李先全

摘 要：浮力是初三物理的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)，本文就自制簡(jiǎn)易的浮沉子進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，結(jié)合初中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版），從學(xué)生課程中心論出發(fā)，大膽開(kāi)放設(shè)問(wèn)，啟發(fā)學(xué)生討論交流，開(kāi)發(fā)總結(jié)了這一來(lái)自生活的簡(jiǎn)單演示實(shí)驗(yàn)的物理學(xué)知識(shí)。

關(guān)鍵詞：初中物理；復(fù)習(xí)課；課程標(biāo)準(zhǔn)；沉浮條件

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2016）12-0015-3

在初三物理復(fù)習(xí)教學(xué)中，由于知識(shí)量大、綜合性問(wèn)題多，老師在課堂教學(xué)設(shè)計(jì)中很少涉及演示實(shí)驗(yàn)的探究。浮力是中考的重要內(nèi)容，本文以“沉浮條件及其應(yīng)用”為課題，課堂中引入自制的簡(jiǎn)易浮沉子為模型，展開(kāi)討論。

1 問(wèn)題提出

初三課堂由于容量大，注重知識(shí)的歸納、遷移和應(yīng)用，加之課時(shí)有限，在課堂設(shè)計(jì)及課堂實(shí)施中存在重知識(shí)和方法，輕實(shí)驗(yàn)和探究的現(xiàn)象，學(xué)生參與知識(shí)和方法的討論多，但實(shí)驗(yàn)的探究開(kāi)發(fā)討論少。同時(shí)，重慶市中考物理中每年都有一道信息開(kāi)放的題目，要求學(xué)生仿照示例，表達(dá)出物理現(xiàn)象和對(duì)應(yīng)的物理學(xué)原理。浮沉子是探究沉浮條件常見(jiàn)的簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?/p>

2 教具準(zhǔn)備

很多器材來(lái)源于生活中使用過(guò)的物品。上課前，筆者去化學(xué)實(shí)驗(yàn)室尋求幫助，希望能找到一個(gè)小的透明的玻璃瓶，找遍了所有玻璃瓶，沒(méi)有一個(gè)符合要求，于是調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)，尋找小的玻璃試管。最后確定為一個(gè)15 cm長(zhǎng)的玻璃試管，在實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)水桶中簡(jiǎn)單地演示感受了一下，隨后買(mǎi)來(lái)一瓶礦泉水，實(shí)驗(yàn)儀器準(zhǔn)備就緒。

3 演示實(shí)驗(yàn)

3.1 調(diào)整情緒，組織課堂

上課時(shí)，筆者向同學(xué)們交代了今天課堂的研究主題，為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，筆者拿出剛買(mǎi)的礦泉水，課堂就以這個(gè)瓶子開(kāi)始。筆者將礦泉水分給幾位同學(xué)后接自來(lái)水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這樣很好地拉近了與學(xué)生的距離，活躍了課堂氛圍。

3.2 組裝器材，觀(guān)察現(xiàn)象

在空的礦泉水瓶里裝滿(mǎn)自來(lái)水，將玻璃試管開(kāi)口端向下，放入瓶中。這時(shí)候提出問(wèn)題：請(qǐng)同學(xué)們觀(guān)察瓶中的現(xiàn)象，你看到了什么？

3.3 分析原因，尋找規(guī)律

學(xué)生對(duì)現(xiàn)象觀(guān)察仔細(xì)?，F(xiàn)象一：水從瓶口溢出。原因是試管排開(kāi)水，本質(zhì)上排開(kāi)水的體積等于試管在水中的體積；現(xiàn)象二：試管靜止。原因是受力平衡，浮力等于試管的重力，而且等于排開(kāi)水的重力。

