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网络教学《物体的浮沉条件及其应用》教学设计

发表时间：2020/10/14 来源：《中小学教育》2020年9月3期作者：杨笛

[导读]

杨笛湖北省宜昌市第十六中学
中图分类号：G652.2 文献标识码：A 文章编号：ISSN1001-2982 （2020）09-017-04

        【教材分析】
        《物体的浮沉条件及其应用》是人教版八年级下册第十章第三节的内容，本节内容分为两大部分：物体的浮沉条件、浮力应用的几个事例。通过物体在液体中的浮沉情况引入课题，利用二力平衡的知识分析得出浮沉条件，接着通过一个实验渗透物体密度与液体密度的对比，由此强化浮沉条件的延展。通过船的发展历程认识到“空心”的作用，并利用演示实验引入轮船的教学。潜水艇的浮沉是通过改变自身重力实现的；而气球和飞艇则是利用它们的平均密度小于空气，并且通过改变自身体积实现升降的。教材的这种编写思路，符合初中学生实践—理论—实践的认知规律，其中通过实验，在学生观察、分析、综合、归纳和演绎的过程中，有效地获取知识、发展能力，并促进科学世界观和方法论的形成，充分体现了物理学以观察和实验为基础的学科特点。通过本节课的学习也能让学生充分认识到物理就在我们身边，培养学生学以致用的意识和提升学生科学态度和责任的物理核心素养。
        【学生分析】
        知识技能方面，学生在第八章中已学习了二力平衡，通过本章前面的教学，对浮力产生的原因及阿基米德原理也有了一定的认知，情感态度方面，八年级学生对很多科学问题总是有很浓的兴趣，很想探究这些问题，同时本节课的探究实验的器材也是一些手边容易找到或者找到替代品的东西，因此本节的探究完全可以提前布置学生在家找齐器材自主完成。
        通过前面阶段的网络学习学生们已经比较熟悉网络教学的流程，也在慢慢适应网络学习的节奏和跟常规在校学习的区别。同时对于向学的学生也可以很好的利用手边的器材来辅助理解枯燥的内容，同时可以用网络可以暂停和回放的方式来更好的突破自身学习过程中的难点和重点。
        【硬件条件分析】
        我们现在所用的钉钉平台有很多优势：直播上手容易，对网络速度等各方面没有什么太多的要求，但同时也有些问题：开视频会议对网络要求较高，因此也就无法监控屏幕后学生的听讲和自学的情况；连麦功能对学生的电脑和手机的操作上提出了较高的要求，因此也就只限于部分学生使用，发弹幕感觉又有些浪费时间影响课程节奏，总之就是在互动方面跟在校上学期间差异巨大。
        【教学目标】
        1.知道物体的浮沉条件；能用浮沉条件解决简单的问题。
        2.通过观察、分析，了解轮船是怎样浮在水面上的、潜水艇是怎样实现浮沉的、气球和飞艇是怎样升空的。
        3.通过收集、交流关于浮力应用的资料，了解浮力应用的社会价值。
        4.初步认识科学技术对社会发展的影响。
        5.初步建立应用科学知识的意识。
        【教学流程设计】
        基于以上众多原因，我们的网络教学采用的是“课前布置预习+课堂观看教学视频+课后利用家校本批改作业+结合作业完成情况有针对性的答疑”这样的方式进行。
        课前布置预习能充分调动好学+动手能力强或者动手意识强的学生主动性，契合网络教学要充分发挥学生主观能动性的原则。
