周彤 秦小虎
新課標(biāo)下浮力的教學(xué)在整個(gè)初中物理教學(xué)中占據(jù)一個(gè)很重要的位置,浮力知識(shí)對人們的日常生活和生產(chǎn)科研都有著廣泛的現(xiàn)實(shí)意義,即是理論聯(lián)系實(shí)際的體現(xiàn).物理教材將這部分的內(nèi)容放在初中,并且高中教學(xué)中不再重復(fù),對初中生浮力的學(xué)習(xí)提出了一次性過關(guān)的要求.在學(xué)習(xí)浮力內(nèi)容時(shí),由于本章與生活聯(lián)系非常緊密,學(xué)生會(huì)表現(xiàn)出濃烈的興趣,但是又普遍反映浮力難學(xué).下面結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐談點(diǎn)體會(huì).
一、浮力難學(xué)的原因分析
要想找到如何學(xué)好浮力的方法,就要明確浮力難學(xué)的原因.
其一,學(xué)生認(rèn)知水平有限.皮亞杰認(rèn)知發(fā)展階段理論指出初中生即十三四歲的青少年,對事物的理解能力還處于具體運(yùn)算階段和前運(yùn)算階段,該階段的學(xué)生在認(rèn)識(shí)世界時(shí),必須以具體事物為依托才能進(jìn)行,比如初學(xué)物理時(shí)接觸到的聲光、用電常識(shí),以及測量、運(yùn)動(dòng)等,都是很直觀、對思維能力要求比較低的內(nèi)容,學(xué)生就都能夠很快接受掌握;然而,一旦涉及符號(hào)、語言假設(shè)、理想模型等抽象的內(nèi)容,學(xué)生便會(huì)覺得難以理解,形成學(xué)習(xí)障礙.
其二,系統(tǒng)學(xué)習(xí)浮力時(shí)會(huì)受到前概念的干擾.建構(gòu)主義認(rèn)為,學(xué)生并不是空著腦袋走進(jìn)教室的.在上物理課之前的日常生活和學(xué)習(xí)中,學(xué)生接觸到與浮力相關(guān)的很多現(xiàn)象,他們會(huì)結(jié)合這些經(jīng)驗(yàn)并基于自身的認(rèn)知水平,總結(jié)出有關(guān)浮力的一套解釋,形成一些前概念.據(jù)調(diào)查,學(xué)生對浮力概念的認(rèn)識(shí)最早是從浮沉現(xiàn)象開始的,“漂浮在液體表面的物體會(huì)受到浮力”“水中向下沉的物體不受浮力”“體積小的物體受到的浮力小,會(huì)下沉;體積大的物理受到的浮力大,會(huì)浮在水面上”等.這些與科學(xué)事實(shí)有差別的前概念會(huì)影響浮力學(xué)習(xí).學(xué)生要將基于經(jīng)驗(yàn)形成的前概念,通過物理課堂的學(xué)習(xí),轉(zhuǎn)變成有科學(xué)依據(jù)的物理概念,使思維結(jié)構(gòu)發(fā)生變化.對于初中生來說,這確實(shí)是個(gè)不小的挑戰(zhàn).
二、浮力學(xué)習(xí)困難應(yīng)對策略
毫無疑問,浮力是初中物理教學(xué)的一個(gè)難點(diǎn),很多學(xué)生剛接觸浮力會(huì)覺得毫無頭緒,甚至?xí)a(chǎn)生放棄學(xué)習(xí)浮力的想法,但這部分內(nèi)容又是物理學(xué)習(xí)的重點(diǎn)之一,是中考的必考考點(diǎn).那么,如何學(xué)習(xí)才能突破浮力這個(gè)難點(diǎn)呢?
