黨的十九大報告指出,要全面貫徹黨的教育方針,落實立德樹人根本任務(wù),發(fā)展素質(zhì)教育,推進教育公平。在此背景下,如何在初中物理教學(xué)中融入勞動教育,培養(yǎng)學(xué)生的勞動意識和創(chuàng)新精神,成為教師關(guān)注的重點。本文以“浮力”為例,探討在物理課程教學(xué)中融入勞動教育的實踐路徑。教師通過創(chuàng)設(shè)與生活和勞動實踐相關(guān)的教學(xué)情境,引導(dǎo)學(xué)生在勞動實踐中感受物理知識的應(yīng)用價值,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實踐能力。
一、教材分析
“浮力”主要內(nèi)容包括浮力的產(chǎn)生、浮力的大小及影響因素、阿基米德原理等,本章涉及的知識點與日常生活和勞動實踐密切相關(guān),如游泳、船舶的浮沉、氣球的升降等現(xiàn)象都蘊含著浮力的原理。本章還涉及與勞動實踐相關(guān)的力學(xué)知識,如重力、浮力等。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中需要綜合運用這些知識解決實際問題。因此,教師在教學(xué)中要注重引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識與生活和勞動實踐相聯(lián)系,通過設(shè)計探究實驗和動手實踐活動,讓學(xué)生在親身體驗中感受知識的應(yīng)用價值,提高解決實際問題的能力。
二、學(xué)情分析
學(xué)生正處于青春期,好奇心強,動手能力也強,喜歡參與實踐活動,但他們的抽象邏輯思維尚未完全發(fā)展成熟,對物理知識的理解還需要借助直觀感知和動手操作。因此,教師在教學(xué)中要充分考慮學(xué)生的認知特點和學(xué)習(xí)需求,創(chuàng)設(shè)生動有趣的教學(xué)情境,引導(dǎo)學(xué)生在動手實踐中感知和理解物理知識。教師也要注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和創(chuàng)新意識,鼓勵學(xué)生通過自主探究和合作學(xué)習(xí),提高解決問題的能力,也要充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,讓學(xué)生在實踐中感受學(xué)習(xí)的樂趣和成就感,促進學(xué)生全面發(fā)展。
三、教學(xué)目標
1.通過探究實驗和動手實踐,掌握浮力的概念和產(chǎn)生條件,理解影響浮力大小的因素,掌握阿基米德原理,學(xué)會分析和解決與浮力相關(guān)的實際問題。
2.通過設(shè)計探究實驗和勞動實踐活動,掌握科學(xué)探究的基本方法,提高動手操作和問題解決能力,培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度和創(chuàng)新意識。
3.通過勞動實踐體驗,感受勞動創(chuàng)造的樂趣,增強勞動認知,樹立正確的勞動價值觀。
四、教學(xué)重難點
教學(xué)重點:
1.浮力的概念和產(chǎn)生條件。
2.阿基米德原理。
3.浮力的應(yīng)用。
教學(xué)難點:
1.影響浮力大小的因素分析。
2.阿基米德原理的推導(dǎo)和應(yīng)用。
3.將物理知識與勞動實踐相結(jié)合,解決實際問題。
五、教學(xué)過程
(一)創(chuàng)設(shè)情境,引入新課
教師:同學(xué)們,今天我們要學(xué)習(xí)一個新的物理知識——浮力。在我們的生活和勞動中,處處都有浮力的存在,比如,你們夏天去游泳時,是不是感覺自己在水中變輕了許多?再如,近期我們學(xué)校組織大家參加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)勞動,同學(xué)們在水稻田里插秧時,是不是感覺走路更加吃力?這些現(xiàn)象的背后都是浮力在起作用。
學(xué)生甲:老師,我還注意到,在游泳時,身體越胖的人越容易浮在水面上,這也與浮力有關(guān)嗎?
教師:沒錯,人的胖瘦與浮力大小有一定關(guān)系。那么大家再想想,還有哪些生活或勞動場景中有浮力的存在呢?
學(xué)生乙:老師,暑假我跟著爸爸出海打漁,發(fā)現(xiàn)漁船裝滿了魚后,船身會明顯下沉一些。這是不是也與浮力相關(guān)?
教師:是的。同學(xué)們舉的例子都很有代表性!看來大家對浮力并不陌生,在生活和勞動實踐中已經(jīng)積累了不少相關(guān)經(jīng)驗。那么,今天我們就一起來探究一下,浮力到底是什么?它與哪些因素有關(guān)?在勞動生產(chǎn)中又有哪些應(yīng)用呢?
