五、浮力优质课教案整理

基本信息

区名

姓名

组别

中学

朝阳区

冯晨

年级

学校

学科

八年级

教科书版本及章节

芳草地国际学校富力分校

物理

人教版教材

第十四章第五节浮力

教学设计

一：指导思想与理论依据

依据《义务教育物理课程标准2011版》的理念以及《中小学科学学科改进意见》的相关内容，

课堂应注重科学实验的过程，提倡学习方式的多样化，通过系列实验，活动新知识，培养学生的实验能力，激发学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性，同时培养学生的探索精神，同时本节课以布鲁纳的“认知——发现说”和皮亚杰的建构主义学习理论为依据，结合课标以及中小学学科改进意见的相关内容要求，课堂中通过大量的实验，学生学习到浮力的相关知识。通过开放式的学习场景和任务目标的设置，引导学生激活已有知识的认知和所要学的新知识进行有意义的知识建构，在解决实际问题的过程中发展学生的高阶思维和提升学生解决实际问题的能力。

二：教学内容分析

本节是人教版八年级物理第十四章章第五节内容。浮力是前面“力”“运动和力”“压强”内容的延伸。本节设有一个探究实验，探究浮力的大小跟什么因素有关，侧重猜想和设计实验，跟前三章实验探究所侧重的能力形成互补，促进学生科学探究能力的全面发展。这一节是本章的重点，对今后学习阿基米德原理、物体的浮沉以及浮力的利用奠定理论基础。浮力知识对人们的日常生活，生产技术和科学研究有着广泛的意义。

本节课通过介绍古代舟浮牛出的故事和现代的辽宁舰，让学生感受到浮力在生活中有重要的应用，同时让学生感受到中国古代和现代工程学家的智慧。通过展示学生课前在优学向上平台所上传的作品，让学生感受到物体在不同液体受到浮力作用，从而得出浮力概念。通过运用二力平衡理论分析、实验验证，得出浮力的方向是竖直向上的。通过布置任务，让学生利用教师所提供的器材探究在水中会下沉的物体是否也受浮力作用，继而通过对物体的受力分析得出浮力的测量方法。然后通过观看实验视频和理论分析的方式，得出浮力产生的原因。通过展示学生课前所做的探究实验，进行资源对比分析，引导学生正确运用控制变量法解决问题。

三：学习者分析

起点能力分析：通过之前的学习，学生知道了力有大小、方向和作用点，知道怎样用力的示意图描述力，这是都为学生正确认识浮力和描述浮力奠定了基础。学生学***衡的状态和条件，就

是本节课理论分析浮力方向和浮力的测量公式的具体应用之一。由固体的压强逐步过渡到液体的压强，最后延伸到流体的压强，这些内容为学生认识浮力，领悟物体在液体和气体中的作用奠定了基础。通过探究“滑动摩擦力的大小”、探究“压力的作用效果”、以及探究“液体压强的特点”等实验中关于控制变量法的学习与应用，为“浮力大小的探究”提供了科学的思维方式。学生已基本能够运用观察、分析、归纳、比较等科学方法来探求新知识。这为本节课的学习提供了有利的方法保证。

心里特点分析：初三年级的学生具有很强的好奇、好动、好胜的心理特点，有一定的观察能力和分析能力，具有很强的操作兴趣，思维方式由形象思维向抽象思维过渡。所以需要老师创设开放的问题场景，营造情感氛围，让学生主动进行意义建构，引领学生从多角度进行系统全面的思考。

思维障碍点分析：学生知道漂浮的物体受浮力，但是对于下沉的物体是否受浮力没有清晰认识。学生不知道如何表示浮力大小，错误的认为漂浮的物体受到浮力大，下沉的物体受到浮力小；学生知道物体在液体中各个表面的受到液体所给的压力，但是不能顺利的迁移到浮力产生的原因上。学生知道未浸没时，所处位置不同，浮力不同，错误的认为浮力与物体浸在液体的深度有关。

