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教學(xué)中從學(xué)生的認(rèn)知與理解、應(yīng)用生活實(shí)踐、對(duì)知識(shí)進(jìn)行遷移創(chuàng)新等方面來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科能力。《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》認(rèn)知性目標(biāo)分為了解、認(rèn)識(shí)、理解三個(gè)遞進(jìn)層次,本章要求:通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)浮力、探究浮力大小與哪些因素有關(guān),知道阿基米德原理,運(yùn)用物體的沉浮條件說(shuō)明生產(chǎn)、生活中的一些現(xiàn)象。

浮力是力學(xué)的重要部分,主要內(nèi)容包括浮力的定義及產(chǎn)生原因、影響浮力大小的因素、阿基米德原理以及物體的浮沉條件及其應(yīng)用,是對(duì)力學(xué)知識(shí)的深化與延伸。中考前總復(fù)習(xí),教師應(yīng)根據(jù)初中生的發(fā)展特點(diǎn)積極探究合適的教學(xué)方法,突出學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,促進(jìn)學(xué)生能力進(jìn)階。

教學(xué)中教師應(yīng)注意激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力,提高學(xué)生善于思辨的能力,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和勤于探究的學(xué)習(xí)習(xí)慣。教師可以創(chuàng)設(shè)相關(guān)情景,引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,促進(jìn)學(xué)生高階思維能力的發(fā)展,從而幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)能力進(jìn)階。

一、實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入,理解浮力的定義

老師演示實(shí)驗(yàn)(稱重法測(cè)浮力),讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)引入課題,使學(xué)生進(jìn)一步理解浮力的定義。結(jié)合練習(xí)題“一個(gè)重力為12N 的金屬塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)下,使其浸入水中,如果金屬塊的一半體積浸入水中,這時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為10N,此時(shí)金屬塊受到水的浮力大小為( )N。如果將金屬塊全部浸沒(méi)水中(金屬塊不接觸容器底部),則金屬塊所受浮力大小為( )N,此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為( )N”,使學(xué)生能靈活運(yùn)用稱重法及變形公式解決實(shí)際問(wèn)題。本節(jié)課從實(shí)驗(yàn)引入,能使學(xué)生對(duì)浮力有清晰的認(rèn)識(shí),理解得透徹,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,層層遞進(jìn),從生活中的現(xiàn)象引申到物理學(xué)原理,通過(guò)概括論證學(xué)生掌握物理概念和規(guī)律,在此基礎(chǔ)上逐步將分散的知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行關(guān)聯(lián)整合,實(shí)現(xiàn)知識(shí)的系統(tǒng)化和結(jié)構(gòu)化。

二、建模引導(dǎo),理解浮力產(chǎn)生的原因

先指導(dǎo)學(xué)生觀察教材圖例,老師指導(dǎo)分析,水對(duì)立方體的上、下、前、后、左、右六個(gè)表面都有壓強(qiáng),因?yàn)榱⒎襟w的前后、左右相對(duì)應(yīng)的面積相等,所以立方體的前后、左右的兩側(cè)面受到的壓力大小相等、方向相反,受力平衡;因?yàn)橥N液體壓強(qiáng)隨深度的增加而增大,上、下兩個(gè)表面,深度不同,水的壓強(qiáng)不同,下表面受到水向上的壓力F1大于上表面受到水向下的壓力F2,水對(duì)立方體向上和向下的壓力差就是浮力產(chǎn)生的原因。老師對(duì)此進(jìn)行建模引導(dǎo),使學(xué)生理解浮力產(chǎn)生的原因。

觀察是進(jìn)行概括論證的基礎(chǔ),引導(dǎo)學(xué)生善于觀察,通過(guò)觀察分析和解釋相關(guān)物理現(xiàn)象,運(yùn)用物理學(xué)科知識(shí)和科學(xué)思維,解決實(shí)際生活問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用實(shí)踐能力。課堂上老師注意引導(dǎo)學(xué)生觀察、思考、探究、合作,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,體現(xiàn)以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo)的理念,培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新能力,通過(guò)建模思想,促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展。

