实验驱动探究，分享回归课标

李先全

摘 要：浮力是初三物理的教学重点和难点，本文就自制简易的浮沉子进行演示实验，结合初中物理课程标准（2011年版），从学生课程中心论出发，大胆开放设问，启发学生讨论交流，开发总结了这一来自生活的简单演示实验的物理学知识。

关键词：初中物理；复习课；课程标准；沉浮条件

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2016）12-0015-3

在初三物理复习教学中，由于知识量大、综合性问题多，老师在课堂教学设计中很少涉及演示实验的探究。浮力是中考的重要内容，本文以“沉浮条件及其应用”为课题，课堂中引入自制的简易浮沉子为模型，展开讨论。

1 问题提出

初三课堂由于容量大，注重知识的归纳、迁移和应用，加之课时有限，在课堂设计及课堂实施中存在重知识和方法，轻实验和探究的现象，学生参与知识和方法的讨论多，但实验的探究开发讨论少。同时，重庆市中考物理中每年都有一道信息开放的题目，要求学生仿照示例，表达出物理现象和对应的物理学原理。浮沉子是探究沉浮条件常见的简易实验模型。

2 教具准备

很多器材来源于生活中使用过的物品。上课前，筆者去化学实验室寻求帮助，希望能找到一个小的透明的玻璃瓶，找遍了所有玻璃瓶，没有一个符合要求，于是调整标准，寻找小的玻璃试管。最后确定为一个15 cm长的玻璃试管，在实验室的一个水桶中简单地演示感受了一下，随后买来一瓶矿泉水，实验仪器准备就绪。

3 演示实验

3.1 调整情绪，组织课堂

上课时，笔者向同学们交代了今天课堂的研究主题，为了实现这个目的，笔者拿出刚买的矿泉水，课堂就以这个瓶子开始。笔者将矿泉水分给几位同学后接自来水进行实验。这样很好地拉近了与学生的距离，活跃了课堂氛围。

3.2 组装器材，观察现象

在空的矿泉水瓶里装满自来水，将玻璃试管开口端向下，放入瓶中。这时候提出问题：请同学们观察瓶中的现象，你看到了什么？

3.3 分析原因，寻找规律

学生对现象观察仔细。现象一：水从瓶口溢出。原因是试管排开水，本质上排开水的体积等于试管在水中的体积；现象二：试管静止。原因是受力平衡，浮力等于试管的重力，而且等于排开水的重力。

3.4 因势利导，深入分析

在学生的回答中，提及试管下沉是因为重力作用，但不能继续下沉，是因为被卡住了。针对学生的这一猜想，笔者这时候对平衡的试管施加一个扰动的外力，学生发现试管在震动。老师和学生一起来分析原因：（1）试管向下运动，是因为受到外力的作用，说明力是改变物体运动状态的原因；（2）试管继续往下运动，是因为物体具有惯性；（3）试管往下减速运动，是因为浮力大于重力，浮力之所以增大，是因为试管排开水的体积增大；（4）试管运动到了最低处不能停下来保持静止，是因为浮力大于重力，合力不为零；（5）试管向上运动，是因为浮力大于重力，说明力是改变物体运动状态的原因；（6）试管运动到扰动前的位置时，浮力等于重力，但不能立马停下来，继续向上运动，因为惯性的存在；（7）试管不能上下一直振动下去，是因为液体阻力的存在。说明机械能在向内能转化。通过现象观察及其分析，学生顺利地回顾了沉浮条件及其相应的运动学、动力学、能量等相关知识。

4 拓展深化，探究本质

这时候，笔者用力挤压矿泉水瓶。学生观察到瓶中倒立放置的试管开始向下运动，松手不挤压矿泉水瓶，试管向上运动。请学生小组讨论，分析原因：（1）挤压矿泉水瓶，部分水被挤压到倒立的试管内，试管内的空气被压缩，相当于试管排开水的体积减少，所以试管受到的浮力减少，当浮力小于重力时，试管开始下沉；（2）当松手不挤压矿泉水瓶时，被挤压的空气又将部分水从试管中挤出，空气体积增大，相当于排开水的体积增大，浮力增大，当浮力大于重力时，试管上浮。

5 合作分享、表达交流

为了拓展复习课堂的容量，笔者继续提问，这一简单的实验涉及哪些初中物理知识呢？请描述现象并找到对应的物理规律。请小组讨论，合作交流，分享成果。讨论后的小组发言让老师很惊讶，几乎涵盖除电与磁的所有内容，结合义务教育阶段物理课程标准，归纳起来如表1。

6 教学反思

构建主义教学理论主张以学生为中心，强调学生对知识的主动探索。以往的复习教学，教师们总是把教学重点放在知识的记忆和结论的应用上，加之课时的限制，复习课上很少引入实验的探究和资源开发，所以复习课相对沉闷，学生容易疲惫，课堂效率有待提高。而物理实验的引入，可以很好地激发学生的兴趣，同时可以全面复习相关的物理知识。实验的器材来自生活，使学生对物理学习兴趣更加浓厚，爱因斯坦曾说，兴趣是最好的老师。只要老师在课堂上充分地调动学生学习的积极性，将逐步培养学生的物理核心素养。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准[S].北京：北京师范大学出版社，2011.

[2]义务教育物理课程标准实验教科书编写组.义务教育教科书物理 八年级 全一册[M].上海：上海科学技术出版社，2013.

[3]曾湖贤.实验引入复习课课堂活跃又高效[J].物理教学探讨，2014，32（3）：51—53.

（栏目编辑 赵保钢）