發(fā)布時(shí)間:2023-09-27 10:23:07
序言:作為思想的載體和知識(shí)的探索者,寫作是一種獨(dú)特的藝術(shù),我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇初中物理浮力的定義,期待它們能激發(fā)您的靈感。
關(guān)鍵詞:浮力;教材;分析比較
中圖分類號(hào):G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1003-6148(2017)5-0070-3
我國現(xiàn)行初中物理教科書有多個(gè)版本,在內(nèi)容與結(jié)構(gòu)上存在諸多不同之處,針對(duì)部分教師把單一教材(教科書)作為唯一教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)常常出現(xiàn)教學(xué)偏差的現(xiàn)象,分析和比較這些教材,能為老師更好地教和學(xué)生更好地學(xué)提供相應(yīng)的理論指導(dǎo),各種版本的教材其實(shí)也是很好的參考書。
1 七種版本教材“認(rèn)識(shí)浮力”引入的比較
1.1 七種版本教材“認(rèn)識(shí)浮力”的引入
人教版、蘇科版、滬科版、教科版、上教版都是向?qū)W生展示圖片或進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來介紹浮力,并在此基礎(chǔ)上給出浮力的定義;滬粵版和北師大版則是向?qū)W生演示實(shí)驗(yàn)或讓學(xué)生自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)浮力,并總結(jié)出浮力的定義。如表1所示:
物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,物理學(xué)的基本規(guī)律大都是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上歸納總結(jié)出來的。通過演示實(shí)驗(yàn)可以更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,使其積極主動(dòng)地投入到學(xué)習(xí)中,某些物理概念比較抽象,學(xué)生不好理解,讓學(xué)生動(dòng)手自己做實(shí)驗(yàn),親歷物理知識(shí)的生成過程,有利于加深學(xué)生對(duì)物理概念的理解。因此,通過表1的比較可以看出,滬粵版和北師大版教材在內(nèi)容結(jié)構(gòu)上的安排明顯有別于其他五種版本,足見其的一番良苦用心。
1.2 七種版本教材“浮力”概念的描述
七種版本教材“浮力”的定義不盡相同,主要差異在于浮力的方向和物體處于何種物質(zhì)中的描述,如表2所示。
從上述的表格中不難看出,不同版本的教材描述浮力的定義有些許差異。我們應(yīng)該教給學(xué)生一個(gè)怎樣的“浮力”定義,是一個(gè)不可回避的問題,可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮:
(1)浮力產(chǎn)生的原因:浮力是由于流體對(duì)物體向上和向下的壓力差所產(chǎn)生的。因?yàn)樯舷卤砻娴膲毫Σ钆c物體上下表面形成的壓強(qiáng)差有關(guān),液體和氣體統(tǒng)稱為流體,所以浮力與液體壓強(qiáng)和大氣壓強(qiáng)有關(guān)。
(2)浮力的方向與什么因素有關(guān):在地球上,由于液體、氣體對(duì)物體表面的壓力都源自于自身的重力,所以浮力的方向與重力方向有關(guān)。物體浸在液體或氣體中,前后、左右受力平衡,因此浮力的方向是豎直向上的。
(3)在對(duì)浮力教學(xué)的過程中是否要提及氣體的浮力,課程標(biāo)準(zhǔn)中提到:通過實(shí)驗(yàn)探究了解液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)。知道大氣壓強(qiáng)及其與人類生活的關(guān)系。了解流體的壓強(qiáng)與流速的關(guān)系及其在生活中的應(yīng)用。
從上述表格中可以看到大部分教材只對(duì)液體的浮力,不涉及氣體的浮力。這樣不利于學(xué)生對(duì)浮力概念的正確認(rèn)識(shí),也不利于后面的教學(xué),達(dá)不到課程標(biāo)準(zhǔn)中的要求。從“浮力”定義的描述用詞“一切”與“無論”、“浸在”與“浸入”、“托”的使用上看,值得老師們思考和準(zhǔn)確拿捏。
1.3 七種版本教材“探究空氣浮力”實(shí)驗(yàn)的描述
滬科版教材上有演示探究氣體浮力的實(shí)驗(yàn),并會(huì)讓同學(xué)深入探究,通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象總結(jié)浮力的概念,如表3所示。
通過讓學(xué)生自己動(dòng)手探究氣體的浮力,可以讓學(xué)生更加準(zhǔn)確、全面地理解浮力的概念。
1.4 七種版本教材“探究性實(shí)驗(yàn)”的安排
