運用實驗突破教學(xué)重難點的實踐

榮慶蓮

【摘要】 物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，許多物理實驗概念和規(guī)律都是通過實驗再現(xiàn)物理現(xiàn)象，并通過觀察、分析、綜合、歸納后建立起來的。那么，如何讓物理實驗更好的融入課堂，進而應(yīng)用于解決物理教學(xué)重難點的教學(xué)實踐，是提高教學(xué)質(zhì)量的有效手段。通過《浮力的利用》這一節(jié)教學(xué)實驗的設(shè)計，來說明運用物理實驗突破教學(xué)重難點的實效性。

【關(guān)鍵詞】 物理實驗教學(xué) 教學(xué)難點 教學(xué)設(shè)計 教學(xué)實踐物理學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的一門學(xué)科，無論是物理概念的建立，還是物理規(guī)律的探索與驗證，都離不開實驗。直觀、形象的物理實驗現(xiàn)象，不但能給學(xué)生留下深刻的印象，而且也是學(xué)生學(xué)習(xí)物理概念和規(guī)律的基礎(chǔ)，更是突破物理教學(xué)中重難點的好方法。

一、教材背景分析

這節(jié)課是在學(xué)生學(xué)習(xí)了密度、力、力的平衡、壓強，認識了浮力、知道了物體的浮沉條件和阿基米德原理等基礎(chǔ)知識之后，再進一步學(xué)習(xí)有關(guān)浮力利用的相關(guān)知識?！陡×Φ睦谩愤@節(jié)課，從知識上說，是對前面所學(xué)知識的綜合和應(yīng)用，從聯(lián)系實際的角度說，則是應(yīng)用物理知識來解決實際問題。

二、教學(xué)過程設(shè)計

（一）在改變物體浮沉方法教學(xué)中的實驗設(shè)計

在學(xué)習(xí)這節(jié)課之前，學(xué)生對浮力雖然比較熟悉，但他們對浮力的認識還很片面，還不是很了解物體浮沉的實質(zhì)，學(xué)生的潛意識里還是會認為重的物體應(yīng)該下沉。

為了糾正學(xué)生的這種錯誤認識，課上首先做了一個這樣的演示實驗：

1.演示實驗。將一個小西紅柿和橙子同時放入水中，它們的浮沉情況是怎樣的？

學(xué)生們真的都這樣認為，橙子下沉，小西紅柿浮在水面，他們的理由就是橙子要更重些，但實驗過后事實卻不是這樣的。但我也沒有急于解釋，而是馬上又跟做了這樣一個實驗：把一個空碗分別正放和倒放在水里，讓學(xué)生觀察現(xiàn)象：正放時碗能浮在水面上，倒放時碗?yún)s沉了底。然后教師繼續(xù)追問：不是說重的物體下沉嗎？那我這碗是同一個碗，它們重力是相同的，為什么在水中浮沉情況卻不一樣呢？

讓學(xué)生觀察實驗再對比分析原因，使他們知道物體上浮還是下沉，并不是由一個力決定的，而是由浮力和重力之間的大小關(guān)系決定的，從而讓學(xué)生對物體的浮沉條件有更本質(zhì)、正確的認識。

2.學(xué)生合作探究一：怎樣使剛才在水中下沉的小西紅柿浮在水面？

（1）這個環(huán)節(jié)，各小組用了不同的方法，有向燒杯里倒鹽并且不斷攪拌的，有把小西紅柿放入紙杯中的，有把錫箔紙疊成小船狀，再將西紅柿放里的，有把塑料袋吹氣后再放入小西紅柿的。

（2）然后各小組派學(xué)生代表展示他們的實驗方法：各組雖然方法不同，但他們有意識或無意識的都利用了阿基米德原理——通過增大v排或增大液體密度來增大浮力，從而使小西紅柿浮在了水面上。

（3）這個探究實驗使學(xué)生知道了改變物體浮沉的方法之一是改變浮力，可以通過改變液體密度或V排來實現(xiàn)。

該實驗的器材選取都是學(xué)生平時熟知的，而且操作也不難，既能說明問題，又能激發(fā)學(xué)生的興趣。

3.學(xué)生合作探究二：怎樣讓漂浮在水面上的小瓶下沉？

學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗?zāi)芎苎杆俚淖龅皆谛∑坷镅b滿沙子，然后放入水中，讓小瓶小沉。學(xué)生親自實驗經(jīng)歷探究的過程，也很容易理解小瓶下沉是通過改變它的重力來實現(xiàn)的。

學(xué)生這兩個改變物體浮沉的探究實驗，學(xué)生經(jīng)過親身體驗，強化了學(xué)生對物體浮沉條件的認識，進一步突出了本節(jié)重點，同時也為理解潛水艇的原理做了鋪墊。

