浮力教案范例6篇

浮力教案

浮力教案范文1

2.通过观察实验,培养学生从现象到本质的认识能力。

3.通过讨论,培养学生团结协作的能力。

【教学目标】

1.知道一切物体在液体或气体中都受到浮力。浮力的方向是竖直向上的。

2.会用弹簧秤法测浮力。

3.知道浮力产生的原因是液体上下表面的压力差。

4.知道物体的浮沉是由重力和浮力决定的。会判断物体浮沉。

5.会对物体进行简单的受力分析,并知道漂浮的物体浮力大小等于物重。

【教学器材】

弹簧测力计、墨水瓶、烧杯、水、乒乓球(3个)、溶液。

【教学过程】

一、复习提问

1.什么是力?

2.力的测量工具是什么?(测力计)

3.出示弹簧测力计下挂空墨水瓶。墨水瓶受几个力?(两个)

4.两个力是什么关系?(一对平衡力)

5.二力平衡的条件是什么?

二、导入新课

(一)演示实验

1.用手托住空墨水瓶。分析受力情况,看到什么现象?(弹簧测力计的示数变小了。)

2.分析变化原因,手对空墨水瓶的托力多大?如何求得?

学生实验:

将弹簧测力计吊着空墨水瓶,放入水中浸没,观察到什么现象?(弹簧测力计的示数变小了。)

问:这个现象说明了什么现象?(浸没在水中的物体受到水对它向上托的力。)物体在其他液体中是否也受到向上托的力呢?

演示实验:

将吊着的空墨水瓶放入溶液中,看到什么现象?分析变化原因。

问:漂浮的物体是否也受到向上的托力呢?

学生实验:

将乒乓球投入水中,设法将它按入水中,有何感受?这说明了什么问题?

说明:(一切浸入液体中的物体,都要受到液体对它竖直向上的托力,这就是浮力。)

(二)板书

一、一切浸入液体中的物体都要受到液体对它竖直向上的浮力

(受力物体)(施力物体)(方向)

分析:(力是物体对物体的作用,任何一个都有施力物体和受力物体。浮力的施力物体是液体,受力物体是浸入液体中的物体,浮力的方向是竖直向上的。)另外对浸入的理解,它包含两种情况:①部分浸入;②浸没。

讨论:

1.给你弹簧测力计、水、烧杯、钩码,如何测出钩码浸入水中的浮力?

(1)先测钩码在空气中的重力G。

(2)物体浸入水中看弹簧测力计的示数F拉。

(3)求浮力

2.浸在液体中物体一定受到浮力吗?(有各种意见)

演示实验:

图1

(1)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。放入乒乓球。

问:如果我往里面注水,乒乓球会浮起吗?(会。因为要受到水的浮力)

(2)往塑料瓶里面注水。现象:乒乓球被水压在瓶底,同时有水从塑料瓶口漏出。

(说明浸在水中的物体不一定受到浮力。为什么呢?)

板书:二、浮力产生的原因

(3)用瓶塞(或手)堵住漏水的瓶口,注意观察乒乓球下面积满水时有何现象发生?

(现象:乒乓球下积满水时乒乓球会上浮。)

(4)将水倒回烧杯,分析原因。

第一次乒乓球只受到水给它向下的压力。

第二次乒乓球下积满了水,即受到水对它向下的压力,而且受到水对它向上的压力。乒乓球上浮说明向上的压力大于向下的压力。这就是压力产生的原因。>

图2

我们举特例来分析:立方体浸没在液体中的受力情况

立方体浸没在水中,其左右两个侧面和前后两个侧面和面积相等,并且对应部位距水面的深度相同。

问:水给它们的压强是否相等?(相等)

问:水给它们的压力是否相等?(让学生讨论)(压力相等并且方向相反)

分析:(p=ρghp=F/SS一定,F=p•S)但是,上下两表面处的深度不同,下表面处的深度更深,压强更大,而上下两表面的表面积相同,据p=F/SF=P•S,所以下表面受到向上的压力比上表面受到的压力更大。即>这就是浮力产生的原因。