七種版本教材都有安排探究性實(shí)驗(yàn),但在細(xì)節(jié)上有所差別。例如:“探究浮力大小與哪些因素有關(guān)”,北師大版和滬粵版是提出猜想―設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)―進(jìn)行實(shí)驗(yàn)―記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(書上有詳細(xì)的步驟,并設(shè)有填空)―歸納總結(jié)(設(shè)有填空)。其他版本都是提出猜想―設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)―進(jìn)行實(shí)驗(yàn)―記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(省略)―歸納總結(jié)(直接給出一段完整的句子)。具體內(nèi)容如表4所示。
初中物理除了讓學(xué)生掌握物理基礎(chǔ)知識(shí)還注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。在對(duì)問題的探究過程中,學(xué)生應(yīng)積極參與、動(dòng)腦筋思考、動(dòng)手操作、了解和掌握實(shí)驗(yàn)的全過程、加深對(duì)知識(shí)的理解。北師大版和滬粵版在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力方面有了不一樣的呈現(xiàn)方式和突出要求。
2 七種版本初中物理教材比較研究的啟示與思考
2.1 初中物理概念教學(xué)也應(yīng)嚴(yán)謹(jǐn)
在初中物理概念教學(xué)過程中,我們給學(xué)生的定義即使是階段性的,也必須是去偽存真,不能讓學(xué)生在潛意識(shí)中形成偏離發(fā)展方向的、錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)[1]。如果教師在教學(xué)中處理不當(dāng),學(xué)生容易將概念定位成浮力由液體產(chǎn)生,而忽略了實(shí)質(zhì),浮力是由壓強(qiáng)差造成,不利于后面階段的教學(xué)。這樣的描寫可能使初中學(xué)生在潛意識(shí)中對(duì)浮力概念的構(gòu)建“偏離正道”,因此初中物理概念必須具有嚴(yán)謹(jǐn)性。
2.2 注重呈現(xiàn)物理知識(shí)的重演過程
教師不是簡單地把物理知識(shí)呈現(xiàn)給學(xué)生,而是要帶領(lǐng)同學(xué)們經(jīng)歷一個(gè)由“潛在”到“存在”的重演知識(shí)的發(fā)生過程。教師要鼓勵(lì)學(xué)生自己概括、推理、證明,培養(yǎng)他們分析問題和討論問題的能力。在科學(xué)理論發(fā)展的過程中恰恰存在著學(xué)生必須要感受和體驗(yàn)的緘默知識(shí)。
2.3 創(chuàng)造性地“用活”各版本教材
部分教師常常把單一教材(教科書)作為教學(xué)標(biāo)準(zhǔn),極易出現(xiàn)教學(xué)偏差,物理教師特別是初級(jí)物理教師需要廣泛收集教材資源,多分析各版本教材。從課標(biāo)和學(xué)生認(rèn)知規(guī)律出發(fā),深入分析教材資源,了解編者的編寫意圖,根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況對(duì)教材進(jìn)行取舍、擴(kuò)充、重組,創(chuàng)造性地“用活”新教材,真正做到用教材教[2],用一個(gè)嶄新的思路去整合教材。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:初中;物理實(shí)驗(yàn)教學(xué);興趣與能力;培養(yǎng)
物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,觀察和實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)物理的基本方法,它們是獲得感性認(rèn)識(shí)、探索物理規(guī)律、認(rèn)識(shí)物理世界的基本手段,。初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)在激發(fā)和穩(wěn)定學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的興趣、提高學(xué)生的觀察能力和動(dòng)手操作能力、培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度、掌握科學(xué)方法方面起著不可替代的作用。
一、充分調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)性,使課堂教W達(dá)到最佳效果
