资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
6.4跨学科实践：密度应用交流会教学设计
课题 6.4跨学科实践：密度应用交流会 单元 第六章质量与密度 学科 物理 年级 8
教材内容分析 本课时选自教科版八年级物理上册，具体为第六章的第4节内容，属于跨学科实践范畴。其核心内容紧密围绕密度知识在实际生活中的应用而展开。在这一课时中，设置了三种不同类型的实践活动，分别是测量不规则物体的体积、估算大型物体的质量以及鉴别物质的种类。这些活动的设计旨在将密度公式（ρ＝m/V）及其相关的测量方法与生产生活中的具体场景相结合，从而充分体现物理知识在解决实际问题中的实用价值。同时，这一课时的内容也与2022年新课标中对物质属性研究及应用能力的要求相呼应，尤其是对学生问题解决能力的培养，进一步凸显了物理学科在培养学生科学素养方面的重要作用。通过这些实践活动，学生不仅能够加深对密度概念的理解，还能学会如何将理论知识灵活运用于实际情境中，从而提升综合实践能力和科学探究意识。
2022新课标要求 2022课标要求：1.2.4了解关于物质属性的研究对生产生活和科技进步的影响。5.1.1能发现日常生活中与物理学有关的问题，提出解决方案。2022版课标中“了解关于物质属性的研究对生产生活和科技进步的影响”以及“能发现日常生活中与物理学有关的问题，提出解决方案”这两项要求，体现了物理学科对社会价值认知与问题解决能力的素养导向。对于物质属性研究的影响，教师需引导学生关注其在生产生活（如根据密度选建筑材料、利用磁性材料制作传感器）和科技进步（如半导体材料推动电子设备发展、新型合金助力航空航天技术）中的实际应用，理解物理知识与社会发展的紧密联系。而“发现并解决生活物理问题”的要求，旨在培养学生的观察与创新思维，鼓励他们从日常现象（如电路故障、机械结构优化等）中提炼物理问题，通过科学分析（如实验探究、模型构建）提出解决方案，最终实现从知识理解到实践应用的跨越，让物理学习真正服务于生活，同时推动学生科学态度与责任、创新意识的全面发展。
学习目标与核心素养 物理观念掌握密度公式的灵活应用，理解密度作为物质特性在实际问题中的作用。科学思维通过实验数据的分析与论证，建立“取样测量——计算推导——得出结论”的逻辑思维模式。科学探究经历“提出问题——设计方案——实验探究——分析结论”的完整过程，提升实验操作、误差分析及方案改进能力。科学态度与责任认识密度知识在生产生活中的广泛应用，培养将科学知识服务于生活的意识，增强创新意识与科学责任感。
学情分析 八年级的学生目前已经学习并掌握了关于密度的一些基本概念，包括密度的定义、相关的计算公式，以及基础的测量方法，例如如何正确使用天平和量筒来测量物体的质量与体积。这些学生已经具备了一定的实验探究能力，能够完成一些较为简单的实验操作。然而，当面对实际应用问题或者在复杂场景下进行实验设计时，他们仍然显得经验不足。比如，在测量具有吸水性物体的体积时，他们可能会遇到困难；在估算大型物体的质量时，也缺乏相应的技巧和思路。这些问题表明，学生们需要通过更加具象化、贴近实际的实践活动来进行引导，从而帮助他们克服这些难点，提升解决实际问题的能力，并进一步深化对密度相关知识的理解与应用水平。
重点 1.运用密度公式解决实际问题（测量体积、估算质量、鉴别物质）。2.掌握“取样法”在大型或不规则物体密度相关计算中的应用。
难点 1.针对特殊物体（如吸水的浮石、体积庞大的铅球）设计合理的实验方案，减小实验误差。2.理解实验误差产生的原因及对应的改进方法。
材料准备 实验器材：浮石样本、花岗岩样本、铅球、天平、台秤、量筒、容器、水、细线、油漆或石蜡等。辅助材料：常见物质密度表、人民英雄纪念碑图片、浮石图片、课件等。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 1.回顾旧知：提问密度公式、测量方法及物理意义，引导学生快速回忆核心知识点。2.情境激趣：展示浮石、人民英雄纪念碑、铅球等实物或图片，提出问题“如何测量浮石的体积？”“纪念碑碑心石质量有多大？”“铅球是铅做的吗？”，引发学生思考。 1.集体回答密度相关旧知，巩固基础。2.针对教师提出的实际问题，初步思考解决方案，产生探究兴趣。 通过旧知回顾搭建知识桥梁，结合生活化情境提问，激发学生探究欲望，自然引入新课。
