关注探究活动提升学生科学素养

曹雪荣

【摘 要】“流体压强和流速的关系”一课是“人教版”《物理》九年级十四章第四节内容，其介绍了具有流动性的气体和液体的压强与流速的关系，属于流体动力学的知识，该知识在日常生活和生产中有着较为广泛的应用。教材通过实验得出流体压强和流速的关系，然后又通过实验并结合飞机机翼的横截面分析飞机升力产生的原因。流体压强与流速关系这一知识点较为抽象，所以初中学生学习起来有一定的困难。本节课的教学主要是让学生动手做实验，观察流体运动产生的一些现象，这样更有助于学生对这一知识的理解，并在获得知识的过程中提升学生的科学素养。

【关键词】探究活动；提升；科学素养

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2017）12-0102-02

执教“流体压强与流速的关系”这节课，上课前笔者经过认真研究，确定了本节课的两个核心问题：流体压强和流速之间存在什么关系？”和“飞机的升力如何产生”。为了让学生真正理解知识，笔者采用开展探究活动的方式让学生自己发现问题、总结规律，在一系列的活动中，主要遵循以下设计思路：设计哪些实验？选取哪些器材？实验中需要改变的条件是什么？通过什么方式改变的？改变的实验条件引起研究对象发生什么变化？这种变化说明了什么问题？从中获得最直接的、生动的实验事实，培养学生自主探究的能力和对科学的热爱。整个教学过程以学生动手动脑为主，教师点拨引导为辅，知识的得来水到渠成，学习的过程兴趣盎然。放手实验，课堂回归学生，给教师颇多启发。

一、导入： 吹乒乓球比赛

上课开始，笔者出示漏斗和乒乓球并问学生：将乒乓球放在漏斗里，漏斗口朝下，如果对准漏斗用力向下吹气，会看到什么现象？然后将学生的回答板书在黑板上，接着找4名学生上台做吹气演示（强调用力吹气的同时松手），让其他同学观察现象并交流产生这一现象的原因，然后漏斗口朝上吹气，其他同学观察现象交流。我们发现：整个比赛没有成功者。乒乓球没有离开漏斗的原因是什么呢？

很普通的道具、很简单的操作、最基本的问题，道出了一个深刻的道理，激发了探究热情，效果明显。

二、借我一双慧眼——是真的吗

多媒体展示4段视频：

1. 向两张自然下垂的纸中间吹气，纸向外运动。

2. 硬币跳高。

3. 向并行两船中间注水，船向中间靠拢。

4. 两根吸管成直角，一端放在红水里，对着另一端吹气，会看到彩虹。

模仿电视节目《是真的吗》，让学生先猜想哪些可能是真的。一石激起千层浪，学生会根据自己的想象或者生活经验猜想，继而利用准备好的器材去尝试。在实验的过程中，一定要给必要的温馨提示，让学生能正确地做实验，同时要相互帮助提醒，看看在实验中能发现些什么，并且积极思考，把自己发现的问题记录下来，然后全班交流。如此激发了学生思考和体验科学探究的乐趣，而通过自己动手做实验，验证了自己的猜想是否正确，从而进一步会思考：为什么会出现如此的现象呢？知识的得来不再是简单的灌输和陈述，而是一步步的探究；得到的知识也不是肤浅的一两句话或者一两个符号，而是有生命力的真正的姓“我”的知识。

活动中，笔者及时对学生的分组实验进行指导。比如用注射器向两船之间注水，一定要保证注射器水平向前，不要向下注水；再比如硬币跳高的实验，学生要离开凳子，蹲下来在硬币上方水平向前吹气。对于实验中敢尝试、善思考的学生及时表扬鼓励，使学生能够在课堂上大胆交流、张扬个性，增强他們学习的积极性和主动性。通过此次学习活动，培养了学生逻辑思维能力和归纳总结的能力；在讨论交流过程中，培养学生口头表述自己观点的能力，有初步的交流意识。同时，使学生充分体验到成功的喜悦，从而进一步培养学生学习物理的兴趣，为以后的物理学习打下基础。

