《认识浮力》课例剖析,本文主要内容关键词为:浮力论文,课例论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
浮力这个知识点的综合性和应用性都比较强,是初中物理教学中的一个难点。本课例是八年级“沪科版”教材“§7.4阿基米德原理”的一节片断教学课,其设计的教学主要内容有两个方面,一是认识浸在液体和气体里的物体受到向上的浮力,二是认识浮力的产生原因。
教学设计思想:采用实验探究的学习方式,让学生在实验探究中体验并感受到浮力的存在及产生原因,在探究过程中领悟科学探究的一些基本方法,提高科学探究的能力。
教学目标:一是通过实验探究使学生对浮力有进一步的感性认识,能表述探究的结果;二是知道浸在液体和气体中的物体受到向上的浮力:三是在合作学习中领悟科学探究的方法,体验成功的喜悦,激发学习物理的兴趣。
教学重难点:
重点:建立对浮力现象及产生原因的科学认识;
难点:设计探究浮力的实验方案及探究浮力产生的原因。
教学用具:弹簧测力计、小石块、水槽、木块、铁架台、氢气球、自制液体“表面压力演示器”等。
课堂实录与评析:
(播放视频:“水上航行的铁达尼号”)
师:同学们,我们在日常生活中常见到这样的现象:当你把一块石子投入水中时,石子会下沉;一艘万吨巨轮却能平稳地在海上航行;潜水艇能在水中自由地上升和下潜;热气球能载重物飞上万米高空。
大家猜想这是什么原因,这里可能蕴含着什么知识呢?
生:它们是因为受到浮力作用。
师:回答的很好,说明同学们比较注意观察日常生活中的一些浮力现象,那么浮力究竟是怎样的一个力呢?今天我们就一起来进一步认识浮力(板书)。
[评析]:利用学生已有的生活经验,引出学习的课题“认识浮力”,符合学生的认知特点,体现新课程“从生活走向物理,从物理走向社会”的教学理念。
师:轮船浮在水面上跟木块放到水中会浮在水面上很相似,下面同学们来做一个实验。(先准备好水槽和水)把木块放入水槽,如果这是一艘船,大家试着把它向下压入水中,你的手有什么感觉?
学生活动:(小组实验后分组汇报交流)
生1:感觉木块会向上浮。
生2:感觉木块会向上推手。
尘3:手很难把木块向下压。
生4:木块受到水向上的一个力。
生5:水对木块有一个向上的力。
师:同学们在实验中都有了正确的感觉,我们感觉到手必须有一个向下压木块的力,木块才能进一步浸入水中,这说明浮在水面上的木块受到水向上的力。(板书)
师:浮在水面上的物体受到水向上的力。那沉到水下的物体是否也会受到向上的力呢?比如在水中下沉的石头会受到向上的力吗?
学生活动:(猜想与交流)
生1:下沉的物体不会受到向上的力。因为如果受到向上的力,它会像轮船一样浮在水面上。
生2:下沉的物体也会受到向上的力。比如将水中的石头搬上岸时,石头还浸在水中搬时感觉更轻,而搬出水面后觉得石头变重了。
师:现在同学们有两种不同的意见,哪一种可能是正确的呢?我们只有用实验探究的方法来研究它,这个实验我们用弹簧测力计来进行研究。
教师活动:(演示:把石头挂在弹簧测力计下,观察到弹簧测力计有一定的示数,当用手给石头一个向上托的力时发现弹簧测力计的示数会减小。)
师:同学们看了这个实验后,能不能设计一个实验,用来探究沉到水里的石头是否受到水向上的力呢?
学生活动:(思考、讨论、形成方案、进行小组实验而后交流汇报。)生:我们设计的实验是这样:在空中把石头挂在弹簧测力计上观察示数,然后把它浸入水中观察示数,我们发现把石头浸入水中后弹簧测力计的示数会减小,这说明沉入水下的石头也会受到水对它向上的力。
师:其他组有没有不同的意见或结论?
生:没有。
师:大家研究后的意见一致了,也就是说沉到水里的物体也会受到水向上的力(板书)。
师(小结):可见浸在液体中的物体受到向上的力(板书)。
[评析]:沉入水中的物体是否有受浮力作用这一问题,学生凭自己的不同生活经验产生了意见分歧,教师让他们充分发表自己的见解,引导学生设计探究方案,通过经历实验探究的过程,取得共识,亲历成功的学习感受学习的快乐。
(播放视频:“飞艇在空中飞行”)
师:看到飞艇在蓝色的天空中飞翔,同学们猜想一下,巨大的飞艇为什么会向天空上飞呢?
生1:飞艇很轻。
生2:飞艇可能受到空气对它向上的浮力。
师:飞艇再轻也要受重力作用,在重力作用下为什么还会向上飞呢?我们能不能设计一个实验来说明这个问题?
