《阿基米德的原理教學設計銀獎》這是優秀的教學設計銀獎文章,希望可以對您的學習工作中帶來幫助!
1、阿基米德的原理教學設計銀獎
阿基米德原理是小學數學知識中的一個重要數學規律,是高中數學課程的重要教學內容。傳統數學教學中對這一內容的教學多采用傳授式教學方式,即班主任一般是在引入問題以后,直接用演示實驗得出推論,缺少中學生推測、設計實驗驗證的環節,使中學生對這一推論的得出倍感很忽然。這樣急于追求知識學習的做法很難使中學生對阿基米德原理的內容有深刻的印象,常常是逗留在死記原理內容、生搬硬套公式的水平,不利于對中學生進行科學方式的教育。因而,該課題教學應采用探究教學方式,使中學生明白阿基米德原理這一知識的生成過程,更深刻的理解這一原理的內涵,同時有利于中學生對科學本質的認識。
一、教學內容及教學資源剖析
1.教學內容剖析
課程變革后編撰的各類版本的高中數學教材在對阿基米德原理這一部份教學內容的編排基本上突出探究過程,彰顯了讓中學生探究性學習的教學思想,與《物理課程標準》的要求也是一致的。人教版高中數學教材對這一內容的教學安排是:首先讓中學生動手實驗活動去體驗壓強的存在及其變化,在此基礎上讓中學生推測壓強的大小可能跟哪些有關,因而自然過渡到實驗設計的環節,再通過中學生實驗得出推論(即阿基米德原理)。
2.教學資源剖析
本課題的探究須要用到較多的實驗器材,須要中學生動手實驗,中學有專用化學實驗室和本實驗須要用到的實驗器材,中學生用的實驗器材包括:彈簧測力計、木塊、石塊、細線、橡皮泥、溢馬克杯、量筒、大燒瓶、小桶、塑料瓶、水、酒精等。班主任演示用器材:鐵架臺(1個)、大彈簧測力計(1個)、石塊(1個)、細線、大小燒瓶(各1個)、溢杯子(1個)。中學生實驗器材有16套,實驗桌16張,而班級人數是51人,分16個實驗小組阿基米德原理浮力公式詳解,其中13個組是每組3人,3個組是每組4人。
二、教學目標的擬定
知識與技能目標:通過探究學習,曉得壓強的大小等于哪些(阿基米德原理),會正確使用彈簧測力計或燒杯等檢測儀器。
過程與方式目標:經歷探究壓強大小與哪些誘因有關的過程阿基米德原理浮力公式詳解,中學生能嘗試依據經驗和已有知識對影響壓強大小的誘因提出猜測,曉得使用控制變量法來研究問題。
情感、態度、價值觀目標:在動手動腦過程中,表現出對化學和生活的興趣以及對科學的探求精神;中學生在探究中有交流與合作的心愿、熱情。
三、學習者剖析
中學生在學習本課題內容之前早已學習了二力平衡的知識,在教學中班主任要喚醒中學生對這部份知識的追憶,便于借助該知識對溶入液體物體的受力情況進行剖析。
中學生腦子中存在著關于壓強的學前經驗,有些經驗是片面的、不科學的,如見到木頭浮在海面上而石塊墜入水中的現象而產生壓強的大小與物體的密度有關的錯誤認識。但有些經驗會促使新知識的學習,比如,許多中學生有過游泳經驗以及在河邊、海里或游泳池里從淺水區邁向深水區的經驗,曉得“曹沖砸缸”的故事,這種經驗知識會有利于中學生提出壓強大小跟物體排開液體容積有關的推測。班主任應給中學生提出問題或推測的機會,曝露中學生自己原先的觀念,并給與中學生驗證推測的機會。
四、教學策略設計
首先創設問題情景,用實驗手段讓中學生認識下沉的物體也受壓強。之后在中學生動手實驗的基礎上,引導中學生依據生活經驗對壓強的大小與什么誘因有關提出有依據的推測。班主任安排中學生通過討論并在動手實驗的基礎起來驗證推測,之后引導中學生通過剖析、歸納的方式提出物體所受的壓強跟它所排開液體的重力相等的假定。最后讓中學生分組進行實驗設計和實驗操作去檢驗這一假定。在教學的各個環節中,班主任要推動中學生主動地思索并給中學生討論、交流的機會。在整個教學過程中,班主任還要注意借助學習性評價方式對中學生的探究活動進行評價。
五、教學過程設計
1.創設情景、認識壓強
班主任展示“死海上的人在慵懶地看書”的投影,引導中學生提問:為何人可以浮在海面上?下沉的物體是否受壓強?
