基于能力進階的初中物理復習

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教學中從學生的認知與理解、應用生活實踐、對知識進行遷移創新等方面來培養學生的物理學科能力。《義務教育物理課程標準》認知性目標分為了解、認識、理解三個遞進層次,本章要求:通過實驗認識浮力、探究浮力大小與哪些因素有關,知道阿基米德原理,運用物體的沉浮條件說明生產、生活中的一些現象。

浮力是力學的重要部分,主要內容包括浮力的定義及產生原因、影響浮力大小的因素、阿基米德原理以及物體的浮沉條件及其應用,是對力學知識的深化與延伸。中考前總復習,教師應根據初中生的發展特點積極探究合適的教學方法,突出學生學習的主體地位,提高學生的學習興趣,促進學生能力進階。

教學中教師應注意激發學生的創新能力,提高學生善于思辨的能力,培養學生獨立思考和勤于探究的學習習慣。教師可以創設相關情景,引導學生設計實驗方案,促進學生高階思維能力的發展,從而幫助學生實現能力進階。

一、實驗導入,理解浮力的定義

老師演示實驗(稱重法測浮力),讓學生觀察實驗引入課題,使學生進一步理解浮力的定義。結合練習題“一個重力為12N 的金屬塊掛在彈簧測力計下,使其浸入水中,如果金屬塊的一半體積浸入水中,這時彈簧測力計的示數為10N,此時金屬塊受到水的浮力大小為( )N。如果將金屬塊全部浸沒水中(金屬塊不接觸容器底部),則金屬塊所受浮力大小為( )N,此時彈簧測力計的示數為( )N”,使學生能靈活運用稱重法及變形公式解決實際問題。本節課從實驗引入,能使學生對浮力有清晰的認識,理解得透徹,激發了學生的學習興趣,層層遞進,從生活中的現象引申到物理學原理,通過概括論證學生掌握物理概念和規律,在此基礎上逐步將分散的知識內容進行關聯整合,實現知識的系統化和結構化。

二、建模引導,理解浮力產生的原因

先指導學生觀察教材圖例,老師指導分析,水對立方體的上、下、前、后、左、右六個表面都有壓強,因為立方體的前后、左右相對應的面積相等,所以立方體的前后、左右的兩側面受到的壓力大小相等、方向相反,受力平衡;因為同種液體壓強隨深度的增加而增大,上、下兩個表面,深度不同,水的壓強不同,下表面受到水向上的壓力F1大于上表面受到水向下的壓力F2,水對立方體向上和向下的壓力差就是浮力產生的原因。老師對此進行建模引導,使學生理解浮力產生的原因。

觀察是進行概括論證的基礎,引導學生善于觀察,通過觀察分析和解釋相關物理現象,運用物理學科知識和科學思維,解決實際生活問題,培養學生的應用實踐能力。課堂上老師注意引導學生觀察、思考、探究、合作,調動學生的學習積極性,體現以學生為主體,教師為主導的理念,培養學生的探究能力和創新能力,通過建模思想,促進學生思維發展。

三、播放微視頻,再現阿基米德原理

師:怎樣測出浮力的大小,阿基米德想出了辦法,請同學們翻書,回顧阿基米德原理。從實驗目的→實驗器材→實驗步驟→實驗內容→公式→公式推導,對學生進行思維引導,然后觀看視頻,再現阿基米德實驗探究過程,最后通過實驗探究題,使學生對知識加深理解,提高學生的能力。

阿基米德原理實驗通過實驗視頻再現,帶領學生回顧實驗過程,關注溢水杯的使用和測量誤差的分析,在實驗過程中,學生會有所悟,思想也變得非常活躍,再經過教師的點撥和引導,可以激起學生的創造性思維,提升科學素養,使復習課的效率得到提高。

四、應用遷移,鞏固提高

1.物體所受的重力為5N,體積為4×10-4m3,當它浸沒在水中時,所受的浮力為( )N,浮力和重力的合力為( )N,方向( )。

延伸:物體靜止時受到的合力為多少? 引導學生畫受力分析圖,三力平衡,合力為零。

2.某人在探究“浮力的大小與物體排開的液體所受的重力有怎樣的關系”時,用石塊、彈簧測力計、空桶、燒杯等進行實驗操作測量,如下圖中a、b、c 是其中的三個步驟示意圖,還差一個步驟圖d,才能完成探究任務,則d 是測量( )。設四個圖中彈簧測力計的讀數分別是F1、F2、F3、F4,則石塊受到的浮力為( );被排開液體的重力為( );如果關系式( )成立,就可以得到著名的“阿基米德原理”。

延伸:如果石塊換成木塊,哪個步驟不同呢? 引導學生分析石塊和木塊的不同,當物體的密度大于液體的密度時,物體可以浸沒在液體中,如果去掉拉力,石塊會下沉,最終沉底,三力平衡;如果物體的密度小于液體的密度,物體靜止時漂浮在頁面上,步驟b 不同。

3.如右圖所示,一個重為0.2N 的小球被線拉住而浸沒在液體中,如果它受到的浮力是1.8N,則線對球的拉力是( )

A.1.8N B.1.6N

C.0.2N D.0N

延伸:如果線斷了,小球會向什么方向運動? 小球靜止時處于什么狀態? (為下節課做鋪墊)小球靜止時受到的浮力為多大? 合力為多大?

老師根據初中生精力集中的特點,課堂預設問題分階段遞進,創設不同的情景,調動學生的學習積極性,引導學生理解所學知識、應用知識解決實際問題,并能將所學知識遷移創新,提高學生的物理核心素養,體現了能力進階的培養過程。

這節課從浮力產生的原因到阿基米德原理的深入分析再到浮力計算的動態分析,以浮力進階為線索,將浮力相關概念關聯與整合,通過實驗,視頻,典型習題的訓練等方式,使學生理解并掌握浮力的相關知識,增強學生的創新意識,提高學生解決問題的能力,從教學方案、實驗探究、總結反思三方面綜合闡述有效策略的構建,增強課堂教學的效果,培養學生的創造性思維,體現了老師對學生進階能力培養的過程,由“知”→“點”→“題”→“類”→“法”→“能”,從而提升學生的高階思維能力,培養學生的物理學科素養。