基于“教學做”一體化理念的《浮力》的教學設計

■喬羽

衡水市景縣龍華中學

1 教材分析

本節內容選自人教版八年級《物理》下冊第十章第一節。在綜合利用二力平衡與液體壓強的知識基礎上提出的，同時為后面學習阿基米德原理及物體的浮沉條件等內容奠定了基礎。起到了承前啟后的作用。

2 學情分析

本班學生既具備八年級學生對新事物有很大的好奇心和求知欲、對事物的認識還不夠全面的共性，也擁有很好的實驗操作能力。教學過程中，借助同學們已具備的科學知識和生活經驗，合理設計實驗，充分發揮同學們的動手操作能力，激發同學門的好奇心和求知欲，從而培養同學們對物理知識的主動探索的興趣與積極性。

3 教學重點難點

3.1 教學重點

（1）知道浮力大小及方向；

（2）探究浮力的大小的影響因素；

（3）控制變量法在探究實驗中的應用。

3.2 教學難點

浮力產生的原因；

同學們根據問題自己制定多種實驗；

通過實驗現象觀察尋找出規律并進行歸納結論。

4 教學目標

4.1 知識與技能

（1）通過演示實驗知道浮力的大小及方向；

（2）通過實驗探究知道浮力的大小的影響因素；

（3）初步學會根據實驗現象進行規律總結的方法。

4.2 過程與方法

（1）通過實驗演示知道浮力的大小方向及產生的原因，通過實驗探究得知浮力的大小的影響因素，養成猜想假設實驗設計能力等科學探究能力，學會有步驟的進行實驗的條理性；

（2）學會在實驗探究中控制變量法的應用。

4.3 情感態度與價值觀

通過實驗探究養成尊重科學、實事求是的科學態度；

通過實驗探究后的交流，培養交流意識、小組合作精神與能力，鍛煉實踐動手能力。

5 教學方法

教學過程中運用了激趣導學法、實驗探究法、分小組合作法、觀察思考法、精講點撥法。

6 教學用具

乒乓球、玩具小黃鴨、吸盤、彈簧測力計、鐵架臺、帶刻度柱狀體、玻璃棒、燒杯、藥匙、木塊、石塊、食鹽、橡皮泥、雞蛋、塑料瓶、水桶、水、蠟燭

7 教學過程

7.1 情景導入

三個燒杯用紙擋住下半部分，分別放入物體（乒乓球、玩具小黃鴨、石塊），問學生如何能看見?學生各抒己見，最終加水物體浮起來（乒乓球、玩具小黃鴨），由此可知（物體受到水對它一個向上的力）引出“浮力”這個詞。舉例生活中的具有浮力的現象（潛水艇，人游泳，帶游泳圈游泳、輪船、竹排）。

7.2 講授新課

探究1：浮力的方向是怎么樣的？

演示實驗：把吸盤粘在燒杯底部拴著乒乓球，觀察加水燒杯不傾斜和傾斜時乒乓球的狀態。

得出結論：力的方向是豎直向上的。

探究2：下沉的物體是否受到浮力？

根據情景引入中石塊在燒杯中加水也不浮起來讓學生分組討論

設計實驗：用彈簧測力計、石塊、細線、燒杯、水等器材，比較物塊在空氣和水中時彈簧測力計的示數。（畫受力示意圖）

得出結論：得出F浮+F拉=G

探究3：浮力是如何產生的呢？

知識回顧：液體內向各個方向都有壓強，液體內部的同一深度向各個方向的壓強都相等，深度越深壓強越大。

問題討論：

（1）立方體左右兩側對應的壓強大小_______，壓力大小_______ ，方向_______，同理立方體前后兩側對應的壓強大小_______ ，壓力大小_______，方向 _______。

（2）立方體下表面所處的深度比上表面所處的深度 （填“大或小”），所以它下表面受到的壓強比上表面受到的壓強 ，所以它下表面受到的壓力比 上表面受到的壓力 ，所以向上和向下這兩個壓力之 就是液體對浸入物體的浮力。

