新课程标准下初中物理高效课堂构建——以“阿基米德原理”教学设计为例

文| 南一舟

高效课堂是指，在有限的教学时间内，通过科学的教学方法和手段，使学生获得更多的知识、技能，同时培养学生的情感态度与价值观。高效课堂以学生为中心，关注学生的个体差异和全面发展，强调学生的主动参与和探究性学习。在新课程标准的背景下，高效课堂的重要性更加凸显。新课程标准注重培养学生的创新精神和实践能力，要求课堂教学从知识传授向能力培养转变，因此，构建高效课堂是实现新课程标准的关键所在。下面以“阿基米德原理”教学设计为例进行阐述。

一、教材内容分析

阿基米德原理是初中物理力学部分重要的教学内容之一，在学习完阿基米德原理之后，我们要学习浮力、压力、压强、力的合成和平衡等知识，所以这部分内容起着承上启下的作用。课本中先由阿基米德的故事引出本节课的内容，从而启发学生大胆猜想结论，再进一步用实验验证。初中物理课本在设计上基本采用实验探究的教学方法，让学生参与知识的形成过程，从而能更深刻地掌握原理，但是物理知识本身就很枯燥，加之本部分内容公式多、计算多、难度大，学生会有畏难情绪。

二、学情分析

浮力在小学课本中出现过，所以对学生来说并不陌生，但是小学知识浅显，只是感性的认识，而本节课是由原来的感性认识上升到理性认识，这个升华的过程需要学生调动知识进行综合的分析、观察、推理、归纳、总结等。之前学生已经知道了浮力和浮力的求法——称重法，为学习新知识阿基米德原理扫除了障碍。但如何在课堂上调动学生的学习积极性和学习兴趣，从而让他们主动参与到教学中是一个关键问题。

三、教学目标

1.能使学生用语言表述出阿基米德原理，利用其解释简单的现象和计算。

2.通过参与、经历知识的形成过程，培养学生探究意识，提升物理素养。

3.培养学生观察、分析、概括、总结的能力，训练收集材料、处理信息、交流信息的能力。

4.培养学生严谨的科学态度以及团结协作的精神。

5.逐步培养学生的创新意识，使其敢于依据客观事实提出自己的见解。

四、教学重、难点

1.重点：（1）如何利用实验归纳出阿基米德原理；（2）能说出原理并进行对应的计算。

2.难点：阿基米德原理理解和应用。

五、教学过程

（一）情境导入

教师播放视频“阿基米德与王冠的故事”，引出本节课内容——阿基米德原理（教师板书），学生观看、收听，明确本节课的学习主题。

（设计意图：良好的开端是成功的一半，播放视频可以激发学生的学习兴趣。）

（二）讲授新知

想与做：让学生将空的啤酒罐慢慢按入水中，并观察空的啤酒罐浸入水的体积与排开水的体积的关系，同时感受浮力的大小。让学生根据实验现象说出结论：空的啤酒罐浸入水中的体积越大，排开水的体积就越大，即物体浸入水中的体积与物体排开水的体积相等。空的啤酒罐浸入水中越深，排开水越多越费力，说明水向上的浮力越大。

（设计意图：通过生活实例得出结论，体现物理来源于生活的理念，提高课堂效率。）

师：我们发现浮力的大小与物体排开液体的体积和液体的密度有关系，而这两个因素之间有什么联系呢？那就不难求出哪个物理量？

生：可以求排开液体的质量，排开液体所受的重力。

师：现在你们想到了什么？（此过程中出示幻灯片，引导学生分析物体排开液体所受的重力越大，物体受到的浮力越大。）

师：那么物体在液体中受到的浮力与其排开液体所受重力的大小有没有定量的关系呢？（引出探究问题）

学生通过交流说出自己的猜想，参与到知识的形成过程中，提高学习效率。

（设计意图：复习影响浮力的相关因素，提出本节课的探究主题。扫除障碍，提高效率。）

师：浮力的大小与物体的重力有关（如下图1）。两个量之间有怎样的数量关系呢？引出本节课的重点。

图1

师：同学们回忆上节课学习的测量浮力的方法，我们用哪种方法测量浮力呢？

小组讨论交流，归纳出F浮＝G-F；

师：如何测量物体排开液体所受的重力呢？

学生讨论交流，归纳出G排＝G总-G桶或者测出排开液体的体积，求出排开液体的质量，进而求出排开液体所受重力。

师：好！大家设计了两套解决方案，这节课我们利用方案一来解决问题，下一节我们再进一步探究阿基米德原理的实验创新，现在小组讨论实验所需器材（教师引导学生分析溢水杯的用法）。

