

黨的十九大報告指出,要全面貫徹黨的教育方針,落實立德樹人根本任務,發展素質教育,推進教育公平。在此背景下,如何在初中物理教學中融入勞動教育,培養學生的勞動意識和創新精神,成為教師關注的重點。本文以“浮力”為例,探討在物理課程教學中融入勞動教育的實踐路徑。教師通過創設與生活和勞動實踐相關的教學情境,引導學生在勞動實踐中感受物理知識的應用價值,提高學生的學習興趣和實踐能力。
一、教材分析
“浮力”主要內容包括浮力的產生、浮力的大小及影響因素、阿基米德原理等,本章涉及的知識點與日常生活和勞動實踐密切相關,如游泳、船舶的浮沉、氣球的升降等現象都蘊含著浮力的原理。本章還涉及與勞動實踐相關的力學知識,如重力、浮力等。學生在學習過程中需要綜合運用這些知識解決實際問題。因此,教師在教學中要注重引導學生將所學知識與生活和勞動實踐相聯系,通過設計探究實驗和動手實踐活動,讓學生在親身體驗中感受知識的應用價值,提高解決實際問題的能力。
二、學情分析
學生正處于青春期,好奇心強,動手能力也強,喜歡參與實踐活動,但他們的抽象邏輯思維尚未完全發展成熟,對物理知識的理解還需要借助直觀感知和動手操作。因此,教師在教學中要充分考慮學生的認知特點和學習需求,創設生動有趣的教學情境,引導學生在動手實踐中感知和理解物理知識。教師也要注重培養學生的科學探究能力和創新意識,鼓勵學生通過自主探究和合作學習,提高解決問題的能力,也要充分發揮學生的主體作用,讓學生在實踐中感受學習的樂趣和成就感,促進學生全面發展。
三、教學目標
1.通過探究實驗和動手實踐,掌握浮力的概念和產生條件,理解影響浮力大小的因素,掌握阿基米德原理,學會分析和解決與浮力相關的實際問題。
2.通過設計探究實驗和勞動實踐活動,掌握科學探究的基本方法,提高動手操作和問題解決能力,培養科學態度和創新意識。
3.通過勞動實踐體驗,感受勞動創造的樂趣,增強勞動認知,樹立正確的勞動價值觀。
四、教學重難點
教學重點:
1.浮力的概念和產生條件。
2.阿基米德原理。
3.浮力的應用。
教學難點:
1.影響浮力大小的因素分析。
2.阿基米德原理的推導和應用。
3.將物理知識與勞動實踐相結合,解決實際問題。
五、教學過程
(一)創設情境,引入新課
教師:同學們,今天我們要學習一個新的物理知識——浮力。在我們的生活和勞動中,處處都有浮力的存在,比如,你們夏天去游泳時,是不是感覺自己在水中變輕了許多?再如,近期我們學校組織大家參加了農業生產勞動,同學們在水稻田里插秧時,是不是感覺走路更加吃力?這些現象的背后都是浮力在起作用。
學生甲:老師,我還注意到,在游泳時,身體越胖的人越容易浮在水面上,這也與浮力有關嗎?
教師:沒錯,人的胖瘦與浮力大小有一定關系。那么大家再想想,還有哪些生活或勞動場景中有浮力的存在呢?
學生乙:老師,暑假我跟著爸爸出海打漁,發現漁船裝滿了魚后,船身會明顯下沉一些。這是不是也與浮力相關?
教師:是的。同學們舉的例子都很有代表性!看來大家對浮力并不陌生,在生活和勞動實踐中已經積累了不少相關經驗。那么,今天我們就一起來探究一下,浮力到底是什么?它與哪些因素有關?在勞動生產中又有哪些應用呢?
學生丙:老師,我還有個問題。魚在水里可以自在地游動,氣球在空中慢慢上升。這兩種現象看起來不太一樣,它們都與浮力有關嗎?
教師:這個問題問得好!魚之所以能在水中游動,氣球之所以能夠上升,它們的確都受到了浮力的作用,但產生這兩種現象的原因略有不同。這正是我們今天要探究的核心問題之一。
學生丁:老師,我在幫爸爸種菜時發現,一些蔬菜需要用竹竿搭起來,讓藤蔓向上生長。這種做法也利用了浮力原理嗎?
教師:你的觀察和思考很有探究價值!利用竹竿搭架種植蔬菜,主要是為了讓植株獲得更多的陽光照射,提高產量,這種做法與浮力的關系不大,但體現了勞動者的智慧。同學們在勞動實踐中還有類似的發現嗎?
學生紛紛舉手,分享自己在勞動中的觀察和疑問。
教師總結:通過大家的分享,我們不難發現,浮力現象在生活和生產中無處不在。作為勞動者,我們要學會積極思考,善于發現問題。只有理論聯系實際,把書本知識與生活和勞動實踐相結合,我們的學習才會更加深入和扎實。好了,接下來就讓我們帶著疑問和興趣,一起走進浮力的探究之旅吧!
