6.4跨学科实践：密度应用交流会 教案 教科版（2024）八年级上册

《跨学科实践：密度应用交流会》教学设计
一、教学背景分析
（一）教材分析
本节内容以解决问题为导向，让学生设计实验方案并动手操作，通过参与跨 学科探究活动，加深学生对学科融合的认识，提升综合素质和能力，为以后利用 密度知识解决生活中的实际问题奠定基础。
（二）学情分析
学生已经学习了密度的基本测量方法，即实验室里测量固体和液体密度的方 法。八年级学生，思维灵活，喜欢动手和探究，对生活中的密度探究的课题热情 很高。
二、教学设计思路
课前，安排学生以小组为单位对教科书上的三个密度相关的课题进行研究， 课上小组陈述报告。陈述的重点是探究思路、方法，探究过程中遇到的问题和解 决方法。陈述过程中，其他组的成员可以进行评价，也可以提出改进建议。
三、教学目标
【物理观念】知道密度知识的应用。能运用密度知识鉴别物质、计算物体的 质量与体积。
【科学思维】学会系统地整理知识，形成良好的思维结构。通过解决实践活 动中出现的问题，培养初步的科学论证能力。
【科学探究】通过探究活动进一步掌握托盘天平、量筒、刻度尺等测量工具 的使用方法。通过探究活动，学会测量液体、固体的密度，学会利用物理公式间 接地测定一个物理量的科学方法。
【科学态度与责任】在探究过程中体会克服困难、解决问题后获得成功的喜 悦。
四、教学重难点
（一）教学重点
利用密度知识分析和解决实际问题。
（二）教学难点
针对实践活动中出现的问题，设计出合理的实验方案。
五、教学过程
（一）新课引入
师：密度是物质的特性，密度知识可以用来做什么？ 学生：鉴别物质。
师：密度的定义公式及推导式有哪些？ 学生：ρ=m/V，m=ρV，V=m/ρ。
设计意图： 本节实践活动需要的理论基础（ 公式）。
师：生活生产中，有很多与密度相关的实际问题，本节课大家来交流一下各 小组的研究成果。
（二）新课教学
活动 1 ：测量浮石的体积。
1. 小组展示：交流成果（实验名称、实验原理、实验步骤、数据和结果， 遇到的问题及解决的方法）。
（学生以小组为单位进行陈述）我们先取一小块浮石作样本，在天平上测量 出它的质量。在用量筒测量它的体积时，开始没有成功，因为浮石吸水。后来， 我们想，浮石既然吸水，就先让它吸得足足的，然后再放到量筒中，这样就能测 出它的体积了。如此，我们得到了浮石的密度。最后，再测出整块浮石的质量， 就可以很容易计算出它的体积了。
设计意图：学生以小组为单位进行展示汇报 ，团队合作意识增强 了，也提升
了语言表达能力。
2. 其他组进行评价或建议。
预设评价组会提出的建议或进行的评价如下：
（1）用薄塑料膜把浮石包住再测体积。
（2）在浮石表面刷一层薄薄的油漆，再测体积。
（3）如果忽视了浮石的吸水性以及浮石表面的孔隙的影响，用排水法测体 积时，误差会非常大。
设计意图：展示组增强 自信 ，评价组质疑、创新。 活动 2 ：估算人民英雄纪念碑碑心石有多重。
1. 小组展示：交流成果（实验名称、实验原理、实验步骤、数据和结果，
遇到的问题及解决的方法）。
（学生以小组为单位进行陈述）我们小组的探究课题是“人民英雄纪念碑的 碑心石有多重 ”。我们查阅资料，人民英雄纪念碑通高 37.94m，碑心石长 14.7m、 宽 2.9m 、厚 1.0m ，石材是花岗岩。于是，我们找到一块花岗岩作样本，用天平 和量筒测出样本的质量和体积，计算出样本（即花岗岩）的密度，然后根据 m=ρV， 计算出了人民英雄纪念碑的碑心石的质量。
2. 其他组进行评价。
预设评价组会提出的建议或进行的评价如下：
（1）对于质量过大的物体，很难找到能够直接测量质量的设备。
（2）就算找到了能测量大质量的设备，有些物体（如纪念碑的碑心石）是 不能移动的，即不能取下来测量质量。
（3）取样法可以测量样品的质量和体积，计算出这种材质的密度。 活动 3 ：铅球是铅做的吗？
1. 小组展示：交流成果（实验名称、实验原理、实验步骤、数据和结果， 遇到的问题及解决的方法）。
（学生以小组为单位进行陈述）我们小组是用密度来鉴别铅球的材质的。
（1）因为铅球比较重，所以我们用台秤测量的铅球的质量。
（2）测量铅球体积的流程如下。
（3）用ρ=m/V 求出铅球的密度。根据测量的密度值，我们发现铅球不是铅 做的，它的主要成分是铁。
设计意图：通过本课的学习，让学生知道了体育课上用的铅球，它虽然叫铅 球，但实际上主要是用铁做的 ，体会到学习物理的重要性。
2. 其他组进行评价。
预设评价组会提出的建议或进行的评价如下：
（1）方法正确，体积测量是特殊的测量方法。
（2）用此种方法测体积时也有误差。把铅球取出时，铅球外壁上沾有水， 用量筒往里倒水时要倒得多一些，所以测出的体积偏大。
（3）如果测出的体积偏大，根据ρ=m/V，则测出的密度偏小。 活动 4 ：利用密度知识可完成的其他跨学科实践项目。
利用密度知识可完成的其他跨学科实践项目，如：
（1）盐水选种。
（2）估测整车木材的质量。
（3）如今的眼镜镜片为什么都选用树脂材料？与传统的玻璃镜片相比，质 量会相差多少？
（4）如果手头只有天平和两个相同的玻璃瓶，还有水，你打算如何测食用 油的密度？
请选择其中 1～2 个主题，在课后进行探究。
设计意图：给学生提供一种自主的 、开放的、研究性学习的机会，使学生 了 解生活 、 了解社会， 培养他们的创新精神 、 实践能力 ，使他们养成良好的个性， 形成正确的世界观。
活动 5 ：课内练习。
某物理兴趣小组的同学在实验室测量物体的密度，小明选取某种相同的实心 小球进行如下实验。
图 1 图 2
（1）将托盘天平放置在水平台面上，游码放到标尺左端的 ，静止时 指针偏右，则应向 调节平衡螺母，直到指针指在分度盘中央。
（2）把 80 个这种实心小球放在左盘中，向右盘加减砝码，并调节游码在标 尺上的位置，直到横梁恢复平衡。此时盘中的砝码和游码的位置如图 1 所示，则 这些小球的总质量为 g 。向量筒中加入体积为 15mL 的水，然后向水中逐 个缓慢投入小球（水不溅出），小球沉入水底。投入 50 个小球时，量筒中液面达
到的位置如图 2 所示，则这 50 个小球的总体积为 cm3。
（3）根据测量结果可知，这种小球的密度为 g/cm3。
六、板书设计
跨学科实践：密度应用交流会
1. 测量浮石的体积——吸水物体体积的测量方法
2. 估算人民英雄纪念碑的碑心石有多重——取样法
3. 铅球是铅做的吗？——补水法