班主任演示實驗:用彈簧測力計稱小鐵塊的重力,并稍微使勁向下托鐵塊,讓中學生觀察這時測力計的示數變化,之后將小鐵塊溶入水底,觀察測力計示數的變化。引導中學生按照二力平衡等知識判定壓強的存在及大小,最后得出推論:水底下沉的物感受遭到一種向下托的一種力也即是壓強。
2.提出問題及猜測
由班主任提出問題:借助“稱重法”可以檢測壓強的大小,壓強大小可能和哪些誘因有關呢?
中學生動手實驗:①把空的礦泉射手漸漸溶入水底,體會壓強的大小變化;②裝有清水的燒瓶中倒入蝦仁,再加入足夠多的鹽,豬肉會下浮。在動手及觀察體驗的基礎上并結合已有的生活經驗,要求中學生對影響壓強大小的誘因提出猜測,同時讓中學生說出推測的依據,歸納出有待驗證的3個猜想即:物體浸入在液體中的深度;液體的密度;物體排開的液體的容積;物體的形狀。
3.驗證推測
小組討論驗證推測的辦法,并把驗證推測的任務平攤到不同的小組,每小組只驗證其中的一個猜測。實驗過程中班主任要提示中學生怎樣控制變量。驗證推測的方式有:
a.借助“稱重法”測量浸入于水底不同深度的鐵塊所受壓強大小,驗證壓強的大小與浸入時所處的深度是否有關。
b.借助“稱重法”測量鐵塊溶入水底的`容積不同時所受壓強的大小,驗證壓強的大小是否與排沸水的容積大小有關。
c.借助“稱重法”分別檢測同一個鐵塊浸入水中和浸入酒精中所受壓強大小,驗證壓強大小與物體所排開液體的密度是否有關。
d.將同一橡皮泥弄成兩個不同的形狀,之后用“稱重法”分別檢測它們浸入到水底的壓強大小,因而看出壓強的大小和物體的形狀是否有關。
總結各小組的驗證推論得出:物體所受壓強的大小與排開液體的容積和排開液體的密度有關,跟物體浸入時所處的深度、物體的形狀無關。
e.構建假定
引入“曹沖砸缸”的故事,并讓中學生思索“浮力的大小與排開液體的容積和排開液體的密度”這一推論說明壓強的大小與哪些力有關呢?注意引導中學生與舊的知識互相結合,借助“推導法”解決這一問題。
借助已有知識進行推論,∵ρV=m,mg=G,∴ρ液V排=m排,m排g=G排
∴F浮=G排
最后確立假定:壓強的大小等于排開液體的重力。
⑤實驗設計
引導中學生圍繞“如何測壓強、如何測排開液體的重力”來討論實驗方案的設計。借助“稱重法”可以檢測出物體所受壓強的大小;搜集排開液體的方式可能有:
a.先用彈簧測力計檢測小空桶重,之后用彈簧測力計測出桶和溢出水的總重,再相乘即得G排。
b.將排開的液體倒入燒杯中,借助公式m=ρV求解排開液體的質量。
c.直接用塑膠袋接取溢出的液體,用測力計測出塑膠袋和溢出水的總重即相于G排。
6.實驗操作
指導中學生進行實驗。要求中學生根據儀器的使用方式來使用彈簧測力計和量杯,鐵塊不能碰溢杯子的底或壁,并在實驗操作時要保證物體排開的水沒要全部步入大桶中。指導中學生并按照自己的實驗方案,進行實驗,記錄實驗數據。
7.剖析論證
中學生對實驗數據進行剖析,得出實驗推論,也就是二千年前阿基米德所發覺的規律,同時證明了上面的假定是正確的。
8.評估與交流
引導中學生小組交流、討論實驗過程中存在的問題和收獲,剖析實驗操作上的錯誤和實驗結果的偏差來源。
六、教學評價
1.對中學生探究學習的學習性評價方式
采用口頭任務法,給中學生抒發對例如“影響壓強大小的誘因是哪些”等問題的想法的機會,對中學生自己提出的設計實驗方案鼓勵性評價;還可以提供評價表(表1)讓中學生進行自我評價和小組評價。
2、阿基米德的原理教學設計銀獎
(一)教學要求:
1.曉得驗證阿基米德原理實驗的目的、方法和推論。
2.理解阿基米德原理的內容。
3.會運用阿基米德原理解答和估算有關壓強的簡單問題。
(二)教具:
中學生分組實驗器材:溢茶杯、燒杯、水、小桶、彈簧秤、細線、石塊。
(三)教學過程
一、復習提問:
1.壓強是如何形成的?壓強的方向是如何的?