(設計意圖:本環節的主要目的是激發學生的探究興趣,引導學生主動思考浮力現象與日常生活和勞動實踐的聯系。教師通過呈現游泳、農業生產等具體情境,吸引學生注意力,鼓勵學生暢所欲言,引出探究問題。在師生互動中,教師善于捕捉學生的思考亮點,及時予以肯定和引導,幫助學生增強了自信心和主人翁意識。在輕松愉悅的課堂氛圍中,學生敢于表達自己的想法,積極參與探究,這體現了學生作為學習主體的地位和作用,彰顯了以學生發展為本的教育理念。)
(二)合作探究,構建知識體系
教師:同學們,通過剛才的討論,我們對浮力有了一些初步的認識,下面我們通過一系列的探究活動,來深入理解浮力的相關知識。首先,請大家分成若干小組,每組4~5人。然后,請各小組圍繞“浮力的存在”和“阿基米德原理”兩個主題,根據課本上的實驗步驟自主設計探究方案。
(學生分組討論,教師巡視指導)
教師:好了,探究方案討論得怎么樣了?我看到有的小組已經開始動手實驗了,先讓我們來看看第一小組的成果吧!
第一小組組長:我們小組探究的是浮力的存在。我們將一個雞蛋放入盛有清水的燒杯中,發現雞蛋沉入水底;當我們在水中加入食鹽并攪拌均勻后,雞蛋慢慢上浮,最后漂浮在水面上,這說明雞蛋在鹽水中受到的浮力比在清水中更大。
教師:第一小組的實驗設計得非常巧妙,通過改變水的密度,直觀地呈現了浮力作用的變化,這個實驗也啟發我們,在勞動生產中可以利用食鹽等物質來調節液體密度,使某些物體漂浮或下沉,方便我們進行加工和運輸。
第二小組組長:我們小組探究的是阿基米德原理。我們測量了幾個不同體積和質量的物體,分別稱量它們在空氣中和完全浸沒在水中的重力,發現它們在水中的重力都小于在空氣中的重力,而重力的差值恰好等于排開的水的量。由此我們猜想,浮力的大小可能跟排開的水的體積有關。
學生:我有個疑問,如果把物體浸沒在其他液體中,浮力大小是否也遵循這個規律呢?
教師:這個問題很有探究價值!我們可以用不同的液體,如酒精、油等,重復剛才的實驗,看看結論是否一樣。這對我們理解阿基米德原理有重要意義。
(學生分組繼續探究,教師巡視指導)
教師:我們再來看看第三小組的探究成果。
第三小組組長:我們小組利用彈簧測力計測量了幾個密度不同的物體在水中受到的浮力,發現它們排開的水的體積雖然相同,但所受浮力卻不一樣,這說明浮力不僅跟排開的水的體積有關,還跟物體的密度有關。下面我們制作一個思維導圖(見圖1),梳理一下剛才所學的知識點。
學生踴躍制作,分享自己的見聞和思考。
教師總結:通過一系列的合作探究,我們可以得出以下結論:第一,浮力的存在與物體是否被液體完全浸沒無關,只要物體與液體接觸,就會受到浮力;第二,浮力的大小跟排開的液體的體積成正比,跟液體的密度也成正比,這就是阿基米德原理的內容。在今后的學習和勞動中,我們要學會運用這一原理去分析和解決實際問題,體會科學的價值。
(設計意圖:本環節的主要目的是引導學生通過小組合作探究,在動手實踐中建構和內化新知。教師為學生提供探究主題和實驗材料,鼓勵學生自主設計方案,開展探究,在探究過程中,學生通過動手操作、觀察記錄、小組討論等方式,親身體驗知識生成的過程,加深對浮力知識的理解和掌握。教師鼓勵學生利用所學知識解釋生活和勞動中的相關現象,體現了知識與生活、科學與勞動的緊密聯系,讓學生學會用科學的眼光觀察世界,懂得把所學知識運用到生產實踐中,這對培養學生的勞動意識和創新能力具有重要意義。)
(三)拓展延伸,強化應用
教師:同學們,通過前面的學習,我們已經掌握了浮力的基本概念和阿基米德原理。今天,我們將走進校園生活,看看浮力在日常勞動中有哪些應用,大家知道,我們學校的游泳池每天都需要清潔,這就是一個很好的勞動實踐機會,我們一起去游泳池,運用所學知識,感受勞動的快樂吧!
(師生來到游泳池邊)
教師:同學們,你們觀察到游泳池里漂浮著一些落葉和垃圾,如何快速清理掉它們呢?
學生甲:老師,我們可以用泳池邊上的撈網兜把它們撈起來。
教師:用撈網兜撈垃圾的確是一個簡單直接的辦法,但你們再想想,如果落葉太小,網兜的網眼又太大,兜起來會不會有困難?
