基于科學(xué)核心素養(yǎng)導(dǎo)向的中考專題復(fù)習(xí)策略
——以“浮力的應(yīng)用專題復(fù)習(xí)”教學(xué)為例

俞麗雅

(浙江省寧波市江北中學(xué) 浙江 寧波 315100)

初中科學(xué)是一門綜合性課程，將富有邏輯性且相互存在價(jià)值關(guān)聯(lián)的教學(xué)內(nèi)容及課程聯(lián)系在一起，消除了不同知識(shí)間的界限，使學(xué)生能對(duì)客觀世界產(chǎn)生更全面的認(rèn)識(shí)，以此來強(qiáng)化其對(duì)科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)知。結(jié)合我國(guó)課改情況與學(xué)生培養(yǎng)需求，總結(jié)學(xué)科核心素養(yǎng)主要包含“科學(xué)觀念”、“科學(xué)思維”、“科學(xué)探究”、“科學(xué)態(tài)度”四個(gè)方面。

浮力的應(yīng)用專題涉及密度、受力分析、阿基米德原理等較多物理知識(shí)，命題素材往往與實(shí)際緊密相連，是中考命題的熱點(diǎn)，也是學(xué)生的學(xué)習(xí)難點(diǎn)。本文以浮力的應(yīng)用專題復(fù)習(xí)為例，通過部分教學(xué)片斷展示，提出幾個(gè)有效的復(fù)習(xí)策略。

1.創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境，把學(xué)習(xí)任務(wù)問題化

教學(xué)片斷：引入測(cè)量不規(guī)則物體密度的新方法

師：復(fù)習(xí)測(cè)量小石塊密度的方法。

生：用天平測(cè)出小石塊的質(zhì)量，用量筒通過排水法測(cè)出小石塊的體積。質(zhì)量比體積就是小石塊的密度。

師：今天老師在整理實(shí)驗(yàn)室時(shí)找出來一些這樣的物體(如圖1)，但是我們現(xiàn)在課堂里沒有天平和量筒，只有彈簧測(cè)力計(jì)和一大杯水(如圖2)，能不能用它們測(cè)出這個(gè)物體的密度呢？

……(學(xué)生分組討論，老師提示：F浮=ρ液gV排，物體浸沒時(shí)，V排=V物)

【思考】基于科學(xué)核心素養(yǎng)的教學(xué)過程需要通過創(chuàng)設(shè)真實(shí)的教學(xué)情境為起點(diǎn)，讓學(xué)生在熟悉的場(chǎng)景中解決問題，引導(dǎo)其走向深度的學(xué)習(xí)。筆者開發(fā)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材，在課堂一開始就拉近了與學(xué)生間的距離，利于學(xué)生主動(dòng)融入課堂教學(xué)，激發(fā)強(qiáng)烈的思考和表達(dá)愿望。

圖1 圖2

2.細(xì)化課堂實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，提升學(xué)生的科學(xué)探究能力

教學(xué)片段：測(cè)量不規(guī)則物體密度

生1：我們小組是這樣認(rèn)為的：可用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出這個(gè)物體的重力G，G比g就是這個(gè)物體的質(zhì)量。然后用彈簧測(cè)力計(jì)勾著這個(gè)物體使其完全浸沒在水中，讀出此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F拉，G-F拉就是浮力F浮，根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排就可以算出排開液體體積V排，因?yàn)榇藭r(shí)物體完全浸沒在水中，所以排開液體體積就等于物體的體積，V排=V物。最后質(zhì)量比體積就等于這個(gè)物體的密度。

師：其他小組有沒有其他想法或?qū)ζ溥M(jìn)行優(yōu)化？

生2：我們小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)思路和前一組是一樣的，但我們覺得他們的計(jì)算過程較為繁瑣，也會(huì)浪費(fèi)課堂實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的時(shí)間。我們小組打算通過密度公式：密度=質(zhì)量/體積，質(zhì)量m=G/g,體積V物等于物體完全浸沒在水中時(shí)排開液體體積V排，又根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排，把密度表達(dá)式進(jìn)行化簡(jiǎn)得ρ物=G·ρ液/G-F拉，然后再動(dòng)手開始實(shí)驗(yàn)依次測(cè)出重力G和物體完全浸沒在水中時(shí)的拉力F拉，并記錄數(shù)據(jù)，最后算出答案。

師：聽起來這一組更加簡(jiǎn)便。到底哪一組更簡(jiǎn)便更省時(shí)一會(huì)兒實(shí)驗(yàn)見分曉。那么我們?cè)趯?shí)驗(yàn)過程中需要注意哪些問題呢？