板书:原因:>

而根据同一直线上二力的合成,=-,这就是浮力。

板书:实质:=-,方向竖直向上。

总结说明:浸入液体中的物体,上下表面受到的压力差就是浮力。浮力的方向是竖直向上的。

问:既然一切浸入液体中的物体都要受浮力,那么为什么有的物体在水中下沉,有的在水中上浮呢?下面我们就来讨论物体的浮沉条件。

板书:三、物体的浮沉

演示实验:将三个乒乓球浸没水中(一个充满沙;一个中空;一个有部分沙,用蜡封住),松手后出现什么现象?分析讨论。

图3

问:浸入水中的物体受到哪几个力的作用?(重力、浮力)它们的施力物体是谁?(地球、水)

一个物体在受到两个或两个以上力的作用时,它的运动状态由它们共同决定。

(1)当=G时,它受到平衡力的作用,将处于什么状态?(静止)(悬浮)

(2)当>G时,它受到非平衡力的作用,将处于什么状态?(上升)(上浮)

(3)当

板书:

问:沉的物体最终处于什么状态?(静止)为什么?(另外受到容器底对它的支持力。)()

问:那么上浮的物体最终处于什么状态?(静止)我们就说物体漂浮在液面上,那么,。受到平衡力的作用。

三、总结扩展

(一)本书主要学习三个知识点:

1.什么是浮力,浮力的方向如何,以及如何用实验法测浮力?

2.浮力产生的原因是什么?

3.物体的浮沉条件。

我们要理解、记忆,并且借助实验,才能更好地掌握知识。

(二)思考:上浮的物体(),上浮至漂浮在液面上()

浮力教案范文2

案例:探究影响浮力大小的因素

师:上节课我们学习了浮力大小的测定,请同学们思考怎样测小石块的浮力?

生:用弹簧秤测出石块在空气中的重力G,再将石块浸没在水中测出弹簧秤的示数F液内,两次读数之差就是它的浮力大小, [板书:F浮=G-F液内]

师:可是如果是人在水里游泳,你能不能用弹簧秤去测他受到的浮力大小呢?

生众:不能。

师:看来在实际生产和生活中,物体所受的浮力大小不是都能用弹簧秤去测量的。要知道他们的浮力大小必须先研究和浮力大小有关的因素? (探究问题由教师提出)

师:大家可以根据你们的生活经验和所见所闻,猜想一下,浮力大小究竟和哪些因素有关,请大家互相讨论发表自己的见解,并说出自己的理由。 (学生分组讨论,教师巡回并参与讨论)

教师总结归纳讨论结果: 浮力大小可能和{物体的体积 、物体的密度, 液体的密度, 浸入液体的深度} 有关。(讨论的结果不让学生回答,教师总结讨论结果)

师:既然浮力大小可能和上述因素有关,那么是和其中的一个因素有关呢,还是和其中几个因素有关,或是和它们都有关系?怎样来验证这些猜想是否正确呢?

生:可以用实验的方法来检验。

师:用《控制变量法》进行实验。浮力大小可能和上述因素都有关系,但是我们研究浮力大小和其中一个因素的关系时必须控制其它因素,使其保持不变,以排除其它因素的影响和干扰。例如在研究浮力大小和液体密度的关系时,必须将相同体积的同种金属块,分别浸没在浓盐水和水中的同样深度处,即保持物体密度不变,物体体积不变,浸入液体深度不变,这样才能得出浮力大小和液体密度的正确关系。 (“控制变量法”是一种重要的科学思维方法,也是一种重要的实验手段,应让学生在讨论实验方案和实验中总结出来)

师:下面请各小组设计实验,选择器材来进行研究,各小组比一比,看哪组实验设计最合理。(学生进行讨论思考和并进行实验,看着热热闹闹。应让各小组设计实验方案,讨论实验方案,再进一步修改完善实验方案,然后再进行实验)

师:请同学们来报告你们的实验探究结果。

生:只有物体密度或浸入液体深度不一样时,测得浮力大小相等,说明浮力大小与它们无关;而当其它条件都一样,只有液体密度和物体浸入液体体积不一样时,测得浮力大小不等。

师:下面我们用表格来记录我们的实验

(教师把设计好的表格发给各组)

