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文檔簡介
1、物體沉浮條件的實(shí)驗(yàn)探究課例【進(jìn)入情境 觀察思考】一塊鐵塊與一塊木塊分別放入水中,學(xué)生觀察。教師:觀察了上述的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,你能提出什么問題?(引導(dǎo)學(xué)生去解決“為什么鐵塊下沉,而木塊上浮”)(學(xué)生可能回答:鐵塊比木塊重的緣故)說明: 就象阿基米德定律的實(shí)驗(yàn)探究教例中所提到的一樣,學(xué)生對日常生活中的有關(guān)物體沉浮條件的判別的標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)物體所受到的重力的,教師在教學(xué)過程中不但要使學(xué)生學(xué)到科學(xué)的知識,更要將學(xué)生頭腦中原有錯誤的觀念與想法糾正過來,故本教例的引入部分利用學(xué)生原有的這種“生活經(jīng)驗(yàn)”開頭,是有一石二鳥之功效的?!敬_定矛盾 提出問題】上述的情境設(shè)置雖很簡單,但能為學(xué)生提出科學(xué)的問題奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2、問題:物體的沉浮條件與什么因素有關(guān)(或由什么因素決定)?!救娣治?確定假說】1上述的這種觀察正確嗎?你能思考并設(shè)計(jì)一個問題對上述的觀點(diǎn)進(jìn)行證實(shí)或證偽嗎?(學(xué)生可能想到有下列設(shè)計(jì)思想的證偽例子:將一枚大頭針與一大木塊同時放入盛水的水槽中,讓學(xué)生觀察后提問:上面的這種觀點(diǎn)對不對?)說明:讓學(xué)生對學(xué)生自己所提出的觀點(diǎn)進(jìn)行論證,這是培養(yǎng)學(xué)生探究精神與創(chuàng)新能力的一種極好的方式與方法,它能培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)問題的自我反思的能力,具有科學(xué)的元認(rèn)知能力。2很明顯,上述的實(shí)驗(yàn)方案證明了學(xué)生的說法是錯誤的,這時學(xué)生很可能又提出了一個新的說明:物體沉浮的條件由物體的密度決定,鐵塊密度比木塊大,則物體能上浮。3教師:上
3、述的觀點(diǎn)正確嗎?同學(xué)們能否從生活中的一些例子,或用實(shí)驗(yàn)的方法對這一觀點(diǎn)進(jìn)行證實(shí)或證偽呢?(對于生活中的例子,可能有學(xué)生會提出:一塊鋼板,將它投入水中時,鋼板肯定會下沉,但將此鋼板造成輪船后投入到水面上,則輪船會漂浮于水面上,為什么呢?)(對于實(shí)驗(yàn),可能學(xué)生會想到:同一塊鋁板放入水面上,鋁板下沉,但將此鋁板制成一盒狀物,則鋁板會漂浮。)說明:以不但假說、猜想、被證實(shí)可證偽,再假說、猜想、被證實(shí)、證偽,這種方式對學(xué)生錯誤觀點(diǎn)的改正,科學(xué)觀點(diǎn)的形成是一重要的探究過程。4引導(dǎo)學(xué)生對浸沒在液體中的物體受力分析:提出假說:物體的沉浮條件可能是由物體受到的重力與浮力來共同決定。說明: 若從理性方面分析浸沒在
4、液體中的物體的受力情況,則學(xué)生對物體沉浮條件假說的提出是比較容易的,特別是在學(xué)生有了與前面日常生活經(jīng)驗(yàn)的矛盾思維沖突的結(jié)果后?!局贫ㄓ?jì)劃 實(shí)驗(yàn)研究】1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模罕容^重力與浮力的大小關(guān)系對物體沉浮的影響。2 學(xué)生分析可能有幾種情況:F浮G物(F浮代表物體受到的浮力,G物代表物體受到的重力)F浮= G物F浮G物3 把物理量轉(zhuǎn)化為可操作的實(shí)驗(yàn)變量:(1)物體在液體中受到的浮力和物體受到的重力是可直接操作的量嗎?學(xué)生思考回答(物體在液體在受到的浮力是不可直接操作的,所以上述的有關(guān)F浮與G物的比較必須經(jīng)過轉(zhuǎn)化) (2)要求學(xué)生分別利用學(xué)過的知識進(jìn)行公式推導(dǎo):F浮=液gV排,G物=m物 g=物gV物 (
5、3)上述的三種情況可以轉(zhuǎn)化為比較液與物:(前提條件是物體必須浸沒于液體中,物體必須是實(shí)心物體) 當(dāng)液物當(dāng)液=物當(dāng)液物說明:上述的推導(dǎo)過程是在教師的引導(dǎo)下的理性思維的探究過程,也是科學(xué)探究的一種方法。但更重要的是這一過程在本實(shí)驗(yàn)探究中的應(yīng)用。物體在液體中受到的浮力是一個不可直接測的物理量,學(xué)生對于某一物體在某種液體中受到的浮力的大小的感性認(rèn)識不夠,(學(xué)生對物體受到的重力認(rèn)識比較充分,知道用彈簧秤去稱),所以必須引導(dǎo)學(xué)生把對物體受到的浮力認(rèn)識不夠的浮力與重力比較轉(zhuǎn)化為比較物體與液體的密度。4 學(xué)生根據(jù)教師所提供的實(shí)驗(yàn)儀器與材料進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)。(1)當(dāng)液物,選取木塊投入水中;(2)當(dāng)液=物,選取雞蛋與
6、鹽水;(3)當(dāng)液物,選取鐵塊投入水中;說明:教師在上課時所提供的各種實(shí)驗(yàn)用品與器材,特別是液體與物體的密度必須標(biāo)上密度值。還需要指出的學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時,必須先將物體浸沒于液體中,且所選擇的物體必須是實(shí)心的?!痉治霈F(xiàn)象 解釋數(shù)據(jù)】1每一小組所有成員對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行觀察,并對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行討論,每一小組分別派一名代表進(jìn)行表述:當(dāng)液物 ,木塊上浮,最后漂浮。當(dāng)液=物 ,雞蛋在鹽水在懸浮。當(dāng)液物 ,鐵塊下沉。說明: 這一實(shí)驗(yàn)的成功率是100,學(xué)生對這種現(xiàn)象也是耳熟能詳?shù)?,只不過這一實(shí)驗(yàn)所發(fā)生的條件還是不很熟悉。2要求每一位學(xué)生用知識解釋這種現(xiàn)象?!咎岢鼋Y(jié)論 評價預(yù)測】1提出結(jié)論:(前提條件是物體是實(shí)心的,
7、且浸沒于液體中)當(dāng)液物 ,(或F浮G物)木塊上浮,最后漂浮。當(dāng)液=物 ,(或F浮= G物)雞蛋在鹽水在懸浮。當(dāng)液物 ,(或F浮G物)鐵塊下沉。2評價預(yù)測: (1)物價在液體中的上浮的最終結(jié)果是什么?請進(jìn)行推導(dǎo),并解釋之。(2)上述的結(jié)果可能應(yīng)用于哪些地方?【彼此討論 交流結(jié)果】學(xué)生能簡單地表述此實(shí)驗(yàn)過程,并彼此對這一結(jié)果進(jìn)行交流。一、特點(diǎn)及用途: 本儀器適用于測定橡塑或類似材料密度,直接讀數(shù),省去稱重和計(jì)算,使用簡單,操作方便,適用于生產(chǎn)車間工藝性的密度快速測定和試驗(yàn)研究部門使用。 本儀器符合HG/T2782橡膠密度測定
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