基于学生理解情况研究的浮力教学设计

李凡生

(广西民族师范学院,广西 崇左 532200)

基于学生理解情况研究的浮力教学设计

李凡生

(广西民族师范学院,广西 崇左 532200)

以问卷调查的形式对当前中学生课前对“浮力”理解情况进行调查。通过调查和研究得到以下结论:初中生认为影响浮力大小的因素中,体积、重量、深度、受力面积、质量、摆放方式所占的比例比较大。据此对“浮力”这一章节的教学设计提出建议。

理解;浮力;教学设计

引 言

新课改的实施,如何教学生学会学习在中学教育中备受关注,诸如学习动机、学习兴趣等非智力因素对学生学习的影响,日益引起教育界的普遍关注。教师们在日常教学中也会遇到各种各样关于教学的问题,许多中学教师对怎样才上好《浮力》这一章课而伤透了脑筋,主要原因就是不了解学生在学习“浮力”这一节知识之前具备了哪些相关的知识。因此,笔者做一个调查。主要是了解初中生对浮力到底理解多少、存在哪些前期概念。以便在后续教学中针对存在的这些问题进行教学设计,从而让学生更好的接受和掌握知识。

1 学生关于浮力的理解调查

1.1 研究方法

问卷的主题是《关于浮力大小理解的调查》。调查对象是广西崇左市龙州一中、江南一中的初二学生,目的是想了解他们刚接触物理,在老师没有教授浮力这章内容之前,他们对浮力的相关物理知识到底了解多少。笔者事前准备好问卷中的所有测试工具,分别是木块1、木块2、铁块 3,木块 4、木块5、木块6、实心球7、空心球8。问卷是为了了解初二学生对影响浮力大小的因素是什么,学生存在哪些前期概念。发放问卷共计1235份,收回1200份,收回率97.17%。在调查过程中,为了验证他们头脑中是否认识“浮力”这个物理名词,笔者首先把一个乒乓球放到一个广口瓶里,问他们用什么方法最容易取出里面的乒乓球。当然,他们说出的方法很多,其中,往瓶子里倒水得到了大多数人的认可。由此可见,学生对浮力有一定的认识。接下来笔者又把一些悬浮的物体以及下沉的物体分别放入水中,让他们观察现象。问:为什么有些物体会浮在水面上,而有些物体浮在水中、下沉到水底呢?让学生针对这个问题进行讨论,结果一致认为是:它们所受的浮力大小不同。最后笔者进一步引导他们思考这样一个问题:“影响浮力大小的因素是什么?”并将调查问卷发给他们,要求他们各抒己见,可以相互讨论,要把自己独立的想法写到问卷上。

1.2 数据统计与分析

问卷进行统计、分析,对于“影响浮力大小的因素是什么?”,得到的数据如表1所示。

统计还发现,同一个学生一般同时存在几种观点,所占比例如表2所示。

经以上数据分析可知,初中生认为影响浮力大小的因素多达13种之多,其中,体积、重量、深度、受力面积、质量、摆放方式所占的比例比较大,体积这一项所占的比例高达85.18%。由此可见,学生对浮力有一定的认识,也能猜测出影响浮力大小的因素不止一项。

2 教学设计建议

2.1 物理教学应以实验为主线,尽量给学生提供最直观的感性材料,促进学生对知识的理解

很多学生是通过观察演示的实验现象来分析并回答问题。因此,教师授课应以实验为主线,结合中学生的认知心理特征,以体积、重量、深度、受力面积、质量、摆放方式是否对浮力有影响来设计实验,给学生提供最直观的感性材料,帮助他们理解或建立起正确的物理概念。切忌“黑板上做实验”及空洞的纯理论教学。

2.2 加强教学过程中的互动

教学中的互动包括“师生互动”和“生生互动”两个方面。学生是知识的积极建构者,而教师是学生建构知识的支持者[1]27-29。所谓“师生互动”,指的是师生之间师生相互交流与影响;“生生互动”,指的是学生之间的相互作用和影响,包括小组讨论、相互评价、相互激励、互帮互学等。“新课改”进行至今,教学局面较之“新课改”之前也有了很大的改观。但是“生生互动”方面还是不尽人意,形式单调,很多都是采取小组讨论的形式进行。主要原因是初中学生在这一方面还不成熟,组织他们进行良好合作还比较困难,教师不容易控制局面。而“生生互动”不但有利于学生合作能力的培养,对学生理解掌握物理知识有着不可忽视的作用。所以,加强教学过程中的互动,不但要重视师生之间的互动,还要重视学生之间的互动。只有两方面紧密结合,才能使得教学过程变得生动有趣,才能体现“互动”的最大价值。

2.3 重视拓展学生获取相关知识的途径

教学效果的好坏很大程度上取决于学生的接受能力。而学生接受能力则与其前期积累的知识息息相关。因此,教师应该重视拓展学生获取相关知识的途径。现在的社会是一个信息化的社会,丰富多样的信息源可以促进学生的知识建构。教师可以通过课余时间给学生放映涉及有关知识的影片,介绍学生浏览一些相关的书籍、网站资料(如“物之理”、“在线教育”等)。

3 教学设计实例

教学的目标是使学生形成对知识的深刻理解,即“为理解而学习”。学习中不能只记住一些概念、原理或只能应付课本上的一些习题,要求学生获得的知识是结构化的、整合的,而不是零碎的、片面的[1]。初中物理所涉及的物理现象尽管很简单,但老师也要注意培养学生发散思维,从多方面去看待问题,从而使他们在面对新问题时,能灵活利用它们解释新现象,想出好办法,形成解决各种问题的程序。例如:关于影响浮力大小的因素,要针对他们提出的观点进行教学设计,让他们容易理解并接受教师教授的知识。调查发现,学生认为影响浮力大小的因素中体积、重量、深度、受力面积、质量、摆放方式等所占比例比较大。教师就从这几个方面进行有针对性的教学设计,这样才可以提高学习的质量,使学生建构起真正的、有效的学习,使老师的教具有更明确的目的性。

