關(guān)注探究活動(dòng)提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)

曹雪榮

【摘 要】“流體壓強(qiáng)和流速的關(guān)系”一課是“人教版”《物理》九年級(jí)十四章第四節(jié)內(nèi)容，其介紹了具有流動(dòng)性的氣體和液體的壓強(qiáng)與流速的關(guān)系，屬于流體動(dòng)力學(xué)的知識(shí)，該知識(shí)在日常生活和生產(chǎn)中有著較為廣泛的應(yīng)用。教材通過實(shí)驗(yàn)得出流體壓強(qiáng)和流速的關(guān)系，然后又通過實(shí)驗(yàn)并結(jié)合飛機(jī)機(jī)翼的橫截面分析飛機(jī)升力產(chǎn)生的原因。流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系這一知識(shí)點(diǎn)較為抽象，所以初中學(xué)生學(xué)習(xí)起來有一定的困難。本節(jié)課的教學(xué)主要是讓學(xué)生動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，觀察流體運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的一些現(xiàn)象，這樣更有助于學(xué)生對(duì)這一知識(shí)的理解，并在獲得知識(shí)的過程中提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】探究活動(dòng)；提升；科學(xué)素養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-0568（2017）12-0102-02

執(zhí)教“流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系”這節(jié)課，上課前筆者經(jīng)過認(rèn)真研究，確定了本節(jié)課的兩個(gè)核心問題：流體壓強(qiáng)和流速之間存在什么關(guān)系？”和“飛機(jī)的升力如何產(chǎn)生”。為了讓學(xué)生真正理解知識(shí)，筆者采用開展探究活動(dòng)的方式讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題、總結(jié)規(guī)律，在一系列的活動(dòng)中，主要遵循以下設(shè)計(jì)思路：設(shè)計(jì)哪些實(shí)驗(yàn)？選取哪些器材？實(shí)驗(yàn)中需要改變的條件是什么？通過什么方式改變的？改變的實(shí)驗(yàn)條件引起研究對(duì)象發(fā)生什么變化？這種變化說明了什么問題？從中獲得最直接的、生動(dòng)的實(shí)驗(yàn)事實(shí)，培養(yǎng)學(xué)生自主探究的能力和對(duì)科學(xué)的熱愛。整個(gè)教學(xué)過程以學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦為主，教師點(diǎn)撥引導(dǎo)為輔，知識(shí)的得來水到渠成，學(xué)習(xí)的過程興趣盎然。放手實(shí)驗(yàn)，課堂回歸學(xué)生，給教師頗多啟發(fā)。

一、導(dǎo)入： 吹乒乓球比賽

上課開始，筆者出示漏斗和乒乓球并問學(xué)生：將乒乓球放在漏斗里，漏斗口朝下，如果對(duì)準(zhǔn)漏斗用力向下吹氣，會(huì)看到什么現(xiàn)象？然后將學(xué)生的回答板書在黑板上，接著找4名學(xué)生上臺(tái)做吹氣演示（強(qiáng)調(diào)用力吹氣的同時(shí)松手），讓其他同學(xué)觀察現(xiàn)象并交流產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因，然后漏斗口朝上吹氣，其他同學(xué)觀察現(xiàn)象交流。我們發(fā)現(xiàn)：整個(gè)比賽沒有成功者。乒乓球沒有離開漏斗的原因是什么呢？

很普通的道具、很簡(jiǎn)單的操作、最基本的問題，道出了一個(gè)深刻的道理，激發(fā)了探究熱情，效果明顯。

二、借我一雙慧眼——是真的嗎

多媒體展示4段視頻：

1. 向兩張自然下垂的紙中間吹氣，紙向外運(yùn)動(dòng)。

2. 硬幣跳高。

3. 向并行兩船中間注水，船向中間靠攏。

4. 兩根吸管成直角，一端放在紅水里，對(duì)著另一端吹氣，會(huì)看到彩虹。

模仿電視節(jié)目《是真的嗎》，讓學(xué)生先猜想哪些可能是真的。一石激起千層浪，學(xué)生會(huì)根據(jù)自己的想象或者生活經(jīng)驗(yàn)猜想，繼而利用準(zhǔn)備好的器材去嘗試。在實(shí)驗(yàn)的過程中，一定要給必要的溫馨提示，讓學(xué)生能正確地做實(shí)驗(yàn)，同時(shí)要相互幫助提醒，看看在實(shí)驗(yàn)中能發(fā)現(xiàn)些什么，并且積極思考，把自己發(fā)現(xiàn)的問題記錄下來，然后全班交流。如此激發(fā)了學(xué)生思考和體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣，而通過自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了自己的猜想是否正確，從而進(jìn)一步會(huì)思考：為什么會(huì)出現(xiàn)如此的現(xiàn)象呢？知識(shí)的得來不再是簡(jiǎn)單的灌輸和陳述，而是一步步的探究；得到的知識(shí)也不是膚淺的一兩句話或者一兩個(gè)符號(hào)，而是有生命力的真正的姓“我”的知識(shí)。