學(xué)生丙:老師,我還有個問題。魚在水里可以自在地游動,氣球在空中慢慢上升。這兩種現(xiàn)象看起來不太一樣,它們都與浮力有關(guān)嗎?
教師:這個問題問得好!魚之所以能在水中游動,氣球之所以能夠上升,它們的確都受到了浮力的作用,但產(chǎn)生這兩種現(xiàn)象的原因略有不同。這正是我們今天要探究的核心問題之一。
學(xué)生?。豪蠋煟以趲桶职址N菜時發(fā)現(xiàn),一些蔬菜需要用竹竿搭起來,讓藤蔓向上生長。這種做法也利用了浮力原理嗎?
教師:你的觀察和思考很有探究價值!利用竹竿搭架種植蔬菜,主要是為了讓植株獲得更多的陽光照射,提高產(chǎn)量,這種做法與浮力的關(guān)系不大,但體現(xiàn)了勞動者的智慧。同學(xué)們在勞動實踐中還有類似的發(fā)現(xiàn)嗎?
學(xué)生紛紛舉手,分享自己在勞動中的觀察和疑問。
教師總結(jié):通過大家的分享,我們不難發(fā)現(xiàn),浮力現(xiàn)象在生活和生產(chǎn)中無處不在。作為勞動者,我們要學(xué)會積極思考,善于發(fā)現(xiàn)問題。只有理論聯(lián)系實際,把書本知識與生活和勞動實踐相結(jié)合,我們的學(xué)習(xí)才會更加深入和扎實。好了,接下來就讓我們帶著疑問和興趣,一起走進浮力的探究之旅吧!
(設(shè)計意圖:本環(huán)節(jié)的主要目的是激發(fā)學(xué)生的探究興趣,引導(dǎo)學(xué)生主動思考浮力現(xiàn)象與日常生活和勞動實踐的聯(lián)系。教師通過呈現(xiàn)游泳、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等具體情境,吸引學(xué)生注意力,鼓勵學(xué)生暢所欲言,引出探究問題。在師生互動中,教師善于捕捉學(xué)生的思考亮點,及時予以肯定和引導(dǎo),幫助學(xué)生增強了自信心和主人翁意識。在輕松愉悅的課堂氛圍中,學(xué)生敢于表達自己的想法,積極參與探究,這體現(xiàn)了學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體的地位和作用,彰顯了以學(xué)生發(fā)展為本的教育理念。)
(二)合作探究,構(gòu)建知識體系
教師:同學(xué)們,通過剛才的討論,我們對浮力有了一些初步的認識,下面我們通過一系列的探究活動,來深入理解浮力的相關(guān)知識。首先,請大家分成若干小組,每組4~5人。然后,請各小組圍繞“浮力的存在”和“阿基米德原理”兩個主題,根據(jù)課本上的實驗步驟自主設(shè)計探究方案。
(學(xué)生分組討論,教師巡視指導(dǎo))
教師:好了,探究方案討論得怎么樣了?我看到有的小組已經(jīng)開始動手實驗了,先讓我們來看看第一小組的成果吧!
第一小組組長:我們小組探究的是浮力的存在。我們將一個雞蛋放入盛有清水的燒杯中,發(fā)現(xiàn)雞蛋沉入水底;當(dāng)我們在水中加入食鹽并攪拌均勻后,雞蛋慢慢上浮,最后漂浮在水面上,這說明雞蛋在鹽水中受到的浮力比在清水中更大。
教師:第一小組的實驗設(shè)計得非常巧妙,通過改變水的密度,直觀地呈現(xiàn)了浮力作用的變化,這個實驗也啟發(fā)我們,在勞動生產(chǎn)中可以利用食鹽等物質(zhì)來調(diào)節(jié)液體密度,使某些物體漂浮或下沉,方便我們進行加工和運輸。
第二小組組長:我們小組探究的是阿基米德原理。我們測量了幾個不同體積和質(zhì)量的物體,分別稱量它們在空氣中和完全浸沒在水中的重力,發(fā)現(xiàn)它們在水中的重力都小于在空氣中的重力,而重力的差值恰好等于排開的水的量。由此我們猜想,浮力的大小可能跟排開的水的體積有關(guān)。
學(xué)生:我有個疑問,如果把物體浸沒在其他液體中,浮力大小是否也遵循這個規(guī)律呢?
