史漢軍

初中階段培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力就是為了讓他們具備“適應(yīng)社會和終身發(fā)展必備品格和關(guān)鍵能力”作鋪墊。為了發(fā)展學(xué)生的這種品格和能力，教會學(xué)生掌握學(xué)習(xí)方法顯得尤為重要，這就要學(xué)生經(jīng)歷學(xué)習(xí)過程，增強(qiáng)學(xué)習(xí)體驗(yàn)。特別是物理概念、規(guī)律的學(xué)習(xí)，由于抽象難懂，只有學(xué)生經(jīng)歷了知識的構(gòu)建過程，才能明白其中的原理，掌握知識，習(xí)得技能，實(shí)現(xiàn)學(xué)生物理學(xué)習(xí)自我效能感的提升。筆者多次執(zhí)教《阿基米德原理》這一節(jié)課，以此為內(nèi)容的公開課、研討課、示范課亦上過不少，經(jīng)過多次研討與反思，筆者認(rèn)為對本節(jié)課的教學(xué)要重視讓學(xué)生體驗(yàn)學(xué)習(xí)過程，其他知識的教學(xué)也應(yīng)如此。

一、引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷動腦思考的過程，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力

物理概念、原理是以大量實(shí)踐為基礎(chǔ)，經(jīng)過理性思考和科學(xué)抽象后概括出來的。教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程，學(xué)生的思維才能得到發(fā)展。阿基米德原理的教學(xué)，應(yīng)該注重讓學(xué)生經(jīng)歷完整的思考過程。人教版教材編排本節(jié)時非常注重知識的構(gòu)建，層層深入，自然流暢。教師應(yīng)充分用好教材，引導(dǎo)學(xué)生層層遞進(jìn)去思考，教學(xué)過程思維導(dǎo)圖如圖1所示，具體教學(xué)步驟如下。

第一步，由阿基米德鑒定王冠真假的故事入手得到“物體浸在液體中的體積等于物體排開液體的體積”。

第二步，引導(dǎo)學(xué)生回顧前一節(jié)所學(xué)知識，用“物體排開液體的體積”取代“浸在液體中物體的體積”來陳述前一節(jié)課的結(jié)論，得到“物體排開液體的體積越大、液體的密度越大，它所受的浮力就越大”。

第三步，引導(dǎo)學(xué)生由“排開液體的體積”和“液體密度”聯(lián)想到“排開液體的質(zhì)量”，然后得出：浮力與排開液體的質(zhì)量有關(guān)。

第四步，根據(jù)重力與質(zhì)量的關(guān)系G=mg聯(lián)想到“物體所受浮力與它排開液體的重力有關(guān)”。

二、讓學(xué)生經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)的過程，培養(yǎng)科學(xué)探究能力

通過前面的學(xué)習(xí)學(xué)生已經(jīng)知道物體所受浮力與其排開液體的體積有關(guān)，為了增加學(xué)生的直觀體驗(yàn)，可安排如圖2所示的體驗(yàn)性實(shí)驗(yàn)。此實(shí)驗(yàn)器材簡單、常見，且可以讓學(xué)生得到充分體驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時，學(xué)生觀察水面上升（排開了水），越往下壓罐，罐浸入越深，手感覺到所受的力就越大。從視覺、手感兩個方面讓學(xué)生去體驗(yàn)，會讓他們印象深刻。有了這樣的體驗(yàn)，再探究浮力的大小跟排開液體重力的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)難度就會降低，更容易達(dá)成實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，順利完成教學(xué)目標(biāo)。

評價(jià)一節(jié)課的好壞，一個很重要的關(guān)注點(diǎn)就是“課堂重點(diǎn)是否突出”。有教師為了達(dá)到這一要求，采取“開門見山”“牢記公式”“解題訓(xùn)練”的教學(xué)方式，即首先直接告訴學(xué)生阿基米德原理，給出浮力公式F浮 = G排 = ，讓學(xué)生記住公式字母代表的含義之后進(jìn)行例題講解;接著呈現(xiàn)與例題類似的習(xí)題，讓學(xué)生依葫蘆畫瓢進(jìn)行習(xí)題訓(xùn)練?！笆煊浌健笔菍W(xué)生學(xué)習(xí)物理的基本要求，但如果過于側(cè)重背熟公式后讓學(xué)生去做題，即使學(xué)生當(dāng)時能運(yùn)用公式，也會因?yàn)闆]有理解概念的本質(zhì)而不能舉一反三。

直接給出阿基米德原理“F浮= ”，本質(zhì)上將物理課上成了算術(shù)課，會導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)效果低下。正如郭華在《深度學(xué)習(xí)及其意義》一文中所說：“若教學(xué)還只是定位于‘傳遞，主要以死記硬背為手段的表層學(xué)習(xí)，或它的反面——只強(qiáng)調(diào)探究形式而無探究精神的學(xué)習(xí)形式，不僅蒼白無力，甚至有害?！痹?jīng)看到不少學(xué)生在經(jīng)歷這種教學(xué)后解答浮力計(jì)算題（如題1），深切體會到這樣教學(xué)對學(xué)生“毒害”之深。題1：一艘輪船的排水量為1000萬噸，求它在水中滿載時所受的浮力為多少？不少學(xué)生求解本題時只會生搬硬套，先求 ，然后由F浮= 得出浮力，根本沒有想到利用F浮= ?求解。

