《阿基米德的原理教学设计银奖》这是优秀的教学设计银奖文章,希望可以对您的学习工作中带来帮助!
1、阿基米德的原理教学设计银奖
阿基米德原理是小学数学知识中的一个重要数学规律,是高中数学课程的重要教学内容。传统数学教学中对这一内容的教学多采用传授式教学方式,即班主任一般是在引入问题以后,直接用演示实验得出推论,缺少中学生推测、设计实验验证的环节,使中学生对这一推论的得出倍感很忽然。这样急于追求知识学习的做法很难使中学生对阿基米德原理的内容有深刻的印象,常常是逗留在死记原理内容、生搬硬套公式的水平,不利于对中学生进行科学方式的教育。因而,该课题教学应采用探究教学方式,使中学生明白阿基米德原理这一知识的生成过程,更深刻的理解这一原理的内涵,同时有利于中学生对科学本质的认识。
一、教学内容及教学资源剖析
1.教学内容剖析
课程变革后编撰的各类版本的高中数学教材在对阿基米德原理这一部份教学内容的编排基本上突出探究过程,彰显了让中学生探究性学习的教学思想,与《物理课程标准》的要求也是一致的。人教版高中数学教材对这一内容的教学安排是:首先让中学生动手实验活动去体验压强的存在及其变化,在此基础上让中学生推测压强的大小可能跟哪些有关,因而自然过渡到实验设计的环节,再通过中学生实验得出推论(即阿基米德原理)。
2.教学资源剖析
本课题的探究须要用到较多的实验器材,须要中学生动手实验,中学有专用化学实验室和本实验须要用到的实验器材,中学生用的实验器材包括:弹簧测力计、木块、石块、细线、橡皮泥、溢马克杯、量筒、大烧瓶、小桶、塑料瓶、水、酒精等。班主任演示用器材:铁架台(1个)、大弹簧测力计(1个)、石块(1个)、细线、大小烧瓶(各1个)、溢杯子(1个)。中学生实验器材有16套,实验桌16张,而班级人数是51人,分16个实验小组阿基米德原理浮力公式详解,其中13个组是每组3人,3个组是每组4人。
二、教学目标的拟定
知识与技能目标:通过探究学习,晓得压强的大小等于哪些(阿基米德原理),会正确使用弹簧测力计或烧杯等检测仪器。
过程与方式目标:经历探究压强大小与哪些诱因有关的过程阿基米德原理浮力公式详解,中学生能尝试依据经验和已有知识对影响压强大小的诱因提出猜测,晓得使用控制变量法来研究问题。
情感、态度、价值观目标:在动手动脑过程中,表现出对化学和生活的兴趣以及对科学的探求精神;中学生在探究中有交流与合作的心愿、热情。
三、学习者剖析
中学生在学习本课题内容之前早已学习了二力平衡的知识,在教学中班主任要唤醒中学生对这部份知识的追忆,便于借助该知识对溶入液体物体的受力情况进行剖析。
中学生脑子中存在着关于压强的学前经验,有些经验是片面的、不科学的,如见到木头浮在海面上而石块坠入水中的现象而产生压强的大小与物体的密度有关的错误认识。但有些经验会促使新知识的学习,比如,许多中学生有过游泳经验以及在河边、海里或游泳池里从浅水区迈向深水区的经验,晓得“曹冲砸缸”的故事,这种经验知识会有利于中学生提出压强大小跟物体排开液体容积有关的推测。班主任应给中学生提出问题或推测的机会,曝露中学生自己原先的观念,并给与中学生验证推测的机会。
四、教学策略设计
首先创设问题情景,用实验手段让中学生认识下沉的物体也受压强。之后在中学生动手实验的基础上,引导中学生依据生活经验对压强的大小与什么诱因有关提出有依据的推测。班主任安排中学生通过讨论并在动手实验的基础起来验证推测,之后引导中学生通过剖析、归纳的方式提出物体所受的压强跟它所排开液体的重力相等的假定。最后让中学生分组进行实验设计和实验操作去检验这一假定。在教学的各个环节中,班主任要推动中学生主动地思索并给中学生讨论、交流的机会。在整个教学过程中,班主任还要注意借助学习性评价方式对中学生的探究活动进行评价。
五、教学过程设计
1.创设情景、认识压强
班主任展示“死海上的人在慵懒地看书”的投影,引导中学生提问:为何人可以浮在海面上?下沉的物体是否受压强?