教師:這個問題很有探究價值!我們可以用不同的液體,如酒精、油等,重復(fù)剛才的實驗,看看結(jié)論是否一樣。這對我們理解阿基米德原理有重要意義。
(學(xué)生分組繼續(xù)探究,教師巡視指導(dǎo))
教師:我們再來看看第三小組的探究成果。
第三小組組長:我們小組利用彈簧測力計測量了幾個密度不同的物體在水中受到的浮力,發(fā)現(xiàn)它們排開的水的體積雖然相同,但所受浮力卻不一樣,這說明浮力不僅跟排開的水的體積有關(guān),還跟物體的密度有關(guān)。下面我們制作一個思維導(dǎo)圖(見圖1),梳理一下剛才所學(xué)的知識點。
學(xué)生踴躍制作,分享自己的見聞和思考。
教師總結(jié):通過一系列的合作探究,我們可以得出以下結(jié)論:第一,浮力的存在與物體是否被液體完全浸沒無關(guān),只要物體與液體接觸,就會受到浮力;第二,浮力的大小跟排開的液體的體積成正比,跟液體的密度也成正比,這就是阿基米德原理的內(nèi)容。在今后的學(xué)習(xí)和勞動中,我們要學(xué)會運用這一原理去分析和解決實際問題,體會科學(xué)的價值。
(設(shè)計意圖:本環(huán)節(jié)的主要目的是引導(dǎo)學(xué)生通過小組合作探究,在動手實踐中建構(gòu)和內(nèi)化新知。教師為學(xué)生提供探究主題和實驗材料,鼓勵學(xué)生自主設(shè)計方案,開展探究,在探究過程中,學(xué)生通過動手操作、觀察記錄、小組討論等方式,親身體驗知識生成的過程,加深對浮力知識的理解和掌握。教師鼓勵學(xué)生利用所學(xué)知識解釋生活和勞動中的相關(guān)現(xiàn)象,體現(xiàn)了知識與生活、科學(xué)與勞動的緊密聯(lián)系,讓學(xué)生學(xué)會用科學(xué)的眼光觀察世界,懂得把所學(xué)知識運用到生產(chǎn)實踐中,這對培養(yǎng)學(xué)生的勞動意識和創(chuàng)新能力具有重要意義。)
(三)拓展延伸,強化應(yīng)用
教師:同學(xué)們,通過前面的學(xué)習(xí),我們已經(jīng)掌握了浮力的基本概念和阿基米德原理。今天,我們將走進校園生活,看看浮力在日常勞動中有哪些應(yīng)用,大家知道,我們學(xué)校的游泳池每天都需要清潔,這就是一個很好的勞動實踐機會,我們一起去游泳池,運用所學(xué)知識,感受勞動的快樂吧!
(師生來到游泳池邊)
教師:同學(xué)們,你們觀察到游泳池里漂浮著一些落葉和垃圾,如何快速清理掉它們呢?
學(xué)生甲:老師,我們可以用泳池邊上的撈網(wǎng)兜把它們撈起來。
教師:用撈網(wǎng)兜撈垃圾的確是一個簡單直接的辦法,但你們再想想,如果落葉太小,網(wǎng)兜的網(wǎng)眼又太大,兜起來會不會有困難?
學(xué)生乙:老師,如果撈不干凈,我們可以下到水里用手一點點撈。
教師:下水撈垃圾確實可以解決撈網(wǎng)兜漏撈的問題,但在實際工作中,長時間在水中勞作會很累,打撈的效率不高,而且也不安全。這時,我們可以利用浮力原理設(shè)計一些打撈工具。同學(xué)們想到了什么好辦法嗎?
學(xué)生丙:我們可以找一些不易沉入水中的大塊泡沫板,把它們圍成一圈,像魚塘圍網(wǎng)那樣把落葉圈在中間,再用撈網(wǎng)兜一網(wǎng)兜上來。
學(xué)生?。簩Π?!還可以用粗細合適的PVC管,扎成方形的框架,四角系上漂浮的塑料瓶。這樣,框架就能漂在水面上,還能撐起一個大口袋,把落葉圈起來撈掉。
教師:同學(xué)們的設(shè)計都很巧妙!我們利用輕質(zhì)材料的浮力特性,就能做出簡單實用的打撈工具。我們不妨動手試驗一下,看看利用浮力原理,能在多大程度上減輕打撈的勞動強度,提高勞動效率。
(師生利用泡沫板、PVC管等材料制作打撈工具,并投入使用)
學(xué)生戊:哇,泡沫板圍成的圈,可以輕松將落葉圈到一起,再用撈網(wǎng)兜一撈,就能撈起好多落葉!
學(xué)生己:PVC管做的框架也很管用!框架輕巧又穩(wěn)定,放進水里轉(zhuǎn)一圈,就能把大片落葉圍起來,勞動強度比直接下水撈小多了。
教師:看到了嗎?通過發(fā)揮材料的浮力特性,我們成功減輕了打撈落葉的勞動強度,撈起的落葉也更多了。同學(xué)們,這就是科學(xué)知識在生活勞動中的應(yīng)用價值!
