摘 要：教學(xué)中嘗試讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行體驗(yàn)式的學(xué)習(xí)方式，實(shí)質(zhì)上，就是強(qiáng)調(diào)給予學(xué)生全面發(fā)展的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生掌握全面發(fā)展的本領(lǐng).我國新一輪的基礎(chǔ)課程改革也強(qiáng)調(diào)教師教學(xué)方式、學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，強(qiáng)調(diào)課堂教學(xué)應(yīng)突出學(xué)生的主體地位，倡導(dǎo)學(xué)習(xí)者應(yīng)在親身體驗(yàn)中獲得真知.在這樣的背景下，情境、游戲、探究、實(shí)驗(yàn)操作等多元化的體驗(yàn)形式豐富著我們課堂教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，也成為學(xué)生知識構(gòu)建的重要載體.

關(guān)鍵詞：體驗(yàn)味;初中物理;自主構(gòu)建

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1008-4134（2021）08-0046-04

作者簡介：唐修虎（1977-），男，江蘇鹽城人，碩士，中學(xué)高級教師，研究方向：初中物理教學(xué)教研.

聯(lián)合國教科文組織在《學(xué)會(huì)生存——教育世界的今天和明天》中明確指出：“教師的職責(zé)現(xiàn)在已越來越少地傳遞知識，而越來越多地激勵(lì)思考，他將越來越多地成為顧問，一位交換意見的參考者，一位幫助發(fā)現(xiàn)矛盾論點(diǎn)而不是拿出現(xiàn)成真理的人.”我國新一輪的基礎(chǔ)課程改革強(qiáng)調(diào)教師教學(xué)方式、學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，強(qiáng)調(diào)課堂教學(xué)應(yīng)突出學(xué)生的主體地位，倡導(dǎo)學(xué)習(xí)者應(yīng)在親身體驗(yàn)中獲得真知.在這樣的背景下，體驗(yàn)教學(xué)開始受到眾多教師的青睞，情境、游戲、探究、實(shí)驗(yàn)操作等多元化的體驗(yàn)形式豐富著課堂教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，也成為學(xué)生知識構(gòu)建的重要載體.為此，筆者嘗試將體驗(yàn)式教學(xué)思維應(yīng)用到“浮力”教學(xué)中去，讓學(xué)生在符合認(rèn)知規(guī)律的過程中完成知識的自主構(gòu)建，這就是課堂教學(xué)中的“味”，而“物理味”的教學(xué)是重實(shí)驗(yàn)、重體驗(yàn)、重思維的，要力求做到課伊始，味已生;課進(jìn)行，味正濃;課結(jié)束，味猶存.

1 課伊始，味已生

新課引入：

師：同學(xué)們，老師在大燒杯中同時(shí)放入兩枚雞蛋，發(fā)生了什么現(xiàn)象？

生：1枚雞蛋沉到水底，1枚雞蛋浮到水面.

師：請同學(xué)們討論、交流，猜想雞蛋能浮到水面的原因是什么？

生：因?yàn)檫@個(gè)雞蛋受到了浮力.

師：日常生活中還有哪些類似的現(xiàn)象呢？

生：船浮在水面上;乒乓球從水里浮上來;氫氣球、熱氣球升空等.

師：很好，這些事例說明了浮力在日常生活中無處不在，今天我們就一起走入浮力的世界.

設(shè)計(jì)意圖：在情境體驗(yàn)中引題、激趣.通過觀察、實(shí)驗(yàn)等體驗(yàn)，認(rèn)識浮力.選擇兩枚雞蛋放入同一杯水中，一枚雞蛋上浮、一枚雞蛋下沉的演示實(shí)驗(yàn)作為本節(jié)課教學(xué)的切入點(diǎn)，主要考慮到學(xué)生已有的認(rèn)知基礎(chǔ)，同時(shí)符合從簡單到復(fù)雜、從特殊到一般的認(rèn)知過程，弱化了學(xué)生對新課題的陌生感.這個(gè)以“雞蛋”為主題的活動(dòng)能以趣味導(dǎo)學(xué)，課堂氣氛迅速活躍起來，使學(xué)生在生活化的氛圍中輕松體驗(yàn)物理學(xué)習(xí)的快樂.通過同一環(huán)境下沖突的、矛盾的兩種現(xiàn)象的強(qiáng)烈對比又激發(fā)了學(xué)生對浮力現(xiàn)象的好奇心和內(nèi)在的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，為接下來“下沉的物體是否受到浮力”提供了情境的鋪墊，從而有效地渲染了課堂教學(xué)中的“趣味”，正所謂課伊始，味已生.

