6.4跨学科实践：密度应用交流会 教学设计 ---2024-2025学年教科版物理八年级上学期

《跨学科实践：密度应用交流会》教学设计 一、教学背景分析 （一）教材分析 本节通过让学生参与、体验、交流、讨论，培养学生初步的信息处理能力， 初步的分析和评价能力，初步的信息交流能力；通过遇到困难、解决困难、战胜 困难，增强学生的自信心和学好物理的决心；通过不断实验、改进、优化实验方 案，培养学生实事求是的科学态度和创新意识，使学生树立正确的价值观和人生 观；通过生活化的情境素材，让学生学会从生活中发现问题，获得感悟，增长本 领，快乐地学习物理。 本节内容的设置不仅给学生一种自主的、开放的、探究性学习的机会，也提 供了更大的教学空间给教师。作为教师，既可以按照教材中提供的课题设计撰写 课堂设计，也可以根据学生需求或从学生生活的实际情境入手，按教学要求自行 撰写课堂设计。 （二）学情分析 这时的学生已经经过了一个学期的物理学习，具备开展一节活动课的基础。 另外，学生通过前面质量和密度的学习，已经具备足够的知识储备和方法积累， 已经可以独立地提出问题、解决问题，且乐于动手操作，尤其在学习了密度的知 识后，也期望继续研究、解决生活中的实际问题。 二、教学目标 【物理观念】知道密度知识的应用。能运用密度知识鉴别物质、计算物体的 质量与体积。 【科学思维】学会系统地整理知识，形成良好的思维结构。通过解决实践活 动中出现的问题，培养初步的科学论证能力。 【科学探究】通过探究活动进一步掌握托盘天平、量筒、刻度尺等测量工具 的使用方法。通过探究活动，学会测量液体、固体的密度，学会利用物理公式间 接地测定一个物理量的科学方法。 【科学态度与责任】在探究过程中体会克服困难、解决问题后获得成功的喜 悦。 三、教学重难点 （一）教学重点 利用密度知识分析和解决实际问题。 （二）教学难点 针对实践活动中出现的问题，设计出合理的实验方案。 四、教学过程 （一）新课引入 这一章我们学习了质量、密度和如何测量物质的密度。老师在课前布置了几 项任务，请大家利用今天这堂课进行一次密度知识应用交流会。 （二）展示质量、密度的知识结构 学生提前复习本章知识，并进行整理归纳。根据自己的理解设计出本章的知 识结构，可用文字、表格、图形、故事等各种形式来表示。 首先展示学生总结的质量、密度知识结构。预设学生的思路大致如下： （1）质量是物体的属性，而密度是物质的特性，如一杯水喝了一部分，杯 中水所含物质减少，所以质量减少，但水的密度不变。 （2）一个物体的质量不随温度变化，但密度却随温度变化。通常情况下， 物体有热胀冷缩的性质，当温度升高时，体积变大，但因所含物质的多少不变所 以质量不变，而密度却变小。 （3）一个物体的状态发生变化时，质量不变，但密度要发生变化，比如水 结成冰时质量不变但密度发生了变化。 （4）如果我们知道了物体的质量和体积，就可以计算出物质的密度，这样 就可以鉴别物质。还能利用密度和体积计算质量，利用密度和质量计算体积。密 度的应用很广泛。 接下来，有请各小组对本组的探究课题进行汇报。 （三）测量浮石的体积 先介绍浮石的用处（可跨学科讲到化学学科、地理学科，或通过网络资源了 解浮石的相关知识）。 根据浮石的吸水性特点，可用火砖来代替。 小组展示测火砖密度的思路和方法，需告知如何处理砖块吸水的问题。小组 先说出自己的解决方法，其他小组进行评价和补充，教师适时点评指导。 方法汇总： （1）可以在砖块外面包一层保鲜膜或在外面刷一层防水漆，再用排水法测 砖块的体积。 （2）先让砖块吸饱水，再去测砖块的体积。 （3）可用排沙法求体积。 （四）估算人民英雄纪念碑碑心石的质量 先介绍人民英雄纪念碑的历史和意义（可跨学科到历史学科和道德与法治学 科，或通过网络资源了解人民英雄纪念碑的更多知识）。 小组介绍测碑心石质量的思路和计算过程。 通过此次估测碑心石质量的过程，师生共同总结：对于较大的物体，我们可 以采用抽样法结合数学相关知识，就可以估算出它们的质量（或体积）。这个方 法在生活中，如对房屋建材用量的估算、大型机械材料的估测等都非常适用。 （五）铅球是铅做的吗？ 请一个小组展示，其他小组点评。 （1）测铅球的质量用体重计。 （2）测铅球的体积——排水法。 学生发现，铅球会带走部分水，使所测体积偏大，密度偏小。 该怎样减小误差呢？ 学生讨论交流，教师适时引导，得到如下步骤： 这种操作误差会小很多，这种方法叫补水法。 师生交流总结测较大物体（如铅球）体积的方法。 （1） 自制溢水杯，将物体放入装满水的溢水杯中，用更大的容器承接溢出 的水。 方法 1 ：用量筒测溢出水的体积。 方法 2 ：测量溢出水的质量，再用公式 V=m/ρ计算溢出水的体积。 （2）用刻度尺和三角板（或游标卡尺）测出铅球（或其他球形物体）的直 径，再用数学公式计算铅球的体积。 通过测量，我们发现铅球的主要成分是铁。为什么铅球的主要成分是铁呢？ （1）高纯度的金属铅质地软，摔磨过程中容易变形且易因磨损而减重。 （2）金属铅成本相对较高。 （3）铅有毒。 铅球的名字叫铅球则是因为它的起源，最初的铅球也是铁制的，后来为了减 小体积、增大质量，里面灌了密度更大的铅，故称为铅球。这种叫法便一直沿用 了下来。 五、课后反思 通过三个小组的汇报，学生不但了解了密度的应用，还学到了利用密度知识 处理实际问题的方法。 在整节课中，教师的任务是引导学生对其他小组的方案进行评估，并提出改 进建议。 本节课也可以设计其他活动，如：①怎样鉴别戒指是不是纯金的？②怎样知 道教室内空气的质量？③怎样知道一个易生锈的形状不规则的零件的体积？④ 怎样知道一大卷细铜线的长度？ 学科网（北京）股份有限公司 $$