三、播放微視頻,再現(xiàn)阿基米德原理

師:怎樣測(cè)出浮力的大小,阿基米德想出了辦法,請(qǐng)同學(xué)們翻書,回顧阿基米德原理。從實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹鷮?shí)驗(yàn)器材→實(shí)驗(yàn)步驟→實(shí)驗(yàn)內(nèi)容→公式→公式推導(dǎo),對(duì)學(xué)生進(jìn)行思維引導(dǎo),然后觀看視頻,再現(xiàn)阿基米德實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程,最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究題,使學(xué)生對(duì)知識(shí)加深理解,提高學(xué)生的能力。

阿基米德原理實(shí)驗(yàn)通過(guò)實(shí)驗(yàn)視頻再現(xiàn),帶領(lǐng)學(xué)生回顧實(shí)驗(yàn)過(guò)程,關(guān)注溢水杯的使用和測(cè)量誤差的分析,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,學(xué)生會(huì)有所悟,思想也變得非常活躍,再經(jīng)過(guò)教師的點(diǎn)撥和引導(dǎo),可以激起學(xué)生的創(chuàng)造性思維,提升科學(xué)素養(yǎng),使復(fù)習(xí)課的效率得到提高。

四、應(yīng)用遷移,鞏固提高

1.物體所受的重力為5N,體積為4×10-4m3,當(dāng)它浸沒(méi)在水中時(shí),所受的浮力為( )N,浮力和重力的合力為( )N,方向( )。

延伸:物體靜止時(shí)受到的合力為多少? 引導(dǎo)學(xué)生畫受力分析圖,三力平衡,合力為零。

2.某人在探究“浮力的大小與物體排開的液體所受的重力有怎樣的關(guān)系”時(shí),用石塊、彈簧測(cè)力計(jì)、空桶、燒杯等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作測(cè)量,如下圖中a、b、c 是其中的三個(gè)步驟示意圖,還差一個(gè)步驟圖d,才能完成探究任務(wù),則d 是測(cè)量( )。設(shè)四個(gè)圖中彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)分別是F1、F2、F3、F4,則石塊受到的浮力為( );被排開液體的重力為( );如果關(guān)系式( )成立,就可以得到著名的“阿基米德原理”。

延伸:如果石塊換成木塊,哪個(gè)步驟不同呢? 引導(dǎo)學(xué)生分析石塊和木塊的不同,當(dāng)物體的密度大于液體的密度時(shí),物體可以浸沒(méi)在液體中,如果去掉拉力,石塊會(huì)下沉,最終沉底,三力平衡;如果物體的密度小于液體的密度,物體靜止時(shí)漂浮在頁(yè)面上,步驟b 不同。

3.如右圖所示,一個(gè)重為0.2N 的小球被線拉住而浸沒(méi)在液體中,如果它受到的浮力是1.8N,則線對(duì)球的拉力是( )

A.1.8N B.1.6N

C.0.2N D.0N

延伸:如果線斷了,小球會(huì)向什么方向運(yùn)動(dòng)? 小球靜止時(shí)處于什么狀態(tài)? (為下節(jié)課做鋪墊)小球靜止時(shí)受到的浮力為多大? 合力為多大?

老師根據(jù)初中生精力集中的特點(diǎn),課堂預(yù)設(shè)問(wèn)題分階段遞進(jìn),創(chuàng)設(shè)不同的情景,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,引導(dǎo)學(xué)生理解所學(xué)知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題,并能將所學(xué)知識(shí)遷移創(chuàng)新,提高學(xué)生的物理核心素養(yǎng),體現(xiàn)了能力進(jìn)階的培養(yǎng)過(guò)程。

這節(jié)課從浮力產(chǎn)生的原因到阿基米德原理的深入分析再到浮力計(jì)算的動(dòng)態(tài)分析,以浮力進(jìn)階為線索,將浮力相關(guān)概念關(guān)聯(lián)與整合,通過(guò)實(shí)驗(yàn),視頻,典型習(xí)題的訓(xùn)練等方式,使學(xué)生理解并掌握浮力的相關(guān)知識(shí),增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),提高學(xué)生解決問(wèn)題的能力,從教學(xué)方案、實(shí)驗(yàn)探究、總結(jié)反思三方面綜合闡述有效策略的構(gòu)建,增強(qiáng)課堂教學(xué)的效果,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,體現(xiàn)了老師對(duì)學(xué)生進(jìn)階能力培養(yǎng)的過(guò)程,由“知”→“點(diǎn)”→“題”→“類”→“法”→“能”,從而提升學(xué)生的高階思維能力,培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科素養(yǎng)。