胡景忠
新課程改革的一個(gè)突出特點(diǎn)是學(xué)習(xí)方式的改革,新課程標(biāo)準(zhǔn)大力提倡研究性學(xué)習(xí)方式——即學(xué)生生動(dòng)活潑地、獨(dú)立自主地、探索性地學(xué)習(xí)。擺在教師面前的一個(gè)重要課題則是如何引導(dǎo)或指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)。筆者就如何指導(dǎo)學(xué)生探索液體內(nèi)部壓強(qiáng)規(guī)律進(jìn)行以下研究。
1 教師提供探索方案,學(xué)生實(shí)施探索行動(dòng)
要指導(dǎo)好學(xué)生的研究性學(xué)習(xí),教師應(yīng)認(rèn)真鉆研教材,深入研究課堂教學(xué)內(nèi)容,率先進(jìn)行一些研究性實(shí)驗(yàn),為課堂設(shè)計(jì)出一些科學(xué)的、確實(shí)可行的探索方案。在研究性學(xué)習(xí)的初級(jí)階段,教師可為學(xué)生提供探索方案,讓學(xué)生獨(dú)立地實(shí)施探索行動(dòng),從而自行得出科學(xué)規(guī)律。如探索液體內(nèi)部壓強(qiáng)規(guī)律時(shí)可提供以下2個(gè)非常新穎的方案。
1.1 方案一
1)器材。玻璃水槽1個(gè);透明塑料瓶(礦泉水瓶)1個(gè);酒精燈1盞;鐵絲(Ф=0.1 cm)1段;鉗子1把;自來(lái)水等。
2)制作。①點(diǎn)燃酒精燈,用鉗子夾取鐵絲一端在酒精燈上加熱;②用熱鐵絲在透明塑料瓶的側(cè)壁上從下而上燙3個(gè)小孔(不完全在一條直線上,便于觀察水流射程),每個(gè)小孔間隔3 cm~4 cm。
3)操作及現(xiàn)象。將水槽中加入適量的自來(lái)水,將側(cè)壁帶孔的空塑料瓶用力快速插入水槽中,從瓶口向下觀看,可見(jiàn)有3股水流射入瓶?jī)?nèi),且自上而下水流的射程依次增大(如圖1所示);將帶孔的塑料瓶從水槽中取出,用手掌握住上面的3個(gè)小孔,并注滿水,然后拿開(kāi)手打開(kāi)3個(gè)小孔,可見(jiàn)有3股水流從瓶?jī)?nèi)射出,自上而下水流的射程依次增大(如圖2所示)。
4)規(guī)律。學(xué)生通過(guò)上述探索性實(shí)驗(yàn),加上自己的思考、分析可得出如下規(guī)律:在液體內(nèi)部隨著深度的增加壓強(qiáng)增大。
1.2 方案二
1)器材。長(zhǎng)玻璃管2根(l=50 cm,Φ內(nèi)=0.8 cm);短玻璃管1根(l=35 cm,Φ內(nèi)=0.8 cm);透明塑料瓶(飲料瓶1.25升)1個(gè);小塑料酸奶瓶1個(gè);洗潔靈(或其他洗滌劑)少許;酒精燈1盞,鋼銼1把。
2)制作。點(diǎn)燃酒精燈將一根玻璃管一端加熱烤軟,并彎曲成直角,用鋼銼截取上述直角玻璃管使拐角變短,其目的是便于從透明塑料瓶口插入(如圖3所示)。用剪刀將透明塑料瓶頸以上部分剪掉(如圖4所示),使瓶口增大。在小酸奶瓶中加入少許洗潔靈(或其他洗滌劑),再加入適量的水,配制成易吹出泡泡的溶液,備用。將去掉瓶頸的空塑料瓶注滿水。
3)操作及現(xiàn)象。將35 cm長(zhǎng)的直玻璃管上端口蘸取少量洗滌劑溶液后,再將其下端口緩緩插入塑料瓶?jī)?nèi)的水中。當(dāng)玻璃管下端插入水中約1 cm~2 cm時(shí),可見(jiàn)玻璃管上口處出現(xiàn)一個(gè)小液泡(如圖5所示),且隨著玻璃管下移,液泡不斷增大,當(dāng)玻璃管下降到塑料瓶底時(shí),液泡可脹大到直徑約4 cm大??;當(dāng)向上提玻璃管時(shí),液泡又逐漸縮小,可反復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),仔細(xì)觀察。
用帶拐角的玻璃管上端開(kāi)口蘸取洗滌劑溶液后,將拐角一端緩緩插入塑料瓶?jī)?nèi)的水中。當(dāng)玻璃管下端插入水中約1 cm~2 cm時(shí),可見(jiàn)玻璃管上口處出現(xiàn)一個(gè)小液泡(如圖6所示),且隨著玻璃管下移,液泡不斷增大,當(dāng)玻璃管下降到塑料瓶底時(shí),液泡可脹大到直徑約4 cm大?。划?dāng)向上提玻璃管時(shí),液泡又逐漸縮小;當(dāng)玻璃彎管停留在水瓶某一深度處,保持深度不變,使玻璃管拐角繞豎直管緩緩旋轉(zhuǎn)360°角時(shí),液泡的大小保持不變??煞磸?fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),仔細(xì)觀察。
4)規(guī)律。學(xué)生經(jīng)過(guò)上述有趣的探索實(shí)驗(yàn)并加以分析后,不難得出下列結(jié)論:液體內(nèi)部各處、各個(gè)方向都有壓強(qiáng),且同一深度處的各個(gè)方向壓強(qiáng)都相等;液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨深度的增加而增大。
2 鼓勵(lì)學(xué)生自行設(shè)計(jì)方案,驗(yàn)證科學(xué)規(guī)律
研究性學(xué)習(xí)不能只停留在教師提供方案的層次,為了激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力,加深對(duì)所學(xué)學(xué)科科學(xué)規(guī)律的理解和掌握,教師要鼓勵(lì)學(xué)生自己設(shè)計(jì)有創(chuàng)意的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)方案,對(duì)科學(xué)規(guī)律進(jìn)行驗(yàn)證,并寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告。然后教師對(duì)每位學(xué)生的實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告給出實(shí)事求是的評(píng)價(jià)。久而久之,學(xué)生將會(huì)逐漸適應(yīng)和喜歡上這種研究性學(xué)習(xí)的方式,同時(shí)學(xué)生的各種能力將得到培養(yǎng)。