智慧在双手中绽放

陈琴

[案例背景]

《水的浮力》是初中浙教版科学八年级上册第1章第3节的知识。这一节知识与生活联系紧密，在生活中应用广泛。课本中有很多小实验、小方法，蕴含着非常多的科学道理。若单纯的运用知识讲述式教学方式，可能学生记住了科学知识，但不会知其所以然，也难以发展学生的学习能力与核心素养。在素质教育和核心素养培养目标导向下，有必要创新教学方法，将课堂还给学生，让学生成为探究的主人，在合作探究、趣味活动中，运用双手，合作交流、实践探索，自主发现科学知识，总结出科学规律与方法，发展学生核心素养。

[案例呈现]

课件呈现“死海不死”，人在死海上漂浮，“水能载舟，亦能覆舟”，“水底下的乒乓球慢慢地浮到水面”。导入新课。

师：为什么会有这些现象呢？处在液体中，似乎有一双无形的手将人、船和乒乓球托起，以致它们不会下沉，这是因为受到了什么力所导致的？

观看视频和图片，激发了学生的探索兴趣。在兴趣导向下，展开新课探究。

片段一：物体放入水中受到了什么力？

1. 激趣导入，引出浮力

教师借助多媒体再次展示一些生活中的图片，缓缓上升的氢气球、浮在空中的汽艇、水中的天鹅、远洋的轮船等。

师：为什么氢气球会上升，轮船漂浮在水面上靠的是什么力呢？

生：浮力。

师：是呀，受到了浮力的作用，浮力就是那双无形的手，将氢气球、轮船往上托。正如我们进入水中，会感觉到人变轻了，是因为浮力将我们往上托。

师：现在我们来做个小实验，探究这些问题，浮力的方向？浮力的测量方法？液体对哪些物体会产生浮力呢？

2. 动手探究，发现知识

在任务导向下，学生展开合作探究，准备工具，弹簧测力计、实心木块、装有水的水槽。学生分为4人一组，分工合作、责任到人，制定探究计划，展开动手实践探究。学生根据实验方案展开动手实验，记录实验过程。