學(xué)生?。豪蠋?,我還想到,游泳池里經(jīng)常會有人的眼鏡、戒指等物品不慎掉落,如果用這種漂浮的工具打撈,效果會不會更好一些?
教師:你的想法很有創(chuàng)意!一般來說,眼鏡、戒指等小物品,在水中會直接下沉,用浮力打撈的確不太容易奏效,但我們可以在打撈框上再做些改進,如在框底部加裝細網(wǎng)兜,說不定能收集到沉在池底的小物件。這些設(shè)計靈感的涌現(xiàn),正是大家運用科學(xué)知識、動手實踐的結(jié)果。
學(xué)生丙:對啊,我們還可以嘗試用不同的材料組合,或改變框架的形狀,看看能否打撈到更多池底的垃圾。
教師:好主意!我們可以發(fā)動全班同學(xué),集思廣益,利用身邊的各種材料,嘗試更多框架結(jié)構(gòu),看看哪種設(shè)計最好用,這個過程就是一次在勞動實踐中發(fā)現(xiàn)問題、創(chuàng)新方案、檢驗成果的科學(xué)探究歷程。
(師生合力完成泳池清理,開展打撈工具設(shè)計比賽,并形成總結(jié),見表1。)
教師總結(jié):通過這次勞動實踐,大家感受到了勞動創(chuàng)造的快樂。更重要的是,我們運用浮力知識,在動手制作工具的過程中加深了對知識的理解,學(xué)會在生活中靈活應(yīng)用科學(xué),這不僅提高了勞動效率,還鍛煉了我們發(fā)現(xiàn)問題、創(chuàng)新實踐的能力,希望大家今后多接觸一些生活和生產(chǎn)實踐,這樣就會收獲更多將知識學(xué)以致用的機會,在理論聯(lián)系實際的過程中,我們必將收獲更多!
(設(shè)計意圖:本環(huán)節(jié)選取校園生活中清理游泳池的勞動實踐作為載體,引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用浮力知識,設(shè)計和制作打撈工具,在動手實踐中感悟科學(xué)知識的應(yīng)用價值。教學(xué)過程注重學(xué)生的主體體驗,鼓勵學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)造力,積極參與工具制作和使用,在親身實踐中提升動手能力和創(chuàng)新意識。學(xué)生通過觀察分析問題,構(gòu)思可行的解決方案,并付諸實踐檢驗,在“提出問題—設(shè)計方案—動手實踐—優(yōu)化改進”的探究過程中,發(fā)展了理論聯(lián)系實際的綜合能力。)
六、教學(xué)反思
本次教學(xué)立足學(xué)生生活實際,將浮力知識教學(xué)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)勞動實踐相結(jié)合,讓學(xué)生在真實情境中感受科學(xué)的價值,提升學(xué)生運用科學(xué)知識解決實際問題的能力。教學(xué)過程遵循學(xué)生的認知規(guī)律,設(shè)計了情境導(dǎo)入、合作探究、拓展延伸等環(huán)節(jié),充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和探究欲望,學(xué)生在主動建構(gòu)知識的同時,也在與人協(xié)作、動手實踐中發(fā)展了科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。
不過,本節(jié)課在勞動實踐環(huán)節(jié)的設(shè)計上還有待加強,由于受場地、時間等條件限制,學(xué)生參與勞動的時間相對較短,實踐內(nèi)容也不夠豐富,難以充分體驗勞動實踐的完整過程。今后在設(shè)計教學(xué)時,教師要進一步創(chuàng)新勞動實踐形式,如利用綜合實踐活動課開展系列勞動,從而獲得更全面、更深入的勞動體驗。在知識應(yīng)用環(huán)節(jié),學(xué)生對浮力原理的運用還主要集中在感性認識層面,缺乏系統(tǒng)的定量分析,為了幫助學(xué)生真正學(xué)以致用,教師還需進一步優(yōu)化教學(xué)設(shè)計,提升學(xué)生分析和解決復(fù)雜實際問題的能力。
總之,在學(xué)科教學(xué)與勞動實踐相融合的道路上,我們要不斷深化課程改革,整合多方資源,以開放的姿態(tài)、創(chuàng)新的思維讓勞動教育落到實處。在理論與實踐的反復(fù)交互中,推動學(xué)生全面發(fā)展、個性發(fā)展,培養(yǎng)他們成為新時代有理想、有本領(lǐng)、有擔(dān)當(dāng)?shù)暮细窠ㄔO(shè)者和可靠接班人。
(作者單位:山東省日照第二中學(xué))
編輯:張俐麗