1.克服心理畏懼,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣
托爾斯泰說:“成功的教學(xué)所需要的不是強(qiáng)制,而是激發(fā)學(xué)生的興趣.”浮力固然難學(xué),但學(xué)習(xí)浮力不該成為學(xué)生的心理負(fù)擔(dān),作為教師要幫助他們克服這種畏懼的心理狀態(tài).從學(xué)生的實(shí)際出發(fā),合理利用學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的浮力前概念,鋪設(shè)臺(tái)階,創(chuàng)設(shè)情境讓學(xué)生針對前概念進(jìn)行爭論形成認(rèn)知沖突,激發(fā)他們求知的愿望,對學(xué)習(xí)浮力產(chǎn)生興趣,之后再引出浮力的概念以及阿基米德原理、物體的浮沉等知識(shí).
系統(tǒng)學(xué)習(xí)前,大部分學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)中 “漂浮在液體表面的物體會(huì)受到浮力”、“水中向下沉的物體不受浮力”的這些前概念影響著他們對浮力的認(rèn)識(shí),因此可以通過實(shí)驗(yàn)演示來建立浮力的概念.觀察事先準(zhǔn)備好的木塊、蠟塊和鐵塊在水中的浮沉現(xiàn)象,此時(shí)前概念中的“漂浮的物體會(huì)受到浮力”對浮力學(xué)習(xí)是有價(jià)值的,問題就出現(xiàn)在“下沉的物體不受浮力”.為了使學(xué)生能認(rèn)識(shí)到浮力是所有浸在液體中的物體都會(huì)受到的向上托的力,這里可以設(shè)計(jì)一個(gè)對比實(shí)驗(yàn)(圖1):用手托鐵塊使彈簧秤示數(shù)減小,再將鐵塊浸沒到水中,學(xué)生就會(huì)發(fā)現(xiàn)彈簧秤示數(shù)也會(huì)減小,通過兩次演示實(shí)驗(yàn)的對比讓學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)自己對浮力不科學(xué)的理解,從而改變以前的認(rèn)知結(jié)構(gòu),接受浮力的概念.同時(shí)也學(xué)會(huì)了用稱重法測量浮力的大小.
2.化繁為簡,巧用簡筆畫
浮力一章的內(nèi)容是在學(xué)過質(zhì)量、密度、力、二力平衡、液體內(nèi)部壓強(qiáng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行研究的,其中物體的浮沉一節(jié),內(nèi)容多難理解,為避免學(xué)生上課只忙著記筆記不聽講,可以在教學(xué)過程中適量將文字板書用簡筆畫來替代,將板書化繁為簡(圖2).心理學(xué)表明,人對圖畫的識(shí)記強(qiáng)于對文字的識(shí)記,通過圖像的直觀作用,可以幫助學(xué)生理解物體的浮沉.
3.掌握方法,學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)
在浮力章節(jié)的教學(xué)過程中,對于綜合性較強(qiáng)的內(nèi)容,就要求學(xué)生必須掌握學(xué)習(xí)方法、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí).就“浮力的計(jì)算”而言,通常題目中會(huì)涉及四種計(jì)算方法,但這些方法安排在不同的新授課上講解,大部分學(xué)生在上完課后對這部分內(nèi)容并沒有形成一個(gè)系統(tǒng)的知識(shí)體系,因此,教師就應(yīng)幫助學(xué)生歸納總結(jié)出四種計(jì)算浮力的方法,分別是利用阿基米德原理計(jì)算(公式法)、利用漂浮或懸浮條件計(jì)算(平衡法)、利用兩次測重之差計(jì)算(稱重法),以及用壓力差法計(jì)算(壓力差法).但上述四種計(jì)算浮力的基本方法中,并非在任何情況下這些方法都能單獨(dú)用來求解浮力問題,此時(shí)可以教學(xué)生用表格的形式歸納總結(jié)每種方法的適用條件(表1).
事實(shí)上,浮力規(guī)律都是科學(xué)家從生活事實(shí)的分析中概括出來的,因此浮力的教學(xué)應(yīng)該結(jié)合物理現(xiàn)象和生活實(shí)際,設(shè)計(jì)出合理的方法轉(zhuǎn)變學(xué)生的前概念,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,將冗雜的浮力知識(shí)進(jìn)行歸納總結(jié),讓學(xué)生能夠掌握方法學(xué)會(huì)學(xué)習(xí).浮力的學(xué)習(xí)應(yīng)如此,其他亦如此.