判天地之美分析万物之理——《阿基米德原理》教学设计说明：本文标题借用《庄子天下》中的一句诗句：“判天地之美，分析万物之理”万物之理，观古之整体，少能备天地之美，谓之神颜。” 一、教材简介 阿基米德原理是热科学中最基本、最经典的定律之一阿基米德原理教学设计，是分析和解决压力问题的主要依据。 阿基米德原理形式简单，内涵丰富，充满美感和想象力，一直受到科学界的推崇。 中学生通过学习阿基米德原理，受到科学思维的熏陶。 二、教学目标 1、体验探索阿基米德原理的过程，培养中学生在科学探究过程中的求索精神和科研能力，让中学生了解科学思想和技能，培养中学生的创造性思维设计实验环节的能力 2.理解阿基米德原理，并运用阿基米德原理解决实际问题。 三、教学思想 1.加强实验教学。 中学生对日常生活中的压力现象有一定的认识，但对压力的大小缺乏感性认识。 因此，在设计这节课时，从入门到推测、验证，乃至习题和作业，都是通过精心设计的小实验来进行的。 它既符合数学学科的特点和中学生的认知规律，又能激发中学生的学习兴趣。 2.注重科学探究。 探究活动是“知识与技能”、“过程与技能”、“情感心态与价值观”的载体。 中学生将在不断的探索中对自己“发现”的规律有更深刻的认识。 3、关注中学生的发展。 为了培养中学生的科研能力，本课程加强了科学思维和科学方法的教学。
四、教学设计 1、提问与猜测 如何引入问题——什么与浮力的大小有关，激发中学生的探究欲望，是全班成功的关键之一。 曾经想过用一些图片来介绍一下，后来觉得离中学生的生活比较远，不能有效抓住中学生的注意力。 最后，决定推出小实验和小游戏，让全体中学生都能做实验，发现问题，提出问题。 每个中学生的桌子上都有一杯水和一块小铁块。 让中学生将小铁块压入水中，松手，仔细观察铁块的运动过程和最终状态，并尝试解释观察到的现象。 中学生实验观察后，让他们自由发言，发表自己的看法。 在解释现象的过程中，中学生必须涉及到压力大小的问题，并形成疑问：压力大小的原因是什么？ 这样一来，中学生对问题有了深刻的体会。 这时，班主任趁机用大屏幕投射了几幅画面：乘风破浪的客船、神出鬼没的潜艇、升起的热气球……班主任强调，在这个过程中对其进行设计制造时，要估算压力的大小。 因此，将“问题”与广泛的社会生产、生活、技术联系起来，突出问题的价值。 出来就是炒作。 由于中学生对压力的大小缺乏生活经验，这时候如果直接让他们猜一猜，他们往往会胡说八道。 为了减少中学生的感性体验，真正提出有价值的猜测，这里我安排了另一组中学生的实验。
为每位中学生提供以下用具：铁块一个（用细铁丝绑起来）、烧杯两个（分别装满水和酒精）、弹簧测力计一个。 让中学生用弹簧测力计挂铁块，逐渐用水或酒精溶解，观察液面的变化和测力计示值的变化。 根据观察（记录）结果，针对探究的问题，进行猜测。 这里应该有足够的时间让中学生放下“玩”，直到他们发现什么。 在反复尝试、观察、比较、分析、讨论的基础上，中学生提出了很多意见：定位为“提问”，意在“激发”和“点拨”（Dial），激活中学生的思维，给中学生留下足够的思考时间和空间。 例如，一位中学生说：压力的大小与排出的液体量有关。 班主任问他：“多少”特指液体，和V排有什么关系？ 将以上猜想结合在一起，你能得出什么猜想？ 经过深入的思考、热烈的讨论和大胆的想象，中学生会提出一些看法，如：由于压力与液体的密度和排出液体的体积有关，那么压力的大小将与物体排出的液体质量有关吗？ ？ 那么，压力的大小会不会与物体排开液体的重力有关呢？ 压力与排挤液体的物体的重力单位相同，它们不相等吗？ 中学生的思维活跃、开放。 但面对如此多的猜想，如何引导中学生将注意力集中在猜想上，从而过渡到阿基米德原理，是教师普遍感到不爽的教学难点。
我想，如果一个有根据的科学家面对很多猜测，他会急于验证这个猜测，因为这个猜测太简单了，太笼统了（包括以上4种猜测），而且“引人入胜”！ F 行单位再次相同，对此的进一步探索可能会产生重要发现。 这涉及到自然法则的审美原则。 数学规律往往具有简单概括、和谐对称、严格统一的科学美。 许多科学家对此进行了详细阐述。 德国科学家艾格说：“物理学家已经发现了一些奇妙的东西：大自然是根据最基本的美来设计的。” 爱因斯坦坚信：“美是探索理论化学重要成果的结果。” 一个指导原则。”杨振宁还强调：“物理原理有结构，结构有其美和奇妙。”此时，这种科学思维渗透到中学生身上，受到启发：在上面五种猜测，你认为哪一种最简洁、最笼统、最有可能导致重要发现？根据你的直觉洞察，你对哪种猜测最感兴趣？教学实践一再表明，大多数中学生选择猜想。所以我们来设计一个实验来验证这个猜想。 2.实验和推理设计实验是想办法安排F？需要什么设备？和中学生讨论。实验的程序是开放的，并且班主任要尊重和鼓励中学生的创意设计，比如有的中学生设置液体相关，打算用一个类似溢流杯的装置来收集流出的水，有的放一个装满水的烧瓶在一个大水箱中收集排出的水，有的使用类似上述的小型实验装置，即用弹簧测力计、烧杯、水等完成实验……这种创意设计应及时表扬，培养中学生的创造意识和创造能力。
然后是中学生在做实验。 因为实验是自己设计的，不是按照老师的安排，中学生做起来很快。 实验结束后，重点汇报、交流、总结，得到阿基米德原理，感受阿基米德原理简单化、概括化的美妙之处。 3. 理解与应用 用一些狗血的小实验代替枯燥乏味的习题来理解和巩固阿基米德原理。 用阿基米德原理讲解本课介绍时中学生做的小实验。 小实验：鸭蛋放在一杯水里，猪肉下沉； 在水中逐渐加入精盐并搅拌，你注意到什么现象？ 解释观察到的情况。 如果猪肉的质量是62g，体积是55cm，猪肉能浮起来吗？ 小作业布置：压力秤小窍门：找一个圆柱体的空啤酒瓶，把瓶底剪掉阿基米德原理教学设计，拉开瓶塞，在瓶盖顶部绑上一块重量合适的铁块，然后倒扣桶中，如图所示。 将被测物放入瓶中，被测物的质量越大，啤酒瓶越容易溶入水底。 想办法（通过检测和估算）在瓶壁上标出刻度，直接从刻度上读出被测物的质量。 这只是一个原型。 欢迎中学生改进。 看谁把它做的精致、实用、有创意。 在下一节化学课之前，中学生的作品将被交上展览和评估。