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浮力是初中物理教学的一个难点,从课标的要求角度去分析,课标要求学生通过实验,认识浮力,探究浮力大小与哪些因素有关,知道阿基米德原理.从学生认知角度去分析,学生认识浮力是前提.笔者结合教学实践,就《浮力》的导入进行研究和分析,力争效果最优化.
策略1 丰富实验活动,巩固提升导入法
教师在上课前,准备充分的实验活动来让学生经历,让学生通过分析实验活动的过程来认识浮力,并复习已学的知识,充分提升学生对已学知识的应用能力.比如上课时,每组学生桌面上放一个烧杯,一杯水,一个乒乓球.我们抛出一个问题,如图1所示,不用手伸进烧杯中,你能用什么办法把这个乒乓球取出来吗?看看谁的方法多,并试着说出其中所涉及到的物理知识.只让学生想出一个办法或许不难,但是想出几个办法,并说出其中的物理道理就很难.学生都陷入了思维之中,但是学生的智慧是无穷的,很多学生就很快借助桌面上的器材,动手、动脑开始行动起来,学生的思维被充分激发出来,学生不但在活动中巩固了原先的知识,也感受到浮力的存在.方法基本有以下四个方面:(1)倒出来,乒乓球受到重力作用,重力的方向是竖直向下的;(2)握着杯子,快速上升,再让杯子迅速下降,这时乒乓球会由于惯性而从杯子中脱空;(3)往瓶口上方吹气,让上方空气流速加快,从而气压变小,乒乓球下方的气压大于上方气压,在气压的作用下,乒乓球飞出来;(4)往烧杯中注入水,这时水会给乒乓球一个向上的托力,直接导致乒乓球慢慢地浮上来.
策略分析:本活动的安排有两大优点:(1)学生主体地位的充分体现.学生参与课堂的面和度都得到了保证,在活动中让学生的主体地位得到充分的体验;(2)已学知识的充分运用.通过活动充分激发学生对原有知识与技能的复习和应用,在活动中认识浮力的存在.同时本策略也存在一个不足之处.导入活动的丰富多彩可能直接导致课堂时间分配的重心转移,按照苏科版的教材设置.本课还有称重法测量浮力,探究浮力大小的影响因素,知道阿基米德原理等活动,其中认知浮力并不是本课的教学难点,因此,如果要按照本策略进行教学的话,《浮力》的新授课要按照两个课时来安排.
策略2 多样浮力情景,切身体验导入法
浮力情景创设方法很多的,教师巧妙创设多种教学情景来让学生深入体验浮力的存在,教师先后准备两个形状一样的乒乓球.一个是普通的乒乓球,而另一个是教师经过处理过的,在乒乓球里面注入了适量的沙子.并用胶水密封好了.在桌面上放两杯水,教师两手各拿一个乒乓球放在两杯水上方问道:两个乒乓球掉到水中会怎么样?学生都齐声说道:浮在水中.而此时教师松开手,发现一个乒乓球沉入水底,另一个乒乓球在水中.学生一片惊讶,教师再次追问道:为什么呢?这时学生都在纷纷思考并交流着.学生中有人说道:“漂的那个乒乓球受到浮力作用.”(学生的前概念中已经初步构建浮力的认识)这时教师再次追问,这个浮力是谁给乒乓球的?学生都回答是“水”,接着再追问:你怎么知道沉下去的乒乓球不受浮力的作用呢?接下来,学生再次交流议论起来,接下来就是称重法的顺利引入.
策略分析 本策略中存在三大亮点,首先是出其不意的演示实验,激发学生的思维碰撞,即顺其自然生成前概念的浮力认识,又获知浮力的施力物体,并对下沉的物体是否受浮力作用激发学生的思考和分析;其次快速有效的转入下沉物体是否受浮力作用和称重法测浮力;第三就是可以铺垫于后面的探究,教师课前预先调试好装有沙子的乒乓球,让其整体的密度略大于水的密度,让学生思考如何让乒乓球浮出水面,并进行验证,从而为学生猜测浮力大小与液体密度有关打下伏笔.而本方案中也存在一定的不足,那就是情景创设将学生的思维束缚在有限的空间中,学生后面的猜想和假设都被教师的情景给预设了,从而让学生的猜想和探究受到了一定的限制,一定程度上束缚了学生探究能力的提升.
