《物體的浮與沉》實(shí)驗(yàn)反思教學(xué)案例

夏星偉

摘 要： 文中真實(shí)地記錄了《物體的浮與沉》一節(jié)課堂教學(xué)的片段，執(zhí)教老師借助課題研究的成果，先后通過個(gè)人獨(dú)立反思、備課組老師參與反思、執(zhí)教人再反思、總結(jié)交流反思等步驟進(jìn)行 “五部曲反思”，展示了如何以實(shí)驗(yàn)教學(xué)反思為突破口，從而促進(jìn)教師成長的過程。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)反思；策略；物體的浮與沉

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2015）6-0064-4

自從“反思”的相關(guān)理論被引入我國教育界，教學(xué)反思已受到越來越多的教育者的青睞。心理學(xué)家林崇德曾提出“優(yōu)秀教師 = 教學(xué)過程+反思”的成長模式。不過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，不少中學(xué)老師雖然能進(jìn)行一些簡單的反思，但是反思的質(zhì)量值得商榷。為了更好地促進(jìn)教師成長，有必要探討和研究如何提升教師的教學(xué)反思品質(zhì)，尤其是如何結(jié)合物理學(xué)科的特點(diǎn)對(duì)教學(xué)進(jìn)行更加有效的反思。我們通過課題研究發(fā)現(xiàn)，使用“五部曲反思策略”，反思的效果不錯(cuò)?，F(xiàn)以《物體的浮與沉》教學(xué)反思為例，簡介如下：

1 第一部曲——上課老師整理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程，做好課堂實(shí)錄

《物體的浮與沉》這節(jié)內(nèi)容是“蘇科版”八年級(jí)初二物理第十章第五節(jié)的內(nèi)容，本節(jié)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)較多?，F(xiàn)在把幾個(gè)典型的實(shí)驗(yàn)教學(xué)片斷整理如下：

片段1 引入

師：老師這里有個(gè)金屬片，我把它按入水中會(huì)沉下去，那怎么讓這個(gè)金屬片不沉下去呢？

生：把它做成船的形狀輕輕地放在水面上。

讓學(xué)生來進(jìn)行操作，很輕松地就完成了實(shí)驗(yàn)。

師：同樣一片金屬片，為什么放入水中后有沉有浮，物體的浮與沉與哪些因素有關(guān)呢？這節(jié)課我們一起來探究這個(gè)問題。

片段2 物體下沉條件的教學(xué)

師：老師這里有這些器材：空的小藥瓶（可以加小石子）、小的飲料瓶、兩用氣筒、裝了水的塑料透明水筒。把兩個(gè)瓶子都浸沒在水中，松手后大家看看這兩個(gè)瓶會(huì)怎么樣？（都漂上來了）大家思考下怎么讓這兩個(gè)瓶子沉下去。

生1：在小藥瓶里面裝石子。

師：你來操作下試試看。（學(xué)生很容易就成功了）你改變了什么物理量，從而讓它下沉？

其他學(xué)生一起答道：增加了物體的重力。

師：這個(gè)實(shí)驗(yàn)還有什么思想方法？

生：控制了排水體積不變，也就是浮力不變。

師：所以我們完善一下結(jié)論，哪位同學(xué)來講一下？

生：浮力不變，增大重力，物體下沉。

師：飲料瓶怎么讓它沉下去呢？哪位同學(xué)來試試？

生：抽氣，我來。（很容易就成功了）

師：大家說說看這是什么原因，把結(jié)論完整地說出來。

生：重力不變，減小浮力，物體下沉。

師：大家猜測下，物體下沉?xí)r，浮力與重力需要滿足什么關(guān)系？

生：浮力小于重力。

師：以小藥瓶為例，如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來證明？

生：用彈簧測力計(jì)測出裝有小石子時(shí)候的總重力，然后浸沒在水中讀出此時(shí)彈簧測力計(jì)的讀數(shù)。浮力等于重力減去拉力（其實(shí)就是簡單的稱重法，學(xué)生測得重力0.8 N，拉力為0.2 N，所以浮力為0.6 N，小于重力）。

師：（板書，物體下沉?xí)r，浮力小于重力，最終會(huì)沉底）

片段3 物體上浮條件的教學(xué)

師：怎么讓這兩個(gè)瓶子又浮起來呢？討論一下。

生：飲料瓶可以再充氣進(jìn)去。（學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作，很容易就成功了）

