以迂为直强化体验提升实效-2019年文档

1、以迂为直强化体验提升实效 在物理探究教学中， 我们经常先让学生猜想： 因变量跟哪些 自变量（因素） 有关？有什么关系？然后教师针对各个因素设计 实验进行逐个验证， 排除无关因素， 最后找到与因变量相关的自 变量。但是，由于初中学生生活经验不足，加上这一时期的学生 思维活跃， 课堂往往出现学生不着边际的“胡想乱猜”， 弄得教 师“手足无措”， 最后不得不以“自说自话”来圆场。 为讨论方 便，文章结合“影响浮力大小的因素”教学进行适当的分析探 讨。 猜想“影响浮力大小的因素有哪些？”是“阿基米德原 理”教学前的重要探究活动， 但实际教学中， 学生天马行空般的 猜想，常常让一线物理教师感到难以把握。

2、 笔者记录了建湖县汇 文实验初级中学物理课堂中的这一教学环节。 在这个课例中， 教 师不仅设计了多个实验， 一一检验学生的各种合理猜想， 同时通 过这些师生、生生活动，给了我们许多有益的启示。 一、探究实验设计 1. 浮力跟物体本身的重力有关 在学生的前概念中： “轻”的物体能浮在水面上， “重”的 物体会沉入水底。 导致有学生认为物体重力越小， 浮力就会越大。 为此，教师设计了这样的探究实验：在一个玻璃瓶中，分两次装 沙，让瓶浸没在液体同一深度（也有同学猜到“浮力跟深度有 关”），如图 1 所示用称重法，观察测力计示数，比较两次玻璃 瓶所受浮力的大小。 2. 浮力跟液体的多少（质量）有关 在

3、学生的前概念中， 物体受到的浮力是液体对它向上的“托 力”，那么液体越多，产生的“托力”越大，众人拾柴火焰高。 探究实验设计如图 2 所示：把装有沙的密封玻璃瓶挂在弹簧测力 计挂钩下，浸没在液体中，观察测力计指针位置。再慢慢地注入 更多的液体，观察测力计指针有没有变化。 3. 浮力跟物体底面积大小有关 在学生的前概念中，底面宽大的物体受到的“托力”更大 些。探究实验设计如图 3 所示：在弹簧测力计挂钩上挂上锥形重 物（用锥形瓶灌沙做成），分别测出锥形重物的锥尖向上和向下 时，浸没在液体中所受到的浮力，并比较其大小。 4. 浮力跟物体形状有关 实验设计如图 4 所示：将球形橡皮泥挂在弹簧测力计上

4、， 测 出橡皮泥浸没在液体中时受到的浮力； 改变橡皮泥形状， 再测其 浸没在液体中时受到的浮力。 5. 浮力跟物体表面积有关 在学生前概念中， 扁平宽大的物体比“团缩”的物体受到的 浮力要大。学生有了第 4 个实验的经历，先让学生进一步推理， 寻找答案， 再利用上述橡皮泥重复图 4中的实验进行验证： 首先 将橡皮泥揉成球形， 测一次橡皮泥浸没在液体中受到的浮力； 再 将橡皮泥压扁， 测一次橡皮泥浸没在液体中受到的浮力。 在实际 操作中，学生会认为， 压扁的橡皮泥的表面与液面平行放置受到 的浮力最大， 压扁的橡皮泥的表面与液面垂直放置受到的浮力最 小。教师可以根据第 3 个实验的结论进行推理，再

5、用实验证明： 不管被压扁的橡皮泥如何放置，在液体中受到的浮力是相等的。 6. 浮力跟物体浸在液体中的深度有关 在学生前概念中，物体浸入液体中越深，受到的浮力越大。 探究实验如图 5 所示：让锥形重物浸没在液体内不同深度， 测出 它受到的浮力，学生发现锥形重物受到的浮力都相等。 但是，生活经验告诉学生： 在涉水时，越往深处走， “漂浮” 感会越强， 人体受到的浮力越大， 由此推断浮力跟浸入液体的深 度有关。 为了解决这个问题， 教师也常常把浮力大小与深度的关 系分成两段述说。 探究实验设计如图 6 所示，将锥形瓶挂在弹簧 测力计挂钩上， 第一次让瓶底浸入液体， 第二次让瓶口浸入液体， 前后两次浸