生：我們認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中最重要的是彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)時(shí)視線要平視。

師：很好。在一會(huì)分組兒的實(shí)驗(yàn)中，小組成員要注意分工和合作，把測(cè)得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄在導(dǎo)學(xué)案的表格中，并請(qǐng)同學(xué)們最終計(jì)算出這個(gè)物體的密度。

生：……(學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程，如圖3.1-3.3)

圖3.1 圖3.2 圖3.3

師：下面來展示幾組同學(xué)測(cè)量的數(shù)據(jù)和計(jì)算過程、結(jié)果。

第1、2、4、5小組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：G=1.2N F拉=0.2N

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：m物=G/g=1.2N/(10N/kg)=0.12kg

F浮=G-F拉；F浮=ρ液gV排

V物=V排=F浮/ρ液·g=(G-F拉)/ρ液·g=10-4m3

ρ物=m物/V排=0.12kg/10-4m3=1200kg/m3

第3、6小組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：G=1.2N F拉=0.2N

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：根據(jù)m物=G/g；F浮=G-F拉；F浮=ρ液gV排

又因?yàn)橥耆]時(shí)V物=V排

所以ρ物=m物/V排=(G/G-F拉)·ρ液

代入數(shù)據(jù)得：ρ物=1200kg/m3

師：從完成的時(shí)間上來看，的卻是方案二先把密度表達(dá)式化簡(jiǎn)之后，再測(cè)得重力G和物體完全浸沒在水中時(shí)的拉力F拉，再代入化簡(jiǎn)的表達(dá)式中求出密度的小組實(shí)驗(yàn)過程較為簡(jiǎn)便，節(jié)省了方案一中間計(jì)算所花費(fèi)的時(shí)間，提高了實(shí)驗(yàn)效率。所以方案二是我們今天優(yōu)化成功的實(shí)驗(yàn)方案。

【思考】通過創(chuàng)設(shè)課堂實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，讓學(xué)生經(jīng)歷探究過程，學(xué)生在動(dòng)手操作過程中理解知識(shí)，體驗(yàn)知識(shí)，感悟知識(shí)，使科學(xué)知識(shí)自然內(nèi)化于心中。學(xué)生小組在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)碰撞出的思維火花突破了學(xué)生自我的思維禁錮。同時(shí)也改變了傳統(tǒng)復(fù)習(xí)單純講題、做題和學(xué)生被動(dòng)無趣的窘境?？茖W(xué)探究素養(yǎng)是科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容，也是學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分，更是落實(shí)科學(xué)課程目標(biāo)，提高學(xué)生科學(xué)探究能力的關(guān)鍵途徑。

3.通過變式練習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維

教學(xué)片段：變式練習(xí)“測(cè)量未知液體的密度”

師：給你一支彈簧測(cè)力計(jì)、剛才那個(gè)已經(jīng)測(cè)出密度的物體，一杯未知液體。你能測(cè)出這杯未知液體的密度嗎？請(qǐng)小組討論，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。

……(學(xué)生分組討論，老師提示：在剛才被優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)探究方案的基礎(chǔ)上去思考)

生：把探究實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)化簡(jiǎn)的物體密度表達(dá)式

ρ物=G·ρ液/G-F拉變形，得ρ液=(G-F拉)·ρ物/G，然后實(shí)驗(yàn)依次測(cè)出重力G和物體完全浸沒在水中時(shí)的拉力F拉，并記錄數(shù)據(jù)，最后算出答案。

【思考】通過變式練習(xí)，能持續(xù)保持學(xué)生參與教學(xué)活動(dòng)的熱情，培養(yǎng)了學(xué)生思維的逆向性、發(fā)散性、靈活性和深刻性，最終達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

總之，科學(xué)專題復(fù)習(xí)課已不再是簡(jiǎn)單的知識(shí)告白、教師的獨(dú)白、答案的傳授，學(xué)生也不再是記憶的機(jī)器和刷題的工具。雖然科學(xué)核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的專題復(fù)習(xí)的教學(xué)設(shè)計(jì)沒有一個(gè)固定的模式，但我們可以嘗試以學(xué)生熟悉的實(shí)驗(yàn)情境為起點(diǎn)，以學(xué)生真實(shí)的探究活動(dòng)為基礎(chǔ)，讓學(xué)生動(dòng)起來，思維活起來，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)權(quán)真正回歸，學(xué)生在真實(shí)的學(xué)習(xí)中深度學(xué)習(xí)，從而最終使科學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為學(xué)科素養(yǎng)，有效地促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的提升。