阿基米德原理

一、教材依据

人教版义务教育教科书八年级物理第十章第二节《阿基米德原理》

二、设计思路

1.教学指导思想：突出科学探究过程，重视学生物理方法的学习和学生思维水平的提高，注重归纳整理得到求解浮力问题的多种方法。

2.设计理念：由于这一部分是初中物理教材的重点，也是教学的难点，内容抽象，运用的知识多，学生学起来总 有种望而生畏的感觉，与传统的实验相比教材中实验虽然有了很大的改进，但所用方法并不直观，演示步骤多，学生思维跨度大，不利于学生理解接受。学生极易在此处形成两极分化，但就现行课本来讲我认为有所不足：一是要记下两次弹簧秤读数，算出增加、减小数值，有些麻烦；二是移动挂物体的弹簧秤不方便、又不稳定，会偏上、偏下移动，造成排开水重与浮力的大小有较大的误差，得出的数据也不够准确。为此我改变了过去教师讲学生听，教师演示学生看的教学方法， 把阿基米德定律及应用两个课题组成一个教学单元，并把课本中验证性的演示实验改为探索性的动态学生实验， 采用简单，直观，形象的方法，让学生在教师指导下，边看书，边思考、边实验、边探索、边分析讨论得出阿基米德定律。教学过程中我注重创设富于挑战性、贴近学生实际的问题情境，利用生活中常见器材比如橡皮泥，易拉罐等设计实验，拉近物理与社会、物理与生活的距离，使学生从生活走向物理，从物理走向社会，，对物理有亲近之感，激发并保持学生的学习兴趣。经过优化了的实验探究和科学的推理归纳等方法加强学生对知识的理解，培养学生的观察能力和分析概括能力，发展学生收集、处理、交流信息的能力，了解科学研究方法，培养学生的科学探索精神、实践能力和创新意识。引导学生通过动手解题归纳出求解浮力问题的常用解题方法，整理出一些重要的解题收获以备使用，努力激发学生学习的热情和探索欲，打破一些学生感到物理学习枯燥和偏难的思想。

3.教材分析： 《物理课程标准》的要求：通过实验探究，经历探究浮力大小的过程，知道阿基米德原理。教材在对阿基米德原理这一部分内容的编排上基本突出了探究过程，体现了让学生探究性学习的教学思想。本节设计的过程首先让学生通过动手实验活动体验浮力的存在及其变化，联系上一节课决定浮力大小的因素，通过交流猜想，得出浮力的大小跟排开液体所受的重力也有密切关系，进而自然过渡到实验设计的环节，再通过学生实验得出结论（即阿基米德原理）。

4.教学方法运用；本节设计采用逻辑推理和探究教学相结合的教学方法，让学生明白阿基米德原理这一知识的生成过程，从而更深刻地理解这一原理的内涵，加深学生对科学本质的认识。学生通过讨论并在动手实验的基础上去验证猜想，然后教师引导学生通过分析、归纳的方法提出物体所受的浮力跟它所排开液体的重力相等的猜想，最后让学生分组进行实验设计和实验操作去检验这一假设。在教学的各个环节中，注重促进学生主动地思考并给学生讨论、交流的机会，注意利用学习性评价方法对学生的探究活动进行评价，利用习题演练提升学生从多角度深刻掌握阿基米德原理的实质和解题方法。这一节内容在力学学习过程中起到承上启下的作用，为学生深入理解液体压强，压力，二力平衡和共线力的合成，浮力的概念等知识提供全新的认知机会，为后面进一步学习机械效率等知识打下坚实的基础。

5.学情分析：利用“教材对学生思维水平的要求与学生成绩相比较”方法定量研究了初中物理的内容，发现阿基米德原理是整个初中物理教学中最难的一个知识点。产生此现象的原因是初中学生的思维大多以具体形象思维为主， 依托具体的事物，事实作载体，通过逐步的观察，动手操作和教师的指引才逐步过渡到抽象逻辑思维的高级思维阶段。 初中学生的物理思维基本上还处在具体运算阶段和前运算阶段，即在这个阶段学生思维往往具有一定片面性，要依靠物体、实物和能观察到的事物来支持进行， 不能仅仅依靠词语、假设等。在上一节虽然学生已学习了浮力的相关知识，但由于多数学生受认知的局限性和诸如“物体浸入水中越深，浮力越大”等错误生活观念的影响，接受新的思想还有一定的难度。同时我所教的班级中，一些学生学习意识比较淡薄，基础和自觉学习能力比较差，动手操作能力和归纳能力跟不上，如何通过恰当地利用具体事实和学生可亲手体验的探究实验来恰当的处理教材内容，更正学生的一些错误认识就成为完成本节有效教学和提升学生思维能力的关键。

6.教学目标

（1）知识与技能①学生经历科学探究浮力大小过程，理解浮力的实质，掌握阿基米德原理；②能应用阿基米德原理计算和解答有关浮力的简单问题。

（2）过程与方法①通过边学边实验的探究性学习学会观察浮力的存在和影响浮力大小的定性因素；②采用控制变量法，经历从提出猜想和假设到进行实验探究的操作过程，得到浮力的大小和液体的密度及排开液体的体积之间的数量关系。

（3）情感态度与价值观①经历实验观察和探究等活动，培养学生尊重客观事实，实事求是的科学态度和良好的学习习惯，增进交流与合作的意识；②通过独立操作去认识现象、发现规律，激发学习兴趣，培养学生观察实验能力、科学思维能力，形成乐于参与科学探究的优良习惯.

7.现代化教学手段，方法运用：运用实验探究法和幻灯片相结合形象直观的降低学生对浮力的本质和阿基米德原理内涵的理解的难度；运用控制变量法、推导法确立浮力大小相关因素的数量关系。运用分析，归纳法得出求解浮力问题的方法和重要关系式。

四、教学重点

1.浮力概念理解。

2.阿基米德原理的探究活动及其理解和应用。

五、教学难点

1.用控制变量法探究决定浮力大小因素之间的数量关系，学会实验过程设计，掌握操作方法及注意事项。

2.对阿基米德原理的理解和应用。

六、教学准备：

1. 演示用：铁架台，自动升降台，弹簧测力计、溢水杯、水、酒精，食盐，圆柱形金属物（铁块，铜块）、橡皮泥、细线等。

2. 学生用： 三人一组。每组配备器材有弹簧测力计、烧杯、水、圆柱形金属物，细线、溢水杯，小桶等。

七、教学过程

（一）回顾复习，温故知新

（师生共同回忆相关知识点，教师播放浮力产生原理图和三种求解浮力问题的图片，加深学生对所学知识的理解，为本节探知浮力大小做好知识铺垫，增强学生复习记忆能力。）

（教师点拨学生猜想）：教师：通过上一节实验，我们已经认识了浮力产生原因，并且得到了三种计算浮力的方法，初步定性的猜测了决定浮力大小的因素，它们分别是什么？

学生：浮力是由流体对固体物质上下表面的压力差产生的，浮力的大小可能与物体排开液体的体积，种类，重量等有关。教师：由理论推导也可以发现，浮力的大小的确由浮力的施力 物体――液体的密度和排开液体的体积共同决定，与受力固体 本身的密度，体积等因素无关，这与我们上一节通过定性实验得出的结论吻合。