興趣是人們認(rèn)識(shí)客觀世界的一種內(nèi)部心理傾向,是一個(gè)人獲得知識(shí)、開闊視野、推動(dòng)學(xué)習(xí)的一種內(nèi)部強(qiáng)勁的驅(qū)動(dòng)力。孔子曰:“知之者不如好之者,好之者不如樂之者。”“興趣是最好的老師”。初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)鍵是興趣,初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)性,使學(xué)生從“好學(xué)”到“樂學(xué)”再到“會(huì)學(xué)”“創(chuàng)造性地學(xué)”,使課堂教學(xué)達(dá)到最佳效果。例如,在《升華和凝華》一節(jié)的教學(xué)中,由于生活中給學(xué)生提供的感性認(rèn)識(shí)不足,所以,學(xué)生盡管能順利地背誦升華、凝華的定義,但到運(yùn)用概念來解釋生活中的相關(guān)現(xiàn)象時(shí),往往會(huì)感到束手無策或發(fā)生許多錯(cuò)誤。針對(duì)這一問題,我設(shè)計(jì)了一個(gè)有趣的升華和凝華的演示實(shí)驗(yàn):取一個(gè)平底燒瓶,底部加入少量萘粉,頂部插入一些枯樹枝,用酒精燈對(duì)燒瓶底部微微加熱,不一會(huì)兒就看到枯樹枝上已是銀裝素裹,一場(chǎng)奇異的“六月飄雪”的景致便出現(xiàn)在學(xué)生面前,讓學(xué)生無比興奮。這個(gè)實(shí)驗(yàn),既激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使他們產(chǎn)生參與和探索這種物態(tài)變化的強(qiáng)烈愿望,又給學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)提供了足夠的感性認(rèn)識(shí),降低了學(xué)習(xí)的難度。
二、加深學(xué)生對(duì)物理概念、定義的理解和掌握
加深對(duì)物理概念、定義的理解和掌握通常分兩個(gè)過程:一是從現(xiàn)象(感性認(rèn)識(shí))歸納出定義(理性認(rèn)識(shí));二是運(yùn)用概念、定義去解釋生活、生產(chǎn)中的實(shí)際問題,鞏固、深化對(duì)概念的理解。如何引導(dǎo)學(xué)生輕松地完成這兩個(gè)過程,物理教育家朱正元先生曾有過精辟的論述,他說,對(duì)于物理概念、物理規(guī)律等一些理論的東西,往往是“千言萬語說不清,一看實(shí)驗(yàn)便分明。”畫龍點(diǎn)睛地道出了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象在物理教學(xué)中的重要作用。因而,在進(jìn)行抽象的物理概念和物理規(guī)律的教學(xué)時(shí),教師可以創(chuàng)設(shè)學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)情景,并以學(xué)生獲得的結(jié)論為感性材料展開教學(xué),形成“發(fā)現(xiàn)問題―猜想―實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證―得出結(jié)論”教學(xué)活動(dòng)模式。
如在學(xué)習(xí)《浮力》一節(jié)時(shí),通過圖片引入了浮在液面的物體受到浮力后,教師提出問題:沉入水中的石頭受到浮力嗎?這時(shí),教師出示一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì),在彈簧測(cè)力計(jì)下端掛一個(gè)物體,教師引導(dǎo)學(xué)生觀察此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)指針的位置,用手托住物體,再引導(dǎo)學(xué)生觀察,彈簧測(cè)力計(jì)的指針縮短了,說明物體受到手向上的托力,然后將物體放人水中,引導(dǎo)學(xué)生觀察彈簧測(cè)力計(jì)的指針也縮短了,這時(shí),巧妙地利用實(shí)驗(yàn)便可以很好的促進(jìn)學(xué)生的思考。我給學(xué)生準(zhǔn)備了大燒杯、石塊、線、水、彈簧測(cè)力計(jì)等實(shí)驗(yàn)儀器,學(xué)生主動(dòng)積極地進(jìn)行思考、討論和反復(fù)的實(shí)驗(yàn)探究,氣氛很熱烈,同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)出了實(shí)驗(yàn)方案:將石塊放入水中,彈簧測(cè)力計(jì)指針縮短了,說明了石塊放入水中時(shí)受到浮力;教師引導(dǎo)學(xué)生:同學(xué)們得到縮短的多少都相等嗎?從而得出浮力的大小。學(xué)生應(yīng)用此方法,得出浮力的大小等于物體在空氣中的物重減去物體在液體中的物重;再引導(dǎo)學(xué)生觀察,當(dāng)物體浸沒前彈簧測(cè)力計(jì)指針怎樣變化?物體浸沒后彈簧測(cè)力計(jì)指針又怎樣變化?這樣,學(xué)生經(jīng)過自己的思考提出問題、自己想辦法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、得出結(jié)論,很有成就感。
經(jīng)過這一系列的實(shí)驗(yàn)探究過程,學(xué)生不僅知道了浮力的產(chǎn)生、浮力的大小,還知道物體浸沒前浮力大小與深度成正比;物體浸沒后浮力大小與深度無關(guān)。
三、讓學(xué)生親自動(dòng)手,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)地分析問題、解決問題的能力
