内容正文:
第二章 物质世界的尺度、质量和密度
第三节 学生实验:探究——物质的密度
一、教学背景分析
本节教材从如何识别生活中的各种物质谈起,以生活中常见的物质为基础,让学生通过实验探究建立密度的概念,并鼓励学生利用密度知识来认识物质,学会解释与密度相关的简单问题,进而领悟物质属性的研究对人类生存与发展的影响。同时,密度知识既是前面质量知识的深化与延伸,又要为后面的阿基米德原理及物体浮沉条件奠定基础。密度概念的定义方法——比值法,又与之后的速度定义和压强定义等知识有着联系。
在生活中,学生对密度已经有了一些相关经验,如同样大小(体积)的铁棒和木棒比较,铁棒比木棒要重;一斤棉花比一斤铁的体积大等。教材提出体积相同的不同物质,质量不同;质量相同的两种物质,体积也不同,由此激发学生的疑问,也激发学生的探究欲望。学生在教师引导下进行探究,可以鼓励他们大胆猜想和假设。另外,在前两节的学习中,学生已掌握天平和量筒的使用,会用天平测量物体的质量;会用量筒测量物体的体积,也为本节课的学生动手实验奠定了基础。
在教学过程中,采取设疑与启发的手段,引导学生积极思考,激发学生探究的兴趣和热情;通过分组实验,将探究与操作的主动权交给学生,强调学生学习的主体性和主动性,让学生通过实验探究的方法建立密度的概念;选择合适的思维梯度,鼓励他们用自己的语言对探究过程进行描述;有意识地按照提出问题、猜想假设、实验探究、小组交流、归纳总结的要素来设计教学过程,渗透科学探究方法。
二、教学目标
1.通过实验探究活动,找出同种物质的质量与体积成正比的关系;学习比值法定义物理量的方法。
2.通过对密度的探究,理解密度的概念、公式和单位;会读会写密度的各种单位,会进行不同密度单位之间的换算。
3.通过了解密度知识在生产、生活中的应用,学会查密度表。
4.会用密度公式 及其变形式解决实际问题:物质鉴别、求物质的质量、求物质的体积等,感受物理知识在解决实际问题中的价值。
5.会用量筒和天平测量固体和液体的密度,有误差分析的意识,了解减少误差的一般方法。
6.初步理解科学探究的基本过程,提高数据的分析及处理能力。
三、教学重点和难点
教学重点:体验认识密度的实验探究过程;理解密度的概念、公式及单位。
教学难点:通过数据分析建立密度概念。
四、教学过程
1.教学引入
环节一 提出问题
从学生熟悉的物质引入,分别出示铝块与铜块、木头与海绵、酒精与清水、酱油与可乐,询问学生如何进行区分。
学生能根据颜色、软硬程度、气味、味道等做出判断。
强调这些都是物质的特性,能根据它们来判断物体种类。
出示两块体积相同,但外表涂有相同颜色颜料的铜块和铁块,询问学生如何进行区分。
学生用手掂一下或者使用天平,根据它们的质量做出判断。
再次出示两块外表涂有相同颜色颜料,质量相同但体积不同的铜块和铁块,询问学生如何进行区分。
对于这个问题,学生已有的生活经验可能无法解决了。让学生思考后,引导学生形成统一认识:物体质量随体积的增大而增大,因此不能单凭质量的大小来判断物体种类。
必须要探究物质质量随体积变化的规律,从中找出特点,从而鉴别物质。
2.“知识点”教学
环节二 猜想
在提出问题后,给学生留出充足的时间讨论猜想:物质的质量和体积之间存在什么关系?
这里不要求学生一定猜想出正确答案,而是希望学生能够预测各种可能性。但不管有哪些猜想,都需要测量物体的质量和体积。
环节三 设计实验
提出问题:怎样设计实验验证我们的猜想呢?
学生讨论,设计实验方案。
师生交流,选择合理的研究方案,教师适时引导学生确定探究的方案。
要测量物体的质量和体积,进行分析、比较,找出其中的规律。要使学生明确探究的思路和实验的方法,知道应该测量哪些物理量,用什么仪器,怎样测量,怎样设计记录数据的表格。
环节四 进行实验和分析论证
(1)进行实验
教师组织、指导学生实验,帮助学生解决实验中遇到的困难。
学生实验,并记录数据。
第一大组分为三个小组,分别测出长方体、正方体、圆柱体三个铜块的质量与体积,并将实验数据填入下面的表格中。
铜块
质量m/g
体积V/cm3
长方体
正方体
圆柱体
第二大组分为三个小组,分别测出长方体、正方体、圆柱体三个铝块的质量与体积,并将实验数据填入下面的表格中
铝块
质量m/g
体积V/cm3
长方体
正方体
圆柱体
第三大组分为三个小组,分别测出长方体、正方体、圆柱体三个铁块的质量与体积,并将实验数据填入下面的表格中。
铁块
质量m/g
体积V/cm3
长方体
正方体
圆柱体
第四大组分为三个小组,分别测出20 mL、40 mL、80 mL的水的质量与体积,并将实验数据填入下面的表格中。
水