5.3 科学探究：物质的密度 教案（2课时）

《5.3科学探究：物质的密度》
学习目标
知识与技能：
（1）理解密度的概念，知道密度是物质自身一种特性，会用密度知识鉴别生活中的不同物质。
（2）知道密度的单位及物理意义，会进行不同密度单位之间的换算。
（3）会使用天平和量筒测量固体和液体的密度。
过程与方法：
（1）通过体验科学探究的过程，熟悉科学探究的几个主要要素，如猜想与假设、设计实验与制定计划、进行实验与收集证据、交流与合作等。
（2）通过观察、实验和比较等方法，在交流与合作的过程中认识到某种物质质量与体积的比值是物质本身的一种特性。
（3）进一步体会比值定义法在密度概念建立过程的应用。
情感态度与价值观：
（1）培养学生的合作精神以及在交流与讨论中应有的正确态度。
（2）生活中有应用密度知识的意识，进一步培养将科学技术应用于日常生活、社会中的意识。
教学重点和难点
1.重点：通过对实验数据的分析，利用比值定义法建立密度概念，并在此过程中渗透合作意识和交流评价能力的培养。
2.难点：密度概念的建立，以及合作交流意识的培养。
教学准备
演示实验器材：大小铅球和泥球各一个，天平与砝码，量筒，1杯水。
学生实验器材：天平与砝码，量筒，烧杯，水，铜块，铝块，1小瓶水，1小瓶香油，抹布。
教学过程
第1课时
教学内容 教师活动 学生活动 设计意图
一、引入新课 事先调查班里有没有铅球投掷健将，请到讲台前配合教师。提供一大一小两种规格的铅球，要想投掷得远，选择哪一个？拿出体积一样大的两个球，分别让不同的学生挑选用哪个会扔得更远。 学生会选择小的，因为体积小了，质量小。学生会认为这样不公平，材料不同，质量就不一样。 通过这个环节让学生意识到质量不仅与体积有关，还与物质的种类有关，为后面问题的提出和实验的探究做好铺垫。
二、新课教学活动1：实验探究，发现规律。活动2：建立概念，理解巩固。 1.明确任务，讨论方法：①在给出的学案中，教师明确指出该小组的探究任务，即使用天平和量筒测量铝块（或“铜块”、或“一定量水”或“一定量香油”）的质量和体积。②讨论结束后，分别请代表阐述自己的实验方法和步骤。③因为所给仪器所限，为了更好更快的完成测量，着重引导如何测量倒入量筒中的那部分液体的质量。2.进行实验，记录数据。实验前提几点注意事项：①请将你小组的数据填入屏幕上的表格中。②实验结束后，请用抹布擦拭实验器材，并将器材归放原位。3.分析数据，发现规律：①我们大家的数据集合在一起，能否从中发现什么规律？学生如果一时无法回答可以给2分钟的讨论时间。②当学生发现质量与体积在数值上有倍数关系时，以铝为例，利用EXCEL表格中的计算功能帮助学生快速的算出铝的质量与体积的比，并进一步分析。③其他几种物质也有这样的规律吗？同样算出其他几种物质质量与体积的比，总结——质量与体积不仅在数值上有倍数的关系，这个比值还可以反映这种物质本身的一种性质。④科学家经过大量实验证明了我们发现的规律是具有普遍性的。1.既然每一种物质的质量与体积的比值都是一个定值，不同的物质一般不同，在物理学中，我们就把这个能反映出物质特性的比值称为密度。以水为例，进一步理解密度的概念——某种物质单位体积的质量。2.观察表格，可以怎样表示密度的单位？如果学生一时答不出，可以提示：回想速度单位的得出。给出1g/cm3= 1×103kg/m33.拓展应用：①拿起一杯水，提问这杯水的密度是多少？倒掉一些，剩下的这些水密度又是多少？为什么？②列举粉笔橡皮等事例强化同种物质密度是不变的。③拿起课前展示过的球，如果我敲掉一块，密度怎么变，这一小块儿的密度和球的密度一样吗？。 结合学案明确了本小组的探究任务后自由讨论实验方法和步骤。测量固体和液体的小组各有阐述者，畅所欲言，发表自己的观点。学生开始实验，最快得到数据的小组将被留在讲台上将自己和其他的数据填入屏幕上的表格内。学生讨论，逐渐发现规律。铝的体积变大，质量也变大，但质量与体积的比始终是2.7。同一种物质的质量与体积的比是相同的。不同不同物质的质量与体积的比是不同的。学生学习什么是密度以及符号、公式。学生回想速度单位的得出方法，给出密度的常用单位g/cm3。由于密度是物质所特有的，所以当物质种类不变时，密度值也就不会改变。 学生在这个过程中，集思广益，在交流中获得启发。磨刀不误砍柴工，充分的讨论和阐述，能够使每个小组更清楚如何更快更好地完成实验，节省了实验时间，减小了实验误差。依靠自己小组的数据是无法发现什么规律的，但将各小组的数据共享后，规律自然会呈现在眼前，这个过程就是培养学生交流合作意识的开始。在交流讨论中逐步发现规律，步步深入，最终 ( http: / / www.21cnjy.com )得出结论。在这个过程中，学生不仅学会了知识，还学会了如何听取并判断别人的意见和总结概括得出结论的方法。通过这个环节是学生认识到质量和体积的比值是一个值得研究的物理量，并且能够反映出一种物质的特有的性质。通过知识前后的联系，使学生进一步体会比值定义法，有利于便于概念的理解以及在今后学习中方法的迁移应用。利用类比的学习方法，帮助学生横向的建立知识网络。通过实例巩固对密度概念的理解，即同种物质，密度是一定的。这个实例也是为后面总结拓展时提出的问题打下基础。