班主任演示实验:用弹簧测力计称小铁块的重力,并稍微使劲向下托铁块,让中学生观察这时测力计的示数变化,之后将小铁块溶入水底,观察测力计示数的变化。引导中学生按照二力平衡等知识判定压强的存在及大小,最后得出推论:水底下沉的物感受遭到一种向下托的一种力也即是压强。
2.提出问题及猜测
由班主任提出问题:借助“称重法”可以检测压强的大小,压强大小可能和哪些诱因有关呢?
中学生动手实验:①把空的矿泉射手渐渐溶入水底,体会压强的大小变化;②装有清水的烧瓶中倒入虾仁,再加入足够多的盐,猪肉会下浮。在动手及观察体验的基础上并结合已有的生活经验,要求中学生对影响压强大小的诱因提出猜测,同时让中学生说出推测的依据,归纳出有待验证的3个猜想即:物体浸入在液体中的深度;液体的密度;物体排开的液体的容积;物体的形状。
3.验证推测
小组讨论验证推测的办法,并把验证推测的任务平摊到不同的小组,每小组只验证其中的一个猜测。实验过程中班主任要提示中学生怎样控制变量。验证推测的方式有:
a.借助“称重法”测量浸入于水底不同深度的铁块所受压强大小,验证压强的大小与浸入时所处的深度是否有关。
b.借助“称重法”测量铁块溶入水底的`容积不同时所受压强的大小,验证压强的大小是否与排沸水的容积大小有关。
c.借助“称重法”分别检测同一个铁块浸入水中和浸入酒精中所受压强大小,验证压强大小与物体所排开液体的密度是否有关。
d.将同一橡皮泥弄成两个不同的形状,之后用“称重法”分别检测它们浸入到水底的压强大小,因而看出压强的大小和物体的形状是否有关。
总结各小组的验证推论得出:物体所受压强的大小与排开液体的容积和排开液体的密度有关,跟物体浸入时所处的深度、物体的形状无关。
e.构建假定
引入“曹冲砸缸”的故事,并让中学生思索“浮力的大小与排开液体的容积和排开液体的密度”这一推论说明压强的大小与哪些力有关呢?注意引导中学生与旧的知识互相结合,借助“推导法”解决这一问题。
借助已有知识进行推论,∵ρV=m,mg=G,∴ρ液V排=m排,m排g=G排
∴F浮=G排
最后确立假定:压强的大小等于排开液体的重力。
⑤实验设计
引导中学生围绕“如何测压强、如何测排开液体的重力”来讨论实验方案的设计。借助“称重法”可以检测出物体所受压强的大小;搜集排开液体的方式可能有:
a.先用弹簧测力计检测小空桶重,之后用弹簧测力计测出桶和溢出水的总重,再相乘即得G排。
b.将排开的液体倒入烧杯中,借助公式m=ρV求解排开液体的质量。
c.直接用塑胶袋接取溢出的液体,用测力计测出塑胶袋和溢出水的总重即相于G排。
6.实验操作
指导中学生进行实验。要求中学生根据仪器的使用方式来使用弹簧测力计和量杯,铁块不能碰溢杯子的底或壁,并在实验操作时要保证物体排开的水没要全部步入大桶中。指导中学生并按照自己的实验方案,进行实验,记录实验数据。
7.剖析论证
中学生对实验数据进行剖析,得出实验推论,也就是二千年前阿基米德所发觉的规律,同时证明了上面的假定是正确的。
8.评估与交流
引导中学生小组交流、讨论实验过程中存在的问题和收获,剖析实验操作上的错误和实验结果的偏差来源。
六、教学评价
1.对中学生探究学习的学习性评价方式
采用口头任务法,给中学生抒发对例如“影响压强大小的诱因是哪些”等问题的想法的机会,对中学生自己提出的设计实验方案鼓励性评价;还可以提供评价表(表1)让中学生进行自我评价和小组评价。
2、阿基米德的原理教学设计银奖
(一)教学要求:
1.晓得验证阿基米德原理实验的目的、方法和推论。
2.理解阿基米德原理的内容。
3.会运用阿基米德原理解答和估算有关压强的简单问题。
(二)教具:
中学生分组实验器材:溢茶杯、烧杯、水、小桶、弹簧秤、细线、石块。
(三)教学过程
一、复习提问:
1.压强是如何形成的?压强的方向是如何的?