6、入的深度一样（但物体均未浸没），结果测得瓶受到 的浮力不相等， 学生一下子就发现： 物体受到的浮力与物体浸入 的深度无关。 7. 浮力跟液体的密度有关 因为语文课上学过“死海不死”这篇文章，加上浮力导入 时，教师可能用到清水、盐水等，所以自然会联想到物体受到的 浮力跟液体密度之间的关系。 这个探究实验， 教师都是有备而来。 如图 7 所示：只要让同一个物体，浸没在清水中、盐水中、酒精 中分别测一下浮力，马上可以验证学生的猜想。 8. 浮力跟物体的体积有关 在学生的前概念中，浮力跟物体体积有关，物体体积越大， 受到的浮力越大。探究实验设计：如图 8 所示，选择一大、一小 两个玻璃瓶，在瓶里灌沙，

7、既要让他们全部浸没在液体中，又要 保持两只瓶和瓶中沙的总质量相等。首先让两个瓶浸没在液体 中，测出它们各自受到的浮力， 发现大瓶受到的浮力大于小瓶受 到的浮力，学生的猜想似乎是“正确”。 慢慢从液体中提起大瓶， 发现当大瓶露出液面后其受到的浮力在减小， 再往上提， 大瓶受 到的浮力还会小于小瓶受到的浮力。 实验验证： 浮力跟物体本身 的体积是无关的。 实验到这里， 教师追问： 物体受到的浮力除了跟液体密度有 关外，还跟什么有关？学生自然可以回答： 跟物体浸入液体的体 积有关， 即液面下的体积有关。 因为有量筒测不规则物体实验的 经验，学生能接受浸入液体中的物体的体积就是被物体排开液体 的体积。

8、 二、教学反思 1. 在日常教学中， 我们常常有这样一个认识误区： 认为学生 提出来的问题，教师没有想到的，就认为是“生成”；凡是教师 想到的、准备好了的教学内容，就是“预设”，所以为了培养学 生的创新能力和创造性思维， 教师都希望学生提出一些“稀奇古 怪”的问题。其实，生成性学习与预设性，不是针对教师是否有 准备而言的，恰恰 是指学生在学习情景中， 为了解决当前的问题而自然产生的 学习动机， 这些动机需要教师的引导、 激发，所以对教师的教学， 一切教学活动都应该是“预设”的。 上述案例， 教师根据她的教 学经验， 几乎准备学生会猜到的影响浮力大小的所有 （相关或无 关）因素，通？八教师“预设

9、”的实验，探究学生当场“生成”的 问题。学生经历一个个实验，去伪存真，为阿基米德原理的学习 构建起生动的物理模型。但是，在现实的教学中，教师往往因课 前准备不充分， 无法应对“生成性”的问题， 常常在有限的范围 内进行探究，这不仅影响了学生对知识的全方位、多角度认知， 而且不能培养学生正确的科学态度和科学精神。 2. 也许有教师会提出这样一个问题： 在初中课程标准中， 阿 基米德原理的教学已经降低了难度，我们花这么多的精力去探 究，值不值得？阿基米德原理的演示有专门的器材， 当重物浸没 在液体中时， 测一下受到的浮力大小， 再测一下溢出液体的重力， 马上就可以得出阿基米德原理，为什么还要花这么

10、多时间和精 力，让学生去探究影响浮力大小的因素呢？我们教师经常犯的错 误就是“站在终点看起点”， 用我们有经验的成人观去看待学生 当前的学习，教学过程能简单则简单，忽视了知识的发生、发展 的全过程， 忽视了教学内容潜在的教育价值。 孙子兵法有一个主 张，叫“以迂为直”， 运用到教学过程中， 看似走了点“弯路”， 实质上学生除了收获知识与技能外， 还可以体验更多的过程与方 法，从而收获严谨的态度、丰富的情感和正确的价值观。 3. 案例中第 7 个实验的安排， 其教学效果令人叫绝。 当大玻 璃瓶从水中慢慢提起时， 其受到的浮力随之减小， 在某个位置可 能等于小玻璃瓶受到的浮力。 再往上提大玻璃瓶， 这时其受到的 浮力小于小玻璃瓶受到的浮力。在这个情景中，学生马上得出， 物体受到的浮力跟物体本身的体积无关， 而跟浸入液体中的那部 分体积有关。这部分体积跟被它排开的液体的体积相等。这时， 形成阿基米德原理的物理模型就建立起来了，思维活动有了基 点，接下来的教学就是“水到渠成”的了。这样的认知方式，对 学生而言就是一种“生成性”的学习，而不是教师预设性的灌 输，实验的安排体现出教师的精心设计。 叶圣陶先生说过：“课文（教材）无非是个例子”。笔者觉 得有三层含义： 一是教材是个