《浮力》一課探究式教學(xué)的策略

摘要：探究式教學(xué)就是創(chuàng)設(shè)一定的物理情景，使學(xué)生通過對問題進(jìn)行假設(shè)，實(shí)驗(yàn)來體驗(yàn)探究過程，獲得認(rèn)知技能。本文以《浮力》一課為例，通過問題策略開展探究式教學(xué)，把知識和技能的傳授融入到一個(gè)又一個(gè)“假設(shè)-驗(yàn)證”的探究循環(huán)之中。

關(guān)鍵詞：探究；假說；策略

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1003-6148(2008)5(S)-0036-2

根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)所提出的“新課程、新理念、新評價(jià)”要求。探究式教學(xué)已成為課程改革的核心問題，這就要求廣大物理教師要活化課堂教學(xué)，要以探究科學(xué)問題為核心去設(shè)計(jì)課堂教學(xué)，要以學(xué)生探究式活動(dòng)為主線去實(shí)施課堂教學(xué)。下面就以《浮力》為例談一下探究式教學(xué)的策略。

1 創(chuàng)設(shè)情景 產(chǎn)生問題

科學(xué)的認(rèn)識來自于問題的發(fā)現(xiàn)，有了問題才可以進(jìn)行探究活動(dòng)，科學(xué)問題是在觀察世界中產(chǎn)生的。科學(xué)問題有兩類：一類是探究現(xiàn)在存在的根源問題；另一類是所謂“因果或功能”問題，即探究現(xiàn)象產(chǎn)生的機(jī)制。在浮力學(xué)習(xí)中，教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生一些問題，如“為什么輪船可以在海面上航行”；“為什么有的物體在水中上浮，而有的會下沉”，“為什么湯圓熟了會浮上來”。

在日常生活中我們常見到這樣的情景：當(dāng)你把一塊石子投入到水中時(shí)，石子會下沉；一艘萬噸巨輪卻能平穩(wěn)在海面上航行；潛水艇能在水中自由地上浮和下潛；熱氣球能載著重物飛上萬米高空。請同學(xué)們猜想這里面可能蘊(yùn)含著什么知識呢？實(shí)驗(yàn)證明，一個(gè)有難度但能通過探究解決的問題，最能激發(fā)學(xué)生的求知欲望，在教學(xué)中教師要幫助學(xué)生將注意力集中在探究的問題上，使探究活動(dòng)既有趣味又有真正的收獲。

2 實(shí)驗(yàn)探究 體驗(yàn)過程

①師做演示實(shí)驗(yàn)：將一只乒乓球放在一個(gè)很深的量筒中。并提出問題：誰有辦法不把量筒倒過來，就能把乒乓球取出來？

（學(xué)生會向老師要水，師為學(xué)生提供足量的水。學(xué)生向量筒中加水后，乒乓球浮上來了。）

②師問：你們?yōu)槭裁茨芟氲竭@個(gè)辦法呢？

（學(xué)生會回答是生活中的經(jīng)驗(yàn)或曾經(jīng)這樣做過。）

③師做演示實(shí)驗(yàn)：手握著乒乓球手心向下，當(dāng)我松手時(shí)，請同學(xué)們注意觀察它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（向下落）。手握著乒乓球手心向上，當(dāng)松開手時(shí)，乒乓球還會下落嗎？為什么？

（指導(dǎo)學(xué)生對乒乓球進(jìn)行受力分析，學(xué)生會提到手對乒乓球有一個(gè)向上的支持力。）

④師引導(dǎo)學(xué)生將手中的乒乓球和量筒中的乒乓球?qū)Ρ?，觀察兩個(gè)乒乓球有什么相同點(diǎn)？（都靜止）

⑤師提問：量筒中的乒乓球我沒有托著，為什么也靜止呢 ？（水對它有一個(gè)向上的托力。）

師小結(jié)：水就像一張無形的大手在托著這個(gè)乒乓球（同時(shí)演示手托乒乓球的動(dòng)作）。

3 探究科學(xué)研究的方法--控制變量法

在物理學(xué)科的教學(xué)過程中，我們必須尋找知識教學(xué)與能力培養(yǎng)的結(jié)合點(diǎn)。其突破口就在于加強(qiáng)科學(xué)方法教育，培養(yǎng)學(xué)生的觀察和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、科學(xué)思維能力、分析和解決問題的能力。在《浮力》這一節(jié)課的教學(xué)中，要讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的方法--控制變量法。

在阿基米德原理的教學(xué)中，影響浮力大小的因素有哪些？在原理得出后，學(xué)生知道有兩個(gè)因素——ρ液和V排。怎樣影響？教師可利用彈簧稱，保持ρ液不變，改變V排，然后保持V排不變，改變ρ液。還有學(xué)生會提出可能與深度有關(guān)，則保持ρ液和V排都不變，改變h 。這種策略有助于教師說明不同因素與因變量之間的關(guān)系，培養(yǎng)他們科學(xué)研究的方法。

