基于學生理解情況研究的浮力教學設計

李凡生

(廣西民族師范學院,廣西 崇左 532200)

基于學生理解情況研究的浮力教學設計

李凡生

(廣西民族師范學院,廣西 崇左 532200)

以問卷調查的形式對當前中學生課前對“浮力”理解情況進行調查。通過調查和研究得到以下結論:初中生認為影響浮力大小的因素中,體積、重量、深度、受力面積、質量、擺放方式所占的比例比較大。據此對“浮力”這一章節的教學設計提出建議。

理解;浮力;教學設計

引 言

新課改的實施,如何教學生學會學習在中學教育中備受關注,諸如學習動機、學習興趣等非智力因素對學生學習的影響,日益引起教育界的普遍關注。教師們在日常教學中也會遇到各種各樣關于教學的問題,許多中學教師對怎樣才上好《浮力》這一章課而傷透了腦筋,主要原因就是不了解學生在學習“浮力”這一節知識之前具備了哪些相關的知識。因此,筆者做一個調查。主要是了解初中生對浮力到底理解多少、存在哪些前期概念。以便在后續教學中針對存在的這些問題進行教學設計,從而讓學生更好的接受和掌握知識。

1 學生關于浮力的理解調查

1.1 研究方法

問卷的主題是《關于浮力大小理解的調查》。調查對象是廣西崇左市龍州一中、江南一中的初二學生,目的是想了解他們剛接觸物理,在老師沒有教授浮力這章內容之前,他們對浮力的相關物理知識到底了解多少。筆者事前準備好問卷中的所有測試工具,分別是木塊1、木塊2、鐵塊 3,木塊 4、木塊5、木塊6、實心球7、空心球8。問卷是為了了解初二學生對影響浮力大小的因素是什么,學生存在哪些前期概念。發放問卷共計1235份,收回1200份,收回率97.17%。在調查過程中,為了驗證他們頭腦中是否認識“浮力”這個物理名詞,筆者首先把一個乒乓球放到一個廣口瓶里,問他們用什么方法最容易取出里面的乒乓球。當然,他們說出的方法很多,其中,往瓶子里倒水得到了大多數人的認可。由此可見,學生對浮力有一定的認識。接下來筆者又把一些懸浮的物體以及下沉的物體分別放入水中,讓他們觀察現象。問:為什么有些物體會浮在水面上,而有些物體浮在水中、下沉到水底呢?讓學生針對這個問題進行討論,結果一致認為是:它們所受的浮力大小不同。最后筆者進一步引導他們思考這樣一個問題:“影響浮力大小的因素是什么?”并將調查問卷發給他們,要求他們各抒己見,可以相互討論,要把自己獨立的想法寫到問卷上。

1.2 數據統計與分析

問卷進行統計、分析,對于“影響浮力大小的因素是什么?”,得到的數據如表1所示。

統計還發現,同一個學生一般同時存在幾種觀點,所占比例如表2所示。

經以上數據分析可知,初中生認為影響浮力大小的因素多達13種之多,其中,體積、重量、深度、受力面積、質量、擺放方式所占的比例比較大,體積這一項所占的比例高達85.18%。由此可見,學生對浮力有一定的認識,也能猜測出影響浮力大小的因素不止一項。

2 教學設計建議

2.1 物理教學應以實驗為主線,盡量給學生提供最直觀的感性材料,促進學生對知識的理解

很多學生是通過觀察演示的實驗現象來分析并回答問題。因此,教師授課應以實驗為主線,結合中學生的認知心理特征,以體積、重量、深度、受力面積、質量、擺放方式是否對浮力有影響來設計實驗,給學生提供最直觀的感性材料,幫助他們理解或建立起正確的物理概念。切忌“黑板上做實驗”及空洞的純理論教學。

2.2 加強教學過程中的互動

教學中的互動包括“師生互動”和“生生互動”兩個方面。學生是知識的積極建構者,而教師是學生建構知識的支持者[1]27-29。所謂“師生互動”,指的是師生之間師生相互交流與影響;“生生互動”,指的是學生之間的相互作用和影響,包括小組討論、相互評價、相互激勵、互幫互學等。“新課改”進行至今,教學局面較之“新課改”之前也有了很大的改觀。但是“生生互動”方面還是不盡人意,形式單調,很多都是采取小組討論的形式進行。主要原因是初中學生在這一方面還不成熟,組織他們進行良好合作還比較困難,教師不容易控制局面。而“生生互動”不但有利于學生合作能力的培養,對學生理解掌握物理知識有著不可忽視的作用。所以,加強教學過程中的互動,不但要重視師生之間的互動,還要重視學生之間的互動。只有兩方面緊密結合,才能使得教學過程變得生動有趣,才能體現“互動”的最大價值。

2.3 重視拓展學生獲取相關知識的途徑

教學效果的好壞很大程度上取決于學生的接受能力。而學生接受能力則與其前期積累的知識息息相關。因此,教師應該重視拓展學生獲取相關知識的途徑。現在的社會是一個信息化的社會,豐富多樣的信息源可以促進學生的知識建構。教師可以通過課余時間給學生放映涉及有關知識的影片,介紹學生瀏覽一些相關的書籍、網站資料(如“物之理”、“在線教育”等)。

