齊愛華
初中物理作為一門發(fā)展歷史悠久的實(shí)驗(yàn)性學(xué)科,在其知識(shí)的傳授中離不開對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的探究,《浮力》一節(jié)是初中物理學(xué)習(xí)的重要章節(jié)內(nèi)容,因?yàn)榕c實(shí)際生活關(guān)系密切,比較容易引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。通過本節(jié)課程內(nèi)容的學(xué)習(xí),使學(xué)生們?cè)谧灾鲗?shí)踐過程中正確認(rèn)識(shí)浮力的概念,糾正在日常生活中形成的與浮力有關(guān)錯(cuò)誤觀念。本文通過將物理教學(xué)特征與物理實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式,對(duì)《浮力》一章進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)及分析。
在初中物理《浮力》這一章節(jié),需要教師引導(dǎo)學(xué)生通過猜想假設(shè)并運(yùn)用控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)求證,在掌握測(cè)量浮力方法的基礎(chǔ)上對(duì)實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行分析概括,進(jìn)而使學(xué)生正確認(rèn)識(shí)浮力大小的影響因素,正確表述阿基米德原理;在師生的相互合作中合理選擇實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行方法的熟練操作和數(shù)據(jù)測(cè)量,在探究過程中獲得學(xué)習(xí)的樂趣,提高對(duì)物理知識(shí)的掌握,促進(jìn)其學(xué)習(xí)態(tài)度和科學(xué)價(jià)值觀念的正確發(fā)展。
2.1 教材內(nèi)容分析
在《浮力》這節(jié)內(nèi)容中,主要知識(shí)點(diǎn)為浮力的存在和浮力的大小兩方面,通過實(shí)際生活中常見的浮力現(xiàn)象,在教材中引入浮力的相關(guān)知識(shí)點(diǎn),讓學(xué)生們通過物理實(shí)驗(yàn)和探究構(gòu)建關(guān)于浮力的概念,從生活和物理的關(guān)系入手研究浮力存在的規(guī)律變化,經(jīng)過研究浮力大小的實(shí)驗(yàn)流程,感悟物理課堂上實(shí)驗(yàn)方法對(duì)學(xué)習(xí)知識(shí)的重要性。教材方面主要安排學(xué)習(xí)在液體壓強(qiáng)的基礎(chǔ)上,結(jié)合物體受力情況和物體的密度等知識(shí)學(xué)習(xí)、分析物體在液體中的受力情況和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
2.2 學(xué)生教學(xué)分析
對(duì)學(xué)生來說,浮力現(xiàn)象并不陌生,如木頭、樹葉等在水中漂浮的物體,氣球的上升,不過通過生活現(xiàn)象得出的結(jié)論往往不全面,而學(xué)生們對(duì)物理規(guī)律的自主探索能力較差,因此在浮力章節(jié)的教學(xué)中,需要幫助學(xué)生將浮力的有關(guān)認(rèn)識(shí)上升為正確的科學(xué)理念。
通過對(duì)浮力的測(cè)量,對(duì)重力、平衡力、壓力、壓強(qiáng)等知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí),分析、歸納、整理相關(guān)知識(shí)體系,提升學(xué)生今后在化學(xué)學(xué)習(xí)方面的綜合分析能力。
3.1 《浮力》章節(jié)的教學(xué)策略和設(shè)計(jì)
3.1.1教學(xué)策略設(shè)計(jì)
在《浮力》這一章節(jié)的教學(xué)活動(dòng)中,可以從描述生活中出現(xiàn)的浮力現(xiàn)象為切入點(diǎn),引起學(xué)生對(duì)浮力現(xiàn)象的興趣,然后鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)身邊存在的浮力現(xiàn)象進(jìn)行表述,在教師的指導(dǎo)下對(duì)相關(guān)浮力現(xiàn)象進(jìn)行方向、大小等存在現(xiàn)實(shí)的實(shí)驗(yàn),為最后阿基米德原理的歸納做實(shí)踐知識(shí)鋪墊。
在拋出問題后,教師可以根據(jù)學(xué)生實(shí)際人數(shù),分組進(jìn)行科學(xué)探究,用提前備好的物理實(shí)驗(yàn)器材和教具進(jìn)行與浮力有關(guān)的實(shí)驗(yàn)。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證對(duì)提出的問題猜想和假設(shè),制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃,收集數(shù)據(jù),分析論證浮力存在的現(xiàn)象,師生、學(xué)生之間經(jīng)過合作交流,得出相應(yīng)結(jié)論。
3.1.2教學(xué)器材準(zhǔn)備
在進(jìn)行浮力相關(guān)的物理實(shí)驗(yàn)時(shí),需提前準(zhǔn)備如溢水杯、燒杯、彈簧測(cè)力器、細(xì)線、石塊、鋁塊、橡皮泥、水、酒精、濃鹽水、鐵架臺(tái)等實(shí)驗(yàn)器材。
3.2 《浮力》章節(jié)教學(xué)過程設(shè)計(jì)
