物理實驗“探究性學(xué)習(xí)”淺淡

探究性學(xué)習(xí)是一種在教師的引領(lǐng)下，學(xué)生在學(xué)科或?qū)嶋H生活情境中進(jìn)行自我探究的學(xué)習(xí)研究過程，通過實驗研究獲取新的知識、技能和態(tài)度，以此來提升創(chuàng)新能力的一種學(xué)習(xí)方法。

我在對探索型學(xué)習(xí)的研究上采用的是實驗方法，也就是一種以實驗為主的解決問題的科學(xué)探究手段。這種方法可以概括成“七個步驟”：提問、猜想與假設(shè)、設(shè)計實驗、做實驗、得出結(jié)論、評價與溝通以及拓展和延伸。

在物理教學(xué)中，應(yīng)不斷加強(qiáng)學(xué)生的探究能力。本文以浮力教學(xué)為例來闡述如何進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)。

一、核心素養(yǎng)目標(biāo)

物理觀念：彈簧測力計可用來測量液體中物體受到的浮力，其大小跟物體浸入液體的體積和液體的密度這兩個因素有關(guān)。

科學(xué)思維：我們能夠推測出浮力的大小與物體浸在液體中的體積和液體的密度有關(guān)。

科研探究：我們鼓勵學(xué)生參與到探究的全過程中去，同時讓他們掌握如何運(yùn)用“控制變量法”來解決物理相關(guān)的問題。通過對實驗結(jié)果的分析和評估與交流，培養(yǎng)學(xué)生的語言表達(dá)能力和總結(jié)歸納能力。

科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：在實驗操作與交流評估的過程中，培養(yǎng)學(xué)生主動與他人合作、尊重他人的品質(zhì)。

二、教具學(xué)具

可以使用彈簧測力計、水、鹽水、金屬塊、大燒杯、細(xì)線、雞蛋、橡皮泥、食鹽、石塊、廢棄的礦泉水瓶。

三、教學(xué)方法

實驗法、引導(dǎo)法、歸納法、講授法

四、教學(xué)過程

（一）復(fù)習(xí)

在上一堂課中，我們探討了浮力的測定方法，包括幾個步驟？我們應(yīng)該如何計算浮力呢？

學(xué)生的回答如下：1.測量重力G；2.檢查示重f示。通過公式F浮= G - f示，來計算浮力。

（二）創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行猜想

1.例如：（1）實驗1：將空的礦泉水瓶和石頭放入裝滿水的杯子里，我們可以了解到水面上漂著的礦泉水瓶和沉入水底的石頭都受到了浮力的作用。

（2）實驗2：把礦泉水瓶放入裝滿水的杯子中，然后向下壓，問學(xué)生會有什么感覺？

（3）實驗3：將雞蛋分別浸入鹽水和清水中，其現(xiàn)象的產(chǎn)生原理與人在死海中能夠躺在水面上相似，而在常規(guī)水域卻無法有相同的現(xiàn)象發(fā)生。

2.利用以上的示例來啟發(fā)學(xué)生思考：浮力的大小與哪些因素有關(guān)。

教師引導(dǎo)學(xué)生從物體與液體兩個角度進(jìn)行猜想假設(shè)并闡述其理由。

教師將學(xué)生的猜想歸納為：

a.浮力的大小可能與液體的密度有關(guān)系；

b.物體浸入液體的體積可能會影響浮力的大小；

c.物體的密度可能會影響浮力的大??；

d.物體浸入液體的深度可能會影響浮力的大??；

e.物體的形狀可能會會影響浮力的大小。

（三）根據(jù)猜想，選擇器材，設(shè)計實驗方案

學(xué)生們使用預(yù)備的工具，自行作出實驗計劃并在團(tuán)隊中進(jìn)行討論，以確定實驗操作的正確性和可能性。每個團(tuán)隊都會選出一位代表來展示他們的設(shè)計的實驗步驟，然后由其他成員對此進(jìn)行評估和決定實驗方案。

（四）分組實驗

教師布置實驗任務(wù)一：

研究1：浮力可能與液體的密度有關(guān)（由1、2、3組完成）

實驗所需設(shè)備：彈簧測力計、細(xì)線、燒杯、水、鹽水和自選的重物。

將自己挑選的重物先放入水中，記錄下重力，然后再浸沒在鹽水里，同樣記錄彈簧測力計示數(shù)，觀察浮力是否有所改變。

在實驗完成后，選擇一名代表來展示實驗的結(jié)果，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析。最終得出結(jié)論：浮力與液體的密度存在關(guān)系。下面是實驗記錄的表格。

探索2：物體形狀可能會影響浮力的大?。ㄓ?、5、6組完成）

實驗器材：彈簧測力計、細(xì)線、燒杯、水、橡皮泥

改變橡皮泥的形狀以保持體積恒定，然后將橡皮泥放入水中觀察是否引起了浮力的變化。

在實驗結(jié)束后，選擇一名代表來展示實驗的成果并對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，最終得出了以下結(jié)論：浸沒在水中的物體所受到的浮力與其形狀無關(guān)。具體的實驗記錄如下。

教師布置實驗任務(wù)二：

探究3：物體的密度可能會影響浮力的大?。ㄓ?、2、3組完成）。

實驗用具：彈簧測力計、細(xì)線、燒杯、水，以及形狀相同的鐵塊和鋁塊。

如果在保持物體體積不變的前提下，調(diào)整其密度或重力，讓物體沉入水中觀察浮力是否有所改變？

在實驗結(jié)束后，選擇一名代表來展示這些數(shù)據(jù)并對其進(jìn)行分析。最終得出的結(jié)論是：物體浸沒在水中時，它所受的浮力與它的密度或重量無關(guān)。下面列出了實驗記錄數(shù)據(jù)的表格。

研究4：浮力的大小可能與物體浸入液體的深度有關(guān)，同時也可能取決于物體浸入液體的體積（由4、5、6組完成）

實驗所需設(shè)備：彈簧測力計、細(xì)線、燒杯、水，以及可選的重物。

將自己挑選的物品首先放入水中的[13]，然后再放入[23]，最終全部沉入水底，觀察浮力是否有所改變？

完成實驗后選派代表展示實驗結(jié)果，并分析數(shù)據(jù)。

教師詢問，浮力的大小是否與物體在水中浸入的深度有關(guān)？然后指導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)向下移動物體在水中的深度，并記錄數(shù)據(jù)。最終得出的結(jié)論是：浮力的大小不會受到浸入液體的深度影響，而是與物體浸在液體中的體積相關(guān)。實驗數(shù)據(jù)記錄在下表。

結(jié)語：在課堂中，老師和學(xué)生進(jìn)行積極互動，通過總結(jié)歸納得出一個結(jié)論：浸在液體中的物體所受到的浮力大小，只與其浸入液體的體積和液體的密度有關(guān)。