得出結論：

浮力產生原因：液體對物體向上和向下的壓力差。

即：F浮=F向上-F向下

拓展演示實驗：把蠟燭粘緊在燒杯底部，加水蠟燭不浮起來

探究4：浮力的大小跟哪些因素有關？

快樂體驗：

（1）把木塊和石塊分別放入兩個有水燒杯中，觀察到木塊上浮石塊下沉。

（2）體驗一下用手將空瓶慢慢按入裝有水的水桶過程中，體驗一下感覺。

（3）繼續當全部浸沒后體驗一下感覺。

體驗猜想：

在教師的引導下猜想浮力大小的影響因素：物體的重力、密度、形狀及浸在液體中的體積和深度，物體的密度……

實驗設計：

將班級同學分成四組，分別對其中四個猜想進行實驗設計并進行實驗驗證猜想。

可能與物體浸在液體中的體積有關實驗；

可能與物體浸沒在液體中的深度有關實驗；

可能與液體的密度有關實驗；

可能與物體的重力有關實驗。

分組實驗：

注意1：對于多因素的問題常常可以采用控制變量法控制其中多個變量不變，只改變其中一個變量。

例如1：探究浮力的大小跟物體浸沒在液體中深度的關系時，要保證浸沒液體中物體的體積不變，物體浸沒后深度變化時，體積并不改變。如下表

不變量 變量體積（同一石塊全部浸沒） 深度

例如1：探究浮力的大小跟物體浸在液體中的體積關系時，要保證物體的重力不變，而圓筒浸入的體積變化時，重力并不變。如下表

不變量 變量重力（圓筒內裝同一物體） 體積

注意2：把彈簧測力計固定在鐵架臺上

（1）將帶刻度的圓柱體內先裝勾碼然后換上重力不同的石塊。

進入水中相同的體積，計算出浮力的大小相等，說明浮力的大小跟物體的重力無關。

（2）將一個帶刻度圓柱體懸掛在彈簧測力計下。將圓柱體慢慢浸入液體中。隨著圓柱浸入水中的體積不斷增大，彈簧測力計的示數在不斷減小，說明這時物體受到的浮力越來越大，浮力的大小跟浸入液體的體積有關。

（3）將石塊一直浸沒水中。

繼續浸沒彈簧測力計的示數不會再發生變化。所以說明浮力的大小跟物體浸沒在液體中的深度無關。

（4）往沉底的雞蛋中的水中加食鹽。

將雞蛋放入清水中，會沉在水底，往水中加鹽，慢慢的雞蛋就浮出水面，這是因為雞蛋受到的浮力變大，說明浮力與液體的密度有關。

得出結論：物體在液體中所受的浮力大小，跟它浸在液體中的體積有關，跟液體的密度有關。跟物體浸沒的深度無關，跟物體的重力無關。浸在液體中的體積越大、液體的密度越大，浮力就越大。

7.3 課后思考

試分析從理論上如何得出物體在液體中所受的浮力大小跟物體形狀的關系。

8 教學反思

本節課課堂環節緊扣，學生氣氛活躍，實現了物理新課標的要求，達到了讓學生樂學會學提高了實踐能力，同學們通過親身體驗很容易理解并得出影響浮力大小的因素。設計的引入實驗比課本學生更容易接受，便于理解，實驗的設計比課本中的研究方法更加直觀、可控性強，易于推廣有趣，運用了大量的常見物品，設計了多種實驗方案，彈簧測力計固定在了鐵架臺上，更易于實驗與讀數，減小誤差。制定合理的實驗方案是探究過程成功的關鍵，雖然實驗相對簡單但同時設計幾種方案并不容易。為了避免學生遇到自己感興趣的器材而偏離主題，在設計實驗時進行引導：對于多因素的問題常常可以采用控制變量法控制其中多個變量不變，只改變其中一個變量。通過讓學生自主探究實驗、全員參與實驗，通過親身體驗提出問題、做出猜想、設計實驗，分析結論的科學探究。培養學生的掌握知識、觀察、思考、應用實踐能力。

雖然在實驗前提醒學生要實驗操作規范化，但是在實際的操作過程中學生還是有不到位的，熟練程度不夠，玻璃棒的攪拌不夠規范，鐵架臺的調動不夠熟練等等所以在以后的實驗教學中要多設計，多讓學生練，以培養他們的實踐能力。