讲授新课 活动一：测量浮石的体积提出问题：浮石吸水且形状不规则，如何准确测量其体积？2.引导设计方案：强调“取样法”，指导学生思考“吸水处理”（吸足水后测量）的必要性，明确实验步骤（取样→测样本密度→测整体质量→用V＝m/ρ计算体积）。3.展示实验要点：提醒吸水物体体积测量的误差来源及解决办法（涂油漆或石蜡）。活动二：估算纪念碑碑心石的质量引导分析：碑心石体积庞大，无法直接测量质量，启发学生采用“取样法”。梳理步骤：取样→测样本密度→算碑心石体积→用m＝ρV估算质量。活动三：鉴别铅球的成分提出疑问：铅球质量和体积较大，无法用天平和量筒直接测量，如何设计实验？演示体积测量方法：展示“容器标记法”（加水至标记→放入铅球→取出后补水至标记→量筒补水体积即为铅球体积）。组织误差分析：引导学生思考“铅球带出水分”导致的误差，共同探讨改进方案（先做第一标记，放入后做第二标记，补水至第一标记后再补至第二标记）。4.展示实验数据，引导学生对照密度表判断铅球成分。 分组讨论实验方案，明确取样法的原理和操作步骤。参与实验操作（或观察演示），记录实验数据，填入表格。分析实验中可能出现的误差，提出改进建议。根据密度表对比实验结果，得出铅球成分的结论。 通过三个梯度递进的实践活动，引导学生将理论知识应用于实际，突破特殊场景下的实验设计难点，培养探究能力和逻辑思维。
课堂练习 1.用天平和量筒测油的密度，将盛油的烧杯放在天平上，烧杯和油的质量为90g，将部分油倒入量筒如图乙，烧杯和剩下油质量为示数如图甲，则酱油的密度为（） A.1.04×103kg/m3 B.1.04×103g/cm3 C.0.94×103kg/m3 D.0.95g/cm32.小军利用天平、水和烧杯来测量一不规则小石块的密度，请将他的实验步骤补充完整。 （1）把天平放在水平台面上，将游码移到标尺的零刻度处，调节横梁两端的_________使横梁平衡。 （2）用天平测量小石块的质量，右盘中的砝码和标尺上的游码如图甲所示，则小石块的质量为________________g。 （3）如图乙所示： a.往烧杯中加入适量的水，把小石块浸没，在水面到达的位置上作标记； b.取出小石块，测得烧杯和水的总质量为153g； c.往烧杯中加水，直到标记处，再测出此时烧杯和水的总质量为183g； d.计算出小石块的体积为_____________________cm3。 （4）利用密度的公式，计算出小石块的密度是____________kg/m3。3.晓松在参观一个容积为5×103m3粮仓时，想知道这粮仓能装多少质量的稻谷。于是他取一小包稻谷作样本，进行了以下的实验： ①调节天平平衡时，发现天平的指针偏向分度标尺的右侧。此时，应将平衡螺母向_____调（选填“左”或“右”），直至横梁平衡。 ②取适量稻谷倒入左盘，在右盘中加减砝码，并移动标尺上的，使横梁重新平衡。所用的砝码和游码的位置如图所示，则稻谷质量为g。将这些稻谷倒入量筒中压实，测出它的体积40cm 。 ③稻谷的密度为_______g/cm3，这个粮仓大约能装________kg的稻谷。4.小明测食用油的密度时，最初测得烧杯和食用油的总质量是33.4g，图甲显示的是他将烧杯中一部分食用油倒入量筒后，烧杯和剩余食用油的质量；图乙显示的是从烧杯中倒入量筒内食用油的体积。甲乙（l）量筒中食用油的质量为______g，体积为_______cm3，（2）食用油的密度为_______g/cm3=____________kg/m3；（3）小莉同学却按以下步骤来测量食用油密度：①用调节好的天平测出空烧杯的质量m1；②向烧杯中倒入一些食用油，测出它们的总质量m2；③将烧杯中的食用油倒入量筒中，测出食用油的体积V；④根据算出食用油密度。你认为，小莉这种方法测出的密度值可能偏_____（选填“大”或“小”），原因是：__________________________________________________.