古人云:“授人以魚,不如授人以漁。”好的方法是打開知識(shí)寶庫的金鑰匙。學(xué)會(huì)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法比學(xué)到知識(shí)本身收獲更大,時(shí)效更長。教師可以盡量多給學(xué)生親自動(dòng)手、動(dòng)腦的機(jī)會(huì),以此培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)地分析問題、解決問題的能力。
物理實(shí)驗(yàn)本身就是一個(gè)操作過程。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),每個(gè)人都有操作機(jī)會(huì);在演示實(shí)驗(yàn)中,可讓部分學(xué)生配合教師一起完成實(shí)驗(yàn),條件許可時(shí),可將演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生實(shí)驗(yàn);課外小實(shí)驗(yàn)更是學(xué)生操作的天地,如在學(xué)習(xí)量筒、彈簧秤、天平等知識(shí)后,可布置小實(shí)驗(yàn)-自制天平、量筒、橡皮測(cè)力計(jì)等,學(xué)生的積極性一定會(huì)很高,效果一定會(huì)更好。
應(yīng)盡量多給學(xué)生親自動(dòng)手、動(dòng)腦的機(jī)會(huì),這對(duì)提高學(xué)生的操作能力是很有幫助的。一次在做水的末溫的計(jì)算題時(shí),通過計(jì)算求出水的末溫為134.3℃,我巧妙地引導(dǎo)大家一起回憶曾做過的觀察水沸騰的實(shí)驗(yàn)后,學(xué)生很快明白:“喔,在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,水沸騰的溫度保持在100℃,所以水溫不可能達(dá)到134.3℃。”聯(lián)系生活,培養(yǎng)學(xué)生的觀察和應(yīng)用能力,聯(lián)系學(xué)生在生活中十分熟悉的物理現(xiàn)象,巧妙地突破了解題中的難點(diǎn),學(xué)生既提高了物理解題能力,又進(jìn)行了物理思維訓(xùn)練,從而提高了學(xué)生分析問題的深刻性、靈活性。
1思維教學(xué)在物理教學(xué)中的實(shí)施
1.1提高現(xiàn)代物理思維意識(shí)
1.1.1思維品質(zhì)
個(gè)體思維智力特征具有后天習(xí)得性.完整思維品質(zhì)包括思維的深刻性、靈活性、廣闊性、敏捷性、獨(dú)創(chuàng)性和批判性.中學(xué)生思維結(jié)構(gòu)存在著個(gè)體差異性,有的學(xué)生感到物理學(xué)習(xí)輕松,而有的學(xué)生可能感覺物理學(xué)習(xí)有障礙、疑難問題較多,學(xué)生物理學(xué)習(xí)障礙產(chǎn)生原因與他們的思維品質(zhì)有著密切的關(guān)系.
1.1.2物理思維的獨(dú)特性
物理學(xué)的研究方法具有特殊性,思維因依賴一定的思維軌跡運(yùn)轉(zhuǎn),體現(xiàn)了物理思維的獨(dú)特性.有人說,沒有什么比成功更能增加滿足的感覺,也沒有什么比成功更能鼓起進(jìn)一步求得成功的努力.成功能帶給他們喜悅和憧憬,提高學(xué)生對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣和充滿自信感.
1.1.3發(fā)散性思維
初中階段的學(xué)習(xí),學(xué)生的思維已從簡單的直觀思維向抽象的復(fù)雜思維逐步過渡,所以在教學(xué)的過程中要注意有機(jī)的結(jié)合,不能偏重于任何一方.興趣教學(xué)能夠不斷提高學(xué)生現(xiàn)代的思維意識(shí),促使學(xué)生從多角度、全方位對(duì)問題進(jìn)行分析,培養(yǎng)良好的發(fā)散性思維,且能夠在很大程度上對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo),引導(dǎo)學(xué)生在思考過程中把靜、動(dòng)態(tài)思維有效地結(jié)合在一起,通過聯(lián)系、變化以及運(yùn)動(dòng)等方面對(duì)問題進(jìn)行更周全的思考,更好地把握住事情的本質(zhì).
1.1.4抽象思維能力
培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力,可以提高學(xué)生學(xué)業(yè)上取得比較好的成績,促進(jìn)學(xué)生在未來的發(fā)展.同時(shí)會(huì)促進(jìn)學(xué)生在未來崗位中的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ).?dāng)?shù)學(xué)、物理、化學(xué)等學(xué)科不僅需要嚴(yán)密的邏輯推理,還需要對(duì)其現(xiàn)象進(jìn)行有效的歸納,文科也需要抽象思維能力的推理和歸納,抽象的思維能力可以在一定的程度上提高他們的工作能力,促進(jìn)他們?cè)谑聵I(yè)上的發(fā)展和進(jìn)步.初中物理課程有時(shí)也需要學(xué)生用抽象的思維能力對(duì)其進(jìn)行有效的學(xué)習(xí),所以學(xué)生在初中物理課堂上訓(xùn)練抽象思維能力是行之有效的方法.