四：学习目标确定

（一）知识与技能

1．以课前任务发布的形式，让学生根据生活经验和通过回忆小学学过的有关浮力的知识来重新认识浮力，并能用实例或实验来证明浸在液体中的物体会受到浮力作用；

2. 通过观看视频和演示实验，100%的同学能够分析得出浮力的方向是竖直向上的；

3．通过理论分析和学生实验，90%同学会用弹簧测力计测量浮力的大小；

4．通过视频演示和理论分析，85%同学能够知道并说出浮力产生的原因；

5．通过课前任务发布，在学生提出影响物体所受浮力大小因素猜想并对相关猜想进行实验探究的基础上，展示学生的部分研究成果，让学生经历探究浮力大小与物体浸入液体深度无关的实验设计及操作过程。

（二）过程与方法

学生通过经历探究决定浮力大小的影响因素的实验设计和自主操作中，体会控制变量法在科学探究中的思维价值。

（三）情感态度与价值观

1.学生经过课前任务的完成和课中实验探究的过程，感悟物理学习中实事求是的科学态度和合作精神的体现。

2．通过对生活、生产中关于浮力的了解，提高学生将科学技术应用于日常生活和社会的意识，使学生充分体会到物理与生活的密切联系，体会学科知识的价值。

五：学习重点难点

重点： 1.会用弹簧测力计测量浮力的大小。 2.探究浮力的大小的影响因素。

难点：1.理解浮力产生的原因 2.探究影响浮力大小与深度关系的实验设计

六：教学流程示意

七.学习活动设计

环节一：新课引入

教师活动1：

介绍船浮牛出的故事以及辽宁舰

学生活动1 学生聆听

活动意图说明：

本节课通过介绍古代舟浮牛出的故事和现代的辽宁舰，让学生感受到浮力在生活中有重要的应用，激发学生的学习兴趣、引发学生思考，感受中国古代和现代工程学家的聪明智慧。

环节二：新课讲授——浮力是什么

教师活动2 【优学向上平台任务一】我们上课前在优学向上平台布置了任务，让同学们用实例或实验现象说明物体受浮力，下面我们就展示一下。

学生活动2 学生观看课前实验的图片

预设回答：

浸在液体中的物体受到向上的力，叫浮力。

【提问】通过以上图片，你觉得什么是浮力呢？

活动意图说明：

以学生上传的作品作为教学资源，提高学生的参与度和亲切感。通过观看其他同学的实验方法，补充和完善已有的认知。

环节三：新课讲授——探究浮力的方向

教师活动3

【过渡】向上不够准确，如何准确描述浮力的方向呢？

【提问】观察在水中漂浮的木块，运用二力平衡的知识分析浮力的方向。

【演示实验】浮力的方向

学生活动3 学生思考

预设回答：

乒乓球浮在水面上静止，浮力和重力是一对平衡力，重力方向竖直向下，浮力方向竖直向上。

红线与铅垂线重合，说明浮力的方向是竖直向上

的。

【提问】你观察到了什么？说明了什么？

【总结】浮力的方向是竖直向上的

活动意图说明：

在理论分析、利用实验证明多维度的探究浮力的方向，培养学生的发散思维能力。通过类比重力方向的探究方法，培养学生的知识迁移能力。

环节四：新课讲授——

浮力的测量

教师活动4 【提问】利用老师提供的实验器材，探究在水中会下沉的物体是否受到浮力？

追问：

运用受力分析的方法，表示出F浮的大小？ 学生活动4 学生提出解决方案，进行实验

利用点阵笔对物体进行受力分析。求出F浮=G-F拉

【总结】这是浮力的一种测量方法，称重法，

F浮=G-F拉

活动意图说明：

让学生利用实验的方法得出在水中会下沉的物体也受到浮力，突破思维障碍点。还总结出测量浮力大小的方法（称重法）。

环节五：新课讲授——

浮力的产生原因

教师活动5

【师】在水中漂浮的两个乒乓球，老师他们放入瓶中，你猜想有什么现象？

学生活动5 预设回答：两个都上浮

一个上浮，一个沉底

【演示实验】

【提问】

预设回答：

一个上浮，一个下沉

盖上瓶盖

乒乓球下面没有水，水没有给他向上的压力

1.