活動(dòng)中，筆者及時(shí)對(duì)學(xué)生的分組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行指導(dǎo)。比如用注射器向兩船之間注水，一定要保證注射器水平向前，不要向下注水；再比如硬幣跳高的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生要離開凳子，蹲下來在硬幣上方水平向前吹氣。對(duì)于實(shí)驗(yàn)中敢嘗試、善思考的學(xué)生及時(shí)表揚(yáng)鼓勵(lì)，使學(xué)生能夠在課堂上大膽交流、張揚(yáng)個(gè)性，增強(qiáng)他們學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。通過此次學(xué)習(xí)活動(dòng)，培養(yǎng)了學(xué)生邏輯思維能力和歸納總結(jié)的能力；在討論交流過程中，培養(yǎng)學(xué)生口頭表述自己觀點(diǎn)的能力，有初步的交流意識(shí)。同時(shí)，使學(xué)生充分體驗(yàn)到成功的喜悅，從而進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，為以后的物理學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

三、關(guān)注細(xì)節(jié)，由實(shí)驗(yàn)活動(dòng)走向思維天空

學(xué)生通過活動(dòng)，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)哪些現(xiàn)象是真的，此時(shí)的引導(dǎo)至關(guān)重要，它相當(dāng)于用鑰匙打開密室的方法。4個(gè)實(shí)驗(yàn)，我們都看到了什么相同的現(xiàn)象？——物體的形狀或者運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了改變；這個(gè)現(xiàn)象說明了什么？——物體受到了力的作用；我們都做了什么？——吹氣或者注入水流；而此做法改變了什么？——?dú)怏w或者液體的流速。流速的改變導(dǎo)致了物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或者形狀改變，可見流速間接改變的是力，而力的作用效果通過壓強(qiáng)顯示。通過如此的刨根問底，我們找到了流速改變壓強(qiáng)的事實(shí)。也就是通過具體的分析，學(xué)生不再停留在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象上，而了解到從現(xiàn)象按圖索驥，追根求源。而整個(gè)思維過程，教師始終只是一個(gè)引導(dǎo)者，在關(guān)鍵的時(shí)刻給你一個(gè)啟發(fā)，真正努力去尋找方向的，是學(xué)生自己。很多時(shí)候，教師都覺得，學(xué)生活動(dòng)已經(jīng)很要時(shí)間了，再花費(fèi)時(shí)間去教學(xué)生思考，（況且，思考習(xí)慣不是一朝一夕就形成的）那還不如直接告訴學(xué)生結(jié)論來得方便。其實(shí)，我們教的是關(guān)注，關(guān)注你所看到的任何現(xiàn)象之間的聯(lián)系，每一環(huán)節(jié)是怎么聯(lián)系的，便是知道如何去思考，教會(huì)思考，有的時(shí)候只是需要活動(dòng)之后的一個(gè)引導(dǎo)，或者一個(gè)問題。而筆者在教學(xué)中試著去處理好這樣的細(xì)節(jié)，或者細(xì)微之處，讓學(xué)生真正體會(huì)到知識(shí)是經(jīng)過自己的大腦得來的，而這樣得來的知識(shí)永生不會(huì)忘記。

此時(shí)，總結(jié)出流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系，再回顧課前的吹乒乓球比賽，學(xué)生也便能說出乒乓球上下方的流速不同導(dǎo)致壓強(qiáng)不同，繼而壓力不同。此時(shí)的回顧也不失為一個(gè)關(guān)注細(xì)節(jié)的行為，學(xué)生課前產(chǎn)生的疑惑也是教師在上課中應(yīng)該關(guān)注的。