3.4 因勢(shì)利導(dǎo)，深入分析

在學(xué)生的回答中，提及試管下沉是因?yàn)橹亓ψ饔?，但不能繼續(xù)下沉，是因?yàn)楸豢ㄗ×?。針?duì)學(xué)生的這一猜想，筆者這時(shí)候?qū)ζ胶獾脑嚬苁┘右粋€(gè)擾動(dòng)的外力，學(xué)生發(fā)現(xiàn)試管在震動(dòng)。老師和學(xué)生一起來(lái)分析原因：（1）試管向下運(yùn)動(dòng)，是因?yàn)槭艿酵饬Φ淖饔?，說(shuō)明力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因；（2）試管繼續(xù)往下運(yùn)動(dòng)，是因?yàn)槲矬w具有慣性；（3）試管往下減速運(yùn)動(dòng)，是因?yàn)楦×Υ笥谥亓?，浮力之所以增大，是因?yàn)樵嚬芘砰_(kāi)水的體積增大；（4）試管運(yùn)動(dòng)到了最低處不能停下來(lái)保持靜止，是因?yàn)楦×Υ笥谥亓Γ狭Σ粸榱?；?）試管向上運(yùn)動(dòng)，是因?yàn)楦×Υ笥谥亓?，說(shuō)明力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因；（6）試管運(yùn)動(dòng)到擾動(dòng)前的位置時(shí)，浮力等于重力，但不能立馬停下來(lái)，繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，因?yàn)閼T性的存在；（7）試管不能上下一直振動(dòng)下去，是因?yàn)橐后w阻力的存在。說(shuō)明機(jī)械能在向內(nèi)能轉(zhuǎn)化。通過(guò)現(xiàn)象觀(guān)察及其分析，學(xué)生順利地回顧了沉浮條件及其相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、能量等相關(guān)知識(shí)。

4 拓展深化，探究本質(zhì)

這時(shí)候，筆者用力擠壓礦泉水瓶。學(xué)生觀(guān)察到瓶中倒立放置的試管開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)，松手不擠壓礦泉水瓶，試管向上運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)學(xué)生小組討論，分析原因：（1）擠壓礦泉水瓶，部分水被擠壓到倒立的試管內(nèi)，試管內(nèi)的空氣被壓縮，相當(dāng)于試管排開(kāi)水的體積減少，所以試管受到的浮力減少，當(dāng)浮力小于重力時(shí)，試管開(kāi)始下沉；（2）當(dāng)松手不擠壓礦泉水瓶時(shí)，被擠壓的空氣又將部分水從試管中擠出，空氣體積增大，相當(dāng)于排開(kāi)水的體積增大，浮力增大，當(dāng)浮力大于重力時(shí)，試管上浮。

5 合作分享、表達(dá)交流

為了拓展復(fù)習(xí)課堂的容量，筆者繼續(xù)提問(wèn)，這一簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)涉及哪些初中物理知識(shí)呢？請(qǐng)描述現(xiàn)象并找到對(duì)應(yīng)的物理規(guī)律。請(qǐng)小組討論，合作交流，分享成果。討論后的小組發(fā)言讓老師很驚訝，幾乎涵蓋除電與磁的所有內(nèi)容，結(jié)合義務(wù)教育階段物理課程標(biāo)準(zhǔn)，歸納起來(lái)如表1。

6 教學(xué)反思

構(gòu)建主義教學(xué)理論主張以學(xué)生為中心，強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)知識(shí)的主動(dòng)探索。以往的復(fù)習(xí)教學(xué)，教師們總是把教學(xué)重點(diǎn)放在知識(shí)的記憶和結(jié)論的應(yīng)用上，加之課時(shí)的限制，復(fù)習(xí)課上很少引入實(shí)驗(yàn)的探究和資源開(kāi)發(fā)，所以復(fù)習(xí)課相對(duì)沉悶，學(xué)生容易疲憊，課堂效率有待提高。而物理實(shí)驗(yàn)的引入，可以很好地激發(fā)學(xué)生的興趣，同時(shí)可以全面復(fù)習(xí)相關(guān)的物理知識(shí)。實(shí)驗(yàn)的器材來(lái)自生活，使學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)興趣更加濃厚，愛(ài)因斯坦曾說(shuō)，興趣是最好的老師。只要老師在課堂上充分地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，將逐步培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

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（欄目編輯 趙保鋼）