关于“物体浮沉条件”教学的活动设计

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  摘要:本文针对“物体浮沉条件”这一主题的教学,从课题的引入、学生前概念的暴露、从力的角度和密度的角度分析物体的浮沉条件,设计了学生的观察、实验、作图、讨论等活动,使“学为中心”的理念真正落到实处.
  关键词:浮沉条件;力;密度;活动设计
  作者简介:郑青岳(1956-),男,浙江玉环人,本科,中学高级教师,研究方向:科学教育.
  1教材分析
  本课教材的主要内容是物体在液体中上浮、下沉、悬浮、漂浮的条件,是初中物理的重点知识.本课教材以阿基米德原理、力和运动的关系、密度等知识为基础,它既是先前学习的相关知识的综合应用,也是后继学习“物体浮沉条件的应用”必要的知识准备.由于涉及的知识较多,有一定的难度.在实际问题中,常常会涉及如物体由多种物质组成,或物体空心等情况,对这些问题,如果能够引出平均密度概念,就能方便地利用物体和液体的密度关系判断浮沉,但教材中并没有给出平均密度,教学中需适当补充.
  2学情分析
  学生对物体在液体中的浮沉现象比较熟悉,但他们对物体浮沉条件的判断存在一些错误的前概念,例如,有的学生会认为重的物体下沉,轻的物体上浮;密度大的物体下沉,密度小的物体上浮,这些前概念会对本课的学习造成障碍.学生先前学习过的力和运动的知识虽然可以为分析物体浮沉条件提供重要的知识依据,但他们往往缺乏自觉地应用习得的知识进行有条理的思维.所以,应当精心设计学生参与的观察、实验、作图、讨论等活动,让学生自主地完成知识的建构.
  3活动设计
  3.1创设情境,引入课题
  活动一教师利用如图1装置演示浮沉子实验,学生观察到,当教师改变手指按压瓶壁的力的大小发生变化时,浮沉子将出现上浮、下沉、悬浮、漂浮等现象.
  师:浮沉子为什么会上浮?为什么会下沉?物体在液体中的浮沉条件是什么?
  【设计意图】利用演示实验创设情境,引入新课.
  3.2暴露学生的前概念
  师:浮沉子问题比较复杂,我们从简单的现象入手.
  活动二教师将木块、重的铁块(比木块重)分别浸没在水里,放手后,木块上浮,铁块下沉.
  师:木块为什么在水中会上浮,而铁块为什么会在水中下沉?
  生:因为铁块比木块重.
  活动三教师将一枚回形针放入水里,回形针下沉.
  师:回形针比木块轻,为什么它会下沉呢?
  生:铁的密度比木块的密度大.
  师:刚才大家先是根据物体的轻重,后是根据物质的密度,来判断物体在液体中的浮沉.虽然判断中存在着一些漏洞,但却给出了分析浮沉条件的两个的角度,一是从力的角度分析;二是从密度的角度分析.
  【设计思想】暴露学生的前概念,为后续探究物体的浮沉条件确定方向.
  3.3从力的角度探究浮沉条件
  活动四将夹子夹住一个鸡蛋浸没在盐水中,夹子放开后,鸡蛋悬浮在盐水中静止不动(如图2所示).
  师:物体所处的运动状态是由什么决定的.
  生:由它受到的力决定的.
  师:是由它受到的某个力决定,还是由它受到的所有力决定的?
  生:是由它受到的所有力决定的.
  活动五要求学生作出鸡蛋在盐水中受到的各个力,写出鸡蛋悬浮时,不同的力之间存在的关系.
  学生作出图3,得出悬浮条件:F浮=G
  【设计意图】运用力和运动关系的旧知,推出悬浮条件的新知.
  活动六要使鸡蛋上浮,怎么办?并说出理由.
  引导学生认识:在图2中,要使鸡蛋上浮,应使F浮
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