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1、浮力的教學設計永康國中鄭玉華【教學設計理念】 浮力的教學是國中理化教學中的比較困難的一部分，因為涉及的知識範圍比較廣，要應用到的原理原則以及公式比較多，因此對學生而言，浮力的知識內容顯得很複雜。同時學生過去對浮力常有些錯誤的認識，例如：認為沉在水底的物體不受浮力等，所以解題時經常是按照自己過去的直覺在解題，難免錯誤百出。因此，在教學設計上，企圖使學生能經由電子白板的教學，透過比較具體的動畫或圖片的呈現去認識浮力、理解浮力，接著進行實驗與討論分析，釐清有關浮力的正確概念，驗證亞基米得原理。另方面，現在的學生因自幼即接觸電玩，閱讀與深度思考的意願與能力較為薄弱，因此為了讓學生能深入理解並熟記浮力的
2、基本公式，本人依照編序教學法（註1）中簡短細目、立即回饋的原則，編成隨堂測驗題，希望學生經由試題上下文的閱讀可以找到答案，增加其受試心向，並且學會公式的應用。以下是教學各節次的主要授課內容：1. E化教室(1) 投影片的說明講解（包含網路動畫圖片的觀看），學生做筆記。，(2) 授課內容：浮力的基本觀念、公式。2. 實驗室：進行實驗。3. E化教室(1) 複習浮力基本觀念、公式。(2) 隨堂測驗1（編序教材）4. E化教室(1) 投影片的說明講解（包含網路動畫圖片的觀看），學生做筆記。(2) 授課內容：物體沉浮的因素分析；浮體、沉體受力分析。5. E化教室(1) 複習密度、浮體、浮力比較(2)
3、隨堂測驗2（編序教材）6. E化教室(1) 投影片的說明講解（包含網路動畫圖片的觀看），學生做筆記。(2) 授課內容：物體密度、液體密度與物體在液面下體積（吃水）的關係；關於浮體的解題方法。(3) 檢討習題(4) 學生提問【浮力教案】教學班級：2年21教學人數：36人學習領域自然與生活科技教 學 資 源埸地：E化教室、實驗室器材：實驗物體在液體中所受的浮力相關器材教學投影片：自編課堂講義：自編隨堂測驗1：編序教材（自編）隨堂測驗2：編序教材（自編）單元名稱第五章第四節浮力教學時間270分鐘(6節)教材來源二下自然與生活科技教科課本（南一版）單元目標一. 知識與技能目標1. 能了解浮力的由來。2
4、. 能了解亞基米得原理。3. 能了解影響浮力的因素。4. 會用彈簧秤測浮力、通過實驗得出亞基米得原理。5. 能對物體進行簡單的受力分析。二. 過程與方法目標1. 通過實驗操作，提高學生的觀察能力。2. 懂得實驗是探究物理知識，驗證科學原理的方法三. 情意目標1. 通過實驗與討論，提高觀察自然現象，探究物理知識的興趣主 題 軸分 段 能 力 指 標過程技能1-4-1-1能由不同的角度或方法做觀察。1-4-3-1統計分析資料，獲得有意義的資訊。科學與技術認知2-4-1-1由探究的活動，嫻熟科學探討的方法，並經由實作過程獲得科學知識和技能。科學本質3-4-0-1體會科學是經由探究、驗證獲得的知識。科
5、學態度5-4-1-1知道細心的觀察以及嚴謹的思辨，才能獲得可信的知識。思考智能6-4-2-2依現有理論，運用演繹推理，推斷應發生的事。科學應用7-4-0-1察覺每日生活活動中運用到許多相關的科學概念。7-4-0-4接受一個理論或說法時，用科學知識和方法去分析判斷。教 學 研 究一. 教材分析：1. 在E化教室，利用電腦動畫模擬，探討物體所受浮力是由於上下壓力差所致2. 在E化教室，利用電腦動畫模擬，探討浮力與排開體積成正比3. 在E化教室，利用電腦動畫模擬，探討浮力與液體密度成正比4. 進行實驗，利用金屬圓柱體在不同溶液中所測得的重量，探討物體在不同溶液中所承受的浮力大小與溶液的關係。5. 進
6、行實驗，利用金屬圓柱體在相同溶液中，不同位置所測得的重量，探討物體在溶液中所承受的浮力大小與所在位置的關係。二. 學生分析：在修習本課程前，學生應已由先前的學習中，具備以下知識：1. 522-2a知道觀察要切實仔細，所得資料才可信。2. 520-2a在適當時機，介紹科學家的研究事蹟。3. 520-2c在適當時機，介紹科學研究的過程，以了解科學發展，需有賴於有毅力及勇於創新的科學從業人員的努力。教學過程教學內容時間評 量備註第1節開始學習活動整理活動結束一. 準備活動引起動機播放投影片，並詢問學生：圖片中，人為什麼可以躺在死海水中看報紙？可不可以也在安平港外海做同樣的事情？，引發學生對影響浮力大