三、关注细节，由实验活动走向思维天空

学生通过活动，已经发现哪些现象是真的，此时的引导至关重要，它相当于用钥匙打开密室的方法。4个实验，我们都看到了什么相同的现象？——物体的形状或者运动状态发生了改变；这个现象说明了什么？——物体受到了力的作用；我们都做了什么？——吹气或者注入水流；而此做法改变了什么？——气体或者液体的流速。流速的改变导致了物体运动状态或者形状改变，可见流速间接改变的是力，而力的作用效果通过压强显示。通过如此的刨根问底，我们找到了流速改变压强的事实。也就是通过具体的分析，学生不再停留在实验现象上，而了解到从现象按图索骥，追根求源。而整个思维过程，教师始终只是一个引导者，在关键的时刻给你一个启发，真正努力去寻找方向的，是学生自己。很多时候，教师都觉得，学生活动已经很要时间了，再花费时间去教学生思考，（况且，思考习惯不是一朝一夕就形成的）那还不如直接告诉学生结论来得方便。其实，我们教的是关注，关注你所看到的任何现象之间的联系，每一环节是怎么联系的，便是知道如何去思考，教会思考，有的时候只是需要活动之后的一个引导，或者一个问题。而笔者在教学中试着去处理好这样的细节，或者细微之处，让学生真正体会到知识是经过自己的大脑得来的，而这样得来的知识永生不会忘记。

此时，总结出流体压强与流速的关系，再回顾课前的吹乒乓球比赛，学生也便能说出乒乓球上下方的流速不同导致压强不同，继而压力不同。此时的回顾也不失为一个关注细节的行为，学生课前产生的疑惑也是教师在上课中应该关注的。

四、空中的大鸟——飞机的升力

笔者问学生：飞机为什么能够像鸟一样在天空中飞？它和鸟有许多相同点。就机翼的形状看，有什么发现吗？根据学生反馈的信息，笔者用多媒体课件展示了飞机的机翼与鸟的翅膀的图片让学生观看，与鸟类的翅膀进行比较，学生易于理解。接着，笔者运用多媒体Flash动画展示了飞机飞行情况，并安排活动，让学生分组利用卡纸或塑料泡沫制作机翼模型并进行比赛，且评价出优秀组给予表扬。此活动，让学生在动手的过程中感受机翼的形状——上凸下平，紧接着用吹风机吹风模拟迎面气流，会看到机翼模型缓缓升起。升力从何而来？接下来的思考就是利用前面的知识分析，上表面凸起，气流通过的路程长，上下表面气流经过时间相同，而路程不同会导致速度不同。此时教师只需做个倾听者，或者是质疑者。而学生由动手感知形状，实验感受现象，思考解决疑惑，学习难点的突破一气呵成，课堂真正还给学生，学生真正做学习的主人。

学生交流：在生活中，还有哪些物体利用了类似飞机机翼的升力？使知识进一步扩展与延伸。

（1）喷雾器的工作原理

（2）踢出的香蕉球

（3）驶过的轿车后面树叶向中间飞起

（4）火车的安全线如何而来

（5）强风为什么能掀起房顶

最后，通过小结培养学生的综合概括能力，同时通过讲评同步与配套练习题，加深对所学知识的理解和巩固，使所学知识得到进一步升华。

反思本节课教学，有以下几点：

反思之一：物理教学要巧用身边的器具、生活中的器材。利用常见物品做实验，一来实验器材学生能找到、有亲近感，做物理实验不难；二来物理实验就在身边，可以在玩中学、学中玩，学生兴趣高。这不仅符合新课改思想，也符合学生的年龄特点和兴趣爱好，还能成为学生喜欢的物理课教师。何乐而不为呢！

反思之二：学生交流合作，提出问题并解决问题是物理课堂教学不可缺少的环节。学生有问题提出，说明学生动脑筋了，并通过师生互动，肯定了学生的思考，从而让学生觉得自己学得有价值。通过生活中的知识得到应用的现象的了解，使学生把物理和生活有机、自然地联系起来了，拉近了物理与生活、物理与学生的距离。

反思之三：通过实验探究、动手制作，渗透自然美的教育，同时也培养了学生团结合作的精神，学生学习兴趣高涨，也明白实验是检验真理的标准。

反思之四：使学生的思维由具体走向抽象，从物理走向生活；通过解释相关的物理现象，让学生认识到物理知识与人们的日常生活、生产息息相关；培养了学生思维的全面性和逆向思维的能力。

总之，本节课的知识目标要求不高，重点是通过探究让学生自己得出流体压强与流速的关系，并会运用结论解释现象，所以在教学中应大胆放手，让学生尽可能多地通过动手实验，感悟流体压强特点，让学生在探究中掌握知识。而在教学中，教师是合作者、引导者，应充分体现以学生为主体，培养学生相互交流、合作的能力，使学生利用所学的知识来解释一些生活中的物理现象，加深学生知识的理解和应用，也认识生活处处都有物理，增强学生学习物理的积极性和兴趣，真正提升学生的科学素养。

（编辑：张 婕）