基于科學核心素養導向的中考專題復習策略
——以“浮力的應用專題復習”教學為例

俞麗雅

(浙江省寧波市江北中學 浙江 寧波 315100)

初中科學是一門綜合性課程，將富有邏輯性且相互存在價值關聯的教學內容及課程聯系在一起，消除了不同知識間的界限，使學生能對客觀世界產生更全面的認識，以此來強化其對科學本質的認知。結合我國課改情況與學生培養需求，總結學科核心素養主要包含“科學觀念”、“科學思維”、“科學探究”、“科學態度”四個方面。

浮力的應用專題涉及密度、受力分析、阿基米德原理等較多物理知識，命題素材往往與實際緊密相連，是中考命題的熱點，也是學生的學習難點。本文以浮力的應用專題復習為例，通過部分教學片斷展示，提出幾個有效的復習策略。

1.創設實驗情境，把學習任務問題化

教學片斷：引入測量不規則物體密度的新方法

師：復習測量小石塊密度的方法。

生：用天平測出小石塊的質量，用量筒通過排水法測出小石塊的體積。質量比體積就是小石塊的密度。

師：今天老師在整理實驗室時找出來一些這樣的物體(如圖1)，但是我們現在課堂里沒有天平和量筒，只有彈簧測力計和一大杯水(如圖2)，能不能用它們測出這個物體的密度呢？

……(學生分組討論，老師提示：F浮=ρ液gV排，物體浸沒時，V排=V物)

【思考】基于科學核心素養的教學過程需要通過創設真實的教學情境為起點，讓學生在熟悉的場景中解決問題，引導其走向深度的學習。筆者開發實驗室現有的實驗器材，在課堂一開始就拉近了與學生間的距離，利于學生主動融入課堂教學，激發強烈的思考和表達愿望。

圖1 圖2

2.細化課堂實驗活動，提升學生的科學探究能力

教學片段：測量不規則物體密度

生1：我們小組是這樣認為的：可用彈簧測力計測出這個物體的重力G，G比g就是這個物體的質量。然后用彈簧測力計勾著這個物體使其完全浸沒在水中，讀出此時彈簧測力計的示數F拉，G-F拉就是浮力F浮，根據阿基米德原理F浮=ρ液gV排就可以算出排開液體體積V排，因為此時物體完全浸沒在水中，所以排開液體體積就等于物體的體積，V排=V物。最后質量比體積就等于這個物體的密度。

師：其他小組有沒有其他想法或對其進行優化？

生2：我們小組設計的實驗思路和前一組是一樣的，但我們覺得他們的計算過程較為繁瑣，也會浪費課堂實驗活動的時間。我們小組打算通過密度公式：密度=質量/體積，質量m=G/g,體積V物等于物體完全浸沒在水中時排開液體體積V排，又根據阿基米德原理F浮=ρ液gV排，把密度表達式進行化簡得ρ物=G·ρ液/G-F拉，然后再動手開始實驗依次測出重力G和物體完全浸沒在水中時的拉力F拉，并記錄數據，最后算出答案。

師：聽起來這一組更加簡便。到底哪一組更簡便更省時一會兒實驗見分曉。那么我們在實驗過程中需要注意哪些問題呢？

生：我們認為實驗中最重要的是彈簧測力計讀數時視線要平視。

師：很好。在一會分組兒的實驗中，小組成員要注意分工和合作，把測得的實驗結果記錄在導學案的表格中，并請同學們最終計算出這個物體的密度。

生：……(學生實驗過程，如圖3.1-3.3)

圖3.1 圖3.2 圖3.3

師：下面來展示幾組同學測量的數據和計算過程、結果。

第1、2、4、5小組實驗數據：G=1.2N F拉=0.2N

實驗結果：m物=G/g=1.2N/(10N/kg)=0.12kg

F浮=G-F拉；F浮=ρ液gV排

V物=V排=F浮/ρ液·g=(G-F拉)/ρ液·g=10-4m3

ρ物=m物/V排=0.12kg/10-4m3=1200kg/m3

第3、6小組實驗數據：G=1.2N F拉=0.2N

實驗結果：根據m物=G/g；F浮=G-F拉；F浮=ρ液gV排

又因為完全浸沒時V物=V排

所以ρ物=m物/V排=(G/G-F拉)·ρ液

代入數據得：ρ物=1200kg/m3

師：從完成的時間上來看，的卻是方案二先把密度表達式化簡之后，再測得重力G和物體完全浸沒在水中時的拉力F拉，再代入化簡的表達式中求出密度的小組實驗過程較為簡便，節省了方案一中間計算所花費的時間，提高了實驗效率。所以方案二是我們今天優化成功的實驗方案。

【思考】通過創設課堂實驗活動，讓學生經歷探究過程，學生在動手操作過程中理解知識，體驗知識，感悟知識，使科學知識自然內化于心中。學生小組在設計實驗方案時碰撞出的思維火花突破了學生自我的思維禁錮。同時也改變了傳統復習單純講題、做題和學生被動無趣的窘境。科學探究素養是科學學科核心素養的重要內容，也是學生科學素養的重要組成部分，更是落實科學課程目標，提高學生科學探究能力的關鍵途徑。

3.通過變式練習，培養學生的科學思維

教學片段：變式練習“測量未知液體的密度”

師：給你一支彈簧測力計、剛才那個已經測出密度的物體，一杯未知液體。你能測出這杯未知液體的密度嗎？請小組討論，設計實驗方案。

……(學生分組討論，老師提示：在剛才被優化的實驗探究方案的基礎上去思考)

生：把探究實驗中已經化簡的物體密度表達式

ρ物=G·ρ液/G-F拉變形，得ρ液=(G-F拉)·ρ物/G，然后實驗依次測出重力G和物體完全浸沒在水中時的拉力F拉，并記錄數據，最后算出答案。

【思考】通過變式練習，能持續保持學生參與教學活動的熱情，培養了學生思維的逆向性、發散性、靈活性和深刻性，最終達到培養學生的創新能力。

總之，科學專題復習課已不再是簡單的知識告白、教師的獨白、答案的傳授，學生也不再是記憶的機器和刷題的工具。雖然科學核心素養導向下的專題復習的教學設計沒有一個固定的模式，但我們可以嘗試以學生熟悉的實驗情境為起點，以學生真實的探究活動為基礎，讓學生動起來，思維活起來，讓學生的學習主動權真正回歸，學生在真實的學習中深度學習，從而最終使科學知識轉化為學科素養，有效地促進學生核心素養的提升。