師：說說看，改變了什么物理量？并把結(jié)論完整地說出來。

生：在重力不變的情況下，增大了浮力。

師：那另一個(gè)瓶子怎么才能浮起來呢？

生：小藥瓶的話只要把東西拿出來，就可以浮起來。（學(xué)生上來操作也很容易就成功了）

生：在浮力不變的情況下，重力減小就會(huì)上浮。

師：浮力不變的條件為什么能加上去了呢？（學(xué)生疑惑了）大家討論一下。（大約討論了兩分鐘）

生：因?yàn)槿绻]在液體中，那么物體的體積就是排水體積，根據(jù)阿基米德原理浮力等于ρ液V排g，浮力應(yīng)該不變。

師：請(qǐng)同學(xué)們猜測下物體上浮時(shí)浮力與重力的關(guān)系，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來證明，還是用小藥瓶來研究。

生：（先測重力為0.2 N，然后測浮力，疑惑，發(fā)現(xiàn)浮力不能用稱重法了，下面有學(xué)生提醒道還是0.6 N）

師：為什么還是0.6 N？

生：上次浸沒的時(shí)候已經(jīng)測過了是0.8 N，根據(jù)阿基米德原理浮力沒有發(fā)生變化還是0.6 N，剛才不是已經(jīng)推導(dǎo)過了嗎？

師：好，那我們根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出物體上浮時(shí)的條件是浮力大于重力（板書）。

上浮至漂浮的教學(xué)片斷此處省略。

片斷4 物體懸浮條件的教學(xué)

師：老師這里有個(gè)雞蛋，放在清水中沉下去了，有同學(xué)知道怎么讓它能夠靜止在液體中既不碰到容器底部，又不露出水面？

生：加鹽。（學(xué)生一股腦地把鹽撒到水里，一下子雞蛋就浮了起來）

師：你為什么會(huì)想到加鹽呢？

生：原來沉底浮力比重力小，加鹽增加浮力。

師：那你怎么加得蛋都漂起來了？

生：鹽太多，浮力比重力大了，上浮后漂浮了。

師：（拿出一個(gè)已經(jīng)調(diào)成懸浮的雞蛋）雞蛋靜止在液體中，既不露出水面，也不沉底，這就是懸浮狀態(tài)，大家思考下懸浮狀態(tài)雞蛋的受力情況如何？

生：二力平衡，浮力等于重力。（板書，懸浮時(shí)物體受到的浮力等于重力）

片段5 物體浮與沉的應(yīng)用

師：老師這里有一個(gè)潛水艇的模型，可以通過抽氣和吸氣來控制沉與浮，現(xiàn)在它肚子里裝滿了水，沉下去了，利用今天所學(xué)的知識(shí)，請(qǐng)一位同學(xué)先讓它浮起來。

生：打氣！我來。（很容易就成功了）

師：大家思考下為什么打氣進(jìn)去就浮起來了，怎么用今天所學(xué)的知識(shí)解釋。

生：打氣進(jìn)去把水?dāng)D出來，重力變小，小于浮力，上浮。

師：這里浮力變化嗎？

生：不變！

師：這里其實(shí)要分兩個(gè)階段，第一個(gè)階段浸沒，第二個(gè)階段露出水面，大家再思考下。

生：先不變后變小，一開始浸沒時(shí)，V排是物體體積，后來漂浮，露出部分，所以V排變小，所以浮力變小。

師：那現(xiàn)在漂起來了，老師把它按到液面以下，（一松手還是會(huì)上浮）怎么讓它下沉呢？

生：抽氣！增大重力，讓浮力小于重力。（很容易就成功了）

片段6 呼應(yīng)開頭的那個(gè)問題情境

師：我們學(xué)習(xí)了物體的浮與沉，能用今天的知識(shí)來解釋金屬片做成船是漂浮的嗎？做成船漂浮和直接扔到水中，浮力哪個(gè)大呢？同學(xué)們互相討論下。

生1：直接扔下去大，理由很簡單，直接扔進(jìn)去V物等于V排，而漂浮時(shí)V排小于V物，根據(jù)阿基米德原理直接可以做出判斷。（大部分同學(xué)都比較贊同）