3.1 学情、教材分析与教学计划的设计

要想取得好的教学效果,教师首先要分析学生的实际情况和教材的情况,根据分析结果制定好恰当的教学目标。对于初二的学生而言,他们知道有浮力的存在,但是根据生活中的现象得到的一些结论是片面的。因此,老师在设计教学目标时,切勿好高骛远,妄想在一两节课里就让学生学会浮力的计算是不现实的。对于《浮力》这一章,第一节如果只是让学生认识什么是浮力,则显得内容过于单薄,可以将“认识浮力”以及“探究浮力的大小”合二为一。为学习阿基米德原理和浮力的利用埋下伏笔。第二节课顺理成章的引入阿基米德原理并学习解决实际问题。这样由浅入深,使学生从感性认识逐渐上升为理性认识,符合认知规律,更容易让学生理解并掌握浮力的知识。

3.2 教学过程实施与评价的设计

教学过程设计可以按以下方式进行:引入新课→概念提出→实验探究→课堂教学效果测评→布置作业。以《浮力》第一节“认识浮力以及探究浮力的大小”为例,教学过程大致如图1所示。

3.2.1引导学生感受浮力:让学生将事先准备的乒乓球、木块、泡沫等物体放入水中,并将其压入水中,感受浮力并讨论:浮力的方向如何?施力物体是什么?这样每个学生都充分感知到水中浮着的物体都受到一个向上的力,这个力就是水对浸在其中物体所产生的浮力。

3.2.2 通过多媒体教学课件播放轮船、潜水艇、鸭子在水面和能潜入水下航行、金鱼可以轻盈地在水中上下游动等有关浮力画面和情景,使学生感觉到生活中蕴含着丰富多彩的物理知识,让学生从生活走向物理,对学生创设探索问题的情境,激发学生的学习的内在动机。

3.2.3 通过实验引入“浮力”概念,提出问题:浮力时怎样产生的呢?提出问题后,利用演示实验突破难点。器材:乒乓球和剪去底部的矿泉水瓶。众所周知,一般情况下乒乓球是浮在水面上的,但放入倒置的瓶颈处注入水后,乒乓球却浮不起来;当用塑料片或手掌去堵住瓶口流水时,乒乓球由于下面积水就立即浮在水面上了。请学生猜测:浮力的产生与什么有关?学生经过讨论后,认为与物体下部是否有水有关。引导学生运用学过的液体内部压强的规律对此现象进行讨论、分析、归纳,得出浮力的产生原因。进而又提出问题:将铁块、铅片或石头等物体放入水中会有什么现象?这些物体受到浮力吗?你能用弹簧测力计测出石块所受浮力的大小吗?请学生设计实验验证自己的猜想,学习用弹簧测力计测量浮力的大小,为下面的实验探究做准备。

3.2.4 在学生学会测量浮力之后,向学生提出:浮力的大小跟哪些因素有关呢?用鼓励性的语言引导学生根据浮力现象,从浮力的受力物体和施力物体入手,提出浮力的大小与哪些因素有关的猜想并说出猜想依据,利用这些“猜想”激起学生的积极思维,指导学生有目的地思考、分析。把学生的猜想总结到黑板上,接着引导学生从上述的实验目的和实验方法出发设计实验装置,并通过实验验证了上述“猜想”的正确性。实验完成之后,组织学生开展交流讨论,使他们弄清浮力的定性规律。

3.2.5 可以采用考考你之类的方式让学生回答问题。从学生的反馈信息中掌握学生学习情况,课堂教学效果进行粗略的评估,及时调整教学过程。

3.2.6 布置作业。让学生网上冲浪:搜集我国古代劳动人民运用“浮力的原理”解决实际问题的事例。“网上冲浪”可培养学生搜集信息和处理信息的能力,引导学生逐渐步入自主学习的轨道。教育学生阳光上网,使网络成为他们学习的助手,拓展学生获取相关知识的途径。

4 结束语

只有在课前充分了解学生对知识的理解情况下,教师才能有针对性地将学科特点和学生的实际情紧密况结合起来,在学生学习的过程中给予正确的引导,充分发挥学生学习的主动性和积极性,使教学设计效果达到最佳。

[1]陈明利.运用建构主义理论改善初中物理教学[J].湖南中学物理,2009(2).

The Teaching Design of Buoyancy Based on the Studies of Students’Understanding

LI Fan-sheng
(Department of Physics and Information Technology,Guangxi Normal University for Nationalities,Chongzuo,Guangxi 532200)

There is a survey of the current high school students’understanding on the“buoyancy”before class by the way of questionnaire survey.The conclusion by this survey is as follow:students of junior high school always think that volume,weight,depth,force size,quality,display take a relatively large proportion in all of the factors which can affect buoyancy.Accordingly,some recommendations to the design of the teaching of the section of”buoyancy”are advanced in this thesis.

understanding;buoyancy;teaching design

O4-33

A

1673-8861(2011)03-0093-03

2011-07-15

李凡生(1974-),男,广西武鸣县人,广西民族师范学院讲师,硕士。主要研究方向:大学物理演示实验研究。

2010广西新世纪教改工程项目(2010J GA089)。