3 教學設計實例

教學的目標是使學生形成對知識的深刻理解,即“為理解而學習”。學習中不能只記住一些概念、原理或只能應付課本上的一些習題,要求學生獲得的知識是結構化的、整合的,而不是零碎的、片面的[1]。初中物理所涉及的物理現象盡管很簡單,但老師也要注意培養學生發散思維,從多方面去看待問題,從而使他們在面對新問題時,能靈活利用它們解釋新現象,想出好辦法,形成解決各種問題的程序。例如:關于影響浮力大小的因素,要針對他們提出的觀點進行教學設計,讓他們容易理解并接受教師教授的知識。調查發現,學生認為影響浮力大小的因素中體積、重量、深度、受力面積、質量、擺放方式等所占比例比較大。教師就從這幾個方面進行有針對性的教學設計,這樣才可以提高學習的質量,使學生建構起真正的、有效的學習,使老師的教具有更明確的目的性。

3.1 學情、教材分析與教學計劃的設計

要想取得好的教學效果,教師首先要分析學生的實際情況和教材的情況,根據分析結果制定好恰當的教學目標。對于初二的學生而言,他們知道有浮力的存在,但是根據生活中的現象得到的一些結論是片面的。因此,老師在設計教學目標時,切勿好高騖遠,妄想在一兩節課里就讓學生學會浮力的計算是不現實的。對于《浮力》這一章,第一節如果只是讓學生認識什么是浮力,則顯得內容過于單薄,可以將“認識浮力”以及“探究浮力的大小”合二為一。為學習阿基米德原理和浮力的利用埋下伏筆。第二節課順理成章的引入阿基米德原理并學習解決實際問題。這樣由淺入深,使學生從感性認識逐漸上升為理性認識,符合認知規律,更容易讓學生理解并掌握浮力的知識。

3.2 教學過程實施與評價的設計

教學過程設計可以按以下方式進行:引入新課→概念提出→實驗探究→課堂教學效果測評→布置作業。以《浮力》第一節“認識浮力以及探究浮力的大小”為例,教學過程大致如圖1所示。

3.2.1引導學生感受浮力:讓學生將事先準備的乒乓球、木塊、泡沫等物體放入水中,并將其壓入水中,感受浮力并討論:浮力的方向如何?施力物體是什么?這樣每個學生都充分感知到水中浮著的物體都受到一個向上的力,這個力就是水對浸在其中物體所產生的浮力。

3.2.2 通過多媒體教學課件播放輪船、潛水艇、鴨子在水面和能潛入水下航行、金魚可以輕盈地在水中上下游動等有關浮力畫面和情景,使學生感覺到生活中蘊含著豐富多彩的物理知識,讓學生從生活走向物理,對學生創設探索問題的情境,激發學生的學習的內在動機。

3.2.3 通過實驗引入“浮力”概念,提出問題:浮力時怎樣產生的呢?提出問題后,利用演示實驗突破難點。器材:乒乓球和剪去底部的礦泉水瓶。眾所周知,一般情況下乒乓球是浮在水面上的,但放入倒置的瓶頸處注入水后,乒乓球卻浮不起來;當用塑料片或手掌去堵住瓶口流水時,乒乓球由于下面積水就立即浮在水面上了。請學生猜測:浮力的產生與什么有關?學生經過討論后,認為與物體下部是否有水有關。引導學生運用學過的液體內部壓強的規律對此現象進行討論、分析、歸納,得出浮力的產生原因。進而又提出問題:將鐵塊、鉛片或石頭等物體放入水中會有什么現象?這些物體受到浮力嗎?你能用彈簧測力計測出石塊所受浮力的大小嗎?請學生設計實驗驗證自己的猜想,學習用彈簧測力計測量浮力的大小,為下面的實驗探究做準備。

3.2.4 在學生學會測量浮力之后,向學生提出:浮力的大小跟哪些因素有關呢?用鼓勵性的語言引導學生根據浮力現象,從浮力的受力物體和施力物體入手,提出浮力的大小與哪些因素有關的猜想并說出猜想依據,利用這些“猜想”激起學生的積極思維,指導學生有目的地思考、分析。把學生的猜想總結到黑板上,接著引導學生從上述的實驗目的和實驗方法出發設計實驗裝置,并通過實驗驗證了上述“猜想”的正確性。實驗完成之后,組織學生開展交流討論,使他們弄清浮力的定性規律。

3.2.5 可以采用考考你之類的方式讓學生回答問題。從學生的反饋信息中掌握學生學習情況,課堂教學效果進行粗略的評估,及時調整教學過程。

3.2.6 布置作業。讓學生網上沖浪:搜集我國古代勞動人民運用“浮力的原理”解決實際問題的事例。“網上沖浪”可培養學生搜集信息和處理信息的能力,引導學生逐漸步入自主學習的軌道。教育學生陽光上網,使網絡成為他們學習的助手,拓展學生獲取相關知識的途徑。

4 結束語

只有在課前充分了解學生對知識的理解情況下,教師才能有針對性地將學科特點和學生的實際情緊密況結合起來,在學生學習的過程中給予正確的引導,充分發揮學生學習的主動性和積極性,使教學設計效果達到最佳。

[1]陳明利.運用建構主義理論改善初中物理教學[J].湖南中學物理,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,廣西武鳴縣人,廣西民族師范學院講師,碩士。主要研究方向:大學物理演示實驗研究。

2010廣西新世紀教改工程項目(2010J GA089)。