教师总结结论:物体浸没在液体中所受浮力的大小跟物体密度无关,跟液体的密度有关,且F浮∝ρ液,跟物体浸入液体的物体的体积有关。

由案例引发的思考

这堂探究课似乎也经历了科学探究的过程,探究“影响浮力大小因素”的问题,通过提出问题―猜想假设―制定计划与设计实验―进行实验与收集数据――分析与论证等,学生进行实验操作,得出了结论。而且,学生在这个过程中也动了手,亲自经历了操作的过程。但是,如果根据对科学探究目标实质的理解,这个教学案例至少存在以下问题:

1.科学探究过程依然被直接灌输给学生,教师依然扮演着知识传授者的角色。提出问题、设计实验与记录表格、得出结论 ,这些科学研究中的重要过程都由教师取而代之了,学生仅仅掌握了观察和操作的技术,缺乏对研究过程的思考。

2.设计实验方案是探究课的重点,根据学生的猜想各组设计实验方案,然后进行交流再进一步完善实验方案。然而在这个案例中,教师只是让各组设计实验选择器材来进行研究,致使实验的目的学生不明确,实验的针对性不强。

3.教师的权威性在有意无意中被加强了。在案例中老师强调让学生用“控制变量法”来实验,讲清了什么是“控制变量法”,给学生指出实验中如何做,降低了学生探究的欲望和动脑的机会。

4.从案例中看到学生探究的不够深入,科学探究只是流于形式,老师没能引导学生去寻找发现影响浮力大小的因素,学生在自主探索过程中没有有效地渗透了观察、实验、比较、归纳等思维方法,课堂上没有实现:让不同的学生得到了不同的发展,满足学生的求知、参与、成功、交流和自尊的需要,突出学生的主体,关注学生的发展和学习过程,培养学生的创新意识。下面结合案例浅谈在物理教学中存在“科学探究”的误区。

科学探究的误区:

误区一:有些教师在实际教学过程中,没有深刻理解“探究”的意义,认为只要让学生亲自动手就是探究,却脱离于学生的动脑。这种探究只流于形式,仅仅为动手而动手。在这种课堂上,科学探究的方法和过程往往被当作纯粹的知识教给学生。一般是在组织学生进行探究活动前,教师就已经详细地告诉学生实验的理论依据、基本要求、整套的实验方法、所使用的各种实验仪器乃至最终的实验结果。然后,学生只要按照事先被告知的实验步骤做实验、记录观测结果、验证书本知识。这种动手的探究学习无疑使学生充当起了“操作工人”的角色,没有或很少有思考的过程。

浮力教案范文3

经过这几年的课改实践,我认为对待“新生问题”应坦然、从容、理智.下面谈谈我的做法与收获.

一、有胆跳出

预设对于课堂固然重要但不能限于预设而不敢越雷池半步.我认为调节课堂节奏、教学进度的一个根本标准不是教案而应是学生当时的学习状况.我们要激发关注学生的学习需求放手让学生自主去探究,这种研究、探索正好可以生成新的知识.

例如,在讲“声音的产生与传播”时,教材并没有涉及回声的知识,但在各种教辅用书里都出现了关于回声的练习题,所以我提到了回声的知识,本想提完即可,一略而过,学生了解就行.没想到刚提完回声是怎么形成的,意外就发生了……学生用一连串的问题表现出他们对回声的浓厚兴趣,同时也用这一连串的问题打破了我的预设.不少学生嘀嘀咕咕:教室里有墙壁这些障碍物,但为什么听不到回声呢?(表现出对回声形成原因的质疑)我解释:是因为人耳把回声与原声混在一起了,区分不开啊!学生眼睛一亮,又有学生问:怎样才能不混在一起呢?(我一想,如果继续回答学生的疑问,那将离教案越来越远了,所以我非常急于结束这个话题.)我故意用“一略而过”的口吻说:回声到达人耳的时间要比原声晚0.1s以上人耳才能区分开!听完这个解释,他们小组之间讨论开了:要离障碍物多远才能让回声比原声晚0.1s呢?作为教师,面对他们的兴趣和质疑,情绪不得不受到激发,我决定:不按照我的预设内容讲下去了!马上,我临时调整了教学内容:引导学生计算离障碍物至少多远才能将回声与原声区分开?于是提出了一个更加诱发学生思考能力的问题:你能用这个知识测两地的距离吗?你能用这个知识测声速吗?课本上并没有这段知识内容的文字描述,学生通过讨论把这两个问题全都解决了.虽然预案设计没有完成,但聆听着他们的讨论与交流,我得到了预案之外的喜悦,学生得到了预案之外的收获.