2 課進(jìn)行，味正濃

2.1 體驗(yàn)下沉的物體受到浮力作用

師：沉在燒杯底部的這枚雞蛋受到浮力嗎？

生1：受到浮力.

生2：沒有受到浮力.

師：對于這個(gè)問題，現(xiàn)在出現(xiàn)了相矛盾的回答，請同學(xué)們利用桌面上的彈簧測力計(jì)、鋁塊、水、鹽水等器材進(jìn)行體驗(yàn)探究.沉在燒杯底部的這枚雞蛋是否受到浮力？什么現(xiàn)象能說明你的觀點(diǎn)？

學(xué)生自主探究.

生：受到浮力作用.當(dāng)把鋁塊懸掛在彈簧測力計(jì)的秤鉤上后慢慢將鋁塊浸入水中，發(fā)現(xiàn)彈簧測力計(jì)的示數(shù)減小，而使示數(shù)減小的力只能是水施加給鋁塊的豎直向上的浮力.

師：通過同學(xué)們的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)鋁塊浸入水中后示數(shù)減小了，這說明了水中下沉的物體也受到豎直向上的浮力作用.請同學(xué)們討論交流，能否通過受力分析的方法求出浸入水中的鋁塊所受浮力大??？

學(xué)生交流討論.

生：浸在水中的鋁塊受到豎直向下的重力為G，受到彈簧測力計(jì)豎直向上的拉力為F′，受到水豎直向上的浮力為F浮，根據(jù)平衡力的知識得出：F浮=G-F′.

師：回答的很好，實(shí)際上該同學(xué)通過受力分析找出了求浮力的一種方法.老師獎(jiǎng)勵(lì)給你一只氣球.（在把氣球給學(xué)生的瞬間松開手，氣球飛出去了）這說明了什么問題呢？

生：空氣對氣球產(chǎn)生浮力作用，說明浸在氣體中的物體也受到浮力的作用.

師：在對浮力有了初步的認(rèn)識以后，下面就讓我們再次體驗(yàn)浮力的存在.請同學(xué)們將瓶蓋旋緊的塑料瓶慢慢壓入水中.

設(shè)計(jì)意圖：在直觀體驗(yàn)中，收獲真知.通過探究“下沉的物體是否受到浮力”，達(dá)到會(huì)用彈簧測力計(jì)測量浮力的目的.根據(jù)之前的情境鋪墊，提出“沉在燒杯底部的這枚雞蛋受到浮力了嗎？”的問題.在該問題的任務(wù)驅(qū)動(dòng)下，讓學(xué)生利用課桌上事先準(zhǔn)備好的器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行探究，通過討論交流得出求浮力的一種方法.在對浮力有了初步的認(rèn)識后，讓學(xué)生將瓶蓋旋緊的塑料瓶慢慢壓入水中，再次體驗(yàn)浮力的存在，同時(shí)為接下來“探究影響浮力大小的因素”的探究實(shí)驗(yàn)提供了基本的素材和平臺(tái).在該階段的教學(xué)過程中，讓學(xué)生在任務(wù)驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行簡短的探究活動(dòng)，收獲真知.這種隱藏在任務(wù)驅(qū)動(dòng)下的認(rèn)知過程，就是讓學(xué)生充分地體驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)、討論、交流、感悟，真正體驗(yàn)科學(xué)探究的過程，讓學(xué)生對知識的獲取更具有主動(dòng)性，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)真正發(fā)生.

2.2 探究影響浮力大小的因素

學(xué)生自主體驗(yàn).

師：誰愿意來分享一下你的體驗(yàn)?zāi)兀?/p>

生1：感覺有個(gè)力與我的手相抵觸，而且越往下壓，這個(gè)力越大.

生2：當(dāng)塑料瓶完全浸沒到液體中后，再往下壓，感覺塑料瓶受到的浮力保持不變.

師：針對這些現(xiàn)象，你能提出一個(gè)什么樣的有價(jià)值的探究問題呢？請同學(xué)們交流.

學(xué)生討論交流.

生：浮力的大小受哪些因素影響呢？

師：請同學(xué)們提出你們的猜想，并說說你的依據(jù).

生1：可能與液體的密度有關(guān).因?yàn)槿嗽谒飼?huì)沉下去，而在死海中會(huì)浮在海面上.

生2：可能與物體的密度有關(guān).因?yàn)橐粔K木塊會(huì)浮在水面上，一塊石頭會(huì)沉在水底，石頭的密度大于木塊的密度.

生3：可能與物體的體積有關(guān).因?yàn)榇蟮蔫F船會(huì)浮在水面上，而小的鐵塊會(huì)沉到水底.