学生讨论回答。

（设计意图：通过讨论让学生设计出切实可行的实验方案，有利于学生核心素养的培养，同时深化学生对知识的理解程度，其实验设计能力和分析概括能力也能得到培养。）

师：组织学生讨论归纳实验步骤，最后通过幻灯片给出明确的实验过程。实验需要记录哪些数据？（给出实验记录表格）

表1

学生思考、交流，从而得出结论和推导公式（如下图2）F浮=G排

图2

（设计意图：培养学生的观察能力，发展学生收集、处理、交流信息的能力，提高课堂效率，同时也培养学生认真、严谨的科学态度。）

（三）学以致用，突破重难点——阿基米德原理的应用

例题1：（1）一个体积为300 cm3的物体浮在水面上，它的2/3 体积露出水面，它受到的浮力是多少N？（2）在弹簧测力计下悬挂一个铁球，示数是9.5N，当把铁球浸没在密度为1.0×103kg/m3的水中时，弹簧测力计的示数是8.2 N，求：（1）铁球所受浮力是多少？（2）铁球的体积是多少？（3）铁球的密度是多少？（出示幻灯片，给出解题过程）。教师与学生一起分析问题，让学生总结解题思路，明确注意事项。

（设计意图：学以致用，帮助学生进一步理解阿基米德原理及应用变形公式算出物体密度，并为课后作业做好铺垫。）

例题2：在“阿基米德与王冠的故事”的课前视频中，教师分别给出王冠的质量、浸没在水中测力计示数，可以求王冠浸没在水中受到的浮力和王冠体积以及王冠的密度，最后判断王冠是否是纯金的。学生独立完成，小组内互相交流，找一个学生到黑板前讲解。

（设计意图：此问题体现了物理知识回归生活的理念。让学生独立完成，检测了学生对本节课的掌握情况；小组内解决问题，培养了学生合作交流的能力和语言表达能力。）

（四）归纳总结

让学生与同桌合作说出本节课的收获。

（设计意图：让学生自己说出本节课的知识点，既有利于学生记忆和深化知识，又可以增强学生学习的信心，提高课堂效率。）

（五）课堂检测

PPT 出示本节课检测题目，学生独立完成。

1.浸在液体中的物体所受的浮力大小等于它排开的液体所受的______。一个60g 的新鲜鸡蛋放在盛有水的容器中下沉，当向水中慢慢加盐并轻轻搅拌，鸡蛋会上浮并静止在液面上。这一现象说明浮力的大小与__________有关。

2.在“阿基米德与王冠的故事”中，王冠在空气中称重5 N，浸没在水中称重4.7 N，则王冠浸没在水中所受的浮力为____N，它排开的水重为____N。

3.夏季小华到河里游泳，他由河心处走向河岸时，会感觉到脚底被鹅卵石硌得越来越痛，这是因为小华由河心走向河岸时，小华受到的浮力越来____，河底对小华脚底产生的压强越来越________造成的，在这个过程中小华的重力________。

4.把完全相同的两个铁块分别放入煤油和水中（完全浸没），受到浮力最大的是（ρ水＞ρ煤油）（ ）

A.煤油中的 B.水中的

C.一样大 D.不能确定

5.如图3 所示，一个重为0.2N 的小球被线拉住而浸没在液体中，如果它受的浮力是1.8 N，则线对球的拉力是（ ）

图3

A.1.8N B.1.6N

C.0.2N D.0N

（设计意图：根据学生的具体情况，努力使不同学习水平的学生都有所收获，体现了新课程理念“让学生都学有所得”。）

（六）布置作业

（设计意图：学以致用，加深学生对知识的理解，提高学习效率。）

（七）板书设计

1.内容：

浸在液体中的物体所受的浮力大小等于它排开液体的重力。

2.表达式：F浮=G排。

3.导出式：F浮=G排=m排g=ρ液gV排。

4.适用范围：液体和气体。

六、教学反思

本节课以多媒体动画的形式进行情境导入，成功地激发了学生的学习兴趣和探究欲望，然后采用教师引导、学生小组合作的方式，让学生经历了“提出问题、猜想假设、设计实验、进行实验、分析论证、评估交流”这一较为完整的探究过程，充分地体现了学生的主体地位，使学生深刻理解了阿基米德原理。在探究过程中，学生自主设计多种实验方案，小组同学分工合作完成实验，很好地培养了学生的创新能力、实践能力和团结合作的意识。习题小结不仅强化了学生对阿基米德原理的理解，还为课后作业埋好了伏笔，也为下节课的学习做了铺垫。

不足之处：

1.没有对学生及时进行正向评价。鼓励、肯定的评价可以增强学生的自信心，激励他们不断学习、不断提高。

2.不敢大胆放手让学生实验，不利于学生创新能力的培养。在今后的教学中，我要注重对学生进行正向评价，培养学生的自信心；大胆放手让学生实验，培养学生的发散思维和创新能力，依托新课程标准，提高学生的课堂效率，构建高效课堂。