三、总结拓展 1.本节课大家有什么收获？2. 课件展示密度表，并拿起课前展示过的球，我怎样鉴别这个球是什么做的？有什么方法都可以说说。 知道了密度的概念、公式、单位等。密度是物质的一种特性。……引导学生发散思维，想到更多的方法。 学生应用所学知识解决实际问题。对这个问题的解决同时也是为下一节密度的应用做好铺垫。
第2课时
学生教师活动 设计意图
故事激趣，引出问题健力宝集团“假金罐”事件导入，让同学们猜想后来出现了什么情况，并顺势提问：你们在生活中会不会鉴别不同物质呢？让学生试着鉴别两组圆柱状铜块、铁块、铝块（其中一组为涂了色的），学生用手用手不好判断时，问：用什么工具可以准确测量他们的质量？探究学习，建立概念探究一：测量相同体积的圆柱状铜块、铁块、铝块的质量。把数据填入表格，并输到讲台电脑上。小组讨论：1、相同体积的不同种物质，其质量是否相等？2、相同体积的同种物质，其质量是否相等？引导学生通过自己的数据解决第一个问题，通过 ( http: / / www.21cnjy.com )其他组的数据解决第二个问题，同时引发学生思考，相同体积的同种物质，数据明明不相等，为什么说它是相等的？最终引导学生在得出正确结论的同时，知道通过更多组的数据可以进一步提高结论的可靠性。探究二：1、相同物质的质量与体积的比值是否相同？2、不同物质的质量与体积的比值是否相同？刚才研究的是相同体积的金属块，如果这个铜块的体积变大，其质量如何变化？其质量与体积之间存在什么关系？学生实验探究金属块质量与体积的关系。相同物质的质量与体积的比值是否相同？仅靠一组数据得出来的结论是否可靠？怎么办？看哪些组的数据？是否还坚持结论？虽然结论没变，但同学们想想结论的可靠性是不是强了？不同物质，质量与体积的比值是否相同？怎么得到的？在教师有效的引导下，学生在交流合作过程中得出正确结论。总结：在科学探究时，一定要注意加强小组间交流与合作，这样既能使结论更可靠，又能发现更多新规律。从结论分析：这个比值反映了物质的一种特性，所以，可以用质量与体积的比值来鉴别不同的物质。进一步得出密度的定义，公式。加深理解，完善概念学生思考：1、密度和质量、体积的大小有无关系？2、分析自己小组数据，质量与体积的比值是多少？其单位用什么表示？8.2 g/cm3的物理意义是什么？国际单位制中，质量的单位是？体积的单位是？密度的单位？由此进一步仿照速度单位的换算方法得出两个单位的换算关系。比一比：测量水的密度。对于测出来的水的密度不一样，课下交流讨论实验方案和数据，找出所测出密度不一样的原因，并写出实验的改进方法。总结归纳，学以致用会不会鉴别物质，通过测什么来鉴别？说说“我的收获”。检测巩固，布置作业【板书设计】第三节 科学探究；物质的密度一、1、相同体积的不同种物质，其质量是否相等？2、相同体积的同种物质，其质量是否相等？二、1、相同物质的质量与体积的比值是否相同？2、不同物质的质量与体积的比值是否相同？三、密度：1：定义 2、公式： 3、单位换算: 1 g/cm3= 1103kg/m3 生活例子引入，创设问题情境，引发兴趣是搞好课堂教学的第一步，体现“从生活走向物理”的教学理念比赛的方式，让学生提高参与的积极性。通过引导，在交流与讨论过程中使学生实现由“相近”到“恒定”的思维的飞跃过程。让学生大胆发表自己的见解，逐步培养学生进行合理猜想的能力。学生为验证自己的猜想是否正确，必定产生强烈的求知欲望，这样学生就能积极主动的参与到实验探究活动中。让学生体会到注意加强交流与合作，可使得结论更可靠，并能发现更多新规律。进一步学习应用“比值”的方法定义物理量，建立密度概念，认识密度公式。在思考解决问题过程中，加深对密度的理解。在已有知识基础上，仿照速度单位换算，实现密度单位的换算。体验测液体密度的方法，强化学生测量物体密度的能力。实现从“物理走向社会”。提高学生应用知识解决实际问题的能力。