做實驗就是做科學\\做辯論
2012-04-12 00:00:00王克達
新課程·上旬 2012年3期
“教為主導，學為主體”是當前素質教育對我們課堂教學的新要求，我們應該讓學生發(fā)揮在課堂上的主體作用，尤其是在物理實驗教學中我們更應讓學生體會到自己是研究者的身份，做實驗就
是在做科學，同時自己的成果也應該經得起別人的評論和質疑。
在講《浮力的應用》一節(jié)時，我出了個題目是：“我們是否能自行設計一個自己的潛水艇模型呢？”學生很興奮，積極性很高。我們便自我組合，自行設計方案、制作。一星期后，各組的方案和模型都匯聚在了一起，真可謂五花八門，方案和取材各有特色，按方案和取材我大致分了以下幾類，與各位教學同仁共饗之。
方案一：重力不變，改變體積
材料與組裝：兩個套在一起的氣球，內層的一個裝滿水和適量小石子并扎住口，一根輸液管的一端接一硬管從口處通入外層氣球并軋緊，另一端通入大針筒。
演示：將裝有水的氣球一端放入裝有水的水槽中，球沉入水
中，用針筒經輸液管向外層氣球中充氣，外層氣球體積膨脹，球向上浮起；針筒活塞外拉，向外抽氣，氣球下沉。
辯論：
學生提問：在書上和電腦中查的資料說，潛水艇不是靠改變自身的體積而改變浮力，而是體積不變，浮力不變，靠改變自身的重力來實現浮沉的。你們的設計不符合潛水艇的原理。
演示的學生低下了頭無言以對，忽然，這一組有一個學生說：“如果潛水艇用了我們的方案，便可以縮小體積，或許阻力還可以減小呢！也可以在現在的潛水艇外面包一層有彈性的可以收縮的東西，用時充氣，不用時放氣來實現浮沉?！?/p>
面對如此敏捷的思維，大家不由地鼓起了掌。我也沉不住問了起來。
老師：你們?yōu)槭裁磿紤]到用兩個氣球套在一起呢？
學生：外面當時用一個氣球時，氣體充入氣球的水中，升到了上面，沒有辦法抽出氣球中的氣體而使球沉入水中實現浮沉，所以另加一個氣球套在外面，兩球之間只有氣體，膨脹收縮自如，球才可以實現浮沉。
方案二：體積不變，改變重力
材料與組裝：輸液瓶一個，輸液管兩根，針筒兩個。輸液瓶內裝入半瓶多水，兩根輸液管插入輸液瓶（進氣口封閉），使瓶倒立入水桶中，輸液瓶沉入水中，用兩根針筒向外抽水，輸液瓶變輕向上浮起，把水充入輸液瓶中，輸液瓶沉入水底。
學生提問：輸液瓶中的水被抽出來，輸液瓶中氣壓變小，在深水中，瓶子外部所受到的海水的壓強非常大，會被壓扁的，需要的材料應該非常好才行。
方案三：體積不變，向外壓水，改變自身重力
組裝與材料：兩個飲料瓶，一根輸液管，一個長氣球，幾根鐵釘，細線。長氣球口套在飲料瓶口，長氣球塞入瓶中，細線將鐵釘固定在飲料瓶的一邊，在飲料瓶上有鐵釘的部位扎了幾個孔，輸液管從瓶蓋上的孔伸入氣球中，輸液管的另一端和另一個飲料瓶相連。
演示：將扎孔的輸液瓶放入水中，瓶中充滿水而沉入水中，擠壓外面的飲料瓶，將空氣壓入氣球中，水中飲料瓶中的水被擠壓出去，瓶子浮出水面，松開手，瓶子恢復原狀，氣球變扁，水進入飲料瓶，瓶子下沉。
演示學生：我們查了電腦，真正的潛水艇是利用壓縮空氣把水擠壓出艙的。
通過我們學生的方案設計和潛水艇模型演示，以及學生間的
提問和辯論，學生對現實潛水艇的原理理解得更透徹了，對浮力的知識有了更深一步的認識，并且對第一種方案的大膽想象學生充
滿了更多的幻想。
總之，實驗是物理學習的一種重要方法，實驗也是約束我國學生發(fā)展的一個瓶頸，在實驗過程中學生享受學習的方法和過程，同時提升了情感態(tài)度和價值觀。
（作者單位 河北省冀州市北內學校）
