文/深圳市光明區(qū)鳳凰城實(shí)驗(yàn)學(xué)校 高煒佳 張?zhí)鞛?/p>
義務(wù)教育階段的物理課程以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),旨在引導(dǎo)學(xué)生形成科學(xué)的自然觀、思維習(xí)慣和正確的價(jià)值觀,為培養(yǎng)全面發(fā)展的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人奠定基礎(chǔ)。我校物理科組在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn),學(xué)生對(duì)教師親自制作的實(shí)驗(yàn)裝置或?qū)嶒?yàn)微視頻比網(wǎng)上唾手可得的資源素材更加感興趣,在課下經(jīng)常會(huì)與同學(xué)們討論相關(guān)內(nèi)容。我們?cè)O(shè)計(jì)構(gòu)思了以“Y”字母為代號(hào)的鳳實(shí)快樂課堂教學(xué)策略?!癥”對(duì)應(yīng)英文單詞“why”的發(fā)音,其核心就是通過設(shè)計(jì)別出心裁的教學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)引導(dǎo)學(xué)生在眼看、耳聽后,下意識(shí)地問出“為什么?”從而引發(fā)學(xué)生進(jìn)行有目的、有方向、有思考的自學(xué)探究。接下來將通過“物體的浮沉條件及應(yīng)用”這一節(jié)第一課時(shí)的教學(xué)過程進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。
1.新知導(dǎo)入,一問“這為什么?”
物體的浮沉條件是初中物理力學(xué)知識(shí)的重難點(diǎn)部分,牽涉到質(zhì)量與密度、運(yùn)動(dòng)和力、壓強(qiáng)、浮力等重要章節(jié),涉及的知識(shí)點(diǎn)最多、知識(shí)范圍最廣。有研究指出,在講授新課前讓學(xué)生觀看微課視頻自學(xué)物體的浮沉條件及應(yīng)用的方法,可以增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果。但是此種方法非常依賴學(xué)生的自覺性,即使學(xué)生有心自學(xué),在觀看過程中也難以分清主次、把握重點(diǎn)。為了提高課堂效率,讓學(xué)生直觀地感受物體在液體中的三種狀態(tài),教師選擇在課上播放學(xué)生利用雞蛋、清水和鹽完成雞蛋上浮、懸浮及下沉的家庭小實(shí)驗(yàn)視頻。其他學(xué)生在欣賞同學(xué)自制的趣味十足的視頻之后,自然而然地會(huì)聯(lián)想究竟什么原因會(huì)導(dǎo)致似乎并無區(qū)別的雞蛋有浮有沉,這就為引入物體的浮沉條件做了充足的鋪墊。
2.結(jié)尾留疑,二問“這為什么?”
建立物理模型的方法可以簡(jiǎn)化物理問題,很好地滲透了物理的科學(xué)思維,能夠幫助培育學(xué)生的核心素養(yǎng)。在接下來的教學(xué)中,教師提示雞蛋可以抽象成一個(gè)小物塊,該物塊在豎直方向上受到向上的浮力F浮和向下的重力G,只需對(duì)其中一種浮沉狀態(tài)進(jìn)行受力分析示范后,引導(dǎo)學(xué)生分析余下的受力情況,進(jìn)而總結(jié)出物體的浮沉條件和受力情況的關(guān)系。接下來,教師結(jié)合上一節(jié)課阿基米德原理的知識(shí)具體展開F浮和G的公式,即F浮=G排=ρ液gV排和G=m物g=ρ物gV物。在完全浸沒的條件下,有V排=(V浸=)V物,所以學(xué)生能夠順理成章地發(fā)現(xiàn)可以從比較受力轉(zhuǎn)變?yōu)楸容^密度來判斷物體的浮沉。學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)接受了上述知識(shí)量滿滿的理論學(xué)習(xí)之后,部分學(xué)生一定會(huì)存在著似懂非懂、概念模糊的情況,此時(shí)即使再占用課上時(shí)間進(jìn)行“滿堂灌”的講解也是事倍功半。利用課堂結(jié)束前的5-10分鐘,教師精選例題幫助學(xué)生快速梳理回顧知識(shí)點(diǎn),鞏固重點(diǎn),突破難點(diǎn)。隨著課程臨近尾聲,正當(dāng)大部分學(xué)生已經(jīng)做好下課準(zhǔn)備之時(shí),教師突然拿出事先制作好的浮沉子裝置,讓原本興致漸衰的學(xué)生重新聚精會(huì)神,目光炯炯地盯著這個(gè)有趣的“小玩意”。在教師的操控下,瓶?jī)?nèi)的浮沉子在水中“神奇”地下沉又上浮,讓班級(jí)全體學(xué)生“哇”聲連連,直呼:“老師這為什么?。俊苯處煶脽岽蜩F,布置了書面預(yù)習(xí)作業(yè)“物體浮沉條件的應(yīng)用”與實(shí)踐作業(yè)“自制潛水艇”。
3.任務(wù)反饋,三問“這為什么?”
令人驚喜的是,在第一課時(shí)教學(xué)結(jié)束之后,學(xué)生很快地通過個(gè)人或小組合作的方式完成了“潛水艇”的制作,提交了自己的實(shí)驗(yàn)成果,并且有的還專門錄制了講解視頻,在視頻后面附上了自己通過網(wǎng)絡(luò)查閱的相關(guān)資料。這些模型根據(jù)原理可以大致分成兩類:(1)利用口服液瓶等材料制成下端開口、倒放入水中的浮沉子;(2)利用吸管、回形針等材料制成內(nèi)部封閉的浮沉子。在擠壓瓶身的時(shí)候,水會(huì)流進(jìn)前者的浮沉子中,使得重力大于浮力,因此浮沉子下沉。這也是潛水艇的原理;后者則是受到水的擠壓自身體積發(fā)生改變,排開水的體積隨之減少,造成浮力小于重力而下沉。教師在仔細(xì)觀看成果視頻后向?qū)W生提問:“你是怎么制作的?為什么你擠壓瓶子里面的物體就下沉了呢?潛水艇的原理是什么呢?”
應(yīng)用在物體的浮沉條件及應(yīng)用課程的“快樂Y課堂”教學(xué)策略通過課堂前中后的3Y環(huán)節(jié)讓學(xué)生經(jīng)歷了從“有疑問”到“敢提問”到“會(huì)答問”的心路歷程,學(xué)習(xí)程度從了解現(xiàn)象開始不斷加深,直至能夠?qū)μ骄拷Y(jié)果進(jìn)行描述和解釋,最終完成整節(jié)內(nèi)容的知識(shí)內(nèi)化。我們發(fā)現(xiàn),有些學(xué)生甚至可以舉一反三,利用現(xiàn)有的理論知識(shí)去嵌套輪船、飛艇甚至是冰山的運(yùn)行模式,并和同學(xué)進(jìn)行激烈討論。雖然解釋的科學(xué)性有待驗(yàn)證,但是在思想的交流碰撞中,學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)意靈感能被完全地激發(fā),這讓我們看到了他們蘊(yùn)含的無限潛能。