（二）浮力的應(yīng)用實例教學(xué)中的實驗設(shè)計

1.輪船

（1）探究采用“空心”方法，增大可利用的浮力。

拿出一個鐵盒，打開讓學(xué)生看到里面是空心的，然后把它放在水里，學(xué)生理所當然的認為盒子應(yīng)該浮在水面上，但事實卻是盒子沉了下去，實際上我在把鐵盒放入水里之前已經(jīng)偷偷換成了另外一個外表完全相同的盒子，那個盒子是裝滿鐵塊的。但還是有個別眼尖的學(xué)生發(fā)現(xiàn)我換了盒子，于是我就讓其中一個學(xué)生上來觀察這個沉底的盒子。

并且向他提出：怎樣能讓這個盒子浮在水面？

這個學(xué)生從水里撈出盒子，把里面的鐵塊全部倒了出來，很輕易的就做到了。

實驗過后引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)：采用“空心”方法，可以使物體浮在水面。體驗用“空心法”可增大浮力引入輪船的應(yīng)用。

這個演示實驗應(yīng)用到的改變物體浮沉的方法，這個原理引入過渡到輪船時，學(xué)生能很容易就理解接受：即使現(xiàn)在最現(xiàn)代化的輪船也是利用這個方法，從而降低了教學(xué)難度。

（2）實驗?zāi)M輪船由河里駛向大海。在這個地方的教學(xué)中，安排了一個用牙膏皮模擬輪船的實驗。（用牙膏皮代表輪船，用鹽水代替海水，牙膏皮漂浮在水面上時，牙膏皮與水面的位置用橡皮筋做個記號，再放到鹽水里時，通過觀察橡皮筋的位置很明顯看出牙膏皮在海水里上浮了一些）

這個模擬實驗可以使學(xué)生通過直觀的現(xiàn)象，來幫助他們理解輪船從河里到海是到底是上浮還是下沉，從而突破了本節(jié)難點。

2.走進潛水艇

（1）通過自制模型模擬潛水艇上浮和下潛的過程。

（2）然后多媒體播放潛水艇工作原理的動畫輔助教學(xué)，讓學(xué)生根據(jù)動畫的慢鏡頭來分析它的工作原理。引導(dǎo)學(xué)生利用物體的浮沉條件，分析潛水艇上浮，下潛的原因。

潛水艇模型展示的潛水艇的浮沉過程，非常形象直觀，能夠幫助學(xué)生理解所學(xué)知識，使學(xué)生更好地體驗潛水艇的浮沉原理，加深學(xué)生對物體浮沉條件的理解。

3.熱氣球、飛艇

（1）對比實驗：熱氣球和飛艇學(xué)生們平時很難見到，但節(jié)日放飛的那種氣球?qū)W生在生活中很熟悉，所以先從氣球入手。

兩個相同的氣球，一個充入空氣，一個充入氦氣，同時釋放，讓學(xué)生觀察它們在空氣中的不同狀態(tài)。

向?qū)W生提出問題：為什么一樣的氣球，一個升空了，一個卻落了地？

由于有前面所學(xué)知識的鋪墊，學(xué)生此時能夠知道：氣球升空原因是氣球的浮力大于重力，落地的原因是浮力小于重力。然后引導(dǎo)學(xué)生分析一個氣球升空一個落地的原因：是因為這兩個氣球里充入的氣體不同，升空氣球里充的是氦氣，這種氣體密度比空氣的密度小。充入密度比空氣小的氣體會使浮力大于重力，所以能升空。飛艇也是這個原理。

（2）演示實驗：模擬熱氣球升空原理。

取一個稍大的薄塑料袋，袋口用很細的銅絲框成一個圓口，開口朝下，用電吹風(fēng)向袋內(nèi)吹熱空氣。放手后，塑料袋熱氣球便冉冉上升。

告訴學(xué)生：空氣加熱后的它的密度會變小，熱氣球是利用熱空氣使得浮力大于重力實現(xiàn)上升的

通過該演示實驗，可以形象生動地幫學(xué)生理解氣球和飛艇工作原理

三、教學(xué)效果

1.教學(xué)中通過使在水中下沉的西紅柿上浮的實驗，鍛煉學(xué)生動手能力的同時，還會讓同學(xué)們普遍都有一種成功感。

2.在學(xué)習(xí)輪船，潛水艇，熱氣球和飛艇時，通過實驗，講解，視頻，輔助練習(xí)等等，能夠使學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣一直得到延伸，使學(xué)生在能思考中學(xué)習(xí)，在快樂中學(xué)習(xí)。

3.牙膏皮模擬輪船從河里到海里，能幫助學(xué)生理解輪船從河里到海里到底是上浮些還是下沉些，突破了難點。

通過以上的分析，我們可以了解到，靈活利用各種實驗對突破物理教學(xué)重難點來說具有較強的實效性。但是，也并不是所有的物理教學(xué)難點都可以運用實驗進行突破，這就要求我們對這一課題還要進行不斷地反思和總結(jié)，爭取通過各種有效方法，來解決物理教學(xué)中更多的難點問題，從而讓學(xué)生獲取更多的知識和技能。

參考文獻：

[1]陶本友.怎樣突破物理難點知識的教學(xué)策略初探.2014.endprint