四、空中的大鳥——飛機(jī)的升力

筆者問學(xué)生：飛機(jī)為什么能夠像鳥一樣在天空中飛？它和鳥有許多相同點(diǎn)。就機(jī)翼的形狀看，有什么發(fā)現(xiàn)嗎？根據(jù)學(xué)生反饋的信息，筆者用多媒體課件展示了飛機(jī)的機(jī)翼與鳥的翅膀的圖片讓學(xué)生觀看，與鳥類的翅膀進(jìn)行比較，學(xué)生易于理解。接著，筆者運(yùn)用多媒體Flash動(dòng)畫展示了飛機(jī)飛行情況，并安排活動(dòng)，讓學(xué)生分組利用卡紙或塑料泡沫制作機(jī)翼模型并進(jìn)行比賽，且評(píng)價(jià)出優(yōu)秀組給予表揚(yáng)。此活動(dòng)，讓學(xué)生在動(dòng)手的過程中感受機(jī)翼的形狀——上凸下平，緊接著用吹風(fēng)機(jī)吹風(fēng)模擬迎面氣流，會(huì)看到機(jī)翼模型緩緩升起。升力從何而來？接下來的思考就是利用前面的知識(shí)分析，上表面凸起，氣流通過的路程長(zhǎng)，上下表面氣流經(jīng)過時(shí)間相同，而路程不同會(huì)導(dǎo)致速度不同。此時(shí)教師只需做個(gè)傾聽者，或者是質(zhì)疑者。而學(xué)生由動(dòng)手感知形狀，實(shí)驗(yàn)感受現(xiàn)象，思考解決疑惑，學(xué)習(xí)難點(diǎn)的突破一氣呵成，課堂真正還給學(xué)生，學(xué)生真正做學(xué)習(xí)的主人。

學(xué)生交流：在生活中，還有哪些物體利用了類似飛機(jī)機(jī)翼的升力？使知識(shí)進(jìn)一步擴(kuò)展與延伸。

（1）噴霧器的工作原理

（2）踢出的香蕉球

（3）駛過的轎車后面樹葉向中間飛起

（4）火車的安全線如何而來

（5）強(qiáng)風(fēng)為什么能掀起房頂

最后，通過小結(jié)培養(yǎng)學(xué)生的綜合概括能力，同時(shí)通過講評(píng)同步與配套練習(xí)題，加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和鞏固，使所學(xué)知識(shí)得到進(jìn)一步升華。

反思本節(jié)課教學(xué)，有以下幾點(diǎn)：

反思之一：物理教學(xué)要巧用身邊的器具、生活中的器材。利用常見物品做實(shí)驗(yàn)，一來實(shí)驗(yàn)器材學(xué)生能找到、有親近感，做物理實(shí)驗(yàn)不難；二來物理實(shí)驗(yàn)就在身邊，可以在玩中學(xué)、學(xué)中玩，學(xué)生興趣高。這不僅符合新課改思想，也符合學(xué)生的年齡特點(diǎn)和興趣愛好，還能成為學(xué)生喜歡的物理課教師。何樂而不為呢！

反思之二：學(xué)生交流合作，提出問題并解決問題是物理課堂教學(xué)不可缺少的環(huán)節(jié)。學(xué)生有問題提出，說明學(xué)生動(dòng)腦筋了，并通過師生互動(dòng)，肯定了學(xué)生的思考，從而讓學(xué)生覺得自己學(xué)得有價(jià)值。通過生活中的知識(shí)得到應(yīng)用的現(xiàn)象的了解，使學(xué)生把物理和生活有機(jī)、自然地聯(lián)系起來了，拉近了物理與生活、物理與學(xué)生的距離。

反思之三：通過實(shí)驗(yàn)探究、動(dòng)手制作，滲透自然美的教育，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)結(jié)合作的精神，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣高漲，也明白實(shí)驗(yàn)是檢驗(yàn)真理的標(biāo)準(zhǔn)。

反思之四：使學(xué)生的思維由具體走向抽象，從物理走向生活；通過解釋相關(guān)的物理現(xiàn)象，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理知識(shí)與人們的日常生活、生產(chǎn)息息相關(guān)；培養(yǎng)了學(xué)生思維的全面性和逆向思維的能力。

總之，本節(jié)課的知識(shí)目標(biāo)要求不高，重點(diǎn)是通過探究讓學(xué)生自己得出流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系，并會(huì)運(yùn)用結(jié)論解釋現(xiàn)象，所以在教學(xué)中應(yīng)大膽放手，讓學(xué)生盡可能多地通過動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，感悟流體壓強(qiáng)特點(diǎn)，讓學(xué)生在探究中掌握知識(shí)。而在教學(xué)中，教師是合作者、引導(dǎo)者，應(yīng)充分體現(xiàn)以學(xué)生為主體，培養(yǎng)學(xué)生相互交流、合作的能力，使學(xué)生利用所學(xué)的知識(shí)來解釋一些生活中的物理現(xiàn)象，加深學(xué)生知識(shí)的理解和應(yīng)用，也認(rèn)識(shí)生活處處都有物理，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性和興趣，真正提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

（編輯：張 婕）