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摘 要:浮力是初三物理的教学重点和难点,本文就自制简易的浮沉子进行演示实验,结合初中物理课程标准(2011年版),从学生课程中心论出发,大胆开放设问,启发学生讨论交流,开发总结了这一来自生活的简单演示实验的物理学知识。
关键词:初中物理;复习课;课程标准;沉浮条件
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2016)12-0015-3
在初三物理复习教学中,由于知识量大、综合性问题多,老师在课堂教学设计中很少涉及演示实验的探究。浮力是中考的重要内容,本文以“沉浮条件及其应用”为课题,课堂中引入自制的简易浮沉子为模型,展开讨论。
1 问题提出
初三课堂由于容量大,注重知识的归纳、迁移和应用,加之课时有限,在课堂设计及课堂实施中存在重知识和方法,轻实验和探究的现象,学生参与知识和方法的讨论多,但实验的探究开发讨论少。同时,重庆市中考物理中每年都有一道信息开放的题目,要求学生仿照示例,表达出物理现象和对应的物理学原理。浮沉子是探究沉浮条件常见的简易实验模型。
2 教具准备
很多器材来源于生活中使用过的物品。上课前,筆者去化学实验室寻求帮助,希望能找到一个小的透明的玻璃瓶,找遍了所有玻璃瓶,没有一个符合要求,于是调整标准,寻找小的玻璃试管。最后确定为一个15 cm长的玻璃试管,在实验室的一个水桶中简单地演示感受了一下,随后买来一瓶矿泉水,实验仪器准备就绪。
3 演示实验
3.1 调整情绪,组织课堂
上课时,笔者向同学们交代了今天课堂的研究主题,为了实现这个目的,笔者拿出刚买的矿泉水,课堂就以这个瓶子开始。笔者将矿泉水分给几位同学后接自来水进行实验。这样很好地拉近了与学生的距离,活跃了课堂氛围。
3.2 组装器材,观察现象
在空的矿泉水瓶里装满自来水,将玻璃试管开口端向下,放入瓶中。这时候提出问题:请同学们观察瓶中的现象,你看到了什么?
3.3 分析原因,寻找规律
学生对现象观察仔细。现象一:水从瓶口溢出。原因是试管排开水,本质上排开水的体积等于试管在水中的体积;现象二:试管静止。原因是受力平衡,浮力等于试管的重力,而且等于排开水的重力。
3.4 因势利导,深入分析
在学生的回答中,提及试管下沉是因为重力作用,但不能继续下沉,是因为被卡住了。针对学生的这一猜想,笔者这时候对平衡的试管施加一个扰动的外力,学生发现试管在震动。老师和学生一起来分析原因:(1)试管向下运动,是因为受到外力的作用,说明力是改变物体运动状态的原因;(2)试管继续往下运动,是因为物体具有惯性;(3)试管往下减速运动,是因为浮力大于重力,浮力之所以增大,是因为试管排开水的体积增大;(4)试管运动到了最低处不能停下来保持静止,是因为浮力大于重力,合力不为零;(5)试管向上运动,是因为浮力大于重力,说明力是改变物体运动状态的原因;(6)试管运动到扰动前的位置时,浮力等于重力,但不能立马停下来,继续向上运动,因为惯性的存在;(7)试管不能上下一直振动下去,是因为液体阻力的存在。说明机械能在向内能转化。通过现象观察及其分析,学生顺利地回顾了沉浮条件及其相应的运动学、动力学、能量等相关知识。
4 拓展深化,探究本质
这时候,笔者用力挤压矿泉水瓶。学生观察到瓶中倒立放置的试管开始向下运动,松手不挤压矿泉水瓶,试管向上运动。请学生小组讨论,分析原因:(1)挤压矿泉水瓶,部分水被挤压到倒立的试管内,试管内的空气被压缩,相当于试管排开水的体积减少,所以试管受到的浮力减少,当浮力小于重力时,试管开始下沉;(2)当松手不挤压矿泉水瓶时,被挤压的空气又将部分水从试管中挤出,空气体积增大,相当于排开水的体积增大,浮力增大,当浮力大于重力时,试管上浮。
5 合作分享、表达交流
为了拓展复习课堂的容量,笔者继续提问,这一简单的实验涉及哪些初中物理知识呢?请描述现象并找到对应的物理规律。请小组讨论,合作交流,分享成果。讨论后的小组发言让老师很惊讶,几乎涵盖除电与磁的所有内容,结合义务教育阶段物理课程标准,归纳起来如表1。
6 教学反思
构建主义教学理论主张以学生为中心,强调学生对知识的主动探索。以往的复习教学,教师们总是把教学重点放在知识的记忆和结论的应用上,加之课时的限制,复习课上很少引入实验的探究和资源开发,所以复习课相对沉闷,学生容易疲惫,课堂效率有待提高。而物理实验的引入,可以很好地激发学生的兴趣,同时可以全面复习相关的物理知识。实验的器材来自生活,使学生对物理学习兴趣更加浓厚,爱因斯坦曾说,兴趣是最好的老师。只要老师在课堂上充分地调动学生学习的积极性,将逐步培养学生的物理核心素养。
参考文献:
[1]中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准[S].北京:北京师范大学出版社,2011.
[2]义务教育物理课程标准实验教科书编写组.义务教育教科书物理 八年级 全一册[M].上海:上海科学技术出版社,2013.
