許曉玲 楊立家 (甘肅民勤縣第六中學)
“猜想”不是隨心所欲的亂想,它是一種思維品質,是建立在物理知識基礎上,由觀察到的物理現象延伸而來的創造性思維過程。物理學中,“猜想”的價值顯而易見,它能夠有效激活學生的想象力。現結合“浮力”實驗,就“猜想”與“情境”融合課堂的構建展開探討。
“浮力”是初中物理重要內容。講授“浮力”實驗的過程中,教師就可以融入猜想。浮力在生活中較為常見,我們可以通過猜想活動,讓學生觀察浮力實驗現象,培養學生質疑精神,發展學生物理學科素養。在本節“浮力”實驗中,對猜想的應用有兩種類型:一種是開放性猜想;另一種是形式性猜想。當物體沉入水中,借助于彈簧測力計來測量浮力大小,引出問題:這時的物體受到浮力的影響嗎?請同學們思考影響浮力的因素有哪些?有學生認為,物體的體積、物體的質量、物體底部所處深度、物體密度、液體密度都與浮力有關系。還有學生認為,與液體體積、液體質量、物體底面積等有關。我們將這些因素展示在黑板上,然后,結合本節教學主題讓學生去猜想哪些因素與浮力有關。但因猜想的內容有點多,導致后續驗證方法無法統一。教師在引導學生的過程中,由于未做限制,導致猜想方向五花八門,反而擾亂了教學秩序。在形式性猜想下,讓學生自己動手來體驗“浮力”。一名學生將小球慢慢按入水中,體會浮力的大小;另一名學生將籃球慢慢按入水罐中,體會浮力大小。教師提問:請說明浮力與哪些因素有關?有學生認為與物體體積、水的質量、物體直徑有關。教師順勢引導,請第二個同學說明,在籃球浸入水中時,浮力是如何變化的?學生得出浮力是逐漸變大。這時,籃球排開水的體積是不是越來越大?說明浮力大小與籃球排開水的體積有關嗎?同樣,如果我們將水里增加鹽,在鹽水里籃球的浮力會怎樣?是否與液體的密度有關?顯然,教師的引導非常有利于激活學生的猜想意識,讓學生對浮力影響因素展開探究。
物理學習中,特別是結合物理實驗來分析物理問題時,教師要善于使用“情境”教學,將“猜想”融入“情境”,讓學生能夠在情境中去感知物理知識,去展開物理想象空間,提高“猜想”的有效性。“猜想”不是胡亂下結論,而是基于學生的已知經驗,從物理問題探索中得出可能的結論。“猜想”不能不加限制,而是要順著教學進程構建形式性猜想,使猜想能夠貼近學生的最近發展區,讓學生在深思熟慮的基礎上去猜想。物理情境的構建實質是利用物理問題來構建學習情境。可以是實驗過程,可以是一張圖片,可以是一段視頻,可以是一個游戲活動等。教師要注重情境化教學,要將“猜想”滲透其中。物理學中的很多猜想都是建立在情境化體驗中。在浮力探究實驗中,結合形式性“猜想”,學生能很快找到與“浮力”有關的因素,并從物理視角來總結,達到“猜想”與“情境”的共生互促。教師在引導學生“猜想”時,要圍繞實驗情境,鼓勵學生自己動手體驗,從操作中獲得經驗,從思考中獲得感悟。同時,在進行“猜想”時,還要順應“情境”,深化學生對物理問題的理解。
“浮力”實驗中,重點在于探析影響“浮力”的因素。從實驗現象出發,鼓勵學生去“猜想”,教師要引導學生結合已有經驗來建構有意義的猜想。在重物浸入水的過程中,彈簧測力計上的讀數也會發生變化。學生通過記錄示數,對照重物在水中的水位變化;接著,以鹽水為對照,重復實驗并觀察記錄相關數據。由此展開猜想,彈簧測力計示數與水位變化有何關系?物體浸入水中后,測力計上的示數與水位有何關系?測力計示數在什么時候不變化?通過引導學生“猜想”,幫助學生形成科學嚴謹的猜想習慣。由此得出,影響“浮力”的因素與液體密度、排開液體體積、物體底部與液面深度等因素有關。在“猜想”的引領下,學生能夠擯棄更多的干擾因素,避免出現胡亂“猜想”的情況。同時,結合實驗創設物理教學情境,驗證“猜想”,提高課堂教學效率。
總之,“猜想”環節與“情境”互融,更有助于培養學生的發散思維能力,并讓學生從體驗中領悟物理變量之間的關聯性,讓猜想更具有思維價值。