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视频课题：初中物理人教版八年级下册第十章第3节《物体的浮沉条件及应用》河北省优课
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初中物理人教版八年级下册第十章第3节《物体的浮沉条件及应用》河北省优课
《物体的浮沉条件及应用》教学设计
一、课题：《物体的浮沉条件及应用》 新授课 一课时
（一）在教材中的地位和作用
本节课的内容选自人教版八年级物理下册第十章第三节《物体的浮沉条件及应用》。
本章主要讲的是浮力的相关知识，教学内容设计主线是认识浮力、浮力产生原因——阿基米德原理——物体的浮沉条件及应用。本节不仅涉及到前面两节的浮力知识，还是对受力分析、力和运动的关系的综合应用。可见，物体的浮沉条件是本章乃至初中整个力学部分的重点。
本节内容与生活实际的联系非常紧密，符合新课标的基本理念——“从生活走向物理，从物理走向社会”，对培养学生学以致用的意识非常重要。
（二）教材安排和突破
在教材安排中，本节是这样安排的：先了解漂浮、悬浮和沉底三种浮沉状态，再通过受力分析和理论推导得出物体的浮沉条件结论，最后了解生活中的相关应用。即直接分析并推导得出浮沉条件的结论。
我基于书上“想想做做”的“盐水浮鸡蛋”实验做了一些改进。突破传统，用直观可见、可测的实验，让学生参与观察几个重力不同的乒乓球在水中的状态；再进行实验探究，不断改变其中一个乒乓球的重力，用几次记录的小球所受重力与浮力、小球密度与液体密度作比较，从而得到物体的浮沉条件。
（三）重点、难点
本节重点是探究物体浮沉的条件。这是一个涉及到比较多的物理量的实验探究过程，学生对科学实验探究的全过程缺乏经验，因而把它作为重点。
难点在对实验数据的处理、分析归纳上，指导学生进行数据的排列和对比，通过数字找规律突破难点。 二、教学的改进与创新
我在本节课改进，特别是实验改进共三点，一是将教材中“想想做做”的“盐水浮鸡蛋”实验改成了兵乓球在水里的漂浮、悬浮和沉底，能够形象直观地展示悬浮状态，便于计算和比较；二是将教材理论分析、推导得出浮沉条件的两种判断方法（比浮力、重力和比密度）改为学生自主探究，分析数据得出结论，激发了学习兴趣，培养了学生动手动脑、分析归纳的科学实验能力。
二是我将平时课本上以图片形式出现的事例通过自制教具、动画或实验等方式呈现在学生面前，大大增加了直观感受。还将伽利略彩球温度计介绍给学生，并进行了工作过程的演示。
此外，本节课充分利用信息技术辅助教学。教师通过学生平时接触过的EXCEL表格进行数据的排序和筛选，使分析实验数据的过程更加直观。此外还使用免费的在线问卷调查网站“问卷星”进行题目小测，并回收问卷，通过问卷星的分析统计功能，当场进行逐题的正确率分析，使教育更加高效，真正体现了学生主体作用。 三、教学目标
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本节课希望指导学生通过实验的方法探究物体的浮沉条件，在科学研究过程中理解本节内容，解决本节知识综合性强，难度较大的问题。具体教学目标如下： 1、知识与技能
（1）通过课堂实验和探究活动，形象直观的了解物体浮沉的几种状态，掌握各种状态下浮力与重力的大小关系及分析方法，并深刻理解。
（2）知道物体的各种浮沉状态下物体密度和液体密度的关系。 （3）能应用物体的浮沉条件解释简单的物理现象。 2、 过程与方法
（1）通过对实验的操作和观察，提高学生的动手能力和观察能力。 （2）通过探究活动和分析实验，培养学生的综合分析能力及交流合作能力。
（3）通过联系生活，运用物体的浮沉条件解释生产、生活中的一些现象，认识浮力知识在生产生活中的应用价值，引导学生学以致用。 3、情感、态度与价值观
（1）通过实验培养学生对科学探究的浓厚兴趣，对实验现象认真观察和对实验操作的科学态度，形成尊重事实、善于质疑的科学态度。
（2）通过学生讨论交流和探究活动，培养综合分析能力及交流合作能力，激发学习兴趣，并从中感受自主学习、合作学习的快乐。
（3）通过浮力应用实例培养学生联系实际的良好习惯，激发学生学习兴趣。 四、实验教学方法
观察法、探究法、实验法、讨论法。 五、教学程序设计及流程图
