(原创)教学反思:“密度概念的建立”思路设计
密度是物理学中一个重要的概念,关于“密度概念的建立”是教学的重点,主要引导学生通过探究物体的质量和体积的关系,让学生亲自经历实验探究,收集数据,列表归纳得出结论,同时密度还是本单元学习测量物质的密度和密度知识应用的预备知识。
为此在认真远程研修期间优秀作业的基础上,结合自己的教学实际,将“密度”一节课的思路设计梳理如下:
第一环节:课前准备
1.上网查阅奥运会的金牌是纯金制作的吗?其中都包含哪些成分?
2.上网查阅有关“假元宝”事件的报道,并分析为何骗子会屡屡得手?如何来防范?
第二环节:课堂过程
(一)情境导入:
1.利用PPT课件播放有关“假元宝”的报道视频;
2.利用PPT课件展示以下问题:
3.教师引导:自然界是由各种各样的物质组成的,不同物质有不同的特性,人们正是根据物质的这些特性来区分、鉴别不同的物质.
(二)探究质量与体积的关系
1.提出问题:怎样鉴别物质?
(1)教师展示:随机出示铜丝、铁丝、铝丝、一杯水、一杯酒精。(出示后放在讲桌上)
问:这里有铜丝、铁丝、铝丝、一杯水和一杯酒精,你能把它们分辨出来吗?说明你是怎么分辨的?
在学生回答后,教师指出:要分辨物质,就要知道并且利用物质所具有的一些特性。如颜色、气味、软硬等,就是物质的不同特性。依据这几种特性,利用我们的眼、鼻、手等感觉器官,就能将上面五种物质分辨出来。
(2)教师再出示颜色相同的铁块和塑料块。问:你有哪些方法区别它们?
引导:颜色、气味、味道、硬度等都不好区分,能不能利用一种更好的判定方法来区分这两种物质呢?同学们想不想自己找出一种方法,来区分这些物质呢?(生齐答:想。)从而引出探究的问题。
2.猜想与假设:质量和体积可能有什么关系?
(1)教师播放一段视频:——周末,小丽陪妈妈到超市购物:
①在食品区:大包袋装面粉25kg小丽试了试没提动,于是小丽提走了中包袋装面粉5kg
②来到日用品区:小丽轻松提走了比大包袋装面粉体积稍大的一袋抽取式面巾纸:
(2)进行猜想与假设:
①买面粉时,我们关注的同品牌的大小包装袋面粉有何异同?大家有什么想法?
学生通过小组交流、讨论、提出猜想:
猜想①:同种物质构成的物体,质量与其体积有关;体积越大的物体,其质量越大。
②通过视频上小丽的活动你能感觉到,包装袋体积大小相近的面粉与面巾纸除了用途、气味、触感等不同外,还有何不同?大家有什么想法?
学生通过小组交流、讨论、提出猜想:
猜想②:不同种物质构成的物体,质量好像与其体积无关;体积越大的物体,其质量不一定越大。
当体积相同时,不同种物质的物体质量是不同的。
③类似的现象实例多见吗?举例说明。
现象1:我们在了解自身体重变化活动中,通过对物体质量概念的学习,可感知到,生活中说的xx同学体重100斤,是指xx同学身体的质量为50kg。我们还能感受到伴随着xx同学变高、变胖体积增大时,他的体重(质量)也会增大。
你认为现象1支持猜想 。
现象2:通常人们说的“铁比棉花重”含义是什么?
你认为现象2支持猜想 。
小结:自然界、现实生活中“物体质量和体积关系”的现象很普遍,具有探究的意义和价值。
3.实验探究:探究质量与体积的关系
探究活动1:探究相同体积的不同物质的质量之间的关系。
教师让几个学生到前面来,感受一下颜色相同的铁块和塑料块的质量大小,根据质量来判断哪一个是铁块,哪一个是塑料块。从而得出相同体积的不同物质的质量不同也是物质的一种特性,可以用来鉴别物质。
(说明:也可以拿出一个已调节好的托盘天平,分别把两金属块放在两盘中,让学生说出哪个是铁块。)
说明:让学生感受体积相同的不同物质的质量是不同的,以便引导学生探索质量和体积之间的关系,从现象中寻找规律,得出结论。
师:请同学们利用桌上的器材(其中铜块、铁块、铝块的体积都是10cm3),研究一下相同体积的不同物质的质量是否相同。
将实验数据填入表格1:
学生实验过程中教师巡视,发现问题是及时启发与指导。
学生实验结束后,教师选取几个小组的数据投影展示,并让其小组成员根据所测数据得出结论,并分析质量与对应体积比值的特征。
结论:相同体积的不同物质质量不同,不同物质的质量与体积的比值不同。
说明:让学生通过自己的亲自动手,获得知识,印象会更深,理解会更透,同时检查一下学生对托盘天平的使用技能的形成情况。
探究活动2:探究同种物质质量与体积的关系。
在学生总结相同体积不同物质质量之间关系的基础上引出新的问题。
①提出问题:同种物质的质量和体积之间会有什么样的关系呢?
