金惠吉
摘 要:本文指出了在教學過程中構造合理情境的重要性。通過創造一個個情境,可激發學生對物理的學習興趣,且能盡可能多的把零碎的各種知識點融合到一起,以達到化抽象為形象而方便學生記憶的目的。另外,還在創造情境以方便記憶的基礎上,提出了一種“窮盡”題型的思路方法,并舉了一些例題來說明把情境作為基本模型去類比后的重要意義。
關鍵詞:構造情境;問題設計;模型類比;巧解習題
一、情境創造與教學過程
初中的浮力題是一個讓很多學生頭疼的題目,因為浮力知識點相對較多,而且相對來說又比較抽象難懂,如果教師在教學過程中采用傳統的“灌輸式”教學方式,讓學生一個個知識點單獨去記憶則無法調動學生學習的積極性和主動性,這就要求教師去把那么多零碎的知識點化為動態的圖景,從而方便學生記憶并學會運用.
(一)情境一的創造與教學環節。我們可以用有一個新鮮雞蛋放在水里沉底,接下來我們想讓它浮起來的情境.
教學環節1
師 這里有一杯水和雞蛋,把雞蛋放進水杯里會沉下去,現在手不碰雞蛋,怎么讓它漂浮起來呢?
這就要求我們去靈活運用所學的物理知識,把生活現象與物理知識結合起來.我們可以這樣想:原本沉底的時候有?籽物>?籽液,我們想讓它浮起來,即讓?籽物<?籽液即可,這樣便把原本文字化描述的語言轉化為了物理語言,從而有利于我們找到問題的突破口。想要實現由?籽物>?籽液到?籽物<?籽液,我們可以想到兩種較為簡便的實現方法:1.讓液體密度不變,物體密度減小。2.讓物體密度不變,液體密度增大.我們注意到1方案在此情境中無法實現,因而用方案2,而加鹽可以讓?籽液增大,于是自然想到可以通過加鹽來實現讓雞蛋漂浮起來的目的。
師 那么加鹽是加一點點就會看到雞蛋漂浮嗎?
生 不是
師 那么,你們有沒有想過,在剛加鹽到能看到雞蛋上浮的過程中,究竟在雞蛋身上發生了些什么呢?我們用肉眼是看不清楚的,一定要借助物理知識,去分析它的受力變化情況.
沉底時有F浮+FN=G,我們繼續向其中加鹽,浮力增大,而支持力減小,但支持力最多只能減小到0.此時有F浮=G,雞蛋懸浮,與底部雖然有接觸,但并沒有力的作用(此時?籽物=?籽液),之后繼續加鹽,浮力繼續增大,而重力G不變,則雞蛋開始上浮(此時?籽物<?籽液,G 兩種漂浮狀態下,都有F浮=G,而G不變,故F浮不變,而?籽液?邙,由F浮=?籽液gv排,v排在液體密度增大,而浮力不變的情況下,必須減少,故雞蛋露出水面部分應該隨著鹽水密度增大而更多. (二)情境二的創造思路與教學環節。我們注意到在上面的情境一中,在實現由?籽物>?籽液到?籽物<?籽液的時候,我們排除了方案一,采用了方案2,那么我們不禁會想,會不會出現一種情境,讓方案2不能用,但方案1管用呢?于是找到這樣的情境:如何讓原本沉底的橡皮泥可以漂浮,而又不能改變液體的密度? 教學環節2 師 如果現在我們再換成沉底的橡皮泥,不能改變液體密度,可給橡皮泥變形,如何讓它可以漂浮呢? 生 拿出來切一刀再放回去. 師 你想到了要讓?籽物?邙,又想到?籽=m/V,然后想著把m減小,比如把橡皮泥拿出來切一塊再放回去,看似實現了目的,但實際上V也減小了,于是密度實際上是沒有變的(類比不同體積的純水水密度都一樣).但你可以保持m一定,變動V物,由m=?籽V,只要讓V物?邙即可實現?籽物↓,所以可以把橡皮泥捏成小船狀,通過增大體積,減小密度來實現橡皮泥的漂浮. (三)情境三的創造思路與教學環節。我們注意到情境二中,我們在能讓物體密度減小的方案中,排除了減小物體質量的方案,于是我們不禁會想,會不會有一種情境下,用的正是這種方案呢? 我們確實可以找到這樣的一個情境:潛水艇上浮。 教學環節3 師 潛水艇是如何實現上浮的? 生 改變液體密度或者改變自身體積的方法好像都行不通了。 師 對,這里潛水艇不會改變V,但質量是可以改變的,只要排出事先儲存在潛水艇內的水即可實現m?邙由m=?籽V,得?籽物↓,上浮。 二、情境運用 我們在以上三個情境的基礎上,再去做題目就會感覺很容易: 例 將同一個雞蛋先后放入甲、乙兩杯鹽水中,雞蛋在甲杯中處于漂浮狀態,在乙杯中處于懸浮狀態,下列判斷正確的是? A.甲杯中鹽水的密度小于乙杯中鹽水的密度 B.甲杯中鹽水的密度大于乙杯中鹽水的密度 分析 本是兩杯鹽水,但我們可當作一個雞蛋從乙到甲的過程,即為我們情境一中的一過程,需加鹽,故從乙到甲密度上升,選B 三、教學反思 1.學生初中八年級學浮力時,正是物理思維的啟蒙階段.物理教師應當注意盡量不要用灌輸式的方法教學,如果能讓探究實驗貫穿于整個教學過程中,便能讓學生對浮力概念有著直觀的感性認識,方便理解. 2.教師在設計情境時可以盡量發散,盡量去把題目類型“窮盡”,從一個背景進一步拓展挖掘到更多有價值的問題,達到拓展學生視野,激發學生物理學習興趣的效果,使得每位學生都積極參與到課堂中來,那樣勢必會使得教學質量和效果得到很大的提升。 參考文獻: [1]徐榮剛.王安民.物理習題改編的思路探析[J].中學物理教學參考,2018,Z1:23~26. [2]馬云秀.實驗與問題“互為驅動”培養高階思維能力——“以互感與自感”教學為例[J].中學物理教學參考,2018,Z1:13~16.