2.怎样用弹簧秤测出浸入在水底的石块所受压强的大小。要求中学生说出方式,并进行实验,说出结果。
3.物体的沉浮条件是哪些?物体浮在液面的条件是哪些?
二、进行新课
1.导言:我们早已学习了压强形成的诱因。下边来研究物体遭到的'压强大小跟什么诱因有关系?下边我们用实验来研究这一问题。
2.阿基米德原理。
中学生实验:实验1。
②按本节课文实验1的说明,参照图12-6进行实验。用溢杯子取代“作溢杯子用的烧瓶”。班主任简介实验步骤。说明注意事项:用细线把铁块拴牢。铁块浸入在溢杯子中,不要使铁块触碰杯底或杯壁。接水的大桶要干净,不要有水。
推论:
④学生分组实验:班主任巡回指导。
⑤总结:
由几个实验小组汇报实验记录和结果。
总结得出:浸入在水底的铁块遭到的压强跟它排开的水重相等。
3.中学生实验本节课文中的实验2。
①明确实验目的:浮在水上的铁块遭到的压强跟它排开的水重有哪些关系?
②实验步骤按课本图12-7进行
③将实验数据填在下表中,并写出推论。(出示课前写好的小黑板)
推论:
④学生分组实验、教师巡回指导。
⑤总结:
几个实验小组分别汇报实验记录和结果。
班主任总结得出:悬浮在水上的铁块遭到的压强等于它排开的水遭到的重力。
说明:实验表明,铁块悬浮在其他液体表面上时,它深受的压强也等于铁块排开的液体遭到的重力。
4.班主任总结以上实验推论,并强调这是由2000多年前法国学者阿基米德发觉的知名的阿基米德原理。
板书:“二、阿基米德原理
1.溶入液体里的物体遭到的压强等于它排开的液体遭到的重力”
班主任说明:
按照阿基米德原理可得出估算压强大小的物理表达式,即:F浮=G排液=ρ液·g·V排。
介绍各化学量及单位:并板书:“F浮=G排液=ρ液·g·V排”
强调:压强的大小只跟液体的密度和物体排开液体的容积有关。指出物体全浸(浸入)在液体中时V排等于物体的容积,部份溶入液体时,V排大于物体的容积。
例1:如图12-3所示(班主任板图),A、B两个金属块的容积相等,那个遭到的压强大?
班主任启发中学生回答:
因为,F浮=G排液=ρ液·g·V排,A、B溶入同一容器中的液体,ρ气相同,但,VB排>VA排,所以FB浮>FA浮,B遭到的压强大。
例2:本节课本中的例题。
提醒中学生注意:
(1)认真审题、弄清已知条件和所求的化学量。
(2)确定使用的数学公式,理解公式中每位符号所代表的化学量。在相同的化学量符号右下角写清角标,以示分辨:
(3)解题过程要规范。
5.班主任述说:阿基米德原理也适用于二氧化碳。容积是1米3的甲烷球,在空气中遭到的压强等于这个汽球排开的空气遭到的重力。
板书:“2.阿基米德原理也适用于二氧化碳。
浸在二氧化碳里的物体遭到的压强等于它排开的二氧化碳遭到的重力。”
三、小结本节重点知识:阿基米德原理的内容。估算压强大小的公式。
四、布置作业:本节课文后的练习1~5各题
3、阿基米德的原理教学设计银奖
一、教学目标
1、探究物体所受压强的大小跟什么诱因有关。
2、理解阿基米德原理的内容。
3、会用阿基米德原理解决简单的压强问题。
二、课前打算
水槽、水、细线、烧杯(200ml)、小桶、熟鸭蛋、橡皮泥小球、垫木、小铁块、玻璃棒、凡士林膏。
三、教学设计思想
对本节课的设计,注重引导中学生通过动手实验得出阿基米德原理的过程,整堂课在实验观察、分析推测、归纳猜想、设计实验方案、实验、分析数据、归纳推论的中学生活动中展开来。
1、本节课教学以实验为突破口,演示实验和分组实验相结合,让中学生通过观察和自己动手实验,积极主动的参与教学,在班主任的点拨引导下,观察现象、分析数据、探究规律、重视知识的产生过程。
2、帮助中学生进一步感受研究数学规律的通常方式和过程,在自己科学猜测基础上通过实验进行验证,即通过观察实验、分析实验数据、运用物理方式处理实验结果,得出化学规律,充分彰显“猜想——验证”的数学思维模式。
3、重视“从生活迈向数学,从数学迈向生活”的新理念,突出数学规律与生产、生活实践的结合。
四、教学手段:
实验教学和多媒体教学相结合
五、教学过程
1、复习回顾:怎样用测力计测出浸入在水底的铁块的密度?物体悬浮在水底的条件是哪些?