二、有谋调整

非预设生成是指在教师预想之外而又有意义的学习生成.所以,教师要对课堂发生的情况做出正确的判断,根据学生的需要以及问题的价值及时调整授课方案.

例如,在讲“浮力”时,教材重点是计算浮力大小的两种方法,即阿基米德原理和示数差法.课本上的“橡皮泥小船”实验是为了引导学生猜想浮力的大小与排水体积排有关而设计的.我在备课时是这样安排的:先让学生利用橡皮泥进行造“船”比赛,之后提出:你猜测一下,浮力的大小可能跟什么因素有关?然而当做完“橡皮泥”实验时学生对“浮力大小可能与什么有关”这个问题并不感兴趣,而是一致对“橡皮泥为什么能浮在水面上”这个问题感兴趣.因为根据他们的生活经验橡皮泥在水中是下沉的,而实验中为什么就浮在水面上了呢?解释这个问题需用下一节“物体浮沉条件”的知识.所以,对学生的这个疑惑完全可以用“下一节再探讨”的方式处理,从而继续我的预案,但如果置学生的疑问于不顾,那么学生心中的这个疑问必定会对下面的学习过程产生一种干涉.转念一想,下一节内容里的“物体的浮沉条件”很易理解,即使没有这节课的基础也可以明白,只需分析物体的受力情况即可.所以,我就及时调整了授课方案,来了一个“乾坤大挪移”:引导学生从浮力和重力的大小关系入手分析物体上浮、下沉的原因,进而得出漂浮时浮力和重力的关系.当学生明白了这一问题时,我就提出:把橡皮泥做成船状的就能浮在水面上,证明船状的比实心的受到的浮力大还是小?做成船状时,橡皮泥的哪方面发生了变化?质量、体积还是密度?然后结合“造船”比赛引导学生对浮力的大小决定因素进行猜想.学生此时基本上都想到了可能是体积的原因.

三、有备无患

现在的课堂,我们很多时候需要让学生交流事例或观点,这就要求教师要具备“明辨是非”的资源素质.只有这样,才能有备无患造就生成之美.

四、有效证实

浮力教案范文4

关键词:初中物理;课堂教学;“134”教学模式;对比分析

【中图分类号】G633

前言:与传统的初中物理课堂教学模式相比,一份学案、三个阶段(课前预习、课中探究、课后训练)和四个模块(“学”即问题导学、“展”即探究展示、“点”即精讲点评、“练”即有效训练)构成的“134”高效课堂教学模式是以“高效”为主要特点的课堂教学模式。既能保持生动、宽松、人人参与的课堂氛围,又能提升学生思维能力,激发潜能,养成积极获取知识、掌握规律的良好学习习惯的高效率、高质量的教学模式。本文中,我们以《浮力》这章的教学内容为例,与传统教学模式做对比分析。

1.教学理念尊重学生探寻物理规律的主动性

传统的课堂教学教学模式中,尊从了以实验推导理论,再将理论应用于实践的教学理念。《浮力》是力学知识的延伸、拓展和应用从生活走向物理,进而揭示物质世界相互作用规律。“134”教学模式在学案的设计中,增加物理学史知识的阅读内容,把学生的课堂学习向前延伸,通过“阿基米德在浴室里找到了辨别王冠真假的方法”的历史故事,激发学生探索科学规律的兴趣。感觉到物理学外延等于生活,物理学规律就在我们每个人的身边。

2.教学目标体现学生主动学习能力的培养

传统的课堂教学模式中,《浮力》这章内容的教学目标一般包括知识和能力两个层面,即:理解浮力产生的原因、阿基米德原理、物体的浮沉条件,了解并能够解释轮船、潜水艇、热气球的工作原理;锻炼学生运用理论知识解决实际问题的能力。

“134”教学模式着重强化学生物理知识的应用意识,培养学生用物理的眼光去看生活中的现象,用物理的头脑去思考问题。把《浮力》放到力学的大背景中,理解浮力的实质及其与压力、压强的关系。让学生理解物理学的规律如何来源于生活、如何解释物质世界的现象、如何服务于生产生活。培养学生“探寻规律、掌握规律、应用规律”的能力。

3.教学程序体现学生主体、教师主导的特点

传统课堂教学模式《浮力》教学过程中,通过实验探究认识浮力,让学生经历探究浮力大小的过程。通过设计实验增强思维缜密性,通过实验操作,增强学生动手能力等。

“134”教学模式更多的把学习的主动权还给学生,教师扮演主导的角色。例如:

探究下沉的物体是否受到向上的浮力作用?

