精設(shè)前置問題 巧定相關(guān)因素①
——以“測量浮力大小”教學(xué)設(shè)計為例

(江蘇省南京市第27中學(xué)，江蘇 南京 210003)

“浮力”是初中物理新授課中比較難上的一節(jié)課。作為學(xué)習(xí)主體的學(xué)生，對于影響浮力大小的因素猜想，可能是有依據(jù)的，也可能是無依據(jù)的。根據(jù)筆者的教學(xué)經(jīng)驗，學(xué)生可能會提出涉及物體、液體兩個方面，猜想多達14種(如表1)。筆者在“測量浮力大小”這一教學(xué)環(huán)節(jié)中，運用了3個階梯式問題，前置引導(dǎo)學(xué)生猜想影響浮力大小的因素，并排除無關(guān)因素，取得良好的教學(xué)效果。

表1

問題1：圖1中4個物體浸入水中時，受到的浮力誰大誰小？

圖1

分析：通過創(chuàng)設(shè)真實的物理情境，精選如圖1所示的4個物體，提出問題1，有助于激活學(xué)生的思維，有針對性引導(dǎo)學(xué)生猜想與浮力相關(guān)的前6個因素，學(xué)生說出其中任何一個，教師就在黑板上寫出來。與之配套的器材還有燒杯、量筒、彈簧測力計以及適量的水，在分組練習(xí)用二次稱量法測出浮力時，學(xué)生驚奇地發(fā)現(xiàn)：物體A與物體D受到的浮力都為0.2N，物體B與物體C受到的浮力都為0.1N(如表2)，這樣為快速排除無關(guān)影響因素做了很好的鋪墊。

表2

問題2：你能讓物體D受到的浮力由0.2N變成0.1N嗎？改變的是什么？

分析：這個問題是為進一步引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識影響浮力大小的因素——物體排開液體的體積(或物體浸入液體中的體積)而設(shè)，學(xué)生對于這個問題心里會有疑惑，但也非常愿意去嘗試。加工形成的物體D的巧妙之處在于只需將其一半浸入水中，而量筒的選用也為學(xué)生的觀察、體驗提供了直觀的數(shù)據(jù)。學(xué)生對于V排的認(rèn)識順其自然，同時還可以使學(xué)生明白：只有當(dāng)物體完全浸沒時，才有V排=V物。在這里請注意，學(xué)生接觸到的液體只有一種，那就是水，如果在前面猜想環(huán)節(jié)中，有同學(xué)提出液體的質(zhì)量、液體的體積、液體的重力、液體的深度中任一個因素，都可以引導(dǎo)學(xué)生予以排除，這就是利用分組實驗的魅力所在。

問題3：你能讓物體D受到的浮力比0.2N大嗎？你的方法是什么？

分析：在V排已經(jīng)最大的情況下，學(xué)生就要聯(lián)系前面的鋪墊：加鹽，讓水變成鹽水，這樣液體的密度這個因素自然就出來了。

正是基于以上3個前置的階梯式問題，在測量浮力大小環(huán)節(jié)，教師可以輕松地應(yīng)對課堂上學(xué)生可能會提出的多種無關(guān)影響因素，借助適時的板書，黑板上只剩下3個影響因素：液體的密度、物體排開液體的體積、物體浸在液體中的深度。這為接下來的探究影響浮力大小的因素實驗減輕了負擔(dān)，可有效突出教學(xué)重點，突破教學(xué)中的難點，真正提升學(xué)生的思維品質(zhì)。