精设前置问题 巧定相关因素①——以“测量浮力大小”教学设计为例

(江苏省南京市第27中学，江苏 南京 210003)

“浮力”是初中物理新授课中比较难上的一节课。作为学习主体的学生，对于影响浮力大小的因素猜想，可能是有依据的，也可能是无依据的。根据笔者的教学经验，学生可能会提出涉及物体、液体两个方面，猜想多达14种(如表1)。笔者在“测量浮力大小”这一教学环节中，运用了3个阶梯式问题，前置引导学生猜想影响浮力大小的因素，并排除无关因素，取得良好的教学效果。

表1

问题1：图1中4个物体浸入水中时，受到的浮力谁大谁小？

图1

分析：通过创设真实的物理情境，精选如图1所示的4个物体，提出问题1，有助于激活学生的思维，有针对性引导学生猜想与浮力相关的前6个因素，学生说出其中任何一个，教师就在黑板上写出来。与之配套的器材还有烧杯、量筒、弹簧测力计以及适量的水，在分组练习用二次称量法测出浮力时，学生惊奇地发现：物体A与物体D受到的浮力都为0.2N，物体B与物体C受到的浮力都为0.1N(如表2)，这样为快速排除无关影响因素做了很好的铺垫。

表2

问题2：你能让物体D受到的浮力由0.2N变成0.1N吗？改变的是什么？

分析：这个问题是为进一步引导学生认识影响浮力大小的因素——物体排开液体的体积(或物体浸入液体中的体积)而设，学生对于这个问题心里会有疑惑，但也非常愿意去尝试。加工形成的物体D的巧妙之处在于只需将其一半浸入水中，而量筒的选用也为学生的观察、体验提供了直观的数据。学生对于V排的认识顺其自然，同时还可以使学生明白：只有当物体完全浸没时，才有V排=V物。在这里请注意，学生接触到的液体只有一种，那就是水，如果在前面猜想环节中，有同学提出液体的质量、液体的体积、液体的重力、液体的深度中任一个因素，都可以引导学生予以排除，这就是利用分组实验的魅力所在。

问题3：你能让物体D受到的浮力比0.2N大吗？你的方法是什么？

分析：在V排已经最大的情况下，学生就要联系前面的铺垫：加盐，让水变成盐水，这样液体的密度这个因素自然就出来了。

正是基于以上3个前置的阶梯式问题，在测量浮力大小环节，教师可以轻松地应对课堂上学生可能会提出的多种无关影响因素，借助适时的板书，黑板上只剩下3个影响因素：液体的密度、物体排开液体的体积、物体浸在液体中的深度。这为接下来的探究影响浮力大小的因素实验减轻了负担，可有效突出教学重点，突破教学中的难点，真正提升学生的思维品质。