4 選擇反例策略

這是在教學(xué)對話中常用的策略，下面是在浮力教學(xué)中的一段對話：

師：物體在哪里會受到浮力？

生：在液體或氣體中。

師：好！那么你認(rèn)為在液體中的物體一定受浮力嗎？

生：是的。

接下來教師演示在液體中而不受浮力作用的實(shí)驗(yàn)。

如圖1所示，甲、乙兩個(gè)開口的杯子中裝滿了水，每個(gè)杯子中各放一只相同的蠟燭，為什么甲中的蠟燭受到浮力使蠟燭浮在水中，而乙中的蠟燭沒有上浮呢？原來在安放蠟燭時(shí)，乙圖中蠟燭的下表面是與杯子底部“緊密”接觸的，其下表面沒有受到向上的壓力，因此乙圖的蠟燭不會形成上下表面的壓力差，也就不會受到浮力的作用。這個(gè)實(shí)驗(yàn)也可讓學(xué)生親自操作，在實(shí)踐中體會浮力產(chǎn)生的真正原因。

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5 提出假設(shè)策略

假說是在自然科學(xué)中常用的一種研究方法，在研究浮力時(shí)，教師可以提出一些假說或指導(dǎo)學(xué)生提出一些假說：浮力的大小與排開液體的體積有關(guān)；浮力的大小與深度有關(guān)。這些假說不一定正確，但是我們可以通過實(shí)驗(yàn)或推理去驗(yàn)證。

在提出假說過程中，教師給學(xué)生以鼓勵(lì)，使學(xué)生養(yǎng)成敢想敢說的習(xí)慣，培養(yǎng)他們科學(xué)的精神。

6 驗(yàn)證假說策略

提出假說之后，應(yīng)讓學(xué)生對他們的假說進(jìn)行有步驟的驗(yàn)證，在本節(jié)教學(xué)中也不例外。

生：浮力的大小與物體浸在液體中的深度有關(guān)；

師：如何驗(yàn)證你的假說？

生：可以用彈簧稱進(jìn)行驗(yàn)證；

師：很好。那么請你上來演示給同學(xué)們看。（學(xué)生演示，觀察）。

師：你的假說對嗎？

生：不完整，應(yīng)該說在物體沒浸沒前深度增大，F(xiàn)浮變大，浸沒后浮力跟深度無關(guān)。

師：非常棒！

在物理教學(xué)中假說的驗(yàn)證，一般通過實(shí)驗(yàn)，教師適時(shí)地誘導(dǎo)學(xué)生得出假說的實(shí)驗(yàn)方案，這是驗(yàn)證成功的前提。在驗(yàn)證時(shí)要注意提醒學(xué)生有步驟地對自己的假說進(jìn)行評價(jià)。

7 誘陷策略

誘陷策略是用來暴露學(xué)生隱性錯(cuò)誤的，如：

生：物體在液體中要受到浮力

師：那么你認(rèn)為在液體中的物體就受浮力作用嗎？（用一個(gè)不充分條件提出誘陷）

又如：

師：鐵塊在投入水中上浮還是下沉？（不充分誘陷）

生：下沉，因?yàn)殍F的密度大于水的密度。

教師演示鐵制的小船可以浮在水面上。在這里教師使用誘陷這種策略，使學(xué)生對自己的隱性認(rèn)知錯(cuò)誤進(jìn)行了認(rèn)識、糾正。這種策略使學(xué)生加深了對知識的理解。

8 走進(jìn)自然，進(jìn)行調(diào)查

物理學(xué)與人類生活密切相關(guān)，了解初步的物理知識之后，就要提高學(xué)生運(yùn)用物理知識解決生產(chǎn)、生活中的有關(guān)物理問題，做到理論聯(lián)系實(shí)際。學(xué)了《浮力》這一節(jié)課后，可組織學(xué)生進(jìn)行一次社會調(diào)查，到海邊到碼頭，到大自然中去了解有關(guān)浮力在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。讓學(xué)生在感知生活、學(xué)習(xí)物理知識的過程中，時(shí)刻都在開發(fā)著自己的創(chuàng)造“潛能”。

探究教學(xué)的策略很多，各種策略的共同目的是讓學(xué)生真正地探究，在探究式活動(dòng)中掌握科學(xué)的研究方法。杜威指出“科學(xué)不僅是一堆知識，同時(shí)也是一種學(xué)習(xí)的過程和方法”。在《浮力》這一節(jié)課的教學(xué)過程中，我們就是根據(jù)學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)組織教學(xué)，讓學(xué)生提出假設(shè)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，然后運(yùn)用實(shí)驗(yàn)并做出解釋，最后對解釋進(jìn)行提煉，得出課本中的科學(xué)概念與原理。學(xué)生在探究式活動(dòng)中學(xué)到了科學(xué)知識，掌握了科學(xué)研究方法，培養(yǎng)了能力技能，使知識、方法、能力構(gòu)建成一個(gè)和諧的統(tǒng)一體。

參考文獻(xiàn)：

［1］義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書編寫組編著.八年級物理.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社.

(欄目編輯羅琬華)