【教學目標】
加深學生對阿基米德原理的認識，讓學生學會物理科學探究的一般方法，提高他們的實踐能力、解決問題的能力，培養他們的情感態度與價值觀。
【課時安排】
1至3課時。
【教學準備】
1．在每張實驗桌上準備一套驗證阿基米德原理的實驗器。可以用由國家教委教學研究所設計的，設備站統一調撥的J2172型力學實驗盒中的儀器進行實驗。
2．在教師講桌上除準備一套與學生一樣的實驗器外，再準備三套不同的驗證阿基米德原理的實驗器。這三套儀器可自制或用由設備站統一調撥的實驗器。
3．根據教學需要，教師可請專業人士、自制或從網上查詢一些錄像、課件。
【活動指導】
1．教師先給學生足夠的時間，請學生在課前充分思考準備一下如何用不同的實驗方法驗證阿基米德原理。在這個過程中，教師可提醒學生參考一下書上的演示實驗或者去圖書館查詢書籍雜誌等資料，還可告訴學生如何上百度等網站去搜索他們所需要的信息。
2．按分組實驗的標準，在課上2人一組進行實驗。教師可先利用實驗桌上的實驗儀器讓學生自己動手驗證阿基米德原理。由於這個實驗較難，所以在實驗過程中教師要充分調動學生自主學習的積極性，並要及時給以引導、點撥。
3．學生做完實驗後，教師進行適當地分析歸納和總結遷移。
4．教師和學生共同探討如何用其它的實驗方法驗證阿基米德原理。在探討中可以配合師生的演示實驗、錄像、課件等。在教學過程中，教師可結合課堂內容適當地講一下阿基米德原理在社會、科技、生活中的應用。此外，評價階段要注意對學生在技能、能力、情感與價值觀方面的優良表現給以積極地表彰。
【評析】
1．阿基米德原理是教材中的重難點內容，通過這個教學設計可使學生很好地掌握這部分知識。
2．這個教學設計能非常好地培養學生的能力。從大的方面講，可使學生明白如何通過實驗發現、驗證一些科學規律，體驗一下探究過程，提高科學素養；從小的方面講，通過實驗中的一些問題（如彈簧稱的調零、怎樣將溢水杯灌滿水、自己親自動手製作一些實驗裝置），可大大提高他們的實踐能力。而且，這個教學設計尤其能鍛鍊學生收集資料、處理信息的能力。現在網絡非常發達，在蒐集資料時，也許幾乎想蒐集到什麼就能蒐集到什麼。筆者在寫這個教學設計時，當時在百度網站輸入了“阿基米德實驗”幾個字，馬上就找到了“抽水法”等一些取材容易、簡單可行的證明阿基米德原理的實驗方法（教師在培養學生利用網絡學習的能力時也要注意提醒學生文明上網）。另外，一些新的驗證阿基米德原理的實驗方法在《實驗教學與儀器》及《物理教學》等雜誌中也有介紹，這樣又可以鍛鍊學生通過書籍雜誌等渠道收集資料的能力。此外，學生查詢到的一些驗證阿基米德原理的實驗裝置雖然簡單，但製作起來對於現在的初中生來講仍然具有一定的難度，這可以鍛鍊他們與別人交流合作的能力。
3．阿基米德是希臘化時代的科學巨匠（物理學家、數學家、天文學家和發明家），後人將他與牛頓、歐拉、高斯並稱為“數壇四傑”、“數學之神”。在百度網站上輸入“阿基米德的故事”等字樣可以找到有關他的很多文章（事實上，學生在通過網上或參考資料查詢驗證阿基米德原理的實驗方法的過程中，有意無意之中就可以看到一些有關阿基米德的資料），教師利用這些資料，結合課堂內容可以較好地培養學生的情感與價值觀。如：阿基米德進行科學研究時渾然忘我的沉思者形象，當他面對屠刀臨死前的神態話語，也許會給學生以震撼。
此教學設計中的學生分組探究實驗，雖然是由教材中的教師演示實驗改成，但其具有很強的可行性。因為近年來各校可能都調撥了國家教委教學研究所設計的力學實驗盒，而且有的學生還購買了學具。利用這些實驗儀器學生至少能夠用一種實驗方法驗證阿基米德原理。事實上現在各校實驗室可能都調撥了很多新的教學儀器，而且配備的數量很大。如：J2523型初中光學實驗盒、J2479型初中電學實驗盒、J8112型照明電路。利用這些儀器可以做很多探究實驗。
由於“探討如何用不同的實驗方法驗證阿基米德原理”這樣的教學設計需要較長的教學時間和一定的實驗設備，學校可在一定程度上利用業餘時間向學生開放實驗室，學生受課外資料的啟發，再結合實驗室的儀器設備，在老師和其他人的幫助下很可能找出一些好的實驗方法驗證阿基米德原理。教師也可根據學生情況，靈活處理這個教學設計。如：將其佈置成探究性課外作業，給學生較長的時間準備，並在課下與學生多多交流，最後找一個較充裕的時間以論文的形式交流。課下談話式的教學有時也許更有助於學生的提高。
在探究實驗教學中，常常需要利用多媒體輔助教學。現在比較常用的是製作課件、錄像。筆者發現通過網絡可以比較容易地找到自己所需要的課件（當然有時根據自己的實際情況，需要對查詢到的課件做一下改動）。筆者當時在寫這個教學設計時，在百度網站輸入“阿基米德實驗課件”馬上就搜索到了不錯的免費課件。另外，現在錄像器材便宜，攝像技術簡單，製作錄像比較容易。在實施本教學設計的過程中，為節省課堂時間，教師可將一些不同的驗證阿基米德原理的實驗方法制作成錄像。教師在播放錄像時，要注意暫停鍵等功能鍵的使用。因為一氣兒將錄像放完效果可能不好。很多時候，邊放邊結合錄像講解的效果比較好。
通過教育教學實踐，筆者感到學生做探究實驗的能力也許經過很短時間的培養就會有大幅度的提高。只要我們有了先進的教育教學理念，素質提高了，在有意無意之中也許就會逐漸找到行之有效的開展探究實驗教學的方法。
選自：《初中物理自制教具》