1.2質(zhì)疑問題
“質(zhì)疑”教育是“三個(gè)面向”的需要,借助“質(zhì)疑”教學(xué),教師只有轉(zhuǎn)變教育觀念,才能做到教學(xué)相長,讓學(xué)生在質(zhì)疑學(xué)習(xí)中有所發(fā)現(xiàn),有所領(lǐng)悟,這對(duì)于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣有著十分重要的作用.陶行知先生說過:“發(fā)明千千萬,起點(diǎn)是一問”.培育學(xué)生的質(zhì)疑提問的能力,改變學(xué)生只知“做答”的習(xí)慣,讓學(xué)生在不斷質(zhì)疑中試圖提出問題,在查資料、觀察、實(shí)驗(yàn)、討論等努力解決問題的過程中,養(yǎng)成具有科學(xué)探索的精神和創(chuàng)新意識(shí).物理知識(shí)固然重要,而學(xué)生樹立正確的人生觀將對(duì)學(xué)生終身受益.每個(gè)老師都要深知樹人比知識(shí)更重要這一理念.在物理課堂中可以培養(yǎng)學(xué)生通過實(shí)踐到理論到再實(shí)踐的思路;可以培養(yǎng)世界是物質(zhì)的、世界是運(yùn)動(dòng)的;發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的方法和能力.
2知識(shí)結(jié)構(gòu)、教學(xué)方法、思維方式有機(jī)結(jié)合
2.1物理概念的基礎(chǔ)是物理實(shí)驗(yàn)
許多概念是以兩個(gè)物理量比值來決定的.如v=s/t,I=Q/t,R=U/I,當(dāng)利用這些定義、公式進(jìn)行推理時(shí),脫離不開它的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),如電阻的概念在初中教材中的定義是,一切導(dǎo)體都有阻礙電流的性質(zhì),導(dǎo)體兩端電壓跟通過導(dǎo)體的電流強(qiáng)度的比值表示導(dǎo)體的電阻,即R=U/I.物理規(guī)律與實(shí)驗(yàn)緊密相連,如歐姆定律,通過實(shí)驗(yàn)得到結(jié)論,表達(dá)了三個(gè)物理量之間的聯(lián)系.
2.2遇到難理解的問題,借助實(shí)驗(yàn)
在難以理解的概念和難以解答的習(xí)題時(shí),可以借助物理實(shí)驗(yàn),通過學(xué)生做小實(shí)驗(yàn),然后再解答,豁然開朗.如在講授“慣性及慣性作用”時(shí),慣性是一個(gè)較抽象的概念,對(duì)學(xué)生來講有先入為主的錯(cuò)誤.比如在勻速行駛的火車上,向上豎直跳起,還會(huì)落回原位嗎?學(xué)生常得出錯(cuò)誤答案:落在原處后方.這時(shí)讓學(xué)生動(dòng)手作一個(gè)慣性的小車,讓小車勻速前進(jìn)時(shí)從裝在小車上的筒內(nèi)彈出一個(gè)小球,接著小球落到筒內(nèi),進(jìn)而解決了學(xué)生困惑的問題.
2.3知識(shí)、教法、思維協(xié)調(diào)一體
知識(shí)結(jié)構(gòu)、教法結(jié)構(gòu)、思維結(jié)構(gòu)緊密結(jié)合加強(qiáng)物理知識(shí)的掌握,促進(jìn)思維能力呈螺旋上升的架構(gòu).清晰明確的教學(xué)結(jié)構(gòu)脈絡(luò),充分展示實(shí)驗(yàn)的方法及受力分析方法.如在學(xué)習(xí)“浮力”時(shí),可以向?qū)W生演示實(shí)驗(yàn),讓木塊在水中靜止,通過推理說明它在液面平衡的原因———托力等效的力是浮力.演示實(shí)驗(yàn)在彈簧秤下方懸掛鉤碼而緩緩浸入水中,通過彈簧秤的示數(shù)逐漸減小,說明浸入液體中的物體也受浮力,使學(xué)生了解測(cè)量浮力的方法.明確浮力是液體作用于物體上的力,它的大小與浸入液體的體積有關(guān),方向豎直向上.實(shí)驗(yàn)與理論相結(jié)合,創(chuàng)設(shè)物理情境,從而明確浮力的實(shí)質(zhì),將難以理解掌握的問題轉(zhuǎn)化為簡單易懂的問題.接下來可以將實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容逐步深化,研究不規(guī)則物體浮在水上時(shí),物體所受浮力及浮力大小的決定因素:(1)將彈簧秤緩慢放下,讓懸掛的金屬塊漸漸浸入水中;(2)更換酒精和食鹽水重復(fù)步驟(1)的操作;(3)讓物體浸在液體中的不同深度,讓學(xué)生觀察浮力的變化,從外在到內(nèi)涵有深刻意義.讓學(xué)生正確進(jìn)行受力分析,引導(dǎo)二力平衡和非平衡,分析浮沉條件;學(xué)生理解物體在什么條件下上浮,在什么條件下漂浮.通過實(shí)驗(yàn)學(xué)生對(duì)浮力產(chǎn)生的現(xiàn)象和問題逐漸產(chǎn)生濃厚的興趣,提高他們的邏輯思維能力與逆向思維能力.