(1)学生分组作出猜想,并阐述猜想的依据;

(2)学生分组讨论设计探究“下沉的物体是否受到向上浮力作用”的实验方案,以小组为单位汇报;

(3)教师指导下达成共识后,确定探究实验方案;

(4)从实验中学生认识到下沉的物体也受浮力作用,并对物体进行受力分析,得到结论。

4.教学手段扩大课堂容量和功能,多元化培养学生思维

传统教学模式中通常采用多媒体课件、实验演示等教学手段,以激发学生的学习兴趣,实现教学目标。在“134”教学模式中,至少提前一天把一份学案(师生共用)发到学生手中,将课堂向前延伸,让学生先入为主。

发挥“问题导学”的作用,例如:

学生观察、体验生活中常见的现象,自主总结浮力概念:

把苹果、番茄放入水中,放飞氢气球,观察它们的运动状态;将大皮球按入水中,感受按压皮球费力的感觉。

发挥“探究展示”的作用,例如:

(1)通过观察和体验,探究浮力的方向:

观察水槽倾斜时水中系住乒乓球的细线方向,学生观察、思考、总结浮力方向是竖直向上的。

(2)学生分组讨论,探究“被物体排开的液体重力”的测量方案。

学生探究过程中,教师适时介绍“溢水等积”的思想,引出新器材溢水杯,介绍其使用方法。结合学生设计的实验方法引导学生探究浸在液体中的物体所受浮力大小与物体所排开的液体重力大小的关系,并设计出实验数据表格。

发挥“精讲点评”的作用,引导学生理解物体的运动状态与受力情况的对应关系,联系牛顿第一定律的内容,加深对静止状态的物体受力平衡及二力合成的理解,为以后静力学的学习打下良好的思维基础。

发挥“有效训练”的作用,有针对性的精选习题,注重效率和质量,培养学生综合运用知识解决实际问题的能力。

5.教学主体方面体现教师和学生在不同课堂教学阶段的角色定位

传统的课堂教学模式中,“学生主体地位”已经越来越引起重视,然而依然存在着流于形式的问题,学生并没有真正意义的成为课堂的主人。“134”教学模式中,教师给学生提供明确的思维导向,充分围绕“学什么、怎么学、学得怎么样”的问题,最大限度的让学生参与到课堂学习的全过程中。

5.1课前教师统筹规划,学生先入为主。通过导学案把学生的思维提前引入课堂。把《浮力》的教学内容放到物理学发展的长河中,放到力学知识结构的大背景下。教师的任务是让学生认识到,生活中的现象蕴含着有趣、有意义、有价值的规律,学习了解这些规律,是为了更好的为我们的生活服务。

5.2课中教师点拨引领,学生主动探究。以《浮力》这部分内容为例,它不是孤立存在于初中物理课程中的,所以教师在组织课堂教学的过程中必须充分了解学生已有的知识和生活经历,重视学情分析,即学生已经知道些什么,见过什么,也就时我们平时所说的备课中的“备学生”。把我们生活的物质世界作为重要的课程资源,充分发挥学生对物质世界的感性认知和主动探索的能力。

5.3课后教师总结反馈,学生形成系统。结合有效、有针对性的训练,教师再次引导学生总结收获、查找不足,总结方法,举一反三。让学生水到渠成、形成完整、连续的知识体系。

结语:“134”课堂教学模式着重体现了物理学的学习过程,是学生思维成长锻炼的过程。所以物理学的课堂教学不仅仅承载着传授科学知识的任务,更为重要的是培养学生科学的态度、科学的精神和科学的探究本领、学习能力。探索科学、高效、符合教与学规律的物理课堂教学模式任重而道远。

参考文献:

浮力教案范文5

“教为主导,学为主体”是当前素质教育对我们课堂教学的新要求,我们应该让学生发挥在课堂上的主体作用,尤其是在物理实验教学中我们更应让学生体会到自己是研究者的身份,做实验就

