由《浮力》一节谈建构主义的教学模式

1由浮力一节谈建构主义的教学模式建构主义是由认知主义发展过来的，它是一种采用非客观主义的哲学立场。建构主义认为，学习是建构内在心理表征的过程。所以，作为一名学习者，在学习过程中，并不是把知识从书本中强行搬到自己的记忆里，而是根据自己已有的经验基础，通过与外界主动的相互作用，从而获取和建构新的知识。作为一名教师，他的作用不再是传统的授业、解惑，而是从以教授知识为主变为以指导、辅导学生的学习为主，由课堂上的主角变成幕后导演，成为学生建构意义的帮助者、指导者，从如何帮学生解惑变为帮学生如何去解惑。这种教学方式更注重学习的主动性、社会性、情景性和协作性。它把一种心理学的理念融合到新的教学设计领域。其教学设计原则基本如下： 结合生活实际寻找核心问题，从而设计课堂情景，在探讨中始终围绕问题，一环紧扣一环，层层递进，逐一突破，形成新的知识链； 必须强调以学生为主体，教师只是作为一种广义的学习环境创造者，诱发学习者的问题并利用它们刺激学习活动，作为情景探讨的调剂品； 强调合作学习的重要性，教师所创设的学习环境必须能够支持和促进学生协作学习； 要求设计好学习环境，必须有利于学生的主动探索、主动发现，有利于培养学生的多方面能力，包括他的自学能力、探究能力、创造能力等； 应设计多种自主学习策略，使得学习能够在以学生为主体中顺利展开，提出一系列以学习为中心的教学策略。本人在教学中尝试性的根据这一教学模式的教学设计原则，设计并操作了浮力一节的教学，获得了一些体会，写之以待探讨。一、教学模式设计原理：以问题为线索，以实验为核心，建立学习定向点，围绕这个定向点，设计学习情景、学习策略、实验工具等，使它们能够共同服务于教学目标、突出教学重点和难点、帮助学习者探索知识，培养动手能力和协作能力。二、教材和学生分析：对于“浮力”，生活的实践早已使学生了解了它的客观存在，能举出许多关于浮力存在的生活事例，但这仅只是对它的感性认识，这堂课的目的就是要将学生的感性认识提高到理性思索。在学生已有的认知基础上，建构课堂实践，通过这个实验教学，可以锻炼学生的实验动手能力、推理归纳能力、综合分析能力和知识迁移能力。同时，又可帮助学生回顾力的测量、二力平衡、液体压强、二力合力等知识，并将它们综合运用。三、教学目标的确立浮力这节需三个课时，这是第一课时，根据大纲要求，确定其教学目标：认知目标：1了解浮力（包括浮力的方向、施力物体、浮力的单位）2掌握用视重法测物体所受的浮力3能用已掌握的压力、压强知识综合分析浮力产生的原因4掌握阿基米德原理的实验过程技能目标：2学会用弹簧秤测量浮力，能用实验的方法探究阿基米德原理；掌握实验方法的一般步骤。情感目标：结合阿基米德的故事，激发学生勇于探求科学真理的热情；通过实验教学，培养学生实事求是的科学态度；开展探究活动，促使学生体会控制变量法、对比实验法等 物理研究方法四、教学重点和难点的突破：阿基米德原理教学重点和难点是阿基米德原理。本人原先设计的教学思路是：由学生围绕“浮力的大小跟哪些因素有关？”这个主题，让学生自主猜想，提出假说，自行设计进行探究，发现和总结阿基米德原理。这样的教材处理方式比较符合教学的理想化，但实际操作中受到课堂教学时间的限制，而且学生的自主探究能力较弱，导致教学方向极难把握，极易在课堂教学过程中出现一团散沙的现象，较难成功。所以，我大胆的做了新的尝试，基于学生已经掌握的压强知识，将教学顺序做了调整，先引导学生由已经掌握的液体压强知识探讨出浮力产生的原因，在对已有知识的构建基础上，再推导出浮力的计算公式。然后遵循由实践来检验真理的原则，通过针对性的实验探究，得出阿基米德原理。这样，减少了学生课堂内盲目假设所耗的课堂探究的时间。至于阿基米德原理在计算中的使用及注意事项、应用范围均留到下节课结合例题具体操作。考虑到演示实验的可看性和学生的参与性较差，所以，改为学生实验，做到学生自主动手，从而培养他们的协作精神和探究能力。具体的教学流程图如下：浮力的定义实验二力平衡 浮力的方向视重法浮力的大小浮力产生的原因推导实验阿基米德原理五、教学过程展示：实验器材准备：溢水杯、弹簧秤、细线、小桶、橡皮泥、乒乓球、铁架台、相等体积的铝块和铁块各一个，一大烧杯的水，一大烧杯的酒精，一个立方体模型（每两个同学一组，每组各一套）本节课通过以下三个层层递进的问题来探讨研究：1、动态实验观察，创设问题情景，引出课题：什么是浮力？引入：同学们，石浦是一个美丽的海港，在海面上总是行驶着一艘艘巨型渔轮。这些渔轮为什么能浮在海面上呢？（由乡土特色直接引入，更能体现人文性）学生答：受到了浮力。教师问：很好，那么大家知道什么是浮力，这个力是哪儿来的，有多大呢？学生沉默。