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摘 要:物理学在自然科学的学习中处于核心地位。在物理教学中,学生不仅要学会物理知识,还要了解物理学史。通过物理学史,学会对知识点进行研究探索,在掌握知识的同时,把握物理学的发展趋势,学会探究式自主学习,推动物理学发展。
关键词:物理学史;探究式教学;阿基米德原理
在物理教学中,教师经常直接讲解物理概念,要求学生死记硬背,学会“套公式”。新课改强调物理课程不仅应注重科学知识的传授,将物理科学成就对人类文明的影响等内容纳入课程,还要重视对学生科学探究能力、创新意识以及科学精神的培养。在初中物理教学中,如何巧用物理学史进行探究式教学?下面以物理中相对较难的知识点——浮力为例进行阐述。
一、设计思路
本案例利用阿基米德鉴别金皇冠、发现浮力定律的历史,带领学生从实际问题出发,学会发现问题,加以思考分析,利用所学知识解决问题,提高实践能力,掌握新知识。
二、教学过程
1.教学引入
不会游泳的人掉到河里会怎样?你有办法使这个人脱离生命危险吗?为什么船、木块会浮在水面上?其实这些现象都与浮力有关。那么,什么是浮力?这节课我们学习浮力的知识。
2.新课教学
(1)密度的复习
师:阿基米德是古希腊伟大的哲学家、科学家、数学家、物理学家、力学家,并且享有“力学之父”的美誉。在当时他是公认的最聪明的人,就连国王也对他非常敬重。然而他之所以如此出名,是因为他破了一桩大案。
师:国王给金匠一块金子,让他制作一顶纯金的皇冠。新王冠做得十分精巧,重量也与国王给的金子完全相同。国王高兴,下令重赏这名工匠。然而,有人偷偷告诉国王,他看见工匠暗地里私吞了不少金子,在王冠里掺了银。国王很生气,却找不到证据。有人说,把王冠砸碎了看看。可是,国王又不舍得。万一那人是诬告,这么好的王冠不就毁了吗。这个问题不仅难倒了国王,也难倒了他的大臣。于是,国王想到了阿基米德。作为最聪明的人,他接受了这个任务。如果是你,你会怎么办呢?
生:我们可以测量皇冠密度。如果密度和黄金不一样就是假的。
师:对。这里有一个不规则的铁块,可它到底是不是纯铁呢?我们现场测量,看看它是不是假铁块?
学生甲开始測量物体的质量。然而当他准备测量物体体积的时候,发现不规则物体的体积无法进行测量。
(2)不规则物体体积的测量
师:那我们看看阿基米德是怎么做吧。阿基米德也遇到了难题,不规则的王冠不能砸碎铸成金块,无法算出体积,因而无法验证王冠的真假。为此,他寝食不安。这天他去浴室洗澡,澡盆里的水很满,一踏进澡盆,水就沿着澡盆的边沿往外溢。当他坐进澡盆里,看到外溢的水更多。他从浴盆中站起来,浴盆四周的水位下降;再坐下去时,浴盆中的水位又上升了。阿基米德由澡盆溢水联想到,如果王冠泡在水里,它也会让澡盆里的水溢出来,而且溢出来的水的体积应该等于王冠的体积。
生:那我们也可以利用排水法测量铁块体积。
(3)阿基米德原理的发现与证明
教师提供了一个大烧杯用来装满水,一个小烧杯用来接排出的水,另外还有一个弹簧测力计和细绳,指导学生使用书中装置,用排水法测量物体的体积。然而在测量过程中,有学生发现物体放入水中时,弹簧测力计的示数发生了明显的变化。那么,发生了什么样的变化呢?这样的变化有什么规律吗?学生各抒己见,教师根据大家的猜测,做成实验表格。学生自己进行实验。实验结果发现:排开液体的重量等于物体所受到的浮力。
师:其实阿基米德就是这样发现原理的,体积测量出来后,金王冠疑案迎刃而解,阿基米德受到了世人的追捧。可他并没有停下探索的脚步,他以此为契机,进一步深入探索。阿基米德跟你们一样,他把石头放在水里,用秤在水里称石头,发现石头比在空气中轻了许多,这个轻重之差正好等于石头排出来的水的重量。他又做了一系列的实验,结果都证明了这一结论。
三、教学分析
在本次教学中,教师介绍阿基米德发现浮力的历史全过程,把理论知识变成了学生的研究成果,使学生成了小物理学家。这样不仅激发了学生的学习兴趣,也增强了学生学习物理的自信心,培养了学生的实践能力,提高了对科学探究方法的认识,这正是新课程改革大力倡导的。
参考文献:
[1]李艳平,申先甲.物理学史教程[M].北京:科学出版社,2003.
[2]陈文鑫.物理学史在中学物理教学中的应用——以初中牛顿第一定律为例[J].物理教学探讨,2015,33(6).
