摘 要:為了使物理概念的構(gòu)建有一個循序漸進的合理順序,在復(fù)習(xí)中應(yīng)用“學(xué)習(xí)進階”理論,幫助學(xué)生構(gòu)建物理概念,促進學(xué)生思維的不斷精致發(fā)展,提升科學(xué)素養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:學(xué)習(xí)進階;物理概念;“浮力”復(fù)習(xí)
物理概念是物理現(xiàn)象、物理過程的概括化和抽象化的思維形式。從認識論的角度看,關(guān)于“建構(gòu)”就是把已經(jīng)存在的、凌亂的、無序的東西有規(guī)律地組建起來。為了使物理概念的構(gòu)建有一個循序漸進的合理順序,在復(fù)習(xí)中應(yīng)用“學(xué)習(xí)進階”理論,通過對教學(xué)內(nèi)容的精心設(shè)計,使學(xué)生的思維連續(xù)且不斷精致地發(fā)展。本文以蘇科版《物理》八年級下冊“浮力”為例,談?wù)勎锢砀拍畹膹?fù)習(xí)。
一、 實驗再現(xiàn),溫故知新
知識的獲取不僅通過教師傳授,更應(yīng)是學(xué)習(xí)者在一定的情境下,借助他人的幫助,利用必要的學(xué)習(xí)資料,通過意義建構(gòu)的方式而獲得。復(fù)習(xí)時,選擇課本上的實驗圖片,并播放實驗視頻,回顧探究過程。學(xué)生在熟悉的情景中倍感親切,更好地進入復(fù)習(xí)狀態(tài)。
進階水平1:明確探究目的,過程及方法
學(xué)生觀看實驗視頻,并思考。
問題1:“該實驗中探究了浮力大小與哪些因素的關(guān)系?”從簡單的問題入手,讓學(xué)生獲得成功的喜悅。
問題2:“實驗是如何操作的?現(xiàn)象是什么?”這類語言表述的問題,是學(xué)生學(xué)習(xí)中的難點。通過師生問答,進一步培養(yǎng)學(xué)生用物理語言回答問題的能力。
進階水平2:學(xué)會利用公式進行相關(guān)計算
問題1:“該實驗中測量了哪些物理量?”學(xué)生回顧實驗中測得的三個物理量,為計算做準備。
問題2:“你還能計算出哪些物理量?”這是一個相對開放的問題,學(xué)生可以結(jié)合相關(guān)公式進行若干物理量的計算。這樣的設(shè)計,能夠做到因材施教,分層要求,讓不同水平的學(xué)生都有所進步。
進階水平3:總結(jié)計算問題的一般解題思路
展示部分學(xué)生的計算過程,計算出較多物理量的學(xué)生介紹經(jīng)驗,總結(jié)出一般解題思路。借助優(yōu)秀學(xué)生的示范,全體學(xué)生都能初步掌握這類問題的分析方法,并通過練習(xí)進行鞏固。
二、 合作交流,提煉方法
不同學(xué)生在復(fù)習(xí)之前對概念的理解水平不同,因此在復(fù)習(xí)中,應(yīng)增強學(xué)生間的合作和交流。通過對典型問題的討論,提煉方法,幫助學(xué)習(xí)困難者提高進階水平。同時也讓優(yōu)秀學(xué)生的思維更加敏捷、嚴謹。
進階水平1:應(yīng)用單一原理分析浮力大小的變化
播放視頻:“雞蛋的浮沉”,學(xué)生仔細觀察,并思考。
問題1:“雞蛋在水面下,向水中加鹽,雞蛋的浮力大小如何變化?”這個實驗學(xué)生非常熟悉,很容易找出“V排”這一不變量,從“阿基米德原理”出發(fā),分析出ρ液變大,F(xiàn)浮變大。
問題2:“當雞蛋漂在水面,向水中加鹽,雞蛋受到的浮力大小如何變化?”雞蛋的狀態(tài)明確,學(xué)生比較容易從漂浮條件出發(fā),找出“G”這一不變量,從而得出F浮不變。當然,也有少數(shù)學(xué)生仍從“阿基米德原理”出發(fā),片面的認為“ρ液變大,F(xiàn)浮變大”而忽略了“V排”的變化。教師借機引導(dǎo)學(xué)生展開討論,為下一個問題的解決做好鋪墊。