描述一下你观察到了什么现象？

2.如何大瓶中的乒乓球上浮 3.为什么水没有对下面的乒乓球产生浮力作用？

【过渡】一个浸在液体中的物体，各个表面的受力情况是什么样子，我们通过建立一个理想化模型来看一下。边长为L的立方体位于水面下h 深处

【提问】运用液体压强的压强规律分析，浸在水中的物体各个表面所受压力的大小关系。

预设回答：

根据公式P=ρgh,物体侧面的压强相等，上表面的压强小于下表面的压强。F=PS，因为各个表面受力面积相同，所以侧面的压力相同，而向上的压力大于向下的压力。

【提问】物体受到液体压力的合力如何表示？方向如何？

【总结】浮力不是一个新产生的力，它就是物体所受液体压力的合力，因为上下表面的压力差不同而产生的。F浮=F向上-F向下

（压力差法）

【提问】我们如何通过一个实验，直观的反映出物体在水中各个表面所受压力的情况呢？

【演示实验视频】

F合=F向上-F向下

方向竖直向上

找一个空心的的立方体，各个表面套上橡皮膜，放入水中，观察各个表面橡皮膜的凹陷情况。

学生观看视频

预设回答：

左面、右边橡皮膜凹陷，凹陷程度相同，说明对水对物体左面和右面的压强相等。

上表面有凹陷，程度不明显，下表面凹陷程度明显，说明下表面压强大于上表面

学生观看实验

【提问】观察到了什么现象？说明了什么？

【演示实验】

预设回答：

物体侧面的压强大致相等，下表面的压强大于上表面的压强。

这里有一个长方体，两个表面分别有一个液体压强传感器的探头，它们可以直接测出两个表面水的压强的大小，分别显示在两个仪表盘上，单位是千帕。

【提问】观察到了什么现象？说明了什么？

【总结】这两个实验也很好的印证了我们的理论分析，浮力产生的原因是因为浸在液体中的物体其上下表面受到的液体对它压力不同

设计意图说明：

首先通过两个乒乓球的上浮情况不同，形成思维冲击，从而进一步思考为什么乒乓球刚开始不上浮的原因？对浮力产生的原因有一个感性认识。

然后建立物理的理想化模型，让学生认识到物理模型在探索自然规律中的作用。通过运用液体压强规律对物体各个表面的所受液体的压强和压力进行分析，理性分析得出浮力产生的原因是物体上下表面受到液体的压力不同。

通过学生设计实验和观察实验视频，发现浸入水中的橡皮膜各个表面有凹陷，说明有压强作用，通过观察凹陷程度大小关系，得出各表面所受压强的大小关系和压力的大小关系，体现了放大法在物理学中的应用，通过直观的实验现象验证了理论分析的结果。