師：好的，你們是比排水的體積，老師這里準(zhǔn)備了兩個(gè)完全相同的燒杯，加的紅墨水高度也一樣，如果我把兩個(gè)完全相同的金屬片一個(gè)直接放進(jìn)去，另一個(gè)做成船放進(jìn)去，分別記錄放入后的液面高度，V排是不是就可以比了？（學(xué)生有點(diǎn)暈，筆者直接出示器材實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，如圖1所示，漂浮金屬片的那個(gè)燒杯中液面明顯升高了一段）

圖1 排水實(shí)驗(yàn)

師：你們現(xiàn)在看到了吧，是漂浮的那個(gè)V排更大呀。學(xué)了今天的知識(shí)能解釋嗎？（學(xué)生疑惑了，但是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象很明顯）回憶下我們一開始的實(shí)驗(yàn)，小藥瓶排開水的體積是整個(gè)容積加外殼還是只有外殼那么大的體積排開了水，空心部分算在里面嗎？

生：應(yīng)該算，船艙的很大部分都是空的。但也排開了水，水沒有進(jìn)船艙。

師：那能用今天的浮沉條件來解釋嗎？老師先做個(gè)示范，下沉?xí)r浮力小于重力。漂浮呢？

生：浮力等于重力？

師：那重力變了嗎？生：沒有。

師：所以，金屬塊漂浮時(shí)浮力比沉底時(shí)要——

生：大！

師：那能用來解釋這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象了嗎？

生：浮力大就是排水重力大，那么排水體積也就大，所以液面升高多。

2 第二部曲——上課老師利用課題組研究的實(shí)驗(yàn)反思策略，獨(dú)立反思

為了提升反思的品質(zhì)，我們課題組研究了一套供教師實(shí)驗(yàn)反思的策略：

①反思教學(xué)者的目標(biāo)；②反思能否更好地引起學(xué)生的注意；③反思如何更好地引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)；④反思如何更好地呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容；⑤反思如何更好地提供學(xué)習(xí)指導(dǎo)；⑥反思教師的引導(dǎo)行為是否合理；⑦反思如何提供更好的反饋；⑧反思如何更好地評(píng)價(jià)學(xué)生行為；⑨反思如何增強(qiáng)學(xué)生記憶與促進(jìn)遷移。

執(zhí)教老師根據(jù)上文的實(shí)驗(yàn)反思策略，首先獨(dú)立反思。現(xiàn)摘錄部分反思內(nèi)容如下：

1）創(chuàng)設(shè)情景引入：新課的實(shí)驗(yàn)引入應(yīng)該簡潔直觀，切入主題，還要做到首尾呼應(yīng)，聯(lián)系生活實(shí)際。

2）備課不僅要備教材也要備學(xué)生，教師創(chuàng)設(shè)課堂的出發(fā)點(diǎn)應(yīng)該基于對(duì)教學(xué)內(nèi)容的把握和對(duì)學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的分析。我校學(xué)生基礎(chǔ)相對(duì)較好，所以在設(shè)計(jì)測量浸沒上浮情況下液體對(duì)物體的浮力時(shí)，通過引導(dǎo)讓學(xué)生能夠從阿基米德原理得出結(jié)論，但在課后作業(yè)中也發(fā)現(xiàn)有不少學(xué)生對(duì)于這個(gè)知識(shí)點(diǎn)不是理解得很深刻。另外，在對(duì)呼應(yīng)開頭的理解：為什么做成船能浮起來，也就是證明做成船型浮力大，雖然用了實(shí)驗(yàn)證明，但是學(xué)生在作業(yè)中的理解仍不深刻，在遇到西瓜皮漂浮和沉底時(shí)浮力進(jìn)行比較有同學(xué)會(huì)與阿基米德原理混淆。這里設(shè)計(jì)成學(xué)生實(shí)驗(yàn)讓他們進(jìn)行討論，多思考些可能會(huì)更好。

3）可以再布置課后作業(yè)：同學(xué)如何測量當(dāng)物體上浮時(shí)的浮力。

3 第三部曲——組內(nèi)、外其他老師參與評(píng)議，百花齊放

3.1 教師A

整個(gè)課雖然教師的演示實(shí)驗(yàn)很多，很精彩，但是應(yīng)該要有學(xué)生實(shí)驗(yàn)。例如，在探究物體上浮時(shí)所受浮力與物體重力關(guān)系時(shí)，應(yīng)當(dāng)放有測力計(jì)，細(xì)繩和敞口大容器，讓學(xué)生自己去測，因?yàn)橛袑W(xué)生會(huì)倒過來使用測力計(jì)，理論上也是可以的，只是實(shí)際操作會(huì)比較困難，然后再按照案例去處理，這樣相對(duì)比較順暢些。