是在做科学,同时自己的成果也应该经得起别人的评论和质疑。

在讲《浮力的应用》一节时,我出了个题目是:“我们是否能自行设计一个自己的潜水艇模型呢?”学生很兴奋,积极性很高。我们便自我组合,自行设计方案、制作。一星期后,各组的方案和模型都汇聚在了一起,真可谓五花八门,方案和取材各有特色,按方案和取材我大致分了以下几类,与各位教学同仁共飨之。

方案一:重力不变,改变体积

材料与组装:两个套在一起的气球,内层的一个装满水和适量小石子并扎住口,一根输液管的一端接一硬管从口处通入外层气球并轧紧,另一端通入大针筒。

演示:将装有水的气球一端放入装有水的水槽中,球沉入水

中,用针筒经输液管向外层气球中充气,外层气球体积膨胀,球向上浮起;针筒活塞外拉,向外抽气,气球下沉。

辩论:

学生提问:在书上和电脑中查的资料说,潜水艇不是靠改变自身的体积而改变浮力,而是体积不变,浮力不变,靠改变自身的重力来实现浮沉的。你们的设计不符合潜水艇的原理。

演示的学生低下了头无言以对,忽然,这一组有一个学生说:“如果潜水艇用了我们的方案,便可以缩小体积,或许阻力还可以减小呢!也可以在现在的潜水艇外面包一层有弹性的可以收缩的东西,用时充气,不用时放气来实现浮沉。”

面对如此敏捷的思维,大家不由地鼓起了掌。我也沉不住问了起来。

老师:你们为什么会考虑到用两个气球套在一起呢?

学生:外面当时用一个气球时,气体充入气球的水中,升到了上面,没有办法抽出气球中的气体而使球沉入水中实现浮沉,所以另加一个气球套在外面,两球之间只有气体,膨胀收缩自如,球才可以实现浮沉。

方案二:体积不变,改变重力

材料与组装:输液瓶一个,输液管两根,针筒两个。输液瓶内装入半瓶多水,两根输液管插入输液瓶(进气口封闭),使瓶倒立入水桶中,输液瓶沉入水中,用两根针筒向外抽水,输液瓶变轻向上浮起,把水充入输液瓶中,输液瓶沉入水底。

学生提问:输液瓶中的水被抽出来,输液瓶中气压变小,在深水中,瓶子外部所受到的海水的压强非常大,会被压扁的,需要的材料应该非常好才行。

方案三:体积不变,向外压水,改变自身重力

组装与材料:两个饮料瓶,一根输液管,一个长气球,几根铁钉,细线。长气球口套在饮料瓶口,长气球塞入瓶中,细线将铁钉固定在饮料瓶的一边,在饮料瓶上有铁钉的部位扎了几个孔,输液管从瓶盖上的孔伸入气球中,输液管的另一端和另一个饮料瓶相连。

演示:将扎孔的输液瓶放入水中,瓶中充满水而沉入水中,挤压外面的饮料瓶,将空气压入气球中,水中饮料瓶中的水被挤压出去,瓶子浮出水面,松开手,瓶子恢复原状,气球变扁,水进入饮料瓶,瓶子下沉。

演示学生:我们查了电脑,真正的潜水艇是利用压缩空气把水挤压出舱的。

通过我们学生的方案设计和潜水艇模型演示,以及学生间的

提问和辩论,学生对现实潜水艇的原理理解得更透彻了,对浮力的知识有了更深一步的认识,并且对第一种方案的大胆想象学生充

满了更多的幻想。

浮力教案范文6

一、制定差异探究目标

调查表明,每个学生的科学探究能力存在着客观、明显的差异。首先,不同年段的学生科学探究能力存在着明显差异;其次,同一年段不同学生的科学探究能力存在着一定差异;再次,同一学生科学探究的不同要素也可能呈现出不同的水平。这就决定了我们在探究教学中不仅要充分明确每一个探究活动的设计意图和总体目标,而且要结合探究活动的内容和学生的实际情况,为不同层次的学生制定差异探究目标,以使每一个学生获得最大限度的发展。