[3]曾湖贤.实验引入复习课课堂活跃又高效[J].物理教学探讨,2014,32(3):51—53.
(栏目编辑 赵保钢)
关键词:初中物理;复习课;课程标准;沉浮条件
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2016)12-0015-3
在初三物理复习教学中,由于知识量大、综合性问题多,老师在课堂教学设计中很少涉及演示实验的探究。浮力是中考的重要内容,本文以“沉浮条件及其应用”为课题,课堂中引入自制的简易浮沉子为模型,展开讨论。
1 问题提出
初三课堂由于容量大,注重知识的归纳、迁移和应用,加之课时有限,在课堂设计及课堂实施中存在重知识和方法,轻实验和探究的现象,学生参与知识和方法的讨论多,但实验的探究开发讨论少。同时,重庆市中考物理中每年都有一道信息开放的题目,要求学生仿照示例,表达出物理现象和对应的物理学原理。浮沉子是探究沉浮条件常见的简易实验模型。
2 教具准备
很多器材来源于生活中使用过的物品。上课前,筆者去化学实验室寻求帮助,希望能找到一个小的透明的玻璃瓶,找遍了所有玻璃瓶,没有一个符合要求,于是调整标准,寻找小的玻璃试管。最后确定为一个15 cm长的玻璃试管,在实验室的一个水桶中简单地演示感受了一下,随后买来一瓶矿泉水,实验仪器准备就绪。
3 演示实验
3.1 调整情绪,组织课堂
上课时,笔者向同学们交代了今天课堂的研究主题,为了实现这个目的,笔者拿出刚买的矿泉水,课堂就以这个瓶子开始。笔者将矿泉水分给几位同学后接自来水进行实验。这样很好地拉近了与学生的距离,活跃了课堂氛围。
3.2 组装器材,观察现象
在空的矿泉水瓶里装满自来水,将玻璃试管开口端向下,放入瓶中。这时候提出问题:请同学们观察瓶中的现象,你看到了什么?
3.3 分析原因,寻找规律
学生对现象观察仔细。现象一:水从瓶口溢出。原因是试管排开水,本质上排开水的体积等于试管在水中的体积;现象二:试管静止。原因是受力平衡,浮力等于试管的重力,而且等于排开水的重力。
3.4 因势利导,深入分析
在学生的回答中,提及试管下沉是因为重力作用,但不能继续下沉,是因为被卡住了。针对学生的这一猜想,笔者这时候对平衡的试管施加一个扰动的外力,学生发现试管在震动。老师和学生一起来分析原因:(1)试管向下运动,是因为受到外力的作用,说明力是改变物体运动状态的原因;(2)试管继续往下运动,是因为物体具有惯性;(3)试管往下减速运动,是因为浮力大于重力,浮力之所以增大,是因为试管排开水的体积增大;(4)试管运动到了最低处不能停下来保持静止,是因为浮力大于重力,合力不为零;(5)试管向上运动,是因为浮力大于重力,说明力是改变物体运动状态的原因;(6)试管运动到扰动前的位置时,浮力等于重力,但不能立马停下来,继续向上运动,因为惯性的存在;(7)试管不能上下一直振动下去,是因为液体阻力的存在。说明机械能在向内能转化。通过现象观察及其分析,学生顺利地回顾了沉浮条件及其相应的运动学、动力学、能量等相关知识。
4 拓展深化,探究本质
这时候,笔者用力挤压矿泉水瓶。学生观察到瓶中倒立放置的试管开始向下运动,松手不挤压矿泉水瓶,试管向上运动。请学生小组讨论,分析原因:(1)挤压矿泉水瓶,部分水被挤压到倒立的试管内,试管内的空气被压缩,相当于试管排开水的体积减少,所以试管受到的浮力减少,当浮力小于重力时,试管开始下沉;(2)当松手不挤压矿泉水瓶时,被挤压的空气又将部分水从试管中挤出,空气体积增大,相当于排开水的体积增大,浮力增大,当浮力大于重力时,试管上浮。
5 合作分享、表达交流
为了拓展复习课堂的容量,笔者继续提问,这一简单的实验涉及哪些初中物理知识呢?请描述现象并找到对应的物理规律。请小组讨论,合作交流,分享成果。讨论后的小组发言让老师很惊讶,几乎涵盖除电与磁的所有内容,结合义务教育阶段物理课程标准,归纳起来如表1。
6 教学反思
构建主义教学理论主张以学生为中心,强调学生对知识的主动探索。以往的复习教学,教师们总是把教学重点放在知识的记忆和结论的应用上,加之课时的限制,复习课上很少引入实验的探究和资源开发,所以复习课相对沉闷,学生容易疲惫,课堂效率有待提高。而物理实验的引入,可以很好地激发学生的兴趣,同时可以全面复习相关的物理知识。实验的器材来自生活,使学生对物理学习兴趣更加浓厚,爱因斯坦曾说,兴趣是最好的老师。只要老师在课堂上充分地调动学生学习的积极性,将逐步培养学生的物理核心素养。
参考文献:
[1]中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准[S].北京:北京师范大学出版社,2011.
[2]义务教育物理课程标准实验教科书编写组.义务教育教科书物理 八年级 全一册[M].上海:上海科学技术出版社,2013.
[3]曾湖贤.实验引入复习课课堂活跃又高效[J].物理教学探讨,2014,32(3):51—53.
(栏目编辑 赵保钢)