最后运用传感器技术，直观的反映出物体各表面液体压强的大小，让学生感受到可以利用现代科学技术解决物理问题。

环节六：新课讲授——

浮力大小的影响因素

教师活动6 【过渡】提到浮力，我们不得不提到一项水上运动——游泳。哪些同学会游泳？看来很多同学不会游泳，

世界上有一个地方，即使你不会游泳也可以很轻松的漂浮在水面上

【提问】人为什么可以很轻松的漂浮在死海的水面上？

学生活动6 学生观看死海图片

死海含盐量大，浮力的大小可能与液体的密度有关。

学生的猜想：

【优学向上平台任务二】浮力的大小和哪些因素有关呢？提出自己的猜想和这样猜想的依据

1.物体的重力或质量

2物体浸入液体的深度

3.物体浸在液体中的体积

4.液体的密度

5.液体的质量

【提问】

1.要探究浮力与这么多因素是否有关，要运用控制变量法

什么物理学方法？

2.如何正确运用控制变量法科学的进行探究。

改变和测量自变量，控制控制变量不变，测量或表示出因变量大小

展示科学探究思维导图

【优学向上平台任务三】利用老师提供的弹簧测力计和你生活中的物品，探究浮力大小的影响因素，并将实验视频上传至平台。

预测回答：

1.没有测量因变量浮力，不知道浮力大小是否改变。

2.没有控制物体浸在液体的体积和深度相同

预测回答：

没有控制控制变量物体浸入液体的体积和深度。

预测回答：

可以，通过往瓶子中加物体的方式改变了自变量物体的质量，同一瓶子两次都刚刚浸没，控制了控制变量不变。

探究一：探究浮力与物体重力有关吗

展示视频1：两个重力不同的物体扔入水中，重力小的物体漂浮，重力大的物体沉底。——浮力的大小与物体的重力有关

【提问】该实验能够验证自己的猜想吗，请做简要评估。

展示视频2：体积质量不同的物体都浸没在水中——浮力大小与物体重力有关

【提问】该实验能够验证自己的猜想吗，请做简要评估。

展示学生视频3：体积相同质量不同的物体浸没在水中。

【提问】该实验能够验证自己的猜想吗，请做简要评估。

探究二：探究浮力与物体浸入液体的深度有关吗？

展示视频4：用测力计拉着物体，慢慢浸没，示数先减小后不变。

学生得出结论：

物体浸没前浸没前，浮力与物体浸入液体的深度有关，

物体浸没后，浮力与物体浸入液体的深度无关。

【提问】：视频中同学得出的结论你同意吗，说说你的理由。

【提问】：如何证明物体浸没前，浮力与深度是否有关？现在提供的器材有一个长方体金属块，弹簧测力器，装有适量水的烧杯，细线。利用上述器材探究物体浸没前，浮力的大小与深度是否有关，请将实验方案写在学案上，可画图辅助说明。

【总结】通过咱们对同学实验视频的评估和亲身动手实验，得出浮力大小与物体的重力和浸在液体的体积无关。由于时间关系，对于浮力大小的影响因素我们下节课继续探究。

预设回答：

物体浸没后，浮力与深度无关的结论我同意

浸没前，深度改变，没有控制物体浸入液体的体积，不能说明浮力与深度有关

思考并确认实验中的自变量、因变量、控制变量，自变量大小如何改变，控制变量如何控制不变，因变量如何测量。

学生利用点阵笔画图，说明自己的实验方案。

进行实验，记录数据

活动意图：

以学生课前的实验视频作为教学资源，通过对实验视频的评估，培养学生的质疑精神，体会如何正确运用控制变量法。让学生自主探究物体浸没前浮力与物体浸在液体中深度的关系，提高实验探究能力和问题解决能力，体会小组合作交流的快乐，培养实事求是的科学态度。

环节七：课堂小结

教师活动7 通过本节课的学习，你有什么收获和体会

学生活动7 学生从知识和方法两方面，总结本节课所学

八：教学反思及特色说明

教学反思

一：基于优学向上平台开展课外学习。

随着信息技术的日益发展，学生的学习方式不光是课堂上的学习，学生解决问题需要思考的时间，而课堂上的时间有限，不能让学生进行充分的思考。本节课通过网络技术引导学生课堂之外的学习参与，让学生利用生活中常见的物品，想法设法完成老师发布的任务，提高他们的解决问题能力。通过之前平台任务的发布，调动起学生原有的学习认知，完成任务。通过他们课前反馈回来的信息，能够清楚把握到了他们思维的障碍点，在设计教学内容上能够有的放矢。并且有些学生反馈回来的信息可以当做课堂的教学资源，有些同学设计的实验超出了我的想象，没想到利用家里的瓶瓶罐罐完成了科学探究，实验数据还很准确。通过这节课的效果看，学生们对于同伴的实验视频非常感兴趣，乐于参与评价。