進階水平2:綜合應(yīng)用浮力相關(guān)知識比較浮力的大小
展示圖片:“簡易密度計”,學(xué)生討論工作原理。
問題1:“密度計在三種液體中處于什么狀態(tài)?”學(xué)生觀察密度計在鹽水、清水和酒精中靜止時豎直漂浮。
問題2:“如何比較三種液體密度的大???”在上一個實例分析的基礎(chǔ)上,學(xué)生從阿基米德原理和漂浮條件出發(fā),比較容易得出答案。
問題3:“你認為比較浮力大小一般方法是什么?”學(xué)生在例題分析的基礎(chǔ)上,進行總結(jié)歸納,得出比較浮力大小的關(guān)鍵——抓住不變量,選擇合適的原理進行分析。
三、 拓展延伸,舉一反三
復(fù)習(xí)過程不是簡單的知識回顧,是知識之間的相互作用過程,是學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)環(huán)境之間互動的過程?!奥?lián)系”與“思考”是有效復(fù)習(xí)概念的關(guān)鍵。例如:在復(fù)習(xí)的高潮階段,提出問題“測量一小段蠟燭(質(zhì)量約為10 g)漂浮在水面時的浮力”。這是對前面復(fù)習(xí)內(nèi)容的拓展,對學(xué)生有一定的挑戰(zhàn)。為了降低學(xué)生的思維難度,教師通過若干個問題設(shè)計,搭建階梯,幫助學(xué)生拓展思維。
進階水平1 設(shè)計實驗方案
問題1:計算浮力的公式有哪些?學(xué)生在復(fù)習(xí)的基礎(chǔ)上,總結(jié)出測量浮力的三種方法。(1) 稱重法;(2) 漂浮條件;(3) 阿基米德原理。教師將公式寫在黑板上,既是對前面復(fù)習(xí)的總結(jié),也為問題的后續(xù)討論打好基礎(chǔ)。
問題2:根據(jù)提供的器材,你的方案是什么?教師介紹實驗器材,強調(diào)測量工具的量程和分度值。學(xué)生從公式出發(fā),設(shè)計實驗方案,并嘗試分析操作的可行性。
進階水平2 優(yōu)化實驗方案
學(xué)生在評價方案時,往往只考慮是否超過量程,而對分度值關(guān)注不夠,教師通過問題引導(dǎo)學(xué)生深入思考。
問題1:用彈簧測力計測量可行嗎?如何解決?
學(xué)生通過計算發(fā)現(xiàn),蠟燭的重力小于彈簧測力計的分度值,無法測量。學(xué)生提出改進方法,一是用分度值更小的彈簧測力計,二是用天平測量蠟燭的質(zhì)量。
問題2:從阿基米德原理出發(fā),你選擇什么測量工具?學(xué)生從公式出發(fā),分析排開液體的重力和質(zhì)量都無法測量,只能用量筒測量排開液體的體積,再計算浮力。
問題3:用量筒測量蠟燭漂浮時排開液體的體積可行嗎?這個問題,對學(xué)生的計算要求很高,教師可以在學(xué)生嘗試后再介紹簡化計算的方法。這個過程,既從理論上分析出方案可行,也訓(xùn)練了學(xué)生的計算能力。
四、 小結(jié)
教學(xué)實踐表明,學(xué)生在概念認知的過程中,存在著概念之“階”的現(xiàn)象,從而成為學(xué)生學(xué)習(xí)中的難點。對于復(fù)習(xí)課中的“階”,教師應(yīng)有充分的認識,通過對復(fù)習(xí)內(nèi)容的重組,教學(xué)手段的選擇,讓復(fù)習(xí)過程更符合學(xué)生的認知規(guī)律。精心設(shè)計問題,搭建相應(yīng)的“梯”,更有助于學(xué)生構(gòu)建概念體系,提升科學(xué)素養(yǎng)。
作者簡介:虞秋霞,江蘇省南京市,江蘇省南京市一中。