策略三 激发经验认知,受力分析导入法
学生在小学的科学课本和语文教材中都涉及了浮力的相关前概念,面对这种现状,很多常态课老师会充分用好这个储备资源.教师在一上课就抛出了如图1所示的演示情景.教师逐一抛出以下四个问题.
1.如图1a所示,物体的重力为多少牛.
2.如图1b所示,此时弹簧测力计示数为什么变成2 N了?(生答:受到手向上3 N的托力)
3.如图1c所示,此时弹簧测力计示数为什么变成3 N了,说明什么?(生答:受到水给它向上2 N的托力,有学生再补充说2 N的力是水给的浮力)
4.通过图1的分析,你怎么知道图1b中受到3 N的托力、图1c中受到2 N的浮力呢?你会受力分析吗?(引导学生对物体进行受力分析,如图2 a′、b′、c′,从而通过受力分析构建出浮力的方向和称重法测浮力).
策略分析 这种导入法有三个优点:(1)时间短.这样的导入法只需三分钟,从而为后面的探究浮力大小的影响因素留下了充足的时间;(2)目标准.通过学生的对情景的分析和前概念的知识思维整理,从而快速认知浮力,获知称重法测浮力的方法;(3)应试佳.这样的导入在很多程度上,不仅服务于课堂活动的开展,更有效地服务于学生的应试能力的提升.但是本策略还存在一点不足就是,由于导入内容相对单调,且活动是教师演示为主,外加内容无明显的趣味性和奇特性,很难激发所有学生的积极性,从而导致学生的参与度比较低,主动性不够强,受力分析对学生提出了较高的要求,部分基础还有待提高的学生会在课堂一开始就失去参与课堂的兴趣.
从以上的导入策略分析,教师无论采用哪种导入方式,都是教师智慧的体现,但是无论哪堂课都难以做到十全十美,因此,教师只有不断结合智慧策略和学生的实际现状,最大限度地激发学生的参与度,充分还学生主体地位,确保满足尽可能多的学生兴趣与知识需求,从而最大限度地提升学生的物理素养和学习能力.
策略1 丰富实验活动,巩固提升导入法
教师在上课前,准备充分的实验活动来让学生经历,让学生通过分析实验活动的过程来认识浮力,并复习已学的知识,充分提升学生对已学知识的应用能力.比如上课时,每组学生桌面上放一个烧杯,一杯水,一个乒乓球.我们抛出一个问题,如图1所示,不用手伸进烧杯中,你能用什么办法把这个乒乓球取出来吗?看看谁的方法多,并试着说出其中所涉及到的物理知识.只让学生想出一个办法或许不难,但是想出几个办法,并说出其中的物理道理就很难.学生都陷入了思维之中,但是学生的智慧是无穷的,很多学生就很快借助桌面上的器材,动手、动脑开始行动起来,学生的思维被充分激发出来,学生不但在活动中巩固了原先的知识,也感受到浮力的存在.方法基本有以下四个方面:(1)倒出来,乒乓球受到重力作用,重力的方向是竖直向下的;(2)握着杯子,快速上升,再让杯子迅速下降,这时乒乓球会由于惯性而从杯子中脱空;(3)往瓶口上方吹气,让上方空气流速加快,从而气压变小,乒乓球下方的气压大于上方气压,在气压的作用下,乒乓球飞出来;(4)往烧杯中注入水,这时水会给乒乓球一个向上的托力,直接导致乒乓球慢慢地浮上来.
策略分析:本活动的安排有两大优点:(1)学生主体地位的充分体现.学生参与课堂的面和度都得到了保证,在活动中让学生的主体地位得到充分的体验;(2)已学知识的充分运用.通过活动充分激发学生对原有知识与技能的复习和应用,在活动中认识浮力的存在.同时本策略也存在一个不足之处.导入活动的丰富多彩可能直接导致课堂时间分配的重心转移,按照苏科版的教材设置.本课还有称重法测量浮力,探究浮力大小的影响因素,知道阿基米德原理等活动,其中认知浮力并不是本课的教学难点,因此,如果要按照本策略进行教学的话,《浮力》的新授课要按照两个课时来安排.