②猜想与假设:学生根据生活经验,思考:如果是体积相同的同种物质,其质量是否相等?不同体积的同种物质,其质量又怎么变化呢?
对学生提出的假设,要鼓励学生设计实验来进行探究验证。
生甲:体积相同的同种物质,其质量是相等。
生乙:物体的体积越大,质量越大。
生丙:……
③制定计划与设计实验
从以上的猜想出发,取铜、铁、铝、肥皂等几组物体中的一组作为研究对象,每组物体的体积不同。用天平测出它们的质量,用刻度尺测出它们的边长后计算出它们的体积,列出表来,然后以体积V为横坐标,以质量m为纵坐标,在方格纸上描点,再把这些点连起来,做出图象,并分别计算每个物体质量与体积的比值。
在实验前,应该和学生一起讨论实验过程中应该考虑的问题,如分工要明确,严格测量仪器的使用规则,读数时要认真、细心,如何记录实验数据等。
实验方案1:学生通过小组实验测量不同体积(圆柱体)铁块的质量,记录数据(记入表格2中)、绘制表格,做出图象,分析质量与对应体积比值的特征。
实验方案2:同样测出体积成倍数关系的同种液体的质量。(也可以不是整数倍),填入表格3中。
说明:取液体时,由于学生还没学过用量筒,且量筒的使用也不是本节所要求的,所以建议可用大注射器来取不同体积的液体。此外,也可以用铜块、铝块、肥皂或其它物质来做实验。
④进行实验与收集证据
学生实验结束后,教师选取几个小组的数据投影展示,并让其小组成员根据所测数据得出结论,并分析质量与对应体积比值的特征。在此过程中要对学生的分析给予评价,对表现好的小组要给予表扬。引导学生分析时,要突出样品的体积增加了多少倍,它的质量也增加了相同的倍数。
学生讨论、比较各组的测量结果后可得出如下结论。
结论:同种物质的质量与它的体积成正比,质量与体积的比值相同。不同物质的质量与体积的比值不同。
(三)物质的密度:
1. 引出密度的概念
(1)教师引导:再看同学们刚才自己得到的结论,什么时候比值相同?什么时候比值不同?
(2)学生回答:同种物质、不同物质。
(3)师:经过刚才的研究,你能不能总结出区别物质的办法,是什么?
(4)学生讨论回答:找m与V的比值。
(5)教师点拨:在物理学中我们把这个比值用密度来表示。
2.学生自学课本P107,解决以下问题:
(1)密度的物理意义
(2)密度的概念
(3)密度的公式、单位
(四)密度知识的应用
1.物质的鉴别
(1)教师展示奖牌,问:现在你能不能知道这块奖牌是不是金子做的?怎么办?
(2)学生讨论回答:测它的质量,测体积,利用公式就可以算出它的密度。
(3)教师追问:算出来了之后呢?
引导出需要有一个标准来对照。
2.学生阅读课本P107的“密度表”
思考:通过阅读密度表,你能获取哪些信息?
(1)密度的单位理解
教师:科学家已经把许多种物质的密度都算出来了,看表。看看金子的密度是多少?
生念:19.3×103……。
教师问:这个千克/米3是什么?密度的单位。
问:怎么来的?它表示质量用千克为单位,体积用米“为单位,由质量和体积的单位复合而成。
(2)密度的意义
师:再看实验中的数据结果,你知不知道肥皂和橡皮、酒精的密度?
生:可以直接看出来,比值就是密度。不同物质,密度不同。
分析数据引出:我们还常用克/厘米3为单位。单位不同,数值是否相同?差了1000倍。
把金的密度换算得到:19.3克/cm3。
(3)通过密度表还发现什么?
酒精密度值和煤油的发现“一般”的含义。
展示课件:杯子碎成碎片,每一块的形状都不一样。密度也不一样?大小不同的泡沫谁的密度大?
(4)谁能再举一些说明密度是特性的例子?
引导学生进一步巩固:密度是物质的一种特性,虽然m与V变化,但密度不会变,因m与V的比值不变。正因为有了这样的特性,我们就可以科学地来鉴别物质。
3.例题:
第三环节:课后探究
1.想办法知道各种硬币是什么材料做成的。
2.阅读课本P108“相关链接”——细微差别中的重大发现
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作者简介:潘书朋,中学物理教师,在《当代教育家》、《光明日报》、《中国教师报》、《中学物理》、《新课程评论》等国家、省级报刊、杂志刊物、教育网站上发表教育教学论文50余篇。多年来一直致力于“让物理教学回归实验室”的课题研究,所申报的教育部教师科研基金“十二五”规划重点课题子课题荣获教育科研成果一等奖。
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