高煒佳 張天為
義務教育階段的物理課程以實驗為基礎,旨在引導學生形成科學的自然觀、思維習慣和正確的價值觀,為培養全面發展的社會主義建設者和接班人奠定基礎。我校物理科組在教學過程中發現,學生對教師親自制作的實驗裝置或實驗微視頻比網上唾手可得的資源素材更加感興趣,在課下經常會與同學們討論相關內容。我們設計構思了以“Y”字母為代號的鳳實快樂課堂教學策略。“Y”對應英文單詞“why”的發音,其核心就是通過設計別出心裁的教學實驗環節引導學生在眼看、耳聽后,下意識地問出“為什么?”從而引發學生進行有目的、有方向、有思考的自學探究。接下來將通過“物體的浮沉條件及應用”這一節第一課時的教學過程進行簡要介紹。
一、過程與方法:“快樂Y課堂”三部曲
1.新知導入,一問“這為什么?”
物體的浮沉條件是初中物理力學知識的重難點部分,牽涉到質量與密度、運動和力、壓強、浮力等重要章節,涉及的知識點最多、知識范圍最廣。有研究指出,在講授新課前讓學生觀看微課視頻自學物體的浮沉條件及應用的方法,可以增強學習效果。但是此種方法非常依賴學生的自覺性,即使學生有心自學,在觀看過程中也難以分清主次、把握重點。為了提高課堂效率,讓學生直觀地感受物體在液體中的三種狀態,教師選擇在課上播放學生利用雞蛋、清水和鹽完成雞蛋上浮、懸浮及下沉的家庭小實驗視頻。其他學生在欣賞同學自制的趣味十足的視頻之后,自然而然地會聯想究竟什么原因會導致似乎并無區別的雞蛋有浮有沉,這就為引入物體的浮沉條件做了充足的鋪墊。
2.結尾留疑,二問“這為什么?”
建立物理模型的方法可以簡化物理問題,很好地滲透了物理的科學思維,能夠幫助培育學生的核心素養。在接下來的教學中,教師提示雞蛋可以抽象成一個小物塊,該物塊在豎直方向上受到向上的浮力F浮和向下的重力G,只需對其中一種浮沉狀態進行受力分析示范后,引導學生分析余下的受力情況,進而總結出物體的浮沉條件和受力情況的關系。接下來,教師結合上一節課阿基米德原理的知識具體展開? F浮和G的公式,即F浮=G排=ρ液gV排和G=m物g=ρ物gV物。在完全浸沒的條件下,有V排=(V浸=)V物,所以學生能夠順理成章地發現可以從比較受力轉變為比較密度來判斷物體的浮沉。學生在短時間內接受了上述知識量滿滿的理論學習之后,部分學生一定會存在著似懂非懂、概念模糊的情況,此時即使再占用課上時間進行“滿堂灌”的講解也是事倍功半。利用課堂結束前的5-10分鐘,教師精選例題幫助學生快速梳理回顧知識點,鞏固重點,突破難點。隨著課程臨近尾聲,正當大部分學生已經做好下課準備之時,教師突然拿出事先制作好的浮沉子裝置,讓原本興致漸衰的學生重新聚精會神,目光炯炯地盯著這個有趣的“小玩意”。在教師的操控下,瓶內的浮沉子在水中“神奇”地下沉又上浮,讓班級全體學生“哇”聲連連,直呼:“老師這為什么啊?”教師趁熱打鐵,布置了書面預習作業“物體浮沉條件的應用”與實踐作業“自制潛水艇”。
3.任務反饋,三問“這為什么?”
令人驚喜的是,在第一課時教學結束之后,學生很快地通過個人或小組合作的方式完成了“潛水艇”的制作,提交了自己的實驗成果,并且有的還專門錄制了講解視頻,在視頻后面附上了自己通過網絡查閱的相關資料。這些模型根據原理可以大致分成兩類:(1)利用口服液瓶等材料制成下端開口、倒放入水中的浮沉子;(2)利用吸管、回形針等材料制成內部封閉的浮沉子。在擠壓瓶身的時候,水會流進前者的浮沉子中,使得重力大于浮力,因此浮沉子下沉。這也是潛水艇的原理;后者則是受到水的擠壓自身體積發生改變,排開水的體積隨之減少,造成浮力小于重力而下沉。教師在仔細觀看成果視頻后向學生提問:“你是怎么制作的?為什么你擠壓瓶子里面的物體就下沉了呢?潛水艇的原理是什么呢?”
二、結果與討論
應用在物體的浮沉條件及應用課程的“快樂Y課堂”教學策略通過課堂前中后的3Y環節讓學生經歷了從“有疑問”到“敢提問”到“會答問”的心路歷程,學習程度從了解現象開始不斷加深,直至能夠對探究結果進行描述和解釋,最終完成整節內容的知識內化。我們發現,有些學生甚至可以舉一反三,利用現有的理論知識去嵌套輪船、飛艇甚至是冰山的運行模式,并和同學進行激烈討論。雖然解釋的科學性有待驗證,但是在思想的交流碰撞中,學生的科學思維和創意靈感能被完全地激發,這讓我們看到了他們蘊含的無限潛能。
責任編輯 邱 麗