二；基于点阵笔，及时反馈

点阵笔可以将全班学生们所有填写在学案上的信息同步传到教师电脑端，教师可以及时了解全班所有学生的学习掌握情况，做到及时反馈。在受力分析得出浮力大小的测量方法、设计实验以及最后的课堂检测环节，点阵笔都起到了不错的效果。后期应该将IPAD技术也运用上，这样老师可以一边课下指导，一边了解到全班所有人的掌握情况。

三：基于“一题多解”，提高学生的解决问题能力

提高学生解决问题的能力，我觉得首先要让学生掌握解决问题的方法，在运用方法的过程中提高能力。本节课中对于浮力的方向的探究，采用了受力分析法、实验法、类比法。对于浮力的测量采用了实验法、类比法。对于浮力产生的原因采用了物理建模、理论分析（数学运算）、实验法。对于浮力大小的影响因素，让学生在运用科学探究的方法中提高了解决问题的能力。

四：基于有效提问、任务驱动和教具开发，提高课堂效率。

本节课的课前就设计了三个平台任务，课堂上主要采用提问和完成探究任务方式推动教学，目标性强，学生在这个过程中锻炼了思维，还提高了课堂效率，本来两课时的内容在一课时基本完成。本节课对三个教具进行了改良，提高了实验的对比性和直观性。

五：有待改进之处

1.给学生提供的实验器材里有盛液桶，物体掉入其中不容易取出，下次应该用大烧杯。

2.点阵笔使用时，没有导入学生名单，不能知道电脑上的学生号对应的是哪个学生。所以只能通过看学案上的名字确定是谁的学案，在做展示交流的环节不能快速找到想展示学生的学案，因此这节课老师大部分时间是在电脑前看学生的学案完成情况，没有走下来分别指导实验。

3.时间还是有点紧张，学生有时回答问题不到位时老师没有给予正确的引导，而是让其他同学回答来节约时间，后面的探究实验做完后没有让学生进行充分的交流评估和误差分析等。

4.教具开发还在路上，一直想要改进浮力产生原因环节两个乒乓球的那个实验，让学生看到水面上升到底部那个乒乓球后，底部的乒乓球也会受浮力上浮，但是加长底部嘴的长度，学生会看到是空气把乒乓球顶起，而不是上升的液面，后续还低继续想方法改进。

特色说明

本节课与以往的教学设计相比有如下特点：

1.注重利用信息技术手段把控学情、展示资源、及时反馈，通过开放式学习场景和任务目标设置引导学生全员参与。课前在优学向上平台发布任务，让学生用录制视频的方式解决任务。教师通过学生反馈的视频，可以感受到对于浮力学习的思维障碍点，例如不知如何表示浮力的大小，错误的认为漂浮的物体浮力大等。课堂上利用学生视频作为教学资源，通过资源对比让其他学生评估视频中的探

究过程，从而提高学生的问题解决能力。课堂上教师利用点阵笔对于学生的学习效果能够及时反馈。

2.注重引导学生对于一个问题用多种方式解决，从而提高学生的问题解决能力。例如浮力方向的探究，学生从受力分析以及实验证明两个角度，确定浮力的方向竖直向上。

3.注重引导学生通过实验解决物理问题。例如探究下沉的物体是否受浮力、浮力的方向、浮力产生的原因等。

4.注重教具的开发。本节课有三个教具进行了改进。第一个是浮力方向的实验，在透明玻璃缸挂了一根铅垂线，方便对比浮力的方向与重力的方向。第二个是浮力产生原因中的乒乓球实验，原有实验瓶中只放一个乒乓球，我放了两个，一个上浮，一个不上浮，形成对比。第二个是利用了液压传感器将抽象的压强通过测量的方式表现了出来。

5。注重培养学生物理建模中提高问题解决能力。在浮力产生的原因中，先建立理想化物理模型，再通过液体压强规律进行理论分析。