师生活动:(教师提示性出示实验器材:铁架台、弹簧测力计、氢气球等;学生:思考、小组讨论、交流汇报设计的实验方案并上台演示。)
生1(汇报):把弹簧测力计倒放,氢气球挂在弹簧测力计钩上,观察弹簧测力计的示数变化。
生2(演示):根据设计的实验方案(生1),观察到弹簧测力计有示数,表示弹簧测力计受到了向上的拉力,这个力就是由于空气对氢气球的浮力引起的。
师(小结):由此可见,浸在气体中的物体会受到向上的力(板书)。
综合前面分析,我们可以得出这样一个结论:浸在液体和气体中的物体受到向上的力(板书),这个力就是同学们所说的浮力(板书)。
[评析]:用弹簧测力计通过实验探究直观地验证了氢气球受到空气向上的浮力,这个实验方案设计很有创意,与教材中“探究气体的浮力”实验比较,它更易为学生理解接受,是本节教学设计及实施的一个亮点。
师:现在我们知道了浸在液体和气体中的物体会受到向上的浮力。那么这个浮力是怎么产生的呢?这是我们需要来探究的一个问题。
教师活动:(向同学介绍自制的液体“表面压力演示器”,并用视频仪展示当六方体的六个表面上橡皮膜受到的压力大小不一样时,它们凹陷的程度不同。请大家利用“表面压力演示器”来探究浮力产生的原因。)
学生活动:(分组实验,把“表面压力演示器”放入水中,观察六个橡皮膜表面的凹陷程度,而后分组汇报。)
生1:我们观察到左、右表面的橡皮膜凹陷程度一样,上、下表面的橡皮膜凹陷程度不一样。
生2:我们观察到前、后表面的橡皮膜凹陷程度一样,上、下表面的橡皮膜凹陷程度不一样。
生3:我们观察到下表面的橡皮膜凹陷程度比一上表面更深。
师:橡皮膜凹陷程度,说明了什么问题呢?
生1:橡皮膜左、右表面和前、后表面凹陷程度一样,说明它们受到水的压力大小一样。
生2:橡皮膜下表面凹陷程度比上表面更深,说明橡皮膜下表面受到水向上的压力比上表面受到水对它的向下的压力更大。
师生(小结):浸在液体和气体中的物体受到浮力的原因是:物体下表面受到的压力大于上表面受到的压力(板书)。
[评析]:用实验法探究浮力的产生原因,无疑是本节的难点,教师自制的液体“表面压力演示器”,突破了学生认知水平的局限,应用“表面压力演示器”探究,学生在感性认识的基础上比较容易理解浮力的产生原因,这是本节课的又一个亮点,教师自制的液体“表面压力演示器”很有推广价值。
师生活动(本课共同小结):今天我们通过实验探究的方式,认识了浸在液体和气体中的物体受到向上的浮力,并且知道了产生浮力的原因是物体下表面受到的向上的压力大于上表面受到向下的压力。同时感受到实验探究的方法在物理学习中是非常重要的。
师:本节课后作业作业1.4。
教学剖析:这是在“探究教学中教师有效性指导的研究”课题研讨会上开的一节片段教学研讨课。“沪科版”教材将浮力教学安排在压强学习之前,新课程与旧教材相比学生是在缺乏压强等知识的情况下学习浮力的。因此,教学设计以学生日常生活经验为切入点,许多学生已经积累了有关浮力的体验,如木块能浮在水面是由于受到水的浮力,氢气球在空中能上升是受到空气的浮力,不同的物体在水中的浮沉是不同的等,但这些体验都没有经过科学的分析、抽象与概括,只是学生粗浅的观察认识,有一些模糊甚至是错误的观念,这些错误的观念又会对学生学习浮力知识产生障碍。基于上述原因,把这节片段教学研讨课课题设计为《认识浮力》,通过自己设计实验,使学生从被动接受性学习变为主动学习,通过实验、观察、探究对浮力的认识由感性上升至理性,教学过程中学生真实地感受到浸在液体和气体中的物体受到浮力的作用,知道了浮力的产生原因,逐渐学会归纳总结物理规律。本课还能使学生感受到实验探究学习是一种研究问题的科学方法,并在探究过程中体验到成功的快乐。
本节课,在教学设计上注意到知识的铺垫,应用巧妙的实验和自制液体“表面压力演示器”降低了学习的难度;在教学实施中让学生自始至终主动参与知识的形成过程,较好地实现了教与学的统一,体现了从生活走向物理、注重科学探究等新课程倡导的教学理念,取得了较好的教学效果。
当然,本节课在教学设计及实施过程中也存在着一些问题,如:教材中“探究液体的浮力”的实验探究很直观,教学设计中可以直接引用;浸在水中的物体受到浮力,延伸到浸在液体中的物体受到浮力,应该有一个过渡说明;受片断教学的限制,学生探究问题的思维情境不够开阔,在创意上有点到为止的感觉。