生4：可能與物體浸入液體的深度有關(guān).因?yàn)樵趧偛诺膶?shí)驗(yàn)中，塑料瓶浸入的深度越深感覺受到的浮力越大.

生5：可能與物體的形狀有關(guān).鐵塊沉在水底，同樣是鐵做的船卻能浮在水面上.

生6：可能與物體浸入液體的體積有關(guān).通過剛才的實(shí)驗(yàn)可知，塑料瓶浸入液體中的體積越大，受到的浮力越大.

師：同學(xué)們說出了這么多的可能影響浮力大小的因素.請同學(xué)們小組內(nèi)討論，挑選你們感興趣的因素，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究.

學(xué)生討論交流、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)施實(shí)驗(yàn)、總結(jié)規(guī)律.

小組1展示：我們小組探究的是浮力的大小與深度的關(guān)系.請看我們的實(shí)驗(yàn)單，將鋁塊分別浸入到液體的較淺處，較深處，完全浸沒，測出浮力大小分別為0.5N、1N、1.3N.所以得到的結(jié)論為：浮力與深度有關(guān)（如圖1所示）.

小組2展示：我們小組認(rèn)為浮力的大小與深度無關(guān).剛才小組探究中，當(dāng)物體完全浸沒后，隨著深度的改變，浮力的大小保持不變，而在浸沒之前，他們沒有控制浸入的體積相同，所以他們的結(jié)論是有問題的.我們小組探究的方案是：將一長方體木塊分別豎放、橫放懸掛在彈簧測力計(jì)下方，并在木塊分別浸入水中二分之一時(shí)讀出示數(shù)，具體數(shù)值請看實(shí)驗(yàn)單，在我們的實(shí)驗(yàn)方案中，很好地控制了浸入液體的體積保持不變，而改變木塊浸入水中的深度，兩次測得的浮力相等，可知浮力的大小與深度無關(guān)（如圖2所示）.

師：此處應(yīng)該有掌聲，該小組的設(shè)計(jì)非常巧妙地說明了浮力的大小與物體浸入液體的深度無關(guān).而小組1的實(shí)驗(yàn)探究過程中，鋁塊在未完全浸沒之前，物體浸入液體的體積逐漸變大，浮力也逐漸變大;完全浸沒之后，物體浸入液體的體積保持不變，則浮力保持不變.實(shí)際上通過小組1的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)說明了浮力的大小與物體浸入液體的體積有關(guān).

師：如果在溢水杯中裝滿水，將掛在彈簧測力計(jì)下的鋁塊慢慢浸入到溢水杯中，會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生呢？請同學(xué)們通過實(shí)驗(yàn)觀察.

生：當(dāng)鋁塊慢慢浸入溢水杯后，溢水杯中的水將從杯口溢出，且鋁塊浸入水中的體積越大，溢出水的體積也越大;當(dāng)鋁塊完全浸沒到水中后，鋁塊排開液體的體積保持不變，發(fā)現(xiàn)杯口也沒有水溢出.

師：這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明了物體排開液體的體積與物體浸入液體的體積相等，那么我們就可以用物體排開液體的體積來替代物體浸入液體的體積.我們就可以說浮力的大小與物體排開液體的體積有關(guān).

師：下面我們繼續(xù)請小組同學(xué)展示影響浮力大小的因素.

小組3展示：我們小組探究的是浮力的大小與物體體積的關(guān)系.彈簧測力計(jì)測出大鋁塊的重力后，將大鋁塊完全浸沒水中，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)，求出浮力為1.3N;用同樣的方法測出小鋁塊完全浸沒時(shí)受到的浮力大小為0.3N.兩次測出的浮力大小不等，所以我們小組得出的結(jié)論：浮力的大小與物體的體積有關(guān)，體積越大，浮力越大（如圖3所示）.

師：有沒有同學(xué)對該小組的實(shí)驗(yàn)探究過程有疑問呢？

生：前面小組2的探究實(shí)驗(yàn)中已說明了浮力的大小與物體排開液體的體積有關(guān)了，而小組3的實(shí)驗(yàn)展示過程中沒有控制物體排開液體的體積相同，所以他們的探究方法是錯(cuò)誤的.實(shí)際上物體體積對浮力的影響可以通過小組1的實(shí)驗(yàn)探究說明，在鋁塊未完全浸沒之前，浸入的體積越來越大，浮力也越來越大，但這一過程物體的體積和物體密度并未發(fā)生改變，即物體的體積和物體的密度未發(fā)生改變，但受到的浮力發(fā)生了改變，這說明了浮力的大小與物體的體積和物體的密度都沒有關(guān)系.

