在物理教學過程中,傳統教學過分強調實驗結論,要求學生掌握規律本身,而新課程則要求學生在交流與合作中經歷科學探究過程,學習科學研究方法,培養探索精神、實踐能力及創新意識。探究性教學模式是多元的,對不同的課型,應采用不同的探究模式。
下面以六步實驗探究法為例介紹物體的浮與沉的探究過程。
1. 提出問題
教師把雞蛋放入水中下沉,然后往水槽中加鹽攪拌,當鹽水濃度達到一定程度時,雞蛋又慢慢浮起來了,并漂浮在水面上,再向水槽中加水到一定程度,讓雞蛋停留在鹽水內部。這個現象引起了學生的極大興趣,很自然就提出:物體的浮與沉是由什么因素決定的?
2. 猜想與假設
指導學生將臺面的物品(有木塊、橡皮泥、硬幣、鐵塊、泡沫塑料、內可配重的小玻璃瓶、蠟塊等)放入水中,看到如下現象:空心橡皮泥、密封的小玻璃瓶、泡沫塑料、蠟塊、木塊等上浮,實心橡皮泥、硬幣、鐵塊、內裝較多水的小玻璃瓶等下沉,這引發學生的激烈的爭論,學生紛紛提出猜測:
(1)物體的沉浮與物體的輕重有關。
(2)物體的沉浮與物體、液體的密度大小有關。
(3)物體的沉浮與物體受到的重力、浮力大小有關。
(4)物體的沉浮與物體排出液體的多少有關。
3. 設計實驗
(1)引導學生討論分析,浸沉在液體中的物體受到兩個力的作用,就是重力和浮力,物體是上浮還是下沉是由重力和浮力的相互關系決定的。
分組討論,交流歸納出實驗步驟:
①用彈簧測力計測出水瓶的重力G。
②向量筒中注入適量的水,記下水的體積為V1。
③把小瓶放入量筒中,觀察小瓶所處的狀態,記下水面的體積為V2。
④改變小瓶中水的重量,使小瓶分別處于上浮、懸浮和下沉狀態。并做好記錄。
(2)引導學生再一次通過交流合作,設計實驗探究使小玻璃瓶上浮的方案。
①將小玻璃瓶內的水取出一部分,減輕小玻璃瓶的重量。
②實心的橡皮泥在水中是下沉的,把它捏成空心的船狀,再把它放入水中。
③向水槽里的水中加鹽。觀察沉底的小玻璃瓶能否浮上來。
4. 進行實驗
各小組按實驗方案進行探究,收集實驗數據。教師巡回指導,適時點撥。
5. 分析與論證
各小組推派代表總結得出實驗結論:
(1)當F浮
(2)使物體在液體中上浮的方法,其一是減小物體的重力,其二是增大物體受到的浮力,使物體在液體中下沉的方法則相反。
6. 評估與交流
讓每一個實驗小組與其他小組進行交流比較實驗數據,并選擇幾組數據進行展示。在實驗中各小組有沒有做得不滿意的地方。要求用一句話寫出經驗教訓。有沒有更好的實驗方案,要求用一句話寫出好點子。
在新授課結束時,教師應及時適當地布置課外科學探究,實現課堂的延伸,學生受益匪淺。
如講完《大氣壓》后,我安排三個探究問題:
1.如果沒有大氣壓,世界將會怎樣?要求學生通過觀察舉例,寫一篇短文。
2.布置學生自制空氣(水)氣壓計,每天早、中、晚觀測大氣壓的變化,分析氣壓與天氣的變化規律。
3.布置學生以高壓鍋為主題進行課外探究:
(1)觀察高壓鍋的結構,并閱讀說明書,弄清各部件的功能和使用注意事項。
(2)在父母指導下,實際使用高壓鍋煮飯或燒菜一次。
(3)指出高壓鍋煮食物熟得快熟得透的理由。
(4)在高壓鍋使用過程中,找出它的一兩個缺點,并提出你的改進設想。
責任編輯 潘孟良