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环节一 魔术引入 激发兴趣
表演神奇的浮沉子，暂不揭秘，留下悬念，激发了学生学习兴趣。 环节二 学生体验 提出问题
体验一：让学生从自己的物品中选取一种可以浮在水边上的物品，并放入水槽中验证。引起学生关于物体浮沉状态可能跟物重有关的猜想。
体验二：让学生拿起两块一样大小的橡皮泥，一块捏成船的形状，另一块不做任何处理，同时放入水槽中，观察浮沉状态。
由学生体验，引起学生关于物体浮沉状态可能跟物重或浮力有关的猜想。
教师演示：分别将大木梳、将大石块放入水中，让学生观察现象，并提出问题（1）重的物体一定下沉，轻的物体一定上浮吗？ （2）受浮力大的物体一定上浮，受浮力小的物体一定下沉吗？
学生通过以上体验，并讨论分析得到“物体的自重和物体所受浮力的大小都不是决定物体浮沉的唯一因素” 提出探究的方向：重力与浮力的大小关系是物体的浮沉条件。
环节三 制定方案 分组实验
实验器材准备：乒乓球多个（含水或盐水量各不相同）、注射器、弹簧测力计。
整个实验的过程是：（1）首先，学生制作多个重力不同的乒乓球；（2）观察并记录每个乒乓球在水中静止后的状态；（3）弹簧测力计测出乒乓球所受重力，并计算出的浸没时浮力进行比较；（4）计算乒乓球平均密度，并与液体密度比较；（5）收集多组数据，归纳出物体的浮沉条件。
这个实验时以不同重力的乒乓球为研究对象，学生进行浮沉实验，观察现象，收集数据，老师巡视，辅导实验。除了要测量出乒乓球的重力外，还要指导学生明确记录当乒乓球在水中稳定之后它的浮沉状态，一并记录在表格中。在计算浮力是老师一定要跟学生解释一下我们现在计算的乒乓球密度是其平均密度。）
实验统一选择国际乒联规定的“大球（直径40mm）”作为实验器材，老师通过排水法及理论计算在课前得到体积值V=33.5cm3
，并提前告知学生。若在实验中出现学生不会测浮力时启发学生用上一节所学的阿基米德原理求出浸没时受到的浮力大小。 乒乓球编号
A B C D E F G
体积 V=33.5cm3
浮力/N F=ρgV=0.335
浮沉状态 重力/N 质量/g 密度/g·cm3
用乒乓球代替鸡蛋，有如下考虑：
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（1）解决了因鸡蛋大小不一，不能运用控制变量法进行实验的问题。 （2）同时进行多个乒乓球的实验，使得实验现象更加直观，便于横向比较。
（3）（从节能环保角度上）在制作乒乓球时，根据需要可用注射器进行注入和抽取水的工作，因为注射器注水孔尺寸极小，不需使用粘胶，直接放入水中时水也不会流出或流入，操作方便、精确、环保，无污染，乒乓球还可循环使用。 说明：
（1）注射器针头有潜在的危险性，在乒乓球制作完成后，老师先收上来，在后面实验需要的时候在进行发放。并提醒学生注意安全。
（2）悬浮乒乓球制作技巧：将淡盐水注入乒乓球接近注满状态，调整其重力，让乒乓球在清水中接近悬浮，这时候再用注射器微调，乒乓球就能恰好悬浮。
环节四 分析数据 总结规律
教师选取两组以上数据录入同一个表格内，展示给学生，让学生讨论总结规律。在这个过程中，老师启发学生把数据进行排序，再进行规律的探究。得到物体浮沉的条件：
状态 漂浮 悬浮 沉底 上浮 下沉 力的关系 F浮=G物 F浮=G物 F浮<G物 F浮>G物 F浮<G物 密度关系
ρ液>ρ物
ρ液=ρ物
ρ液<ρ物
ρ液>ρ物
ρ液<ρ物
环节五 应用规律 解释现象
讨论轮船、潜水艇、气球浮沉、伽利略球等的原理并展示有关的器材，鼓励学生学以致用。 1、轮船：先介绍六百多年前郑和下西洋时的巨大木船，并带领学生回忆体验二中橡皮泥的浮沉，学生通过分析并观看视频微课得出现代轮船浮在水面上的奥秘。
2、潜水艇：学生通过动画微课自学潜水艇的浮沉过程，学生再用潜水艇浮沉演示仪，分组感受潜水艇工作过程。实验可以看到抽水—--物体上浮，注水—-物体下沉，由学生解释工作原理是：通过改变自身重力实现上浮和下沉的。
3、伽利略彩球温度计：教师先展示，学生自学观看视频微课，了解工作原理。
4、了解热气球工作原理，使学生明确，物体浮沉条件的规律不仅适用于液体，同样适用于浸没在气体中的情况。