2、猜想:
师:不同的物体通常遭到的压强不同,这么压强的大小与什么诱因有关呢?
(引导中学生做猪肉浮起实验:将猪肉装入盛有清水的烧瓶中,观察猪肉的沉浮状态,渐渐向水底加水,用玻璃棒搅拌,观察猪肉的沉浮状态)
师:生活中也有此类现象
(述说死海悬浮故事)
师:由以上实验和述说,你能够推测一下,压强的大小可能与哪些诱因有关呢?
生:(讨论后)可能与物体所浸没的这些液体密度有关。
师:把烧瓶底朝下用手渐渐竖直压入槽中,感受烧瓶遭到水向下托的力怎样变化?并同时观察水槽中海面的变化?
生:下按过程中,手倍感烧瓶遭到向下托的力渐渐减小,同时水槽中的湖面日渐上升。
师:向下托的力减小说明哪些?
生:压强减小了。
师:海面又为何上升呢?
生:烧瓶下压将水向四周排。
师:挺好,即量筒排沸水的容积减小了。据此能够推测一下,压强的大小还可能与这些诱因有关呢?
生1:还可能与物体排沸水的容积有关。
生2:还可能与物体溶入水底的深度有关。由于把烧瓶越往下压步入水底越深,这时遭到的压强越大。
生3:还可能与物体的形状有关。由于这个烧瓶是空心的,假如把做烧瓶的这种玻璃弄成一个实心的物体,它就有可能下沉。
(对中学生的猜测一一肯定和夸奖,并把几个猜测板书)
师:朋友们的推测好多,这节课我们不可能一一去用实验验证,我们只研究液体的密度和物体排沸水的容积这两个猜测,其他推测朋友们课下去验证。
3、归纳推测:
师:(引导中学生剖析)由刚刚推测的两个诱因:物体排开的液体的密度和物体排开的液体的容积可推知物体排开的液体的重力,即:浸在液体中的物体所受压强大小可能与物体排开的液体的重力有关。
4、设计实验:
(1)中学生讨论,得出实验思路:
a、测出F浮;
b、测出G排;
c、比较F浮和G排的大小。
(2)师:昨天烧瓶排开的水使海面上升但不易于检测,结合老师给你提供的器材怎样将物体排开的水从原先水底分离下来以易于测G排?
生:(讨论后回答)开始时向烧瓶内装满水,把物体溶入水底,用大桶搜集物体排开的水。
师:你想的很对,为易于搜集水可将烧瓶倾斜,在前面用木快垫起。并投影课本图12—6甲图。
(3)用橡皮泥球取代小铁块,以使物体排水实验愈加显著;在量筒溢水口处涂些蜂蜡油,可避免水沿烧瓶外壁流下而不落入大桶。
5、实验探究:
物体所受压强大小与物体排开液体重力之间的关系:
探究一:浸入在液体中的物体所受压强与物体排开液体的重力的关系。
中学生讨论说出F浮和G排的检测方式,班主任投影课本12—6图乙和丙装置图。
班主任交代实验注意事项(溢杯子要加满水,而且放置坡度要大;橡皮泥要全部浸入且不能和杯壁接触)
探究二:悬浮在液面上的物体所受压强大小与物体排开液体重力的关系。
中学生讨论说出悬浮在液面上的物体所受压强的检测方式,班主任指出木快要轻放。
6、交流实验推论:
a、实物投影:展示各实验小组的实验数据表格,剖析各组数据。有的实验小组的数据有点偏差,其他小组帮助剖析形成偏差的可能缘由,如:烧瓶里的水从杯外壁流下一些、小桶里的水没倒干净等。之后该小组对照自己的实验过程找出形成偏差的缘由。
b、比较出F浮和G排的关系,归纳总结出两个实验的共同推论,得出阿基米德原理。
7、总结板书推论——阿基米德原理:
①内容:溶入液体里的物体遭到向下的压强,压强的大小等于它排开的液体遭到的重力。
②公式:F浮=G排
③适用条件:易于液体、气体。
中学生熟记内容和公式,并剖析压强与哪些诱因有关。
④公式推论:F浮=G排=m液·g=ρ液·g·V排
(注:V排等于物体浸在液体中的容积)