基于“教学做”一体化理念的《浮力》的教学设计

■乔羽

衡水市景县龙华中学

1 教材分析

本节内容选自人教版八年级《物理》下册第十章第一节。在综合利用二力平衡与液体压强的知识基础上提出的，同时为后面学习阿基米德原理及物体的浮沉条件等内容奠定了基础。起到了承前启后的作用。

2 学情分析

本班学生既具备八年级学生对新事物有很大的好奇心和求知欲、对事物的认识还不够全面的共性，也拥有很好的实验操作能力。教学过程中，借助同学们已具备的科学知识和生活经验，合理设计实验，充分发挥同学们的动手操作能力，激发同学门的好奇心和求知欲，从而培养同学们对物理知识的主动探索的兴趣与积极性。

3 教学重点难点

3.1 教学重点

（1）知道浮力大小及方向；

（2）探究浮力的大小的影响因素；

（3）控制变量法在探究实验中的应用。

3.2 教学难点

浮力产生的原因；

同学们根据问题自己制定多种实验；

通过实验现象观察寻找出规律并进行归纳结论。

4 教学目标

4.1 知识与技能

（1）通过演示实验知道浮力的大小及方向；

（2）通过实验探究知道浮力的大小的影响因素；

（3）初步学会根据实验现象进行规律总结的方法。

4.2 过程与方法

（1）通过实验演示知道浮力的大小方向及产生的原因，通过实验探究得知浮力的大小的影响因素，养成猜想假设实验设计能力等科学探究能力，学会有步骤的进行实验的条理性；

（2）学会在实验探究中控制变量法的应用。

4.3 情感态度与价值观

通过实验探究养成尊重科学、实事求是的科学态度；

通过实验探究后的交流，培养交流意识、小组合作精神与能力，锻炼实践动手能力。

5 教学方法

教学过程中运用了激趣导学法、实验探究法、分小组合作法、观察思考法、精讲点拨法。

6 教学用具

乒乓球、玩具小黄鸭、吸盘、弹簧测力计、铁架台、带刻度柱状体、玻璃棒、烧杯、药匙、木块、石块、食盐、橡皮泥、鸡蛋、塑料瓶、水桶、水、蜡烛

7 教学过程

7.1 情景导入

三个烧杯用纸挡住下半部分，分别放入物体（乒乓球、玩具小黄鸭、石块），问学生如何能看见?学生各抒己见，最终加水物体浮起来（乒乓球、玩具小黄鸭），由此可知（物体受到水对它一个向上的力）引出“浮力”这个词。举例生活中的具有浮力的现象（潜水艇，人游泳，带游泳圈游泳、轮船、竹排）。

7.2 讲授新课

探究1：浮力的方向是怎么样的？

演示实验：把吸盘粘在烧杯底部拴着乒乓球，观察加水烧杯不倾斜和倾斜时乒乓球的状态。

得出结论：力的方向是竖直向上的。

探究2：下沉的物体是否受到浮力？

根据情景引入中石块在烧杯中加水也不浮起来让学生分组讨论

设计实验：用弹簧测力计、石块、细线、烧杯、水等器材，比较物块在空气和水中时弹簧测力计的示数。（画受力示意图）

得出结论：得出F浮+F拉=G

探究3：浮力是如何产生的呢？

知识回顾：液体内向各个方向都有压强，液体内部的同一深度向各个方向的压强都相等，深度越深压强越大。

问题讨论：

（1）立方体左右两侧对应的压强大小_______，压力大小_______ ，方向_______，同理立方体前后两侧对应的压强大小_______ ，压力大小_______，方向 _______。

（2）立方体下表面所处的深度比上表面所处的深度 （填“大或小”），所以它下表面受到的压强比上表面受到的压强 ，所以它下表面受到的压力比 上表面受到的压力 ，所以向上和向下这两个压力之 就是液体对浸入物体的浮力。