師：我覺得應(yīng)該給該同學(xué)以掌聲，他很好地利用控制變量法的思想具備敏銳的思維分析能力，巧妙地說明了浮力的大小與物體的體積及物體的密度無關(guān).真的很棒.

小組4展示：我們探究的是浮力的大小與液體密度的關(guān)系.將鋁塊懸掛在彈簧測力計(jì)上測出重力后分別將鋁塊浸沒到水中和鹽水中，觀察彈簧測力計(jì)的示數(shù).通過我們測量數(shù)據(jù)說明浮力的大小與液體的密度有關(guān).

小組5展示：我們探究的是浮力的大小與物體形狀的關(guān)系.將同一橡皮泥分別做成球狀和餅狀后，懸掛在彈簧測力計(jì)的下方測出重力后分別將不同形狀的橡皮泥浸沒在水中，觀察彈簧測力計(jì)的示數(shù).通過我們測量數(shù)據(jù)說明浮力的大小與物體的形狀無關(guān)（如圖5所示）.

師：同學(xué)們設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)都很棒，也很精彩.通過大家的實(shí)驗(yàn)探究可知：浸在液體的浮力大小與物體排開液體的體積和液體的密度有關(guān).

設(shè)計(jì)意圖：在不斷體驗(yàn)中，追求深刻.這一教學(xué)環(huán)節(jié)引人入勝，通過水到渠成的合作探究培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和責(zé)任，提升學(xué)生的邏輯、分析、歸納、推理等能力，使學(xué)生有所收獲的同時(shí)體驗(yàn)了科學(xué)的探究方法，將課堂教學(xué)的“味”升華并演至最高潮.通過觀察旋緊塑料瓶壓入水中出現(xiàn)的現(xiàn)象，提出了浸在液體中浮力的大小與哪些因素有關(guān)的問題.學(xué)生經(jīng)歷了形成猜想、合作實(shí)驗(yàn)探究、對實(shí)驗(yàn)結(jié)果深入分析、解釋實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論.在一次次的實(shí)驗(yàn)引領(lǐng)下，學(xué)生經(jīng)歷了從觀察現(xiàn)象到發(fā)現(xiàn)差異，到尋求原因，最后抽象概括的全過程.學(xué)生能夠在不斷的實(shí)驗(yàn)中逐層遞進(jìn)，在自然有序的活動(dòng)中體驗(yàn)最初的知識積累，這一教學(xué)過程讓學(xué)生真正成為課堂的主體，而且學(xué)生的體驗(yàn)過程不是一個(gè)個(gè)單一的循環(huán)，而是一個(gè)螺旋上升的過程，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中能夠注意前后實(shí)驗(yàn)的聯(lián)系，能夠把控制變量法的思想運(yùn)用到實(shí)驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)不足，從而尋找新的、更好的實(shí)驗(yàn)方案.在本教學(xué)過程中教師通過選擇長、寬相差較大的木塊，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，通過這一過程能使學(xué)生質(zhì)疑、分析、推理等思維得到較好的提升.

師：同學(xué)們通過上述的實(shí)驗(yàn)探究可知，浸在液體中的物體受到的浮力大小與液體的密度及物體排開液體的體積有關(guān).對于這兩個(gè)因素對浮力的影響，同學(xué)們有哪些聯(lián)想呢？

生：根據(jù)之前所學(xué)公式m=ρV，而這里涉及到V排和ρ液，所以我聯(lián)想到了物體排開液體的質(zhì)量，即浮力的大小可能與物體排開液體的質(zhì)量有關(guān).

師：很好.這里老師利用自制的圓盤測力計(jì)看看結(jié)果到底怎樣呢？我們將一重物掛在圓盤測力計(jì)的下方.在其指針?biāo)诘奈恢米鲆粯?biāo)志.將重物下方的裝滿紅色水的溢水杯慢慢抬起，重物逐漸浸入溢水杯.我們發(fā)現(xiàn)紅色的水從溢水杯口流到小燒杯中，同時(shí)發(fā)現(xiàn)測力計(jì)的示數(shù)逐漸變小，待示數(shù)穩(wěn)定后，測力計(jì)減少的示數(shù)即為物體受到的浮力大小，現(xiàn)在將從溢水杯中溢出的水倒入測力計(jì)和物體之間的小桶內(nèi)，請同學(xué)們觀察現(xiàn)象，這一現(xiàn)象又說明了怎樣的結(jié)論？請同學(xué)們討論一下（如圖6所示）.

學(xué)生小組討論.