2.怎樣用彈簧秤測出浸入在水底的石塊所受壓強的大小。要求中學生說出方式,并進行實驗,說出結果。
3.物體的沉浮條件是哪些?物體浮在液面的條件是哪些?
二、進行新課
1.導言:我們早已學習了壓強形成的誘因。下邊來研究物體遭到的'壓強大小跟什么誘因有關系?下邊我們用實驗來研究這一問題。
2.阿基米德原理。
中學生實驗:實驗1。
②按本節課文實驗1的說明,參照圖12-6進行實驗。用溢杯子取代“作溢杯子用的燒瓶”。班主任簡介實驗步驟。說明注意事項:用細線把鐵塊拴牢。鐵塊浸入在溢杯子中,不要使鐵塊觸碰杯底或杯壁。接水的大桶要干凈,不要有水。
推論:
④學生分組實驗:班主任巡回指導。
⑤總結:
由幾個實驗小組匯報實驗記錄和結果。
總結得出:浸入在水底的鐵塊遭到的壓強跟它排開的水重相等。
3.中學生實驗本節課文中的實驗2。
①明確實驗目的:浮在水上的鐵塊遭到的壓強跟它排開的水重有哪些關系?
②實驗步驟按課本圖12-7進行
③將實驗數據填在下表中,并寫出推論。(出示課前寫好的小黑板)
推論:
④學生分組實驗、教師巡回指導。
⑤總結:
幾個實驗小組分別匯報實驗記錄和結果。
班主任總結得出:懸浮在水上的鐵塊遭到的壓強等于它排開的水遭到的重力。
說明:實驗表明,鐵塊懸浮在其他液體表面上時,它深受的壓強也等于鐵塊排開的液體遭到的重力。
4.班主任總結以上實驗推論,并強調這是由2000多年前法國學者阿基米德發覺的知名的阿基米德原理。
板書:“二、阿基米德原理
1.溶入液體里的物體遭到的壓強等于它排開的液體遭到的重力”
班主任說明:
按照阿基米德原理可得出估算壓強大小的物理表達式,即:F浮=G排液=ρ液·g·V排。
介紹各化學量及單位:并板書:“F浮=G排液=ρ液·g·V排”
強調:壓強的大小只跟液體的密度和物體排開液體的容積有關。指出物體全浸(浸入)在液體中時V排等于物體的容積,部份溶入液體時,V排大于物體的容積。
例1:如圖12-3所示(班主任板圖),A、B兩個金屬塊的容積相等,那個遭到的壓強大?
班主任啟發中學生回答:
因為,F浮=G排液=ρ液·g·V排,A、B溶入同一容器中的液體,ρ氣相同,但,VB排>VA排,所以FB浮>FA浮,B遭到的壓強大。
例2:本節課本中的例題。
提醒中學生注意:
(1)認真審題、弄清已知條件和所求的化學量。
(2)確定使用的數學公式,理解公式中每位符號所代表的化學量。在相同的化學量符號右下角寫清角標,以示分辨:
(3)解題過程要規范。
5.班主任述說:阿基米德原理也適用于二氧化碳。容積是1米3的甲烷球,在空氣中遭到的壓強等于這個汽球排開的空氣遭到的重力。
板書:“2.阿基米德原理也適用于二氧化碳。
浸在二氧化碳里的物體遭到的壓強等于它排開的二氧化碳遭到的重力?!?span style="display:none">CQ1物理好資源網(原物理ok網)
三、小結本節重點知識:阿基米德原理的內容。估算壓強大小的公式。
四、布置作業:本節課文后的練習1~5各題
3、阿基米德的原理教學設計銀獎
一、教學目標
1、探究物體所受壓強的大小跟什么誘因有關。
2、理解阿基米德原理的內容。
3、會用阿基米德原理解決簡單的壓強問題。
二、課前打算
水槽、水、細線、燒杯(200ml)、小桶、熟鴨蛋、橡皮泥小球、墊木、小鐵塊、玻璃棒、凡士林膏。
三、教學設計思想
對本節課的設計,注重引導中學生通過動手實驗得出阿基米德原理的過程,整堂課在實驗觀察、分析推測、歸納猜想、設計實驗方案、實驗、分析數據、歸納推論的中學生活動中展開來。
1、本節課教學以實驗為突破口,演示實驗和分組實驗相結合,讓中學生通過觀察和自己動手實驗,積極主動的參與教學,在班主任的點撥引導下,觀察現象、分析數據、探究規律、重視知識的產生過程。
2、幫助中學生進一步感受研究數學規律的通常方式和過程,在自己科學猜測基礎上通過實驗進行驗證,即通過觀察實驗、分析實驗數據、運用物理方式處理實驗結果,得出化學規律,充分彰顯“猜想——驗證”的數學思維模式。
3、重視“從生活邁向數學,從數學邁向生活”的新理念,突出數學規律與生產、生活實踐的結合。
四、教學手段:
實驗教學和多媒體教學相結合
五、教學過程
1、復習回顧:怎樣用測力計測出浸入在水底的鐵塊的密度?物體懸浮在水底的條件是哪些?