《阿基米德原理》一節(jié)的教學(xué)，筆者認(rèn)真為學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究創(chuàng)設(shè)條件，以兩人一組一套器材開展實(shí)驗(yàn)探究，讓學(xué)生經(jīng)歷“浮力的測量”“被物體排開的液體重力測量”的實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)他們自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)表格，記錄、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。通過實(shí)驗(yàn)得出F浮= G排，在運(yùn)用阿基米德原理解決問題時回歸這一原點(diǎn)，而不只是牢記公式F浮= ?求解問題。學(xué)生在動手做和動腦想的過程中真正領(lǐng)悟阿基米德原理的本質(zhì)內(nèi)涵，提升了科學(xué)探究能力，教學(xué)收到了良好的效果。

三、重視交流與評估學(xué)習(xí)過程，提升學(xué)生批判能力

新課標(biāo)要求在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生“不迷信權(quán)威，勇于創(chuàng)新，有判斷大眾傳媒信息是否符合科學(xué)規(guī)律的初步意識”，即要培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑批判意識，培養(yǎng)學(xué)生的批判能力。有質(zhì)疑、有批判，才會有創(chuàng)新。初中物理課堂教學(xué)應(yīng)在新課標(biāo)理念指引下，充分挖掘教學(xué)資源的教育教學(xué)價(jià)值以培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑意識和批判能力。《阿基米德原理》一節(jié)的教學(xué)，對教材的批判性處理，可以很好地體現(xiàn)這一理念，實(shí)現(xiàn)對學(xué)生批判能力的培養(yǎng)。

在探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系時，人教版物理教材采用如圖3所示的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟按照甲、乙、丙、丁的順序進(jìn)行。甲、乙兩步是一節(jié)《浮力》已學(xué)過的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。該節(jié)課在探究浮力大小與排開液體所受重力的關(guān)系時，承接前一節(jié)內(nèi)容，將甲、乙兩步排在前面，接著安排丙和丁兩步實(shí)驗(yàn)探究，然后得到規(guī)律。教材這樣安排一方面符合初中學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，降低了實(shí)驗(yàn)探究的難度，另一方面抓住了要解決的主要問題，不考慮實(shí)驗(yàn)誤差。但此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)卻可以為培養(yǎng)學(xué)生的批判能力提供寶貴的教學(xué)資源。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評估與反思：實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)合理嗎？為什么教材這樣設(shè)計(jì)？通過反思質(zhì)疑，學(xué)生對實(shí)驗(yàn)理解更透徹。不拘泥于教材，不迷信權(quán)威，遇到新問題時才不會陷入“思維定式”的陷阱。

例如，2013年廣東省中考題：如圖4探究“浮力的大小等于什么”的實(shí)驗(yàn)。探究中，不重復(fù)操作的合理順序是___。（略）

本題將如何減小誤差、合理的順序設(shè)計(jì)等融合在一起，讓人耳目一新。學(xué)生讀題后感覺似曾相識，但有不少學(xué)生陷入思維定式，按照人教版物理教材八年級下冊中的圖10.2-2（見本文圖3）來解答，而此次中考所給參考答案是最先測空桶重力。因?yàn)檫@樣操作在達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡耐瑫r還能減小誤差，即保證“操作不重復(fù)”且“順序合理”。中考改卷時有教師提出意見：按教材還有錯嗎？教學(xué)難道不按教材教嗎？這一發(fā)問的背后反映的是一個教師究竟是用教材來教學(xué)還是照本宣科教教材，更反映教師是否重視充分挖掘教材的教育教學(xué)價(jià)值，是否重視培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維能力。教材給出的操作順序符合學(xué)生思維認(rèn)知規(guī)律和心理特點(diǎn)，但這節(jié)實(shí)驗(yàn)探究的重點(diǎn)并不在實(shí)驗(yàn)誤差的分析上，在實(shí)驗(yàn)完成后利用好“評估與交流”這一環(huán)節(jié)，對實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評估，引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)誤差、判斷操作是否合理等問題，是發(fā)展學(xué)生批判能力的良好契機(jī)。

總之，教師應(yīng)秉持新課程所倡導(dǎo)的重視科學(xué)探究的理念，讓學(xué)生充分、深度地參與探究學(xué)習(xí)的全過程，讓他們經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)、思考、總結(jié)結(jié)論、知識運(yùn)用、反思提升等過程，促進(jìn)學(xué)生思維能力的發(fā)展、探究能力的提高，培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑意識與批判能力，提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。

責(zé)任編輯 羅 峰