3課外活動(dòng)發(fā)散思維空間
關(guān)鍵詞:物理;浮力;計(jì)算方法;應(yīng)用
“浮力”的教學(xué)內(nèi)容對(duì)于初中學(xué)生而言是難度較大的一節(jié),如何提高教學(xué)質(zhì)量,尋求對(duì)策,提高“浮力”內(nèi)容的教學(xué)效果,擺在了我們每一位物理教學(xué)工作者的面前。本人根據(jù)自己的教學(xué)情況及參閱有關(guān)資料,針對(duì)中考物理總復(fù)習(xí)情況,提出以下復(fù)習(xí)方法。
一、由壓力和液體壓強(qiáng)的知識(shí)引入浮力產(chǎn)生的根本原因和浮力的定義,讓學(xué)生準(zhǔn)確把握浮力產(chǎn)生的來龍去脈
例:邊長5厘米的正方體,浸沒在水中,上表面距水面10厘米處,正方體上表面和下表面受到的壓力差是多少?方向向上還是向下?
解析:正方體下表面受到水的壓強(qiáng)大于上表面受到水壓強(qiáng)。這是因?yàn)椋媳砻婢嗨娴纳疃刃∮谙卤砻婢嗨娴纳疃龋忠蛘襟w上下表面的面積相等。因此,下表面受到水的豎直向上的壓力大于上表面受到水的豎直向下的壓力,即F合=F下-F上,其合力是豎直向上的。
思考:長方體前后、左右四個(gè)側(cè)面是否也受到液體的壓力?左右兩側(cè)、前后兩側(cè)是否也會(huì)出現(xiàn)壓力差?答案是:正方體浸沒在水中,其左右兩個(gè)側(cè)面和前后兩個(gè)側(cè)面的面積分別相等,并且相對(duì)應(yīng)的部位距水面的深度相同,水對(duì)它們的壓強(qiáng)相等。所以立方體左右兩個(gè)側(cè)面和前后兩個(gè)側(cè)面受到水的壓力的大小分別相等,方向分別相反。
F合=0
結(jié)論:浮力產(chǎn)生的根本原因就是液體(氣體)對(duì)物體向上和向下的壓力差。
F浮(方向總是豎直向上)=F下(方向向上)-F上(方向向下)
實(shí)質(zhì):下表面的壓力大于上表面的壓力,浮力是上下表面的壓力差。
延伸:若物體沒有全部浸沒呢?物體沒有受到向下的壓力,即F浮=F下。
可見,浮力應(yīng)該定義為:浸在液體(氣體)里的物體受到液體的向上托的力叫浮力。
二、通過對(duì)比,得出物體受到浮力的條件,避免盲目套用公式
兩個(gè)正方體物塊A、B分別與容器底部和側(cè)壁緊密接觸(即容器壁與物體間無液體),往容器中倒水,則A物塊受浮力,B物塊不受浮力。
分析:當(dāng)物體與容器底部緊密接觸時(shí),兩個(gè)接觸面間就沒有液體滲入,物體的下表面不再受液體對(duì)它向上的壓強(qiáng),液體對(duì)它就失去了向上托的力,浮力當(dāng)然隨之消失了。水對(duì)臘塊B的底部沒有向上的壓力,由壓力差法知臘塊B沒有受到向上的浮力。同樣的道理,水里的橋墩因?yàn)樗畬?duì)橋墩的底部沒有向上的壓力,由壓力差法知橋墩沒有受到向上的浮力。潛水艇陷進(jìn)泥沙中很難浮起,也是這個(gè)道理。
由此可見,物體受到浮力的條件是:下表面受到的液體(氣體)的壓力不能為0(物體與容器底部不能緊密接觸)。
三、歸納浮力的計(jì)算方法,讓學(xué)生牢記
1.稱量法:F浮=G-F(用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)浮力)
2.壓力差法:F浮=F下-F上(用浮力產(chǎn)生的原因求浮力)。
3.F浮=G排或F浮=ρ液V排g(阿基米德原理求浮力,知道物體排開液體的質(zhì)量或體積時(shí)常用)
4.漂浮、懸浮的條件:F浮=G物(二力平衡求浮力)
四、列舉出物體浮沉的條件,理解決定物體浮沉的根本原因
五、讓學(xué)生通過討論得出浮力的應(yīng)用,注重理論聯(lián)系實(shí)際
1.輪船的工作原理
要使密度大于水的材料制成能夠漂浮在水面上的物體必須把它做成空心的,使它能夠排開更多的水。排水量:輪船滿載時(shí)排開水的質(zhì)量。單位t,由排水量m排可計(jì)算出排開液體的體積V排;排開液體的重力G排=m排g;輪船受到的浮力F浮=m排g,輪船和貨物共重G=m排g。
2.潛水艇的工作原理
潛水艇的下潛和上浮是靠改變自身重力來實(shí)現(xiàn)的。
六、對(duì)典型習(xí)題進(jìn)行分類,提高習(xí)題教學(xué)的效率
1.利用浮力的計(jì)算方法①求F浮和G或F
例⒈利用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)浮力,把一個(gè)受重力為15 N的物體浸沒在水中,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為5 N,物體受到的浮力為__N。
2.利用浮力的計(jì)算方法②求F浮、F上或F下
例2.某長方體高20 cm,底面積50 cm2,將它浸在水中,它的上表面距水面10 cm,上表面受到的壓強(qiáng)是__Pa,受到的壓力是__N;下表面受到的壓強(qiáng)是__Pa,受到的壓力是__N;此物體受到的浮力是__N。(g=10 N/kg)
3.利用方法③求F浮、ρ液或V排
