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林州七中物理八下第九章教学设计

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《探究：浮力大小与哪些因素有关》教学设计

林州七中董瑞霞

教材解读

新教材中把《阿基米德原理》拆分为两节：《探究：浮力大小与哪些因素有关》和《阿基米德原理》，循序渐进、有缓冲，更符合学生认知规律，使知识呈现更加系统化。把新课标中学生必做实验“4.2.4探究浮力的大小跟什么因素有关。”（新课标P30）作为节名，且明确区分实验的类别，与物理内容的衔接更加紧密，增强学生实验地位，更有利于学生进行实验，有利于体现物理实验的育人功能。从知识体系上来看，本节内容是定性探究“浮力大小跟哪些因素有关”，是上一节知识的延续和深化，并为下一节《阿基米德原理》定量探究浮力的大小奠定基础。

旧版教材实验以验证性为主且给出明确的操作步骤，新教材从情景走向物理，鼓励学生自主提出猜想，按照物理实验规范引出“实验目的”、“实验器材”“实验设计”、“实验步骤”、“实验结论”、“反思交流”等环节，鼓励学生自己设计实验方案并分析数据，同时设置“方法点拨”，以利于提炼探究方法，“安全警示”以培养学生安全意识，还设置了“素养提升”凸显完成学生必做实验背后的育人目的。本节为探究类学生必做实验，学生需通过独立操作去认识现象、发现规律，这对激发学生学习兴趣，培养观察实验能力、科学思维能力，形成科学研究的习惯都十分有益。本节安排的探究实验是层层展现、步步深入的。学生在一定的感知基础上，由猜想和假设开始，进而逐步、自然地完成实验探究。本节课需要探究的问题是浮力的大小与哪些因素有关。教材通过人能躺在含盐浓度高的死海看书而不会下沉，以及空瓶全部浸入水中前随深度增加感到需要的力越来越大等实际情景引导学生思考，再提出猜想与假设，并运用“控制变量法”设计实验。教师在这里要注意引导学生的发散型思维，学生除了提出浮力的大小和液体的密度及排开液体的体积有关以外，还可能提出浮力的大小和物体的重力、物体的密度、形状、体积等有关，教师应予以鼓励。

学情分析

1.知识层面

学生已经学习了浮力的基本概念，知道浮力的方向（竖直向上）、如何用“称重法”=测量浮力以及浮力产生的原因。

对控制变量法有一定的了解，但可能不够熟练，尤其是在设计实验时如何控制变量仍需指导。

能力层面

学生已经进行过一些物理探究实验，具备基本的实验操作能力，如使用弹簧测力计、测量物体重力等。

能提出合理的猜想（如浮力可能与液体密度、物体体积、浸入深度等因素有关），但需要引导如何设计实验验证这些猜想。

在实验方案设计上，可能缺乏系统性，需要教师提供结构化指导（如分步骤探究不同变量）。

部分学生可能在实验过程中忽视误差分析，如弹簧测力计读数偏差，可让浸入体积变化量适当大一些。

部分学生在实验表格设计、实验数据的记录和分析上可能存在不足，需要加强实验报告撰写的规范性。

3.认知层面

初中生对浮力现象有直观的生活经验（如游泳、死海漂浮等），但可能缺乏科学解释能力。

容易混淆“浸入深度”和“排开液体体积”的关系，可能误认为“浸得越深，浮力越大”。

部分学生可能对“浸入液体的体积”等于“排开液体的体积”不理解，需要特别说明。

教学目标

物理观念

通过本节学习，学生应当能够明确认识到“物体在液体中所受浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关，而与浸没在液体中的深度无关”。这一观念的形成不能依靠简单记忆，而应通过实验探究逐步建构，“浮力大小与浸没深度无关”可结合浮力产生的原因理解，并能用这一原理解释生活中的相关现象，如为什么钢铁制造的轮船能够浮在水面上。这种基于理解的物理观念形成后，学生才能灵活运用知识解决实际问题，而非机械套用公式。

科学思维

在本节教学中，重点发展的科学思维包括：控制变量法的应用能力、实验数据的分析处理能力以及基于证据的推理能力。学生应当能够“采用控制变量的方法设计实验方案”，如在探究浮力与液体密度关系时，保持排开液体体积不变；能够对实验数据进行“采集、列表等环节的处理”，通过绘制图表发现规律；能够基于实验证据进行合理推理，得出科学结论。这些科学思维能力的培养是物理教学的核心价值所在，远比单纯的知识记忆更为重要。

科学探究

新课标明确要求学生“能完成‘探究浮力大小与哪些因素有关的实验”。具体而言，学生应当能够提出合理的猜想与假设（如浮力可能与液体密度、浸入深度、排开液体体积等因素有关）；能够设计并实施探究方案，包括正确使用弹簧测力计测量浮力；能够规范记录实验数据并分析得出初步结论；能够在小组中有效合作，共同完成探究任务。这些探究能力的培养需要教师提供充分的实践机会和适当的指导支持。

科学态度与责任

通过本节学习，学生应当“通过对生活中物理知识应用的感知和实验器材的操作，提高学习兴趣和探究欲望”；在实验过程中培养实事求是、严谨细致