生：測力計(jì)的示數(shù)恢復(fù)原來的值，這說明了物體受到浮力的大小與物體排開液體所受的重力有關(guān)，即浮力的大小等于物體排開液體所受的重力.

師：非常好，其實(shí)早在2000多年前，阿基米德為了辨別皇冠的真?zhèn)?，就利用到了浸在液體中的物體所受的浮力大小等于被物體排開液體所受重力的大小.即F浮=G排.這就是著名的阿基米德原理.如果這一公式進(jìn)行推理：F浮=ρ液gV排，通過這一推理公式可知，阿基米德原理與我們今天重點(diǎn)探究的浮力大小的影響因素是一樣的.

設(shè)計(jì)意圖：在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中啟發(fā)思考.關(guān)于阿基米德原理，教材中直接給出文字的敘述并進(jìn)行數(shù)學(xué)推導(dǎo).在章末的評價(jià)和反思中讓學(xué)生自行設(shè)計(jì).如何在探究影響浮力的因素之后自然過渡到阿基米德原理，且能引起學(xué)生的思考？筆者改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)方案，將溢水杯中溢出的水又倒回到彈簧測力計(jì)下小桶中，啟發(fā)學(xué)生的思考，并引導(dǎo)學(xué)生得出阿基米德原理.筆者在教學(xué)過程中讓學(xué)生安靜地觀察現(xiàn)象并思考，讓學(xué)生擁有一個(gè)完成自我學(xué)習(xí)的空間和時(shí)間，憑自己的能力完成知識的最初構(gòu)建.正所謂課進(jìn)行，味正濃.

3 課結(jié)束，味猶存

3.1 拓展體驗(yàn)

觀看一段與蛟龍?zhí)栍嘘P(guān)的視頻.

師：蛟龍?zhí)栐趧傔M(jìn)入水中到下潛的過程中，浮力是怎樣變化的呢？

生：在蛟龍?zhí)栁赐耆]水中前，浮力將逐漸增大;當(dāng)蛟龍?zhí)柾耆]到水中之后，浮力將保持不變.

師：你是默認(rèn)了海水的密度保持不變的，實(shí)際上由于海水溫度的降低以及海水被壓縮，海水的密度會(huì)逐漸增大.所以實(shí)際情況是，蛟龍?zhí)柺艿降母×σ恢痹谠龃?

3.2 布置作業(yè)

（1）折一只紙船，比比誰裝載的“貨物”多.

（2）想一想，怎樣使沉在水底的雞蛋浮起來？并嘗試在家里做一做.

設(shè)計(jì)意圖：在拓展體驗(yàn)中溫故知新.作為課堂知識的鞏固階段，筆者并沒有采用傳統(tǒng)的習(xí)題講解模式，而是安排了一段實(shí)用性的視頻.體現(xiàn)了初中物理所強(qiáng)調(diào)的從生活到物理、從物理到生活的過程.兩道家庭作業(yè)，就是讓學(xué)生再次通過親身體驗(yàn)，鞏固所學(xué)的知識.體驗(yàn)學(xué)習(xí)的價(jià)值在于學(xué)習(xí)本身既需要知道此時(shí)此地的事實(shí)，我們還需明白彼時(shí)彼地如何應(yīng)用，因此用拓展體驗(yàn)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)意義上的習(xí)題練習(xí)，既有溫故的作用，更具有求新的價(jià)值.正所謂課結(jié)束，味猶存.

4 結(jié)束語

落實(shí)素質(zhì)教育，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，倡導(dǎo)體驗(yàn)式的學(xué)習(xí)方式，實(shí)質(zhì)上，就是強(qiáng)調(diào)給予學(xué)生全面發(fā)展的機(jī)會(huì)，讓他們學(xué)會(huì)全面發(fā)展的本領(lǐng).學(xué)生是認(rèn)知和發(fā)展的主體，教育的本質(zhì)就是喚起學(xué)生主體內(nèi)在的需要、動(dòng)力，發(fā)揮學(xué)生的主體性，幫助學(xué)生不斷地創(chuàng)造新的自我.愛因斯坦說過：“對真理的追求往往比對真理的占有更重要.”新的教學(xué)理念也認(rèn)為：“學(xué)習(xí)過程比結(jié)果更重要.”沒有了老師強(qiáng)安硬套的羈絆，采用體驗(yàn)的學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)生無論是在輕松自由的體驗(yàn)空間，還是在合作探究的操作空間，都能相互吸收好的東西，接受好的意見，讓自己的合作意識、探究精神得到最大限度的萌發(fā)，應(yīng)是我們教師不懈的追求.

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（收稿日期：2020-11-24）