例3.物體所受的重力為5 N,體積,當(dāng)它浸沒在水中時(shí)為5×10-4 m3,所受的浮力為__N,浮力和重力的合力為__N,方向__。
4.綜合運(yùn)用方法①和方法③求物體的密度或液體的密度
例4.在彈簧秤下掛一個(gè)密度為3×103kg/m3的物體,當(dāng)物體浸沒水中時(shí),彈簧秤示數(shù)是98 N,當(dāng)物體浸沒在另一種液體中時(shí),彈簧秤示數(shù)是58.8 N,求這種液體的密度是_________kg/m3。
關(guān)鍵詞:初中物理;有效教學(xué);策略
中圖分類號(hào):G63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1673-9132(2016)23-0121-02
DOI:10.16657/ki.issn1673-9132.2016.23.075
課堂教學(xué)是一門藝術(shù),作為初中物理教師,必須要響應(yīng)新課程改革號(hào)召,不斷探究新的教學(xué)途徑,提高課堂教學(xué)效益,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)能力和自主探究能力,切實(shí)提高初中物理課堂的教學(xué)質(zhì)量。以下是本文對(duì)初中物理有效教學(xué)策略的幾點(diǎn)嘗試與探索,僅供參考。
一、創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
實(shí)踐證明,在特定的情境中可以有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)力,發(fā)揮學(xué)生的主體優(yōu)勢(shì),提高學(xué)生探究問題的意識(shí)和思考問題的能力,讓學(xué)生意識(shí)到自己是學(xué)習(xí)的主人。因此,在教學(xué)過程中,我們要積極創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,營造輕松愉快的學(xué)習(xí)氛圍,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。例如,在教學(xué)“物態(tài)變化”這節(jié)課的時(shí)候,我創(chuàng)設(shè)了這樣一個(gè)教學(xué)情境:俗話說下雪不冷,化雪冷,通常在下雪時(shí)我們并沒有感覺很冷,但是化雪時(shí)卻感覺很冷,這是為什么呢?又如,在教學(xué)電學(xué)知識(shí)的時(shí)候,我創(chuàng)設(shè)了這樣一個(gè)情境:我們都知道高壓電是非常危險(xiǎn)的,但是我們卻經(jīng)常看到小鳥站在高壓線上,但卻并沒有發(fā)生我們想象中的觸電現(xiàn)象,這是為什么呢?再如,在教學(xué)“浮力”這節(jié)課的時(shí)候,我創(chuàng)設(shè)了這樣一個(gè)教學(xué)情境:我們都知道不會(huì)游泳的人在沒有安全措施的情況下會(huì)沉入海底,但在死海中人們不但不會(huì)下沉,而且還可以長時(shí)間躺在海中看書,這是為什么呢?還有,在教學(xué)光折射現(xiàn)象這節(jié)課的時(shí)候,我創(chuàng)設(shè)了這樣一個(gè)教學(xué)情境:課上準(zhǔn)備一個(gè)杯子和一根筷子,將筷子插入水中,讓學(xué)生觀察筷子發(fā)生了什么變化?通過創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,不但可以提高課堂教學(xué)的趣味性和生動(dòng)性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)的欲望和動(dòng)力,同時(shí)還能培養(yǎng)學(xué)生問題意識(shí),促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),教學(xué)效果事半功倍。
二、指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)方法,提高其學(xué)習(xí)能力
初中物理教學(xué)的目的不僅僅在于讓學(xué)生掌握基本的物理知識(shí),更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,提高學(xué)生利用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力,因此在物理教學(xué)中,我們要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)理念,找準(zhǔn)自己的定位,突出學(xué)生的主體地位,真正做到相信學(xué)生、尊重學(xué)生,通過積極引導(dǎo)和互動(dòng)的方式,增進(jìn)與學(xué)生的情感交流,鼓勵(lì)他們積極參與學(xué)習(xí)過程,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望,從而構(gòu)建高效的物理課堂。