例如,在《阿基米德原理》一节中,教材安排了“探究浮力的大小”的探究活动,试图使学生在探究浮力大小与排开水重的关系的基础上,了解阿基米德原理,同时培养学生的科学探究能力,增进学生对科学探究的理解。考虑到学生的年龄特点(正处于初二阶段),同时结合教学内容,我们确定了该活动的总体能力目标:重点培养学生的猜想能力和实验及设计能力,适当兼顾培养学生的检验与评价及表达与交流能力;同时,对于重点培养的实验设计能力和猜想能力,我们为不同层次的学生制定了差异探究目标。比如,对于猜想能力,我们要求大部分学生(中等生)能在教师的引导下提出“浮力大小与物体排开水重有关”的猜想,小部分学生(学困生)能在教师的帮助下提出“浮力大小与物体排开水的多少有关”的猜想,而另一小部分学生(尖子生)则要求能在教师的引导下建立“浮力的大小等于物体排开的水受到的重力”的假设。又如,对于实验设计能力,我们要求大部分中等生能在教师的引导下设计出一种验证“浮力的大小等于物体排开的水受到的重力”的假设的实验方案,小部分学困生能在教师的帮助下设计出一种实验方案,而另一小部分学有余力的尖子生则要求他们能自主设计出至少一种合理的实验方案。这样,通过制定差异探究目标,使全体师生明确个体在该探究活动中的努力方向。

二、设计差异探究活动

教师设计差异探究活动时,首先应有明确的设计意图和较强的针对性,能根据教学内容的具体特点和学生的心理特点精心设计,以激发学生的探究兴趣,培养学生的探究能力;其次,应能为不同的学生呈现可供选择的探究内容,以基本满足每个学生的学习需求;再次,要改革探究活动结构,实施分层分类探究模式,以适应各个层次的学生,为他们创设不同的探究空间。

例如,《阿基米德原理》一节中“探究浮力的大小”的探究活动,教材是这样编排的:在提出问题“浸入水中的物体所受的浮力大小可能与哪些因素有关”后,直接提供了实验步骤,要求学生测出浸没在水中的金属块所受浮力的大小和排开的水重,并进行比较,从而得到结论。我们认为这么安排虽然也能使学生了解阿基米德原理的内容,但不利于发挥学生的学习主体性、激发学生的探究兴趣,更不利于培养学生的实验设计能力、训练学生的科学探究思维。因此在教学实践中,我们首先在充分了解该课教学内容的特点并考虑学生实际情况的基础上,进行了如下设计。

其次,为了尽可能满足每个学生的学习需要,我们分别在“建立猜想与假设”“设计实验方案”“分组实验”“评价与反思”等环节为学生呈现可供选择的探究内容。比如在“建立猜想与假设”这一环节,我们为学生提供了多种实验器材,鼓励、引导不同的学生通过自己喜欢的方法提出不同但合理的猜想,建立假设。如有的学生将空矿泉水瓶慢慢压入水中,通过把手的感觉(越来越吃力,即浮力越来越大)和观察到的现象(水面跟着上升,即排开的水增加)两者联系起来,提出了“浮力大小可能与物体排开水的多少有关,浮力越大排开的水越多”的猜想;也有的学生在弹簧秤下挂一铝块,慢慢地把它浸入盛有水的长塑料杯中,通过反复实验、观察,比较弹簧秤示数的变化和其他量的改变,提出了“浮力大小可能等于物体排开的水受到的重力”的猜想,等等,不一而足。

再次,为了适应不同层次的学生,给他们创设不同的探究空间,我们还实施了分层分类探究模式,该活动的分层分类探究模式如下:提出问题(合);建立猜想与假设(分―合);设计实验方案(分―合);进行实验(分);分析论证(分―合);评价与反思(分―合);归纳总结(合)。比如在“建立猜想与假设”这一环节,我们在提出“浮力的大小可能跟什么因素有关”的问题后,首先要求学生分组讨论,猜想浮力的大小可能跟什么因素有关。在这个阶段,正如上面所述,不同的学生可以通过自己喜欢的方式去试着提出不同但合理的猜想,但是对于不同层次的学生,教师的要求是不同的:对于一小部分学有余力的尖子生,要求他们能独立思考、自主探究,或通过相互交流,提出合理的猜想或假设;对于大部分中等生,允许他们借助于教师的一些“提示”,发挥小组合作的力量等,提出自己的猜想;而对于小部分学困生,则由教师直接参与其中,通过耐心地辅导启发,帮助他们参与到探究活动中来。第二个阶段,在全体学生提出猜想的基础上,教师再引导大家通过分析、比较、联想,建立“浮力的大小等于物体排开的水受到的重力”的假设。

