劉婧

編者按：

為貫徹落實《義務教育課程方案和課程標準（2022年版）》，2022年5月，江蘇教育報刊總社和江蘇省教育學會初中教育專業(yè)委員會聯(lián)合舉辦了第五屆江蘇省“五四杯”初中青年教師課堂教學展示及研討活動。本次活動由初中生世界編輯部承辦，通過直播平臺在線舉行。來自語文、數(shù)學、英語、物理4門學科的“五四杯”微課征集活動一等獎獲得者的優(yōu)秀代表，呈現(xiàn)了20節(jié)精彩的展示課。本刊特開辟專欄，刊登優(yōu)秀教學設計和專家點評文章，以饗讀者。

物理思維的培養(yǎng)是一個長期的、循序漸進的過程，它在學生的物理學習中起著重要的作用。良好的物理思維不但能幫助學生更好地理解生活中的物理現(xiàn)象，更快地掌握物理公式，而且能培養(yǎng)更準確的推理能力。在初中階段，學生通過物理實驗，能夠觀察到生活中的物理現(xiàn)象并提出自己的疑問，利用小組合作和實驗探究的方式解決所遇到的問題，激發(fā)自己的思維能力。下面，筆者以蘇科版物理八（下）“浮力”教學設計為例，淺談如何在實驗中激發(fā)思維能力。

一、由生活現(xiàn)象引入新課

筆者向水中放入乒乓球、小番茄、蘋果、圓柱體，并提問學生：觀察到什么現(xiàn)象？學生會發(fā)現(xiàn)乒乓球和蘋果浮在水面上，小番茄和圓柱體沉在水底。筆者進一步引導學生思考：蘋果和乒乓球為什么會浮在水面上？因為在第八章已經學過力的概念，所以學生會想到蘋果和乒乓球浮在水面上是因為受到托力的作用。同時，筆者再準備一個常見的氦氣球，剪斷氦氣球的細線，并提問學生又觀察到什么現(xiàn)象？學生會發(fā)現(xiàn)氦氣球向上浮起。這一現(xiàn)象又說明了什么？此時，筆者引出本節(jié)課要學習的這種力，也就是浮力。

二、引導學生為浮力下定義

筆者嘗試讓學生通過觀察實驗現(xiàn)象，總結什么是浮力。由于器材分別浸在氣體和液體中，學生會想到浮力是物體浸在液體或氣體里受到的托力。接著，筆者引導學生回憶實驗現(xiàn)象，并給予足夠的時間讓學生思考：浮力的方向是怎樣的？依據是什么？這樣，浮力的概念就由學生得出并完善了。當學生知道了什么是浮力后，筆者讓學生找到生活中存在的浮力現(xiàn)象，使新知識及時運用到實際生活中。

三、探究下沉的物體是否受到浮力

通過實驗現(xiàn)象，學生直接觀察到乒乓球、蘋果和氦氣球受到浮力的作用。在學生以往的思維中，認為小番茄、圓柱體沉下去是因為沒有受到浮力。為了糾正這一誤區(qū)，筆者提問學生：下沉的小番茄、圓柱體是否受到浮力？你有什么經驗支持你的猜想？小組之間可以進行討論。學生以生活中的經驗作為論據，思考討論下沉的物體究竟受不受到浮力。學生與學生之間的思維進行發(fā)散和碰撞。這時，學生之間有兩種不同的觀點：一種猜想是沒有受到浮力，因為把石頭扔進水中，不會像乒乓球一樣浮上來；另一種猜想是受到浮力，因為在泳池里抱妹妹更輕松了。學生有不同意見和合理猜想是一件好事，合理質疑精神是學好物理的要素之一。因此，筆者對有不同的合理猜想的學生提出了表揚。

那么下沉的物體究竟受不受到浮力呢？實踐是檢驗真理的唯一標準。因此，筆者引導學生動手實踐驗證猜想。筆者提供水、彈簧測力計、圓柱體等器材，讓學生類比剛才的實驗操作去檢驗他們的猜想。筆者提問：測量力的工具是什么？進而引導學生用彈簧測力計去測量，讓學生把下沉的圓柱體掛在秤鉤上，托住圓柱體，并提問學生觀察到什么現(xiàn)象？學生依據彈簧測力計示數(shù)變小，得到下沉的物體也受到浮力。為了讓學生在合作探究中激發(fā)思維，筆者進一步追問：還有補充的嗎？部分學生根據受力情況分析，得到了浮力的大小是F浮=G-F，但另一部分學生無法得出這一結論，因此，筆者讓得出此結論的學生到講臺前對圓柱體進行受力分析。

四、合作探究影響浮力大小的因素

在學生對浮力有了初步的認識后，接下來，筆者讓學生去感受一下浮力。筆者準備了水和塑料瓶，讓學生將塑料瓶壓入水中感受浮力的作用。學生在體驗過程中發(fā)現(xiàn)，在一定范圍內越向下壓，浸入液體體積越多，手受到的阻力越大，也就是塑料瓶所受的浮力越大。筆者為了讓學生知道浸入液體的體積與排開液體的體積的關系，在這里用裝滿水的水杯讓學生觀察現(xiàn)象，并讓學生針對他們發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象提出可探究的問題，進而引出本節(jié)課的重點：合作探究浮力的大小可能與哪些因素有關？生活中有很多浮力現(xiàn)象，因此，學生可以通過小組合作，根據生活經驗，猜想出影響浮力大小的因素。各小組將自己的想法匯總后，班級就整合出多個影響浮力大小的因素。

筆者讓學生選擇自己提出的猜想或者感興趣的影響因素，以小組合作的方式制定實驗計劃，并提問學生：針對你的猜想，你會如何展開探究？在學生討論結束后，讓一名學生分享他的實驗探究方案，筆者對方案中需要注意的問題或者被忽視的步驟進行補充，并強調實驗過程中注意控制變量法的運用。

當探究影響浮力大小的因素時，學生以小組為單位到講臺前展示并分享實驗結論。當有學生得到錯誤結論或者其他學生有不同看法時，通過學生之間的討論和筆者的引導，最終得出正確結論。

五、引導學生用物理思維驗證猜想

當學生得到浮力與排開液體的體積及液體的密度有關后，筆者提問學生：根據這兩個影響因素，你有哪些聯(lián)想？這時，筆者引導學生得出浮力大小可能和排開液體所受的重力相等，并介紹阿基米德也是這樣想的，他在洗澡時得到了靈感，通過實驗和理論得出了阿基米德原理，即浮力等于排開液體所受的重力。通過這樣的方式，筆者在鍛煉學生物理思維的同時又增強了學生的自信心，使學生更愿意學習物理。

六、教學反思

物理學科是一門在生活中發(fā)現(xiàn)問題并把結論應用于生活的學科。因此，教師和學生都要有一雙善于在生活中發(fā)現(xiàn)問題和發(fā)現(xiàn)可應用于實驗的器材的眼睛，并樂于將器材應用于實驗探究中，而在這個合作探究與交流的過程中，不但能使學生對物理知識的記憶更牢固，還能讓學生的物理思維得到培養(yǎng)，成為一個才思敏捷的人。

（作者單位：江蘇省南通市海門區(qū)中南中學）