        课上观看教学视频需要作为教师的我们提前筛选好网络上的教学资源，让这些教学资源为我所用而不是被这些资源牵着鼻子走。我常用的几个找资源的平台有：1.湖北教育云：这个平台是跟有线电视网络互通的，适合于没有网络但是能观看电视的学生。2.一师一优课平台：这个平台经过近些年的打造资源丰富，同时也是市教科院推荐的网络学习平台，但是这个平台的课程比较死板（每节课的时间都是固定的，都包含有学生回答问题的环节和时间）。3.国家中小学网络云平台：这个平台我最近使用较多的平台，平台里的课程视频里面都有清晰的课程目标是我选择它的重要原因，同时这个平台的实验资源非常丰富，而实验是学好物理的必备条件。筛选好需要的视频后教师需要想办法下载下来并传到学生群里提醒学生提前下载备用，避免出现上课时网络出现问题无法正常上课的问题。
        课后批改作业和答疑环节需要教师前期的精心准备。精选练习（我是以教材中的动手动脑学物理和配发的长江全能学案为蓝本）+认真批改作业（使用钉钉里的家校本布置后，使用圈点批改的功能批改）+寻找练习中的问题然后有针对性的进行钉钉直播+连麦（这种方式可以让学生保证听课的质量，但是遇到以网络或者其他硬件条件为借口的学生也是无能为力。基于以上原因考虑是否可以借鉴其他老师点学生进行直播讲解的方式？）或者是发弹幕（这种方式也无法兼顾所有人，同时也只能监督到有学习意愿的学生）的形式讲解。
        【教学过程】
        一、用自制的预习资源包（包含预习提示、课程视频、网络小视频等）布置课前预习：提前一天将资源包发在钉钉群里。
        《物体的浮沉条件及其应用》预习提示
        探究实验提示
        请同学们阅读教材中的各个实验后提前在家找出探究实验的器材或者其替代品。如：热气球可以用孔明灯来替代、潜水艇可以用塑料药瓶＋配重来自制……
        二、利用网络视频督促学生按时自学，并且根据课程的进程和视频内容作出适当的提示和补充。
        1.课程视频截图
        2.课程资源的补充讲解
        1.此节里包含跟浮力有关的第四个（组）公式：
        物体在流体里的状态受力层面密度层面
        漂浮 F浮=G排=G物 ρ物<ρ液
        悬浮 F浮=G排=G物 ρ物=ρ液
        下沉（沉底） F浮=G排<G物 ρ物>ρ液
        上浮 F浮=G排>G物 ρ物<ρ液
        2.关注一个连等关系：F浮=G排=G物（漂浮和悬浮时）
        3.浮沉子的问题是个难点，既涉及到浮力又涉及到气压的变化，希望大家仔细揣摩，认真记录。
        手捏的时候：大瓶内气压增大（瓶内水面上升挤占空间），小瓶内气压不变小于大瓶内的气压，大瓶内的部分水流入小瓶使得小瓶重力增大，导致小瓶下沉。放手后：大瓶内气压减小（瓶内水面复原），小瓶内的部分水重新流回大瓶内使得小瓶重力减小，导致小瓶上升。
        三、课程结束后立刻在钉钉群家校本里发布收课堂笔记的相关作业。
        课程结束后马上利用钉钉家校本发布作业如下：
        今天我们在物理课堂上学习了《物体的浮沉条件及其应用》一节，新的知识需要及时的巩固，请各位同学及时完成下述功课：
        1.认真复习今日所学的物理知识并整理好笔记上交。