3.2 教師B

在教學(xué)內(nèi)容的預(yù)設(shè)和執(zhí)行時(shí)，有一些問題值得注意，特別是實(shí)驗(yàn)顯現(xiàn)是否明顯，是否震撼，能不能引起學(xué)生的興趣等。從本節(jié)課的最后一個(gè)實(shí)驗(yàn)看得出老師動(dòng)了一番腦筋，力求能夠讓課顯得完整和豐滿。但是，最后的這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不是特別明顯，在實(shí)驗(yàn)器材的處理上，還應(yīng)該多動(dòng)動(dòng)腦筋。比如，這里可以適當(dāng)?shù)淖屝¤F片質(zhì)量大些，排開體積大些，或者找出類似于密度計(jì)的物體放入量筒中做實(shí)驗(yàn)，為了讓實(shí)驗(yàn)效果更明顯、更震撼，可以用實(shí)物投影體現(xiàn)出來。

3.3 教師C

這節(jié)課整體思路清晰完整，但是由于對(duì)物體進(jìn)行受力分析是學(xué)生的弱項(xiàng)，這里的演示實(shí)驗(yàn)很多，但是應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生觀察、感知、體會(huì)、猜想上浮下沉懸浮各種情況下物體浮力與重力關(guān)系，適當(dāng)放慢腳步，讓學(xué)生做一做，想一想，再進(jìn)行總結(jié)。最后的例子很好，但是還是要讓學(xué)生學(xué)會(huì)從分析浮沉狀態(tài)，再分析受力情況，防止學(xué)生只使用阿基米德原理判斷，這里感覺課的節(jié)奏還是快了些，有部分學(xué)生沒有得到充分的思考。

4 第四部曲——執(zhí)教老師集思廣益，進(jìn)行二次反思，形成認(rèn)識(shí)飛躍

為了更深入地進(jìn)行反思，更好地促進(jìn)教師成長，執(zhí)教教師借鑒其他老師的評(píng)（下轉(zhuǎn)第72頁）（上接第66頁）議，再進(jìn)行二次反思，便于今后優(yōu)化教學(xué)：

一節(jié)課要想好最重要的是讓學(xué)生知道哪些知識(shí)點(diǎn)在四十分鐘內(nèi)要做到吃得透。當(dāng)然，為了課的完整性，那些比較難的問題，應(yīng)該用什么樣的方式呈現(xiàn)和講解，如果是理論推導(dǎo)，一定要讓學(xué)生信服，如果是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，則一定要震撼，讓學(xué)生難忘。在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)上，這節(jié)課是做得不足的，雖然有引導(dǎo)，但是沒有讓所有的同學(xué)都參與進(jìn)來，也就使整個(gè)課打了折扣。在前五個(gè)片段中都應(yīng)該做得豐滿些，甚至留有一定的課堂針對(duì)性練習(xí)，在最后呼應(yīng)開頭的實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生多猜想多說說，然后再做實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生觀察，然后留下問題讓學(xué)生課后討論，這樣既完善了整個(gè)教學(xué)的環(huán)節(jié)，又留出了一定的空間讓學(xué)生課后去思考。

5 第五部曲——整理出教師反思案例，促進(jìn)交流，供今后循環(huán)使用

由執(zhí)教教師把前四部曲中內(nèi)容整理好，形成案例，生成資源，供教師間交流。

葉瀾教授也曾說過：“一個(gè)教師寫一輩子教案難以成為名師，但如果一個(gè)教師寫三年的教學(xué)反思則有可能成為名師?！笨梢姡茖W(xué)、有效的反思是促進(jìn)教師專業(yè)成長的關(guān)鍵?！拔宀壳此肌痹鰪?qiáng)了教師之間的交流與合作，通過教師個(gè)人的反思、分析和其他教師的“會(huì)診”，幫助教師發(fā)現(xiàn)自己的問題，提高了教師反思的廣度和深度。“五部曲反思”揭示的是教師真實(shí)的“課堂故事”，它的方法和步驟容易被一線教師所接受，既提高了執(zhí)教教師的教學(xué)水平，也促進(jìn)其他參與教師的專業(yè)成長。

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（欄目編輯 鄧 磊）