学生实验：探究物质的密度一、教学背景分析本节教材从如何识别生活中的各种物质谈起，以生活中常见的物质为基础，让学生通过实验探究建立密度的概念，并鼓励学生利用密度知识来认识物质，学会解释与密度相关的简单问题，进而领悟物质属性的研究对人类生存与发展的影响。同时，密度知识既是前面质量知识的深化与延伸，又要为后面的阿基米德原理及物体浮沉条件奠定基础。密度概念的定义方法比值法，又与之后的速度定义和压强定义等知识有着联系。在生活中，学生对密度已经有了一些相关经验，如同样大小（体积）的铁棒和木棒比较，铁棒比木棒要重；一斤棉花比一斤铁的体积大等。教材提出体积相同的不同物质，质量不同；质量相同的两种物质，体积也不同，由此激发学生的疑问，也激发学生的探究欲望。学生在教师引导下进行探究，可以鼓励他们大胆猜想和假设。另外，在前两节的学习中，学生已掌握天平和量筒的使用，会用天平测量物体的质量；会用量筒测量物体的体积，也为本节课的学生动手实验奠定了基础。在教学过程中，采取设疑与启发的手段，引导学生积极思考，激发学生探究的兴趣和热情；通过分组实验，将探究与操作的主动权交给学生，强调学生学习的主体性和主动性，让学生通过实验探究的方法建立密度的概念；选择合适的思维梯度，鼓励他们用自己的语言对探究过程进行描述；有意识地按照提出问题、猜想假设、实验探究、小组交流、归纳总结的要素来设计教学过程，渗透科学探究方法。二、教学目标1.通过实验探究活动，找出同种物质的质量与体积成正比的关系；学习比值法定义物理量的方法。2.通过对密度的探究，理解密度的概念、公式和单位；会读会写密度的各种单位，会进行不同密度单位之间的换算。3.通过了解密度知识在生产、生活中的应用，学会查密度表。4.会用密度公式 及其变形式解决实际问题：物质鉴别、求物质的质量、求物质的体积等，感受物理知识在解决实际问题中的价值。5.会用量筒和天平测量固体和液体的密度，有误差分析的意识，了解减少误差的一般方法。6.初步理解科学探究的基本过程，提高数据的分析及处理能力。三、教学重点和难点教学重点：体验认识密度的实验探究过程；理解密度的概念、公式及单位。教学难点：通过数据分析建立密度概念。四、教学过程1.教学引入环节一提出问题从学生熟悉的物质引入，分别出示一瓶同体积的沙子与水、一块同质量的木块与泡沫，询问学生如何进行区分。学生能根据颜色、质量、体积等做出判断。强调这些都是物质的特性，能根据它们来判断物体种类。引导学生形成统一认识：物体质量随体积的增大而增大，因此不能单凭质量的大小来判断物体种类。必须要探究物质质量随体积变化的规律，从中找出特点，从而鉴别物质。 2.“知识点”教学环节二猜想在提出问题后，给学生留出充足的时间讨论猜想：物质的质量和体积之间存在什么关系？这里不要求学生一定猜想出正确答案，而是希望学生能够预测各种可能性。但不管有哪些猜想，都需要测量物体的质量和体积。环节三设计实验提出问题：怎样设计实验验证我们的猜想呢？学生讨论，设计实验方案。师生交流，选择合理的研究方案，教师适时引导学生确定探究的方案。要测量物体的质量和体积，进行分析、比较，找出其中的规律。要使学生明确探究的思路和实验的方法，知道应该测量哪些物理量，用什么仪器，怎样测量，怎样设计记录数据的表格。环节四进行实验和分析论证（1）进行实验教师组织、指导学生实验，帮助学生解决实验中遇到的困难。学生实验，并记录数据。（另附：实验表格）（2）分析论证得结论实验结束，各组提交测得的数据。教师用投影仪展示各组数据，并输入到excel软件中。（另附：数据表格）学生发现单纯地比较质量或体积都没有意义，尝试通过物质的质量和体积的关系，找到一种分辨方法。教师引导，是否可以从比较物质的质量跟体积的乘积，或者质量跟体积的比值，或者质量跟体积的和，或者质量跟体积的差。看这些结果里是否隐藏着某种我们还没有发现的特点呢？教师利用计算机软件计算得出各组的数据并展示下表，引导学生分析数据，寻找用不同方法处理的数据有什么规律。引导学生分析数据发现：物质的质量跟体积的和、质量跟体积的差、物质的质量跟体积的乘积，这三组数据没有任何规律。物质的质量跟体积的比值与物质的体积跟质量的比值，这两组数据有一定的规律：同种物质的比值是相同的；不同物质的比值不同。结合数据，进一步引导学生讨论，启发学生回答以下问题：相同体积的水，其质量是______；不同体积的水，其质量是______；第二组水的体积是第一组水的___倍，第二组水的质量是第一组的___倍；学生按照同样的方法来分析橡皮擦、木块，得出结论：同种物质组成的物体，质量与体积的比值是恒定的；不同物质组成的物体，质量与体积的比值一般是不同的。教师引导：质量与体积的比值反映了物质的一种特性。在物理学中，用“密度”来表示物质的这种特性。为了强化学生对密度概念的认识和理解，组织学生讨论以下问题：一桶水和一杯水比较，质量、体积、密度有无区别？一支粉笔用完一半，质量、体积、密度是否变化？将铁块压扁成为铁饼，质量、体积、密度是否变化？体积相同的铁块和铝块，谁的质量大？质量相同的铁块和铝块，谁的体积大？通过讨论，让学生认识到密度是物质本身的特性，与质量、体积和形状无关。环节五理解密度的概念、公式和单位引导学生认识：质量跟体积的比值与物质的种类有关，通过比较质量跟体积的比值可以分辨不同的物质，它反映了物质的一种特性。物理学中用密度来表示物质的这种特性。在探究的基础上，引导学生得出密度的定义、公式、单位，明确密度单位的意义及kg/m3和g/cm3间的换算关系。环节六查看密度表充分利用密度表的信息，让学生阅读密度表，加深体会，从而将密度的定义具体化，交流以下问题：（1）在实验中得到的木块的密度是多少？如何读？表示什么意思？（2）密度表中固体、液体和气体中密度最大、最小的各是什么物质？有没有密度相同的物质？有哪些？（3）水的密度是多少？冰的密度是多少？同种物质的密度与物态有关吗？3.应用与提高（1）回顾实验在测量木块的质量和体积的实验中，若先用排水法测量其体积，再用天平测量其质量，得到的密度值是偏大还是偏小？在测量水的质量和体积的实验操作中，有哪些步骤可能会导致测量误差？是偏大还是偏小？怎样操作能减少误差？（2）课堂总结引导学生总结密度的应用表现在三个方面：物质鉴别；计算物体的质量；计算物体的体积。4.随堂练习1.一杯盐水，用掉一半，剩下的半杯盐水（）A其密度减半，质量减半B其质量减半，密度不变C其体积减半，密度也减半D其质量、体积、密度均减半2. 5.5g/cm3 = kg/m33.由密度公式= m/v可知 ( )A、物质的密度与其质量成正比B、物质的密度与其体积成反比C、对于同一种物质来说，其质量与体积的比值是一个常数D、以上都不对5.课堂小结：学生谈谈学习困惑，教师引导解决五、作业布置：课后2、3题六、板书设计：1.探究活动：物质的某种特性？2.密度： 1g/cm3=1000kg/m3七、教学反思5