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        2.完成“动手动脑学物理”所有练习题（就写在笔记本上，注明章节和题号，每题之间空一行）。
        3.完成长江《物体的浮沉条件及其应用》一节练习。
        同时在末尾提示上交的截止时间和后面的直播讲解和答疑时间。一般情况下答疑安排在作业提交截止6小时（留足批改时间）以后且学生没有上课或者别的老师直播的时间进行（可以考虑利用饭前的20分钟左右或者晚上的自习时间）。
        四、利用钉钉家校本的圈点批改（此方式会因为屏幕限制及其费眼）+给评语的方式批改学生的作业。
        五、固定时间直播讲解和答疑：
        批改作业的过程中注意搜集学生的典型问题，并以此为依据提前准备好答疑的相关资料。
        答疑资料
        10.3《物体的浮沉条件及其应用》练习讲解
        一、动手动脑学物理
        1.排水量为1000t的轮船在河水中航行，满载时船及所装货物总共有多重？所受河水的浮力是多少N？如果河水密度为1×103 kg/m3，船排开河水的体积是多少立方米？g取10N/kg。
        解：由题意可知：
        满载时船及所装货物总重：G物=F浮=G排=m排g=106 kg×10 N/kg=107 N
        ∴所受河水的浮力是：F浮=G排=107 N
        由阿基米德原理的推论可知：船排开河水的体积是：
        2.测量液体密度的仪器叫做密度计。将其插入被测液体中，待静止后直接读取液面处的刻度值（如图甲）。图乙和图丙是自制的简易密度计，它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的。将其放入盛有不同液体的两个烧杯中，它会竖直立在液体中，由观察到的现象可以判断哪杯液体的密度大。说出你的理由。
        答：根据漂浮的条件F浮=G物可知：
        两次密度计都漂浮在液面，因此所受浮力相等，既F浮乙= F浮丙
        ∴ρ乙g V排乙=ρ甲g V排丙
        由图可知：V排乙＞V排丙
        ∴ρ乙＜ρ丙
        3.某一木块的体积为200cm3，密度为0.8×103 kg/m3。把它浸没在水中后放手，为什么木块不能悬浮在水中？木块最终漂浮在水面上静止时，浸在水中的体积有多大？
        解：∵浸没时F浮=ρ水g V排=ρ水g V=1.0×103 kg/m3×10N/kg×2×10-4 m3=2N
        G=ρg V=0.8×103 kg/m3×10N/kg×2×10-4 m3=1.6N
        ∴F浮＞G
        ∴浸没放手后木块不能悬浮，而要上浮最后漂浮在水面。
        ∵漂浮时F浮漂= G=1.6N
        ∴木块浸在水中的体积V排漂=
        4.体积为120cm3的一块固体，重1.8N，放在密度为1.1×103 kg/m3的盐水中为什么会下沉？当固体浸没在盐水中静止时，容器底部对它的支持力有多大？
        解：∵浸没时F浮=ρ水g V排
        =ρ水g V物=1.1×103 kg/m3×10N/kg×1.2×10-4 m3=1.32N
        而物体重力：G=1.8N          既F浮＜G
        ∴在盐水中会下沉
        ∴在盐水中静止时F=G-F浮=1.8N-1.32N=0.48N
        5.一个飞艇充入气体后的质量是1.5t，体积为1500m3。当装入多少货物时，汽艇能够悬浮在空中？空气的密度为1.29kg/m3。
        解：分析飞艇受力可知：F浮=G艇+G货
        ∴G货= F浮- G艇=ρ气g V球- m艇g
        =1.29 kg/m3×10N/kg×1500m3-1.5×103 kg×10N/kg=4350N
        二、长江作业本
        讲解过程中可以开启连麦允许学生提问或者点学生回答问题，同时提醒学生可以用发弹幕（打字或者语音输入的方式）以文字的形式参与进来，这样参与面更广，能较好的照顾到有学习意愿的学生。
        【反思总结】
        通过一段时间的网络教学有以下感受：
        一、备课阶段教师的任务比较繁重（关键是前期不适应，后期熟悉后稍好些），特别是课程视频的甄选很有些耗费时间，是否考虑固定某平台的视频会好些？
        二、课程进行中无法隔着屏幕掌控孩子们的学习情况。虽然可以通过钉钉平台的统计看到学生观看视频和直播的时长，也可以通过提交的笔记反应学生的听课情况，但是效果如何还有待考验。同时在此过程中发现几个问题：
        1.课程视频学生是否认真和按时观看我们无法保证，就会造成部分学生的学习会打折扣或者无效。
        2.没有哪一次能让学生都按间节点提交笔记和作业，因此如果批改过程中出于表扬和鼓励的目的选定了优秀作业，就会出现后期提交的学生抄袭的问题。此问题后期钉钉已用提交作业后方能查看优秀作业的方式解决。
        3.直播过程中的连麦回答问题学生的主动性不高，点到的学生中也会出现找借口不连麦回答问题的情况；发弹幕的方式就无法兼顾学习积极性不高的学生。
        三、从前期网络教学的反馈来看，学生的两极分化日益明显，愿意学的学生会主动利用答疑的时间来提问并通过直播回放或者跟老师私聊的方式更好的巩固成果；而不愿意学习的学生我们无法隔着屏幕进行很好的督促和检查。
        四、网络教学对于学生自主管理的意识和能力是个很大的考验，这也是造成上面一条的主要原因。同时对于学生眼睛的保护也提出了新的问题。