三、进行差异探究指导

差异探究活动的进行,首先需要教师根据教学实际,灵活选用教学策略、方法,进行差异性的探究过程指导;其次要求教师充分利用学生之间的差异,发挥小组合作学习的力量,充分调动每一个学生学习的积极性和主动性;再次要求教师通过多种方式关注个别辅导,从而在推进探究活动的同时,充分兼顾不同层次学生探究能力的发展。

例如,上述“探究浮力的大小”的探究活动中,在建立“浮力的大小等于物体排开的水受到的重力”的假设后,就要求学生设计实验方案验证假设,而对绝大多数初二学生来说,“实验方案的设计”这一步具有一定的难度,但毫无疑问,它同时也具有一定的挑战性,能有效激发学生的创新思维,培养学生的实验设计能力,因而也是一个极富魅力的环节。那么,运用有效的教学策略、方法,如何充分发挥小组合作学习的力量,引导学生设计出合理的实验方案?如何在保证探究活动顺利进行的同时兼顾不同层次学生探究能力的发展呢?实践中,我们首先要求学生分组讨论,通过相互启发、相互评价、相互补充,设计出较完善的实验方案。值得强调的是,在分组讨论阶段,能力较弱的学生有权利向同组或不同小组的同学请教,也可以请教教师或参考教师的“提示”,能力较强的学生有义务为其他同学答疑解惑。对此,我们针对不同的学生运用了下列不同的教学策略。第一,我们运用“增加实践体验,提供探究支撑”策略,鼓励全体学生运用教师提供的器材进行尝试、设计实验;第二,对于大部分学生,我们运用“设置探究阶梯,降低探究难度”策略,把较难的实验设计分为两个步骤:第一步,如何把被物体排开的那一部分水取出来?第二步,如何测出这部分水的重力并与物体受到的浮力大小相比较?这样就有效降低了难度;第三,在第一步的教学中,对于部分实在有困难的学生,我们又运用“适时启发点拨,引导有效探究”策略,引导学生通过反复实验观察、分析比较,使他们认识到“物体浸入水中后上升了的水就是物体排开的水,只要取出物体浸入水中后上升了的水就能方便地测出物体排开的水重”,从而使他们豁然开朗,顺理成章地想到解决问题的方法(具体探究过程如下图所示)。而分层分类探究模式的实施,无疑为我们进行差异探究指导提供了空间上的保障。

四、实施差异探究评价

尊重学生差异也意味着在教学过程中针对不同的学生要采取差异化的教学评价。差异探究评价除了要求实施多元评价(即开放评价权限、评价内容和评价过程)外,还需要有更为契合的评价方式。比如反馈强项的自选化,即允许学生用自己擅长的方式表达探究结果、完成探究任务,以激发学生的探究兴趣;又如评价方式的自省化,即在探究活动告一段落后,鼓励学生通过反思的方式,评价探究结果以及自己在整个探究活动中的表现,从而促进每一个学生得到最大限度的发展。

例如,在师生共同归纳出“浸在水中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的水受到的重力(即F浮=G排)”之后,教师通过追问“实验的结论是否具有广泛性呢”引导学生进行反思:如果浸入的液体不同,能否得出类似的结论?浸入的类型不同,能否得出类似的结论?被浸的物体不同,能否得出类似的结论?并鼓励学生用实验进行探究:换不同的液体重做实验,如把水换成酒精等,看能否得出类似的结论;改物体全部浸入为部分浸入重做实验,看能否得出类似的结论;换不同材料或形状的物体重做实验,看能否得出类似的结论。在总结得出阿基米德原理之后,教师继续引导学生进行反思,反思自己在该活动中的表现:提出的猜想是否合理;设计的实验方案是否可行,有没有可改进的地方;搜集得到的数据是否正确,造成误差的原因可能有哪些,有没有改进的办法;得到的结论是否科学、合理,结论还有没有其他的表达方式;参加探究活动是否积极;在探究活动中,自己与他人的合作如何,等等。这样,通过“自省化”的评价,使每一个学生在探究活动中都得到最大限度的发展和提高。

参考文献

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