作者简介:胡莹莹(1993— ),安徽六安人,教育学硕士在读,研究方向:学科教学(物理)。
关键词:物理学史;探究式教学;阿基米德原理
在物理教学中,教师经常直接讲解物理概念,要求学生死记硬背,学会“套公式”。新课改强调物理课程不仅应注重科学知识的传授,将物理科学成就对人类文明的影响等内容纳入课程,还要重视对学生科学探究能力、创新意识以及科学精神的培养。在初中物理教学中,如何巧用物理学史进行探究式教学?下面以物理中相对较难的知识点——浮力为例进行阐述。
一、设计思路
本案例利用阿基米德鉴别金皇冠、发现浮力定律的历史,带领学生从实际问题出发,学会发现问题,加以思考分析,利用所学知识解决问题,提高实践能力,掌握新知识。
二、教学过程
1.教学引入
不会游泳的人掉到河里会怎样?你有办法使这个人脱离生命危险吗?为什么船、木块会浮在水面上?其实这些现象都与浮力有关。那么,什么是浮力?这节课我们学习浮力的知识。
2.新课教学
(1)密度的复习
师:阿基米德是古希腊伟大的哲学家、科学家、数学家、物理学家、力学家,并且享有“力学之父”的美誉。在当时他是公认的最聪明的人,就连国王也对他非常敬重。然而他之所以如此出名,是因为他破了一桩大案。
师:国王给金匠一块金子,让他制作一顶纯金的皇冠。新王冠做得十分精巧,重量也与国王给的金子完全相同。国王高兴,下令重赏这名工匠。然而,有人偷偷告诉国王,他看见工匠暗地里私吞了不少金子,在王冠里掺了银。国王很生气,却找不到证据。有人说,把王冠砸碎了看看。可是,国王又不舍得。万一那人是诬告,这么好的王冠不就毁了吗。这个问题不仅难倒了国王,也难倒了他的大臣。于是,国王想到了阿基米德。作为最聪明的人,他接受了这个任务。如果是你,你会怎么办呢?
生:我们可以测量皇冠密度。如果密度和黄金不一样就是假的。
师:对。这里有一个不规则的铁块,可它到底是不是纯铁呢?我们现场测量,看看它是不是假铁块?
学生甲开始測量物体的质量。然而当他准备测量物体体积的时候,发现不规则物体的体积无法进行测量。
(2)不规则物体体积的测量
师:那我们看看阿基米德是怎么做吧。阿基米德也遇到了难题,不规则的王冠不能砸碎铸成金块,无法算出体积,因而无法验证王冠的真假。为此,他寝食不安。这天他去浴室洗澡,澡盆里的水很满,一踏进澡盆,水就沿着澡盆的边沿往外溢。当他坐进澡盆里,看到外溢的水更多。他从浴盆中站起来,浴盆四周的水位下降;再坐下去时,浴盆中的水位又上升了。阿基米德由澡盆溢水联想到,如果王冠泡在水里,它也会让澡盆里的水溢出来,而且溢出来的水的体积应该等于王冠的体积。
生:那我们也可以利用排水法测量铁块体积。
(3)阿基米德原理的发现与证明
教师提供了一个大烧杯用来装满水,一个小烧杯用来接排出的水,另外还有一个弹簧测力计和细绳,指导学生使用书中装置,用排水法测量物体的体积。然而在测量过程中,有学生发现物体放入水中时,弹簧测力计的示数发生了明显的变化。那么,发生了什么样的变化呢?这样的变化有什么规律吗?学生各抒己见,教师根据大家的猜测,做成实验表格。学生自己进行实验。实验结果发现:排开液体的重量等于物体所受到的浮力。
师:其实阿基米德就是这样发现原理的,体积测量出来后,金王冠疑案迎刃而解,阿基米德受到了世人的追捧。可他并没有停下探索的脚步,他以此为契机,进一步深入探索。阿基米德跟你们一样,他把石头放在水里,用秤在水里称石头,发现石头比在空气中轻了许多,这个轻重之差正好等于石头排出来的水的重量。他又做了一系列的实验,结果都证明了这一结论。
三、教学分析
在本次教学中,教师介绍阿基米德发现浮力的历史全过程,把理论知识变成了学生的研究成果,使学生成了小物理学家。这样不仅激发了学生的学习兴趣,也增强了学生学习物理的自信心,培养了学生的实践能力,提高了对科学探究方法的认识,这正是新课程改革大力倡导的。
参考文献:
[1]李艳平,申先甲.物理学史教程[M].北京:科学出版社,2003.
[2]陈文鑫.物理学史在中学物理教学中的应用——以初中牛顿第一定律为例[J].物理教学探讨,2015,33(6).
作者简介:胡莹莹(1993— ),安徽六安人,教育学硕士在读,研究方向:学科教学(物理)。