2、猜想:
師:不同的物體通常遭到的壓強不同,這么壓強的大小與什么誘因有關呢?
(引導中學生做豬肉浮起實驗:將豬肉裝入盛有清水的燒瓶中,觀察豬肉的沉浮狀態,漸漸向水底加水,用玻璃棒攪拌,觀察豬肉的沉浮狀態)
師:生活中也有此類現象
(述說死海懸浮故事)
師:由以上實驗和述說,你能夠推測一下,壓強的大小可能與哪些誘因有關呢?
生:(討論后)可能與物體所浸沒的這些液體密度有關。
師:把燒瓶底朝下用手漸漸豎直壓入槽中,感受燒瓶遭到水向下托的力怎樣變化?并同時觀察水槽中海面的變化?
生:下按過程中,手倍感燒瓶遭到向下托的力漸漸減小,同時水槽中的湖面日漸上升。
師:向下托的力減小說明哪些?
生:壓強減小了。
師:海面又為何上升呢?
生:燒瓶下壓將水向四周排。
師:挺好,即量筒排沸水的容積減小了。據此能夠推測一下,壓強的大小還可能與這些誘因有關呢?
生1:還可能與物體排沸水的容積有關。
生2:還可能與物體溶入水底的深度有關。由于把燒瓶越往下壓步入水底越深,這時遭到的壓強越大。
生3:還可能與物體的形狀有關。由于這個燒瓶是空心的,假如把做燒瓶的這種玻璃弄成一個實心的物體,它就有可能下沉。
(對中學生的猜測一一肯定和夸獎,并把幾個猜測板書)
師:朋友們的推測好多,這節課我們不可能一一去用實驗驗證,我們只研究液體的密度和物體排沸水的容積這兩個猜測,其他推測朋友們課下去驗證。
3、歸納推測:
師:(引導中學生剖析)由剛剛推測的兩個誘因:物體排開的液體的密度和物體排開的液體的容積可推知物體排開的液體的重力,即:浸在液體中的物體所受壓強大小可能與物體排開的液體的重力有關。
4、設計實驗:
(1)中學生討論,得出實驗思路:
a、測出F??;
b、測出G排;
c、比較F浮和G排的大小。
(2)師:昨天燒瓶排開的水使海面上升但不易于檢測,結合老師給你提供的器材怎樣將物體排開的水從原先水底分離下來以易于測G排?
生:(討論后回答)開始時向燒瓶內裝滿水,把物體溶入水底,用大桶搜集物體排開的水。
師:你想的很對,為易于搜集水可將燒瓶傾斜,在前面用木快墊起。并投影課本圖12—6甲圖。
(3)用橡皮泥球取代小鐵塊,以使物體排水實驗愈加顯著;在量筒溢水口處涂些蜂蠟油,可避免水沿燒瓶外壁流下而不落入大桶。
5、實驗探究:
物體所受壓強大小與物體排開液體重力之間的關系:
探究一:浸入在液體中的物體所受壓強與物體排開液體的重力的關系。
中學生討論說出F浮和G排的檢測方式,班主任投影課本12—6圖乙和丙裝置圖。
班主任交代實驗注意事項(溢杯子要加滿水,而且放置坡度要大;橡皮泥要全部浸入且不能和杯壁接觸)
探究二:懸浮在液面上的物體所受壓強大小與物體排開液體重力的關系。
中學生討論說出懸浮在液面上的物體所受壓強的檢測方式,班主任指出木快要輕放。
6、交流實驗推論:
a、實物投影:展示各實驗小組的實驗數據表格,剖析各組數據。有的實驗小組的數據有點偏差,其他小組幫助剖析形成偏差的可能緣由,如:燒瓶里的水從杯外壁流下一些、小桶里的水沒倒干凈等。之后該小組對照自己的實驗過程找出形成偏差的緣由。
b、比較出F浮和G排的關系,歸納總結出兩個實驗的共同推論,得出阿基米德原理。
7、總結板書推論——阿基米德原理:
①內容:溶入液體里的物體遭到向下的壓強,壓強的大小等于它排開的液體遭到的重力。
②公式:F浮=G排
③適用條件:易于液體、氣體。
中學生熟記內容和公式,并剖析壓強與哪些誘因有關。
④公式推論:F浮=G排=m液·g=ρ液·g·V排
(注:V排等于物體浸在液體中的容積)