环节六 归纳拓展 小结检测
本节课的归纳没有对物体的浮沉条件简单回顾，而是结合分组实验，再次对物体浮沉的两个过程、三种状态进行受力分析，再指导学生运用已学过的知识推导物体密度与液体密度的关系。让学生认识到实验现象及结论与理论推导是统一的，认识到物理是一门实验学科，是在实验的基础上探究现象背后的规律的
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学科，激发并培养学生探究科学规律的热情。
课堂检测部分，教师通过免费的在线问卷调查网站“问卷星”，课前进行小测题目的录入，录入后既可得到问卷的公共网址。上课时教师通过局域网，利用本地命令，将公共网址发给同学们，开始答题，答题后点击提交。最后，教师回收问卷，通过问卷星的分析统计功能，当场进行逐题的正确率分析，知识点点评。
最后揭密浮沉子的奥秘，引导学生课下自制浮沉子，回扣了本节课魔术引入留设的悬念。 六、教学反思
新课程的基本理念是“注重科学探究，提倡学习方式多样化”。本节课除了生动有趣的演示实验、学生体验小实验，精心设计了用乒乓球代替鸡蛋的探究内容融入本节教学，运用分组实验法、理论推导法、比较探究法，突出“做中学”，并引导学生采用EXCEL排序的科学方法处理实验数据。尽可能地创造条件，让学生自主探究，交流合作，总结归纳，从而构建“新”的物理规律。通过体验活动引起学生思维碰撞，并在实验过程中获得成功的喜悦；通过实验、模型演示，每位同学还通过电脑自学动画演示应用，学生从观察、比较、分析中去发现、去认识、去领悟物体浮沉的意义及用途，培养了学以致用的能力，取得了满意的效果。
本节课努力做到课程的信息化改革。学生利用EXCEL进行数据分析，用信息技术构建信的物理规律。学生和老师利用局域网进行数据分享，使实验过程高效有序。利用每个人面前的电脑进行课上的微课自学，还可以在自己不明白的地方反复观看，使得课程面向全体学生的同时关注个性差异，利用信息技术的功能优势调控教学活动，实验促进学生能力的发展。此外，本节课的课堂检测环节运用网络进行。首先让教师通过免费的在线问卷调查网站“问卷星”在课前进行小测题目的录入，录入后既可得到问卷的公共网址。
课上，教师通过局域网，利用本地命令，将公共网址发给同学们，开始答题，答题后点击提交。 最后，教师回收问卷，即时通过问卷星的分析统计功能，当场进行逐题的正确率分析，分析形式多样，包括表格、饼状图、圆环图、柱状图和条形图。并对正确率较低的题目进行知识分析。
技术可以改变教育，技术可以使教育更加高效，在上面的环节中就体现的淋漓尽致。学生们提交答卷之后能看到自己的答卷结果，真正体现了学生主体作用。而教师在接收答卷后，系统会自动生成分析图表，直观、高效的展现给学生每道题的正确率等结果，便于教师主导作用的发挥，有针对性的进行教学内容的讲解与侧重。即时的教学反馈使得学生和老师及时掌握本节课的教学目标达成，老师能在习题点评时有重点，有侧重。
通过教育的信息化，本节物理课中学生思维活跃、积极参与，显露出创新精神和实践能力的提高，教学目标达成好。对以后的学习培养了学习能力，是一节成功的信息化教学的课。
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附件：10.3 物体的浮沉条件及应用 学案
第十章 第三节 物体浮沉的条件及应用
【学习目标】
1、通过课堂体验和实验活动，形象直观的了解物体浮沉的几种状态，深刻理解物体的浮沉条件。 2、运用物体的浮沉条件解释生产、生活中的一些现象，认识浮力知识在生产生活中的应用价值。 3、通过活动分析和讨论过程，培养综合分析能力及交流合作能力。 【自学·合作·探究】
一、体验活动
1、体验一，猜想 ； 2、体验二，猜想 ； 3、体验三，猜想 。 二 、实验探究
三、物体浮沉的条件的应用
1、轮船原理：采用________的办法，增大可以利用的________，使密度大于水的钢铁能漂浮在水面上。
2、潜水艇原理：浮力一定时， 通过改变 来实现浮或沉。
3、伽利略彩球温度计的工作原理：
4、气球和飞艇：因为浮力 重力而上升，到一定高度，浮力变小，等于重力时逐渐停止，不再上升。
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