板书 6.4跨学科实践：密度应用交流会一、核心公式：ρ＝m/V（变形：V＝m/ρ、m＝ρV）二、实际应用1.测量体积（浮石）：取样→测密度→算体积（V＝m/ρ）2.估算质量（纪念碑）：取样→测密度→算质量（m＝ρV）3.鉴别物质（铅球）：测质量→测体积→算密度→对密度表三、实验关键：取样法、误差分析与改进
课外拓展/课外阅读内容 1.实践任务的内容是去寻找在我们日常生活中那些运用密度知识来解决实际问题的实例。例如，在超市购买食品时，我们可以观察食品包装上所标注的相关密度信息，这些信息可能涉及到食品的成分构成、质量评估等方面；又或者在建筑装修过程中，人们在选择建筑材料的时候，会考虑到不同材料的密度差异，因为密度不同的建材往往在强度、保温性、隔音效果等性能方面存在区别。在找到这些实例之后，要对它们进行详细的记录，并且针对每一个实例进行简要的分析，阐述清楚是如何利用密度知识来解决问题的。2.课外阅读的任务则是要求大家通过查阅各种相关资料，深入地了解密度知识在诸如航空航天领域以及新材料研发这类高科技领域的应用情况。在航空航天领域，密度知识可能关系到飞行器材料的选择，因为要在保证结构强度的同时尽可能减轻重量，这就需要精确掌握不同材料的密度特性；而在新材料研发方面，密度是评估材料性能的重要指标之一，通过对密度的研究可以探索出具有特殊性能的新材料，从而推动科技进步和产业发展。
特色资源分析和技术手段说明 1.特色资源方面：巧妙地运用浮石、铅球这类实际存在的物体，以及人民英雄纪念碑等具有代表性的图片资源，这些资源能够在教学过程中极大地增强教学内容的直观性，使得学生能够更加清晰、直接地理解所学知识；同时，借助常见物质密度表这一工具，可以为实验结论提供坚实的依据，让实验结果更具说服力和准确性。2.技术手段方面：借助课件来清晰地展示实验步骤，将复杂的实验流程以简洁明了的方式呈现出来，同时也要展示误差分析要点，帮助学生在实验过程中更好地把握可能出现的误差情况，以及精心设计练习题，通过这种方式能够有效提高教学效率，使教学过程更加紧凑且富有成效；另外，充分利用图片资源，结合情境进行提问，这样可以有效地激发学生的学习兴趣，促使他们积极主动地参与到学习过程中，从而顺利突破教学中的重点和难点内容。
教学反思 在实验教学过程中，我们需要深入反思多个关键环节的实施效果。首先，要重点审视实验活动的整体组织效率，包括实验前的准备工作是否充分到位，实验过程中的时间分配是否合理，以及学生分组与任务分配是否科学恰当。其次，应当细致考察学生对难点问题的掌握情况，分析学生在理解核心概念和关键步骤时是否存在障碍，以及这些难点是否得到了有效的突破。同时，要特别关注误差分析环节的引导效果，评估教师是否通过恰当的方式帮助学生理解实验数据偏差的原因，并掌握正确的误差处理方法。此外，还需要认真思考现有例题和实验设计是否符合学生的实际学习情况，探讨是否有必要对其进行适当调整或优化，从而更好地适配不同层次学生的学习需求，最终达到提升教学有效性的目标。这些反思将为改进实验教学质量提供重要的参考依据。
21世纪教育网www.21cnjy.com精品试卷·第2页（共2页）
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