4.4 水的浮力（2）教案-2025-2026学年浙教版八年级上册科学

教学设计 课程基本信息 学科 初中科学 年级 八年级 学期 秋季 课题 水的浮力（第二课时） 教学目标 1.科学观念：通过实验认识浮力，理解阿基米德原理，应用原理解释相关现象；结合液体压强知识解释浮力产生的原因。 2.科学思维：经历探究过程，学习使用等效替代的思想方法研究问题，通过模型建构理解原理的普适性，提升逻辑推理能力。 3.探究实践：通过实验探究浮力与排开液体重力的定量关系，培养设计实验、收集和分析数据的能力。 4.态度责任：在探究过程中感受科学家严谨求实的科学态度与大胆质疑的科学精神。 教学重难点 教学重点： 阿基米德原理的探究过程 教学难点： 浮力产生的原因、阿基米德原理的科学探究 教学过程 流程 教师活动 学生活动 设计意图 动手体验，重现发现 组织学生动手体验：把饮料罐不断按入装满水的烧杯中。邀请学生分享感受。 揭示：同学们感受到的力其实就是我们上节课所学的浮力。两千多年前，阿基米德在浴盆中也经历了类似的瞬间，并兴奋地喊出了“尤里卡”即“我发现了”。那么他到底发现了什么？揭晓了浮力的什么规律？我们通过今天这节课来一起探究！ 学生：手感受到向上的力，越来越费劲。同时看到水不断溢出。 通过预习与演示实验，发现V排=V浸。（在此了解溢水杯的使用注意事项） 产生疑问：阿基米德发现的规律是不是和溢出的水的多少有关？ 通过动手体验激活学生对浮力的前认知，将抽象的浮力转化为直观的手的感知与溢水现象，为后续浮力与排开液体重力的猜想铺垫。通过与阿基米德的故事建立联系，消除对科学原理探究的陌生感。 实验探究，寻找规律 请学生基于体验与上节课所学，推测阿基米德的发现，他到底提出了一个怎样的伟大的问题？ 在学生展开回顾的时候，呈现ppt的思路支架，引导学生将问题转化为浮力大小与排开液体重力的关系探究。 回顾：浮力大小与浸在液体体积（转化为排开液体的体积）、液体密度有关。 在引导下，提出问题：浮力的大小跟排开液体重力存在什么定量关系？ 通过探究思路的推理引导，帮助学生建立问题意识，避免探究的盲目性。 带领学生经历关于阿基米德原理的完整探究过程。 重点引导思考：需要记录哪些数据，发布任务——完成实验记录表的设计与实验步骤梳理。 教师巡视分组实验并指导。请不同小组呈现数据，书写在黑板上，询问结论。 基于呈现问题，引导实验的交流与评估。（实验顺序造成的误差、多次实验的必要性） 总计得出阿基米德原理，建立浮力与排开液体重力的关系。引导学生推导公式的延伸。 学生：利用称重法测出浮力大小，收集排开液体测量其重力。 小组设计实验方案，绘制记录表与梳理步骤，进行展示与评价。 分组实验，收集数据。 分析数据，得出结论。 小组进行交流与评估。 基于探究思路，建立浮力与液体密度、排开液体体积的关系。 通过完整的探究过程，让学生亲身经历提出问题、设计实验、收集证据、得出结论的科学实践，培养探究能力。 通过实验后的交流与评估，引导学生关注实验的注意事项，提高分析实验误差、精进实验的能力。 模型建构，深化探究 引导质疑：我们的实验数据支持了浮力等于G排，但这一定量是普遍真理，还是仅适用于我们所用的金属块？16世纪的科学家西蒙·斯台文也曾这样追问，播放AI视频。 呈现西蒙当时的思考尝试，基于关键问题的提示（谁原本在此？各个力之间存在什么关系？），引导学生进行重新推演。 学生质疑，思考如何证明阿基米德原理的普适性。 在逐步引导，进行思想实验，融入等效替代方法，从特殊水块迁移到普遍物体，理解原理的普适性。 利用科学史，培养学生的质疑精神。 通过创设特殊情境，利用模型建构的方式深化学生对原理的理解。通过关键问题的提示，融入等效替代的思想，引导学生自己走向“物体所受浮力等于它排开液体所受重力”的逻辑终点。 过渡：思想实验让我们信服了规律的普适性。但我们还想知道为什么会有浮力的产生？让我们听听帕斯卡的分析与思考。 播放与科学家的ai对话。发布帕斯卡给学生的任务：绘制立方体在水中浸没时收到的压力示意图。 展示学生的绘制并邀请说明理由。播放实验视频，验证猜想。 引导得出浮力的产生原因。 针对视频进行追问：为什么物块一开始未浮起来？ 迁移：水中的桥墩、深陷在淤泥中的沉船。 学生根据帕斯卡的指引，从液体压强角度来思考与分析浮力的产生。 学生基于对液体压强的理解，绘制立方体在不同面受到水的压力。（左右两侧向内凹，凹陷一致；上下两侧向里凹，下面凹度更大） 总结：浮力产生原因为物体上下表面收到的液体压力不同。 解释：一开始底部未接触水，未产生浮力。 通过帕斯卡提出的关键问题，引导学生将浮力问题转化为压强与压力问题，建构压力差与浮力的联系。 从画图到讲解再到验证，将抽象的压力差具象化，突破浮力产生原因这一难点。 结合生活实例（桥墩、沉桥），让学生体会物理源于生活、用于生活，提升解决实际问题的能力。 原理应用，解释现象 过渡：历经实验探索、思想印证和本质剖析，我们终于掌握了阿基米德原理——这把开启浮力世界的钥匙。现在，是时候检验它的力量了。让我们用它来解释一些曾经困惑我们的现象，并预见新的可能。 （1） 解释：将装满水的塑料袋缓慢浸没水中，弹簧测力计的示数变化。 （2） 预测：乒乓球能打捞起沉船吗？视频播放，产生的浮力有多大呢？引出浮力的计算应用。 学生进行阿基米德原理的应用： （1） 解释现象 （2） 进行预测与计算。计算过程进行展示，师生评价，明确公式的应用与单位的统一。 解释与预测现象是学以致用的一种途径，能够提高知识应用的能力。 通过趣味实验激发学生的计算兴趣，避免纯公式计算的枯燥。通过定量计算帮助学生掌握阿基米德原理的应用，通过展示环节中强调计算规范，培养学生严谨的计算思维与物理表达习惯。 课堂小结，布置作业 引导学生自主梳理整节课，构建知识体系。 教师总结。 进行作业布置。 学生以关键词的形式进行分享。师生共同完善体系。 让学生分享收获，培养学生对知识的归纳和整理能力。教师的总结让学生建立完整的知识体系，在学习过程中学会自省。 学科网（北京）股份有限公司 $