关于《浮力》一节“浮力方向”的设计评析

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  《浮力》是初三物理较为难学的一节内容,是学生在掌握重力、摩擦力、压力、密度和压强等知识的前提下进一步拔高的内容,主要教学内容分为:浮力的概念、探究浮力大小的影响因素、阿基米德原理等三部分重点知识.在应用练习上关键是由感性认识转为量化计算,要设计多个物理量的综合分析,再选择适合的计算公式,这是学习浮力的难点.
  我处理本节的观点是:教学内容要先分清主次,三项重点内容必须课堂学明白、弄清楚,关于浮力的计算知道简单的称量法和重要的阿基米德原理即可,不必深究引导,因为对浮力计算的系统认识是要学完本章学生才能完全领会的.
  但在集体备课和听评课研究过程中,我更发现处理课堂细节的重要性:“大事明了”就会层次分明,“小节要细”就会思维顺畅.事因源于一个普通的知识点:浮力的方向是竖直向上的.下面是我们对这个知识点处理的精细化程度的递进过程.
  个体备课时,教师的一般设计是:
  (1)学生用手体验:将漂浮的纸杯慢慢压入水中,体会纸杯所受浮力的变化及方向.
  (2)学生用眼观察:松手后,观察纸杯的运动方向情况.
  教师问:浮力的方向是怎样的?
  学生体验、学生观察再加上学生的生活经验,很容易回答浮力的方向是向上的,教师补充“竖直”二字即可,但恐怕底气不是太足.淡化这个细节也就淡化了教学的严谨程度.
  集体备课时,我们的合作设计是:
  (1)学生用手体验:将漂浮的纸杯慢慢压入水中,体会纸杯所受浮力的变化及方向.
  (2)学生用眼观察:松手后,观察纸杯的运动方向情况.
  教师问:请同学们猜想:浮力的方向是怎样的?
  教师再问:果真是向上的吗?
  教师引导:让我们再来做一个实验验证一下.
  (3)教师演示实验:一段长度合适的红丝线,一端粘在黄色乒乓球上,一端粘在大烧杯内底上,向烧杯中倒入适量的水,慢慢没过乒乓球,让学生观察红线的形状变化.
  教师问:红线为什么被拉直了?那么浮力的方向是怎样的?
  这个增加的演示实验一下子是浮力的方向问题形象化了,一条在水中被竖直拉直的红线反映出了浮力的方向是“向上”的,并且是“竖直”的.在这里,先让学生根据实验情况进行猜想,再集体演示进行证实,这是培养学生研究问题的科学思维习惯,同时还渗透了“转化法”的物理学习方法.
  “试水”课堂时,我们的调整设计是:
  在以上三步设计的基础上,我们又增加了第四步,即:
  (4)教师比对实验:在大烧杯旁边增加一个重锤线,让学生观察水中红线是否与重锤线相互平行.
  教师问:大家知道,重力的方向是竖直向下的,那么观察两线的平行情况,说明浮力的方向是怎样的?
  应该说,增加红线演示浮力方向的实验已经很不错了.但老师们课下一起交流时,就又想到了增加重锤线的比对实验.这样一比对,学生思维的全面性、深刻性就一下子体现出来了.对教师而言,这也是教学设计的严谨性的最好体现.
  优化课堂时,我们的完善设计是:
  (5)实践改进实验:教师把第三步的大烧杯放在固定的平台上,第四步用作比对的重锤线是挂在铁架台上的,把它们靠近后并摆在一起,然后再用实物投影仪投放实像在大屏幕上.
  再好的设计也得需要课堂进行验证.针对第四步的比对实验可见度,教师虽然在器材的颜色、红线的粗细等方面都做了考虑,但班级后面位置的同学还是看不清楚,所以把实验用投影放大出来,增加可见度;针对实验的稳定性,把用手提重锤改为铁架台悬挂重锤,增加可信度.这样的处理是教师教学的严谨性和科学性相结合的最好体现.
  一个普通的浮力方向的知识点,经过我们集体备课研讨,完成了对它的四次递进设计,完善了对它的五步细节实验,从而使学生学习知识的思维也越来越顺畅.实际上,这个知识点的处理在课堂上是一气呵成的,时间也仅是三四分钟,但由于我们设计的比较精细到位,我想留给学生的记忆可能是永久的.“食不厌精,脍不厌细”.如果每个细小课堂环节都能如此,我们的辛苦安排必定换来学生的认可和赞赏.
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