策略2 多样浮力情景,切身体验导入法
浮力情景创设方法很多的,教师巧妙创设多种教学情景来让学生深入体验浮力的存在,教师先后准备两个形状一样的乒乓球.一个是普通的乒乓球,而另一个是教师经过处理过的,在乒乓球里面注入了适量的沙子.并用胶水密封好了.在桌面上放两杯水,教师两手各拿一个乒乓球放在两杯水上方问道:两个乒乓球掉到水中会怎么样?学生都齐声说道:浮在水中.而此时教师松开手,发现一个乒乓球沉入水底,另一个乒乓球在水中.学生一片惊讶,教师再次追问道:为什么呢?这时学生都在纷纷思考并交流着.学生中有人说道:“漂的那个乒乓球受到浮力作用.”(学生的前概念中已经初步构建浮力的认识)这时教师再次追问,这个浮力是谁给乒乓球的?学生都回答是“水”,接着再追问:你怎么知道沉下去的乒乓球不受浮力的作用呢?接下来,学生再次交流议论起来,接下来就是称重法的顺利引入.
策略分析 本策略中存在三大亮点,首先是出其不意的演示实验,激发学生的思维碰撞,即顺其自然生成前概念的浮力认识,又获知浮力的施力物体,并对下沉的物体是否受浮力作用激发学生的思考和分析;其次快速有效的转入下沉物体是否受浮力作用和称重法测浮力;第三就是可以铺垫于后面的探究,教师课前预先调试好装有沙子的乒乓球,让其整体的密度略大于水的密度,让学生思考如何让乒乓球浮出水面,并进行验证,从而为学生猜测浮力大小与液体密度有关打下伏笔.而本方案中也存在一定的不足,那就是情景创设将学生的思维束缚在有限的空间中,学生后面的猜想和假设都被教师的情景给预设了,从而让学生的猜想和探究受到了一定的限制,一定程度上束缚了学生探究能力的提升.
策略三 激发经验认知,受力分析导入法
学生在小学的科学课本和语文教材中都涉及了浮力的相关前概念,面对这种现状,很多常态课老师会充分用好这个储备资源.教师在一上课就抛出了如图1所示的演示情景.教师逐一抛出以下四个问题.
1.如图1a所示,物体的重力为多少牛.
2.如图1b所示,此时弹簧测力计示数为什么变成2 N了?(生答:受到手向上3 N的托力)
3.如图1c所示,此时弹簧测力计示数为什么变成3 N了,说明什么?(生答:受到水给它向上2 N的托力,有学生再补充说2 N的力是水给的浮力)
4.通过图1的分析,你怎么知道图1b中受到3 N的托力、图1c中受到2 N的浮力呢?你会受力分析吗?(引导学生对物体进行受力分析,如图2 a′、b′、c′,从而通过受力分析构建出浮力的方向和称重法测浮力).
策略分析 这种导入法有三个优点:(1)时间短.这样的导入法只需三分钟,从而为后面的探究浮力大小的影响因素留下了充足的时间;(2)目标准.通过学生的对情景的分析和前概念的知识思维整理,从而快速认知浮力,获知称重法测浮力的方法;(3)应试佳.这样的导入在很多程度上,不仅服务于课堂活动的开展,更有效地服务于学生的应试能力的提升.但是本策略还存在一点不足就是,由于导入内容相对单调,且活动是教师演示为主,外加内容无明显的趣味性和奇特性,很难激发所有学生的积极性,从而导致学生的参与度比较低,主动性不够强,受力分析对学生提出了较高的要求,部分基础还有待提高的学生会在课堂一开始就失去参与课堂的兴趣.
从以上的导入策略分析,教师无论采用哪种导入方式,都是教师智慧的体现,但是无论哪堂课都难以做到十全十美,因此,教师只有不断结合智慧策略和学生的实际现状,最大限度地激发学生的参与度,充分还学生主体地位,确保满足尽可能多的学生兴趣与知识需求,从而最大限度地提升学生的物理素养和学习能力.