于是，教师利用学生的迷茫和好奇，带领学生进行实验。学生实验一：请同学将一只乒乓球分别按入水和酒精中后放手，观察实验现浮力的现象3象。（球浮上来了。）（将生活实例浓缩在课堂教学中展示，让学生直接体验）通过学生动手操作，确定浮力的存在，在经验基础上学生很快可以分析出浮力的施力物体是水或酒精等液体。设问：力有方向和大小，浮力的方向如何，你用什么方法判定？通过学生讨论，根据球浮起来了，联想球被手托起来了，对球进行受力分析，如图所示，判断出方向。（复习二力平衡）教师再次引导：是不是所有的物体放到液体中都能浮起来呢？实验验证。学生实验二：将铁块浸没水中，观察实验现象。教师故意错误诱导：因为铁块下沉，所以铁块未受到浮力。学生马上反驳：错，铁块也受到了浮力。教师及时正确引导：实践是检验真理的标准，哪位同学能用实验的方法验证铁块也受到浮力，使我信服呢？于是，学生们跃跃欲试，积极分组讨论，很快得出测量浮力的方案视重法，并马上进行实验操作。 （复习弹簧秤的使用和读数）说明浸入液体中的物体受到液体的浮力。在综合实验一、二的基础上，请学生归纳总结浮力的概念浸入液体中的物体受到液体对它竖直向上的力。 （教师强调“浸没”和“浸入” 、 “竖直向上 ”和“垂直向上”的区别）2、进一步设疑，激发思维：液体为什么会对浸入其中的物体产生浮力？探讨过程：请同学拿出一个立方体模型。设想：整个教室是一个容器，上口敞开，里面装了某一密度为 液 的液体，将这个边长为 a 的立方体浸没在该液体中，如图所示，问立方体各个表面是否受力？各个表面所受的压力彼此之间有何关联？学生纷纷拿着立方体进行讨论，最终得出结论：立方体各个表面都受到液体产生的压力，因为前后两个侧面处于同一深度处，对应点所受的压强相等，且受力面积相等，所以压力的大小相等，方向相反，合力为 0。同理，左右两个侧面所受的压力的合力也为 0。而下表面的深度比上表面的深度大，所以下表面所受的压力大于上表面所受的压力，且方向相反，因此，合力为上下表面所受的压力差，合力的方向与下表面所受的压力方向相同，为竖直向上。（在讨论过程中复习液体压强、压力、二力合力的知识点。）教师总结，由于液体对浸在其中的物体各表面所施加的压力的合力不为 0，所以，这些压力产生的共同作用是使物体受到液体对它竖直向上的浮力。在教师的进一步引导下，由学生的推导，得出F 浮 =F 合 =F 下表面 -F 上表面 =P 下表面 S-P 上表面 S= 液 gh2a2 - 液 gh1a2= 液 ga3,由此，深入分析得出 F 浮 = 液 gV 排。 =G 排液然后，由特殊到一般，讨论无规则形状的物体。得出浮力产生的原因。3、结合实验，发展思维，深入探究：决定浮力大小的因素有哪些？用实验来验证这一推论。首先，向学生介绍溢水杯的作用，并作简单引导。然后请学生4分组讨论，根据已有的实验器材，自行设计实验，填写实验报告，并进行实验操作。出示实验报告如下：1、 实验名称： 2、 实验目的： 3、 实验器材： 4、 实验步骤：5、数据记录：G 物 = F= G 桶 = G 总 = 数据处理：F 浮 = （写出计算过程）G 排液 = （写出计算过程）6、实验结论： （用计算式表示）文字表述： 通过实验，学生推出了阿基米德原理的文字表述：浸入液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于排开的液体受到的重力。计算表达式：F 浮。 =G 排液请同学讲讲阿基米德的故事，号召学生学习他那细腻严密的观察能力、不屈不挠的探究精神和学者般的毅力和韧性。及时对学生进行情感教育。进一步创设疑问，升华知识，提出探讨，利用已有的实验器材你能否设计实验解决以下问题：（1） F 浮 与 液 有关吗？ （2） F 浮 与 物 有关吗？（3） F 浮 与物体的形状有关吗？（4） F 浮 与深度有关吗？先让学生提出猜想，再将学生分成四大组，分别对这四个问题进行讨论，并选择代表简单表述实验设计。 （复习控制变量法及对比实验的使用）学生讨论后得出的设计方案如下：（1） 测出将同一铁块分别浸没在水中和酒精中，比较两次所受的浮力大小；（2） 将体积相同的铁块和铝块分别浸没在水中，比较两次所受的浮力大小；（3） 将同一块橡皮泥分别做成球体和立方体，浸没在水中，比较两次所受的浮力大小；（4） 将同一铁块浸没在水中不同深度处，比较两次所受的浮力大小；针对以上设计，请每组同学在课后利用老师提供的实验器材进行实验操作，书写实验报告，得出实验结果，在下节课中进行讨论，比较。课后探究：取一只去底的矿泉水透明塑料瓶，瓶口朝下，瓶口略小于乒乓球，打开瓶盖，放入乒乓球。再从底部敞口处往塑料瓶里面注水，如图，球会浮起来吗？为什