初中4 跨学科实践：密度应用交流会教案

这是一份初中4 跨学科实践：密度应用交流会教案，共4页。教案主要包含了教学背景分析，教学设计思路，教学目标，教学重难点，教学过程，板书设计等内容，欢迎下载使用。
（一）教材分析
本节内容的设计是使学生从做中学、用中学、创中学，落实以学生为本，强 化学科育人的培养目标，应用学科间的知识综合分析问题，提高学生解决问题的 能力，强化课程的协同育人功能。
（二）学情分析
本节课之前，学生已经历了约一个学期的物理知识的学习，具备了一定的知 识储备和方法积累。通过前面几章的科学探究活动，已培养了初步的科学探究能 力，对物质相关属性问题的探究有较浓厚的兴趣。
通过质量和密度的学习，学生已经会使用托盘天平和量筒直接测量物体的质 量和体积，对于不能直接测量的物理量，也会用转换替代法间接测量。这一方面， 在本节教学中教师可以大胆放手让学生去实践。
二、教学设计思路
先从生活中的简单事例入手，再培养学生利用密度知识和公式解决实际问题 的能力。
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：牛奶中如果掺了水，它的密度会降低。市面上牛奶及奶制饮料种类繁多， 老师手里就有一盒，我们怎么鉴定它是不是纯牛奶呢？
学生进行思考、讨论。
师：这段时间我们学习了三个重要的物理量——密度、质量、体积，哪位同 学能告诉大家三者的关系呢？
生：三者的关系可用密度的计算公式来说明。
生：但对于同种物质，它的密度不受 m 和 V 的影响。
师：我们还学习了测量质量和体积的仪器——天平和量筒。哪位同学来描述 一下天平和量筒的使用步骤及注意事项。
请一名学生描述使用方法和注意事项，再找几位学生作补充，使表达更完整。
师：课前，老师分配了几个问题，每个实验小组都选择了一个探究课题，采 用多种方法进行了探究。我听说，有些小组有新的发现！今天，各小组就把自己 的探究课题的进展情况向同学们进行报告吧！听完报告以后，我们再思考如何利 用学到的方法鉴定这盒牛奶是不是纯牛奶。
（二）新课教学
问题一：铅球是铅做的吗？
设计意图：从生活中的问题入手，从学生熟悉的体育器材入手。
师：（出示铅球）我们叫它铅球，但它真的是铅做的吗？怎样进行检测呢？
生 1 ：我们小组经过讨论意识到，要判断铅球是不是铅做的，就需要测出铅 球的密度，然后与金属铅的密度进行比较。而要测量铅球的密度，必须知道铅球 的质量和体积。铅球比较重，不能用天平，我们用台秤测量的质量。考虑到无法 用量筒测量铅球的体积，我们就用了一个较大的容器放铅球，加水到标记处，取 出铅球，再补水到标记处，这样容器里所补的水的体积就是铅球的体积。我们小
组经过计算，得出铅球的密度是 7.8g/cm³ , 通过查找密度表发现铅球的主要成分 应该是铁。请大家对我们的研究提出改进意见。
生 2 ：我认为可以通过外观颜色判断，我查阅资料了解到，金属铅的颜色为 青白色或者灰色，铁的颜色为白色或银白色。
生 3 ：我认为仅从外观上判断不太严谨，并且因为长期使用，铅球表面的颜 色已经不完全是对应金属的颜色，所以还是需要测量铅球的密度。关于测量铅球 体积的办法，前面小组的方法在取出铅球时会带走部分水，导致补水体积，即测 量体积偏大，最后结果会有偏差。我的观点是，取两个相同的容器甲和乙，分别 注入相同体积的水，使两容器液面相平，将铅球放入甲容器，然后给乙容器补水， 直到乙容器内的水面与甲容器的水面再次相平，乙容器中补的水的体积就是铅球 的体积。如此，便可以减小误差。
生 4 ：我认为还可以用数学知识去计算铅球的体积，用直尺和三角尺测量铅 球的直径，然后通过计算得到它的体积。
师：同学们各抒己见，建议都很中肯。这些方法，我们都可以利用手中的器 材试着动手做一做，比一比哪种方法误差最小。
师：既然铅球里没有铅，为什么还叫铅球呢？请同学们利用课后的时间了解 一下铅球的发展历史，然后回答这个问题。同时，也请同学们了解一下我国运动 员在铅球这项运动上取得的辉煌成绩。
师：接下来，我们听下一组同学的报告——测量浮石的体积。 问题二：测量浮石的体积
生 5 ：我们采用的是取样法。取一小块浮石作样本，用天平测量它的质量， 用量筒测量它的体积。实验过程中遇到的问题是浮石会吸水，从而导致测量的体 积偏小。后来我们想出的办法是，先让浮石吸足水再放进量筒，这样我们得出浮 石的密度是 0.35×10³kg/m³ 。用电子磅秤测得不规则浮石的质量是 16kg ，在知 道密度的情况下，可得体积是 4.6×10-2m3。
师：请同学们对这个小组的研究进行评价。
生 6 ：我认为，即使让浮石先吸足水，浮石上的那些孔隙还是会导致体积的 测量值偏小，所以我的想法是在浮石外面刷一层油漆。
生 7 ：我认为刷油漆不能确保水一点儿也进不去，在浮石外面裹一层保鲜膜 或者锡纸可能更有效。
师：同学们说得都很好！验证方法就留给同学们课后进行探究。接下来，我 们看下一组同学的研究。
问题三：估算人民英雄纪念碑碑心石的质量
师：（出示人民英雄纪念碑图片）人民英雄纪念碑是中国历史上最大的纪念 碑，是近代以来中国人民和中华民族争取民族独立解放、人民自由幸福和国家繁 荣富强精神的象征，是国家和人民纪念、缅怀英雄烈士的永久性纪念设施。每年 9月30日为烈士纪念日，会在北京天安门广场人民英雄纪念碑前举行纪念仪式， 缅怀英雄烈士。
师：人民英雄纪念碑的建造，最主要的是选好碑心石。你们对人民英雄纪念 碑的碑心石有多少了解，你们知道这块碑心石大约有多重吗？
生8：我们了解到人民英雄纪念碑的碑心石是花岗岩，所以我们用一块花岗 岩作为样本，用天平和量筒测出样本的质量和体积，计算出花岗岩的密度，再结 合人民英雄纪念碑碑心石的尺寸估算出人民英雄纪念碑碑心石的质量。
师：我们的三场报告完成了，同学们的报告都完成得很好，其他同学提出的 相关建议也很缜密。
师：回到本堂课开始时的问题，我们如何鉴定牛奶是不是纯牛奶呢？请同学 们结合本堂课所学到的方法进行实验吧。
学生以小组为单位动手测牛奶的密度，教师做必要的指导。除判断牛奶是不 是纯牛奶外，师生再共同讨论本实验的误差主要出在哪里。
（三）课堂小结
本节课，我们检验出铅球不是铅做的，想出了多个测量多孔物体体积的方法， 还利用密度公式估测了人民英雄纪念碑碑心石的质量，收获非常多。
利用密度知识和公式可解决的生活中的问题还有很多，比如怎样鉴别戒指是 不是纯金的？怎样知道教室内空气的质量？怎样知道一大卷细铜线的长度？请 同学们利用课余时间一一进行探究。
六、板书设计
跨学科实践：密度应用交流会
问题一：铅球是铅做的吗？
问题二：测量浮石的体积
问题三：估算人民英雄纪念碑碑心石的质量