在一開始接觸物理的時(shí)候,學(xué)生會(huì)因?yàn)樾迈r感而具有濃厚的學(xué)習(xí)興趣,但隨著學(xué)習(xí)的深入,特別是知識(shí)難度的加大,學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性就會(huì)降低,如果教學(xué)方法再過于單一,那么學(xué)習(xí)效率就會(huì)事倍功半了。為此,我們要指導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)方法,克服恐懼心理,掌握物理知識(shí)的規(guī)律,從而突破學(xué)習(xí)難點(diǎn),達(dá)到事半功倍的效果。例如,在學(xué)習(xí)物理概念的時(shí)候,我們可以引導(dǎo)學(xué)生回顧教學(xué)過程,將學(xué)習(xí)過程分成實(shí)驗(yàn)、總結(jié)、概念、形成、規(guī)律、定義、理解、意義、應(yīng)用、問題等環(huán)節(jié),這樣學(xué)生就會(huì)掌握探究學(xué)習(xí)的規(guī)律和方法了,在以后的學(xué)習(xí)中也會(huì)舉一反三,融會(huì)貫通。另外,對(duì)于學(xué)困生,我們要幫助他們找到原因,對(duì)癥下藥,從而突破學(xué)習(xí)障礙。只要學(xué)生掌握正確的學(xué)習(xí)方法,那么就不但可以減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),讓他們更好地發(fā)揮主觀能動(dòng)意識(shí),同時(shí)還能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,大大提高教學(xué)質(zhì)量。由此可見,指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)方法對(duì)提高其學(xué)習(xí)的能力是十分有必要的。
三、用實(shí)驗(yàn)突破學(xué)生的思維定式
皮亞杰理論指出,初中階段的學(xué)生,物理思維尚處于具體運(yùn)算和前運(yùn)算的初級(jí)階段,這種思維無法脫離具體事物,無法只通過假設(shè)或者語言描述進(jìn)行。雖然在日常生活中,學(xué)生已經(jīng)積累了很多關(guān)于浮力的感性認(rèn)識(shí),但這些感性認(rèn)識(shí)不是經(jīng)過科學(xué)的概括與分析得出的,因而會(huì)在一定程度上成為阻礙學(xué)生掌握浮力知識(shí)的障礙。比如學(xué)生會(huì)錯(cuò)誤地認(rèn)為物體沉到水下是因?yàn)闆]有浮力的影響,因此,鐵塊所受到的浮力一定比木塊小;氣體中的同一物體所受浮力要比液體中受到的浮力大。我們很容易發(fā)現(xiàn),初中生所形成的這些前概念有很大的局限性,它們甚至?xí)谝欢ǔ潭壬嫌绊憣W(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)。因此,在教學(xué)過程中,教師要以具體的物理實(shí)驗(yàn)為手段和載體,積極開展實(shí)驗(yàn)教學(xué),利用實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,調(diào)動(dòng)學(xué)生的所有感官,讓他們充分感知和接收新知識(shí),徹底擺脫之前所形成的思維方式與思維定式。需要注意的是,教師一定不要用簡單的文字、語言描述或者實(shí)驗(yàn)公式、過程的寫畫來代替具體的實(shí)驗(yàn)過程,要盡可能地讓學(xué)生參與到具體的實(shí)驗(yàn)過程中。如判斷下沉物體是否也受浮力影響時(shí),教師可以直接使用稱重法,用測(cè)力計(jì)稱重實(shí)物進(jìn)行演示:即先用測(cè)力計(jì)鉤掛起一塊鐵塊,讓學(xué)生記下顯示的數(shù)字,然后用手向上托起鐵塊,學(xué)生很容易發(fā)現(xiàn)測(cè)力計(jì)數(shù)字會(huì)變小,這是因?yàn)殍F塊受到了手的上托力;再把鐵塊放到水中,發(fā)現(xiàn)測(cè)力計(jì)的數(shù)字也變小了,這說明鐵塊也受到了水對(duì)鐵塊施加了上托的力,也就是上浮力影響,測(cè)力計(jì)的數(shù)字才會(huì)變小。通過這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn),學(xué)生很容易就能得出下沉物體也受浮力影響的結(jié)論。
總之,教無定法,貴在得法,為了進(jìn)一步提高初中物理教學(xué)的有效性,我們物理教師要貫徹新的教學(xué)理念,不斷改革創(chuàng)新,大膽嘗試新的教法,提高教學(xué)質(zhì)量,促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。
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