7、小的因素？的討論。二. 發展活動說明講解1. 講解浮力的定義2. 講解浮力的由來3. 講解浮力的基本公式4. 亞基米得原理三. 綜合活動學生反應1. 讓學生寫課堂講義2. 老師逐頁講解、學生對答案3. 老師快速重播投影片並讓同學複誦所有的公式4. 課堂講義中的未完成的習題當成回家功課約2分鐘約20分鐘約20分鐘能夠依照教師的引導進行發表或討論能參與電腦動畫模擬操作且操作正確能仔細觀察並正確回答老師的提問能夠認真填寫隨堂講義能仔細聆聽教師的說明與講解能夠熱烈的參與討論第節開始學習活動整理活動結束一. 準備活動引起動機1. 請學生回憶上一節在電腦動畫中模擬，影響浮力的因素為何？當時是如何操作的？2
8、. 由教師說明實驗步驟並將上節的模擬與今天的實驗做連結，並請學生參酌活動紀錄簿的實驗過程。二. 發展活動1. 進行物體在液體中所受的浮力實驗，測量物體在液體中所受浮力大小。2. 逐一改變操作變因，並重複1.的步驟3. 請學生將實驗觀察及結果詳細的記錄在活動紀錄簿上。三. 綜合活動1. 將實驗所得數據做分析，探討影響浮力的因素。2. 能夠依據實驗結果，回答並填寫在活動紀錄中的問題討論3. 學生能整理清理歸還實驗器材並清理實驗室約5分鐘約25分鐘約10分鐘能仔細聆聽教師的說明與講解能夠熱烈的參與討論能專注於實驗操作並與同組組友團結合作熱烈討論能夠分析實驗所得數據，並熱烈的參與討論能夠主動迅速清理時
9、驗室第節開始學習活動整理活動結束一. 準備活動引起動機1. 告知學生等一下10分鐘後會考試，現在先複習，而且答案都在播放的投影片裡2. 告知學生：考試時皆可在考卷的字裡行間找到答案二. 發展活動簡單扼要的複習1. 播放投影片三. 綜合活動學生反應1. 學生寫考卷2. 老師講解、學生改考卷3. 讓學生發表：自己容易錯的部份，提醒學生注意。約2分鐘約8分鐘約35分鐘能夠熱烈參與討論考試方式仔細觀察並正確回答老師的提問或是複誦相關內容能夠認真填寫考卷能夠熱烈討論並指出自己易錯的部份第4節開始學習活動整理活動結束一. 準備活動引起動機先說一段社會新聞：某位久病厭世的老太太，決定投河自盡，但她漂流數小時
10、終究沒淹死，為什麼？詢問學生：如果某人為不會游泳，是否會溺斃？是什麼因素可以決定物體的沉與浮？二. 發展活動說明講解1. 決定物體沉浮的因素為密度2. 沉體與浮體的受力分析3. 浮力大小的比較4. 口訣的背誦三. 綜合活動學生反應1. 讓學生寫課堂講義2. 老師逐頁講解、學生對答案3. 老師快速重播投影片並讓同學複誦口訣4. 課堂講義中的未完成的習題當成回家功課約3分鐘約22分鐘約20分鐘能夠依照教師的引導進行發表或討論能參與電腦動畫模擬操作且操作正確能仔細觀察並正確回答老師的提問或複誦能夠認真填寫隨堂講義能仔細聆聽教師的說明與講解能夠熟練複誦口訣第5節開始學習活動整理活動結束一. 準備活動引
11、起動機1. 告知學生等一下10分鐘後會考試，現在先複習，而且考試的方式和上次樣2. 提醒學生：要知道公式的意義以及如何應用二. 發展活動簡單扼要的複習1. 播放投影片2. 要求學生複誦口訣三. 綜合活動學生反應1. 學生寫考卷2. 老師講解、學生改考卷3. 讓學生發表：自己容易錯的部份，提醒學生注意。約2分鐘約8分鐘約35分鐘能夠熱烈參與討論考試方式能夠仔細觀察並正確回答老師的提問或是複誦相關內容能夠認真填寫考卷能夠熱烈討論並指出自己易錯的部份第6節開始學習活動整理活動結束一. 準備活動引起動機播放投影片，並詢問學生：某艘漁船從外海駛進淡水河，吃水的部份會變深或變淺？；冰山一角到底有多小？沒看到的部份有多大？二. 發展活動說明講解1. 比較物體密度2. 比較液體密度3. 物體密度、液體密度、與物體在液面下體積（吃水）的關係三. 綜合活動學生反應1. 讓學生寫課堂講義2. 老師逐頁講解、學生對答案3. 學生提問；檢討隨堂講義上的習題約2分鐘約13分鐘約30分鐘能夠依照教師的引導進行發表或討論能參與電腦動畫模擬操作且操作正確能仔細觀察並正確回答老師的提問或複誦能夠認真填寫隨堂講義能仔細聆聽教師的說明與講解能夠熟練複誦口訣老師檢討隨堂講義上的習題時，能夠熱烈發問