學生乙:老師,如果撈不干凈,我們可以下到水里用手一點點撈。
教師:下水撈垃圾確實可以解決撈網兜漏撈的問題,但在實際工作中,長時間在水中勞作會很累,打撈的效率不高,而且也不安全。這時,我們可以利用浮力原理設計一些打撈工具。同學們想到了什么好辦法嗎?
學生丙:我們可以找一些不易沉入水中的大塊泡沫板,把它們圍成一圈,像魚塘圍網那樣把落葉圈在中間,再用撈網兜一網兜上來。
學生丁:對啊!還可以用粗細合適的PVC管,扎成方形的框架,四角系上漂浮的塑料瓶。這樣,框架就能漂在水面上,還能撐起一個大口袋,把落葉圈起來撈掉。
教師:同學們的設計都很巧妙!我們利用輕質材料的浮力特性,就能做出簡單實用的打撈工具。我們不妨動手試驗一下,看看利用浮力原理,能在多大程度上減輕打撈的勞動強度,提高勞動效率。
(師生利用泡沫板、PVC管等材料制作打撈工具,并投入使用)
學生戊:哇,泡沫板圍成的圈,可以輕松將落葉圈到一起,再用撈網兜一撈,就能撈起好多落葉!
學生己:PVC管做的框架也很管用!框架輕巧又穩定,放進水里轉一圈,就能把大片落葉圍起來,勞動強度比直接下水撈小多了。
教師:看到了嗎?通過發揮材料的浮力特性,我們成功減輕了打撈落葉的勞動強度,撈起的落葉也更多了。同學們,這就是科學知識在生活勞動中的應用價值!
學生丁:老師,我還想到,游泳池里經常會有人的眼鏡、戒指等物品不慎掉落,如果用這種漂浮的工具打撈,效果會不會更好一些?
教師:你的想法很有創意!一般來說,眼鏡、戒指等小物品,在水中會直接下沉,用浮力打撈的確不太容易奏效,但我們可以在打撈框上再做些改進,如在框底部加裝細網兜,說不定能收集到沉在池底的小物件。這些設計靈感的涌現,正是大家運用科學知識、動手實踐的結果。
學生丙:對啊,我們還可以嘗試用不同的材料組合,或改變框架的形狀,看看能否打撈到更多池底的垃圾。
教師:好主意!我們可以發動全班同學,集思廣益,利用身邊的各種材料,嘗試更多框架結構,看看哪種設計最好用,這個過程就是一次在勞動實踐中發現問題、創新方案、檢驗成果的科學探究歷程。
(師生合力完成泳池清理,開展打撈工具設計比賽,并形成總結,見表1。)
教師總結:通過這次勞動實踐,大家感受到了勞動創造的快樂。更重要的是,我們運用浮力知識,在動手制作工具的過程中加深了對知識的理解,學會在生活中靈活應用科學,這不僅提高了勞動效率,還鍛煉了我們發現問題、創新實踐的能力,希望大家今后多接觸一些生活和生產實踐,這樣就會收獲更多將知識學以致用的機會,在理論聯系實際的過程中,我們必將收獲更多!
(設計意圖:本環節選取校園生活中清理游泳池的勞動實踐作為載體,引導學生應用浮力知識,設計和制作打撈工具,在動手實踐中感悟科學知識的應用價值。教學過程注重學生的主體體驗,鼓勵學生發揮創造力,積極參與工具制作和使用,在親身實踐中提升動手能力和創新意識。學生通過觀察分析問題,構思可行的解決方案,并付諸實踐檢驗,在“提出問題—設計方案—動手實踐—優化改進”的探究過程中,發展了理論聯系實際的綜合能力。)
六、教學反思
本次教學立足學生生活實際,將浮力知識教學與農業生產勞動實踐相結合,讓學生在真實情境中感受科學的價值,提升學生運用科學知識解決實際問題的能力。教學過程遵循學生的認知規律,設計了情境導入、合作探究、拓展延伸等環節,充分調動了學生學習的主動性和探究欲望,學生在主動建構知識的同時,也在與人協作、動手實踐中發展了科學素養和創新能力。
不過,本節課在勞動實踐環節的設計上還有待加強,由于受場地、時間等條件限制,學生參與勞動的時間相對較短,實踐內容也不夠豐富,難以充分體驗勞動實踐的完整過程。今后在設計教學時,教師要進一步創新勞動實踐形式,如利用綜合實踐活動課開展系列勞動,從而獲得更全面、更深入的勞動體驗。在知識應用環節,學生對浮力原理的運用還主要集中在感性認識層面,缺乏系統的定量分析,為了幫助學生真正學以致用,教師還需進一步優化教學設計,提升學生分析和解決復雜實際問題的能力。
總之,在學科教學與勞動實踐相融合的道路上,我們要不斷深化課程改革,整合多方資源,以開放的姿態、創新的思維讓勞動教育落到實處。在理論與實踐的反復交互中,推動學生全面發展、個性發展,培養他們成為新時代有理想、有本領、有擔當的合格建設者和可靠接班人。
(作者單位:山東省日照第二中學)
編輯:張俐麗