得出结论：

浮力产生原因：液体对物体向上和向下的压力差。

即：F浮=F向上-F向下

拓展演示实验：把蜡烛粘紧在烧杯底部，加水蜡烛不浮起来

探究4：浮力的大小跟哪些因素有关？

快乐体验：

（1）把木块和石块分别放入两个有水烧杯中，观察到木块上浮石块下沉。

（2）体验一下用手将空瓶慢慢按入装有水的水桶过程中，体验一下感觉。

（3）继续当全部浸没后体验一下感觉。

体验猜想：

在教师的引导下猜想浮力大小的影响因素：物体的重力、密度、形状及浸在液体中的体积和深度，物体的密度……

实验设计：

将班级同学分成四组，分别对其中四个猜想进行实验设计并进行实验验证猜想。

可能与物体浸在液体中的体积有关实验；

可能与物体浸没在液体中的深度有关实验；

可能与液体的密度有关实验；

可能与物体的重力有关实验。

分组实验：

注意1：对于多因素的问题常常可以采用控制变量法控制其中多个变量不变，只改变其中一个变量。

例如1：探究浮力的大小跟物体浸没在液体中深度的关系时，要保证浸没液体中物体的体积不变，物体浸没后深度变化时，体积并不改变。如下表

不变量 变量体积（同一石块全部浸没） 深度

例如1：探究浮力的大小跟物体浸在液体中的体积关系时，要保证物体的重力不变，而圆筒浸入的体积变化时，重力并不变。如下表

不变量 变量重力（圆筒内装同一物体） 体积

注意2：把弹簧测力计固定在铁架台上

（1）将带刻度的圆柱体内先装勾码然后换上重力不同的石块。

进入水中相同的体积，计算出浮力的大小相等，说明浮力的大小跟物体的重力无关。

（2）将一个带刻度圆柱体悬挂在弹簧测力计下。将圆柱体慢慢浸入液体中。随着圆柱浸入水中的体积不断增大，弹簧测力计的示数在不断减小，说明这时物体受到的浮力越来越大，浮力的大小跟浸入液体的体积有关。

（3）将石块一直浸没水中。

继续浸没弹簧测力计的示数不会再发生变化。所以说明浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度无关。

（4）往沉底的鸡蛋中的水中加食盐。

将鸡蛋放入清水中，会沉在水底，往水中加盐，慢慢的鸡蛋就浮出水面，这是因为鸡蛋受到的浮力变大，说明浮力与液体的密度有关。

得出结论：物体在液体中所受的浮力大小，跟它浸在液体中的体积有关，跟液体的密度有关。跟物体浸没的深度无关，跟物体的重力无关。浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。

7.3 课后思考

试分析从理论上如何得出物体在液体中所受的浮力大小跟物体形状的关系。

8 教学反思

本节课课堂环节紧扣，学生气氛活跃，实现了物理新课标的要求，达到了让学生乐学会学提高了实践能力，同学们通过亲身体验很容易理解并得出影响浮力大小的因素。设计的引入实验比课本学生更容易接受，便于理解，实验的设计比课本中的研究方法更加直观、可控性强，易于推广有趣，运用了大量的常见物品，设计了多种实验方案，弹簧测力计固定在了铁架台上，更易于实验与读数，减小误差。制定合理的实验方案是探究过程成功的关键，虽然实验相对简单但同时设计几种方案并不容易。为了避免学生遇到自己感兴趣的器材而偏离主题，在设计实验时进行引导：对于多因素的问题常常可以采用控制变量法控制其中多个变量不变，只改变其中一个变量。通过让学生自主探究实验、全员参与实验，通过亲身体验提出问题、做出猜想、设计实验，分析结论的科学探究。培养学生的掌握知识、观察、思考、应用实践能力。

虽然在实验前提醒学生要实验操作规范化，但是在实际的操作过程中学生还是有不到位的，熟练程度不够，玻璃棒的搅拌不够规范，铁架台的调动不够熟练等等所以在以后的实验教学中要多设计，多让学生练，以培养他们的实践能力。