3.2.1探究浮力與深度的關(guān)系
制作表格,對(duì)液體的深度與重力、彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)、浮力的關(guān)系數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄。首先,在燒杯上標(biāo)出三個(gè)深度,用來對(duì)不同深度的浮力進(jìn)行測(cè)量。為了防止人為原因?qū)y(cè)量結(jié)果的影響,可以將彈簧測(cè)力計(jì)懸掛在鐵架臺(tái)上固定,用手使盛水的燒杯上升或下降,使學(xué)生分別對(duì)不同刻度的浮力進(jìn)行觀察,記錄不同刻度的彈簧測(cè)力計(jì)數(shù)據(jù),從而得出浮力與深度無關(guān)的結(jié)論。
3.2.2探究浮力與液體密度的關(guān)系
制作表格,對(duì)不同液體下的浮力關(guān)系數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄。教師引導(dǎo)學(xué)生將鋁塊、鐵塊、橡皮泥等物體分別浸入盛有酒精、清水、濃鹽水的燒杯,觀察其浮力變化,并對(duì)不同液體中的鋁塊浮力數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄,通過數(shù)據(jù)對(duì)比分析,得出浮力與液體密度有關(guān)的結(jié)論,液體密度越大,物體所受的浮力越大。
3.2.3探究浮力與物體排開液體體積的關(guān)系
制作表格,對(duì)浸在液體中的物體體積和相關(guān)浮力進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄。在試驗(yàn)中,需要先準(zhǔn)備盛滿液體的溢水杯,教師指導(dǎo)學(xué)生將物體浸入溢水杯,通過對(duì)少部分浸入、大部分浸入、全部浸入等不同程度下的現(xiàn)象觀察,記錄其浮力數(shù)據(jù)并進(jìn)行對(duì)比分析,得出浮力與物體排開液體體積有關(guān)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論,物體排開液體的體積越大,其浮力就越大。
3.2.4探究浮力與物體形狀的關(guān)系
制作表格,對(duì)不同形狀的物體在相同液體中的浮力數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄。實(shí)驗(yàn)中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生將橡皮泥捏成正方體、圓球等不同形狀放進(jìn)盛滿液體的燒杯中,從而觀察不同形狀下的物體和浮力之間的關(guān)系,并記錄數(shù)據(jù)。通過對(duì)數(shù)據(jù)的對(duì)比分析得出結(jié)論:浮力與物體的形狀無關(guān)。
3.2.5歸納、分析實(shí)驗(yàn)流程數(shù)據(jù)
在整個(gè)物理實(shí)驗(yàn)流程結(jié)束后,讓學(xué)生匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)論,通過觀察和體驗(yàn),對(duì)浮力有關(guān)問題進(jìn)行交流、質(zhì)疑、思考,從而對(duì)探究過程加以完善。
3.3 《浮力》章節(jié)內(nèi)容的總結(jié)和反思
在《浮力》章節(jié)內(nèi)容結(jié)束后,教師需要通過對(duì)課堂的觀察,對(duì)整個(gè)物理流程活動(dòng)進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的總結(jié),引出阿基米德原理,使學(xué)生關(guān)于浮力的認(rèn)識(shí)上升到理論高度,并提出實(shí)踐活動(dòng)中出現(xiàn)的問題,促使學(xué)生進(jìn)行反思。
例如,試驗(yàn)過程中遇到的困難和解決方法;試驗(yàn)結(jié)果和自己的猜想是否一致;實(shí)踐活動(dòng)中的創(chuàng)新行為;小組的合作方式和試驗(yàn)效率等,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)整個(gè)實(shí)踐流程進(jìn)行分析、討論和總結(jié)歸納。
在物理實(shí)踐演練過程結(jié)束后,需要學(xué)生對(duì)整個(gè)過程總結(jié)體會(huì),分享成功的試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn),并對(duì)不足之處進(jìn)行改正,鼓勵(lì)所有學(xué)生參與到實(shí)踐活動(dòng)中,鼓勵(lì)其團(tuán)結(jié)合作解決問題,充分肯定學(xué)生的整個(gè)活動(dòng)過程。對(duì)浮力現(xiàn)象進(jìn)行實(shí)踐演練,是促進(jìn)學(xué)生掌握浮力有關(guān)理論的重要方法,教師通過物理實(shí)踐演練激發(fā)學(xué)生們通過創(chuàng)新思維自主發(fā)現(xiàn)問題,并對(duì)其進(jìn)行探究、分析,從而獲得解決問題的能力。在浮力的探究過程中,對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新思維、團(tuán)隊(duì)協(xié)作等能力都有積極影響,提高了學(xué)生們對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣和實(shí)踐過程帶來的成就感。
(作者單位:阜康市第四中學(xué))