学生动手实践探究，步骤如下：

（1）先将实心木块放在弹簧测力计下，测出它的重力。读出示数1.2牛。

（2）再将实心木块浸入水中，不浸没，只有一半浸入，发现弹簧测力计示数变化，变为了0.6牛，读出示数并记录。

（3）观察记录、合作分析，猜想实验结果。

学生动手实践后，分享实验结果，发现两次弹簧测力计示数不同，第二次示数变小了，说明沉入水中的物体受到了向上的浮力。

计算得出浮力大小为：1.2-0.6=0.6牛。

师：能回答之前提出的问题了吗？

生：受到的浮力方向向上，放入水中的物体会受到浮力，这次用的称量法。

3. 延伸拓展，总结规律

师：大家的结论是正确的，但还有个疑问，所有放入水中的物体都会受到浮力吗？根据刚才这个实验，并不能得出来呀？

根据教师的质疑，学生进一步实验，将实心木块由没浸入到慢慢浸没，发现示数在不断减小，说明重要接触到水，物体就会受到浮力。

并根据汽水瓶压入水中会快速上升、弹簧测力计下的小铁球浸入水中后，示数也会变小。说明放入水中的物体都会受到向上的浮力。

师：水能对放入水中的物体产生浮力，那么其他液体呢？

不断的质疑下，学生进一步探究，将水换成了酒精、食盐水，发现弹簧测力计也会有示数减小的情况。说明进入液体的物体都会受到液体的浮力。

师：大家还可以提出什么问题呢？根据自己提出的问题，运用实验来验证。

……

片段二：受到的浮力与排开水的关系？

1. 提出问题，引出猜想

师：刚才这个实验，大家用双手获得了智慧，总结出了科学知识。现在老师有新的问题给大家。你们躺在浴缸里会有什么感觉？水面会发生什么变化？

生：人会感觉轻了一些，水面会上升。

师：是呀，你回答得非常棒，为什么会产生这些现象呢？

生：人受到了水的浮力，所以感觉变轻了。人进入后，水就会漫上来。

师：你的观察能力很棒，在人进入浴缸，水面会上升，是因为人排开了一部分的水。根据这个大家猜想下，物体受到浮力的大小可能与哪些因素有关系呢？

学生合作交流，互动猜想：

（1）与液体的密度有关吧？鸡蛋放入盐水中会下沉。鸡蛋浮沉就能说明。

（2）是不是跟放入水中的深度有关呢？

（3）物体的体积越大，受到的浮力越大吧？

（4）与物体的重力有关，越重的物体受到的浮力越大。

（5）与物体的形状有关，把橡皮泥捏成不同形状，它会沉下去漂浮。

……

在这么多猜想下，学生创意思考。教师组织学生通过双手来验证猜想。

2. 动手探究，验证猜想

B小组认为物体受到的浮力大小与排开水的多少有关。于是展开探究。

假设：浮力大小与排开的那部分水的多少有关系，排开水越多受到浮力越大。

B小组设计实验方案，分工合作，开始动手探究这个问题。

（1）在溢水杯中裝满水，将小烧杯放在它的出水口下面。

（2）把实心木块放在弹簧测力计上，得出它的重力G物。

（3）把实心木块放在溢水杯的水中，完全浸没，得出测力计示数F拉，计算出物体受到的浮力F浮=G物-F拉。

（4）将小烧杯中收集到的溢水杯溢出来的水放入量筒中，测出它的体积V排液，算出排开的水的重力。G排液=ρ液gV排液。

通过B小组记录下每一步实验得出的数据，并对比物体受到的浮力和排开水的重力，发现F浮=G排液=ρ液gV排液。

也就是说，浮力与液体的密度和排开液体的体积有关系。（这里的液体是水。）

其他小组验证了自己的猜想，发现物体进入液体后，受到浮力大小与物体进入液体的深度、物体的形状、物體的重力、质量、密度、形状无关。

[案例分析]

“智慧，在双手中绽放”。在《水的浮力》这一小节科学知识教学时，教师践行了以生为本的理念，关注了学生的动手实践与合作探究，将知识教学变成了学生合作探究问题的学习过程。探究过程中，学生运用双手，在大脑思考与互动交流下，绽放创意思维，动手探究，运用科学知识与方法，说明了生活中很多现象的原因，也解决了很多科学问题，获得了知识与方法，发展了核心素养。

结合本次教学案例，总结的经验如下：

1. 要创造机会让学生动手

“实践出真知”，“教学做合一”都指出，动手实践是检验真理的过程。科学只有在动手实践中才能被发现和总结出来，初中科学教学，需要为学生创造机会让学生动手。很多情况下，由于时间限制和学习任务重，教师将一些知识以传授式直接传给学生，或运用多媒体来呈现，这对学生来说，印象都不深刻，没有学生自主思考与动手探究的过程，学生的综合能力和核心素养难以得到提升。教师需要为学生创造机会让学生动手实践，在动手中探究，获得真知。

2. 要给予恰当的介入指导

学生的自主或分组合作，践行了以生为本的理念。生本理念下，并不是说教师就不起作用了，也不是说教师可以完全不管了。而是应该由教师科学预设、恰当引导、适当介入。在学生遇到困难、发现问题、难以继续时，教师要给予情感激励、方法点拨、提问引导，让学生获得进一步探究的勇气和决心，也让他们在教师辅助下，找到解决问题的方法，发现突破口，进一步探究解决问题。

3. 要鼓励总结规律与方法

每一步动手探究，都是学生动手实践的过程，学生都会有一些思考、观察，教师需要鼓励学生记录好每一步的操作步骤、遇到的问题、解决方法，及观察到的现象，通过总结规律和方法，收获科学知识与方法，发展学生学习能力。总结是非常必要的，“学而不思则罔”，总结也是互动交流和反思的过程，在总结中才能逐步建构出更加完善的科学知识网络。

结合本次案例进行分析，还存在不足的地方：

1. 与实际生活结合得还不够

本次教学案例研究的问题是《水的浮力》，这个课题与生活息息相关。因为将重点放在了学生动手探究中，让学生在动手中绽放智慧和发现知识，所以，在与实际生活结合方面远远不够。只是通过多媒体视频和图片呈现，及举例子时与生活结合了起来。利用学生生活经验，契合生活实际，鼓励解决生活问题这些方面，与实际生活结合不够，需要进行改进。

2. 学生创新思维发展还不够

此次教学设计，重在将课本中的知识、实验，由学生自主探究和合作互动得出科学知识与方法。但是在教学设计上，较多的运用了课本中的实验步骤与方法。学生的创新思维挖掘和激励方面还远远不够。素质教育背景下，需要关注学生创新思维的培养，所以需要在创新思维的引导和挖掘方面，还要下功夫。

3. 学生质疑能力培养还不够

“学源于思，思源于疑”，没有疑问就没有思考和探究，就难以激活学生探究的兴趣，让学生契合生活，在动手实践中发现科学道理。本次教学案例，较多的是教师提出问题，提出探究主题，学生的自主质疑却很少。在今后的教学设计中，要多鼓励学生自主质疑，让学生自己质疑并提出探究主题，发展学生核心素养。质疑能力的培养存在于科学教学的每个环节，需要教师多研究和实践。