融入核心素养 优化物理教学

2020-12-03 02:18
名师在线 2020年33期
关键词:钩码烧杯盐水

王 丹

(江苏省常州外国语学校,江苏常州 213000)

引 言

核心素养以“全面发展的人”为核心,综合表现为人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当、实践创新六个方面。初中物理教师应结合物理学科特点及自身教学经验,积极培养学生的核心素养,促进物理课堂质量与效率的提升[1]。

一、人文底蕴素养的融入

初中物理教师应注重融入人文底蕴,丰富物理课堂内容,在增强物理课堂趣味性的同时,使学生了解与物理学科相关的文化,增强文化自信[2]。例如,为深化学生对教学内容的理解,教师可讲解如下习题。

中华民族有着悠久的文明历史,我国古代早就有人对自然现象进行观察和研究,留下了许多史料。以下有关记载对相应的物理本质的解释错误的是( )。

A.“山顶有泉,煮米不成饭。”——山顶气压较低,泉水的沸点较高,水不容易沸腾

B.“司南之杓,投之于地,其抵指南。”——地球周围存在磁场

C.“花气袭人知昼暖”——温度升高,分子的热运动加剧

D.“潭清疑水浅”——光发生了折射。

该题目立足我国传统文化进行设问,较为新颖,不仅能使学生感受古人的智慧,培养学生的人文情怀,还能很好地深化学生理解,增强学习的趣味性。学生认真分析四个选项可知,A 项山顶气压较低,泉水的沸点也会降低。水在山顶很容易沸腾,但沸腾后温度不再升高,很难将米饭煮熟。因此,A 说法是错误的。

二、科学精神素养的融入

科学精神对学生的学习及发展有着重要意义,教师在教学中应多给予学生相应的指导,尤其在解题中启发学生注重证据、实事求是,保证推理的严谨性,而非主观臆断[3]。例如,在讲解“浮力”知识点时,教师可以讲解以下例题,以给学生带来良好的启发。

将一正方形构件缓慢地放入水中(见图1),下沉过程中其表面和水面的距离h逐渐增大,构件受到的浮力F1,钢绳拉力F2随h的变化(见图2),以下说法正确的是( )(g 取10N/kg)。

图1

图2

A.构件的密度为3×103kg/m3

B.构件的边长为4m

C.浮力F1随h变化的图线是图2中的①图线

D.构件在④位置时底部受到水的压强为2×104Pa

该题目需要学生正确识图、冷静分析,并根据所学的浮力知识进行作答,能很好地锻炼学生的科学精神。其中,根据图2中①先变小后不变可知,其为钢绳受到的拉力;②先变大后不变,表示构件受到的浮力。因此,C 项是错误的。②中h从0 下沉至2m 的过程中浮力不断变大,结合图1可知,构件的边长为2m,B 项错误。当构件刚好全部浸入水中时,底部受到水的压强,代入数据解得P=1×103kg/m3×10N/kg×2m=2×104Pa,而图④位置的深度显然要大于2m,因此,D 项错误。当构件刚好全部浸入水中时,钢绳的拉力F拉、构件受到的浮力F浮和构件的重力刚好相等,即F拉+F浮=mg,而F拉=1.6×105N,F浮-ρ水V排g,V排=23m3,m=ρV,而V排=V,代入数据解得ρ=3×103kg/m3,故A 项正确。

三、学会学习素养的融入

学会学习可使学生更好地掌握所学知识,终身受益。初中物理教师应引导学生养成良好的学习习惯,分析问题时先动脑,同时总结学习经验,不断提高学习效率[4]。例如,在讲解“液体压强”知识点时,教师可以设计如下问题,启发学生学会学习。

如图3所示,完全相同的甲、乙两个烧杯中装有密度不同的液体,A、B 两点到两烧杯杯底的距离相等。若烧杯甲、乙底部受到的液体压强相等,则A、B 两点受到的液体压强大小关系为( )。

图3

A.PA >PB

B.PA<PB

C.PA=PB

D.条件不足,无法确定

很多学生看到该题目后便开始运用所学知识进行计算,虽然最终能够得出结果,但解题过程较为复杂,而且容易出错。教师可以引导学生看到该题先不要急于动笔,应积极思考,寻找更为简单的解题思路。在教师的引导下,一些学生找到了更为简单的解题思路,即采用特殊情境法,将A、B 两点均向上移动,B 点刚好处在液面上,如此其受到液体的压强为零,而A 仍处在液体中受到的压强不为零,显然A 选项是正确的。

四、实践创新素养的融入

实践创新是核心素养的重要构成部分。初中物理教师应注重培养学生的实践创新素养,其既能激发学生的学习兴趣,又能锻炼学生的动手能力与创造力[5]。例如,在讲解“密度的测量实验”时,教师可创设以下新颖的情境,鼓励学生进行实践创新。

为测量浓盐水的密度,现提供如下器材:待测浓盐水、一个已经调零的弹簧测力计、一根细线、一只体积和质量未知的钩码、两只烧杯和足量的水,请使用给定的器材设计合理的方案测出浓盐水的密度。要求:(1)写出实验步骤;(2)用测出的物理量和ρ水表示出浓盐水的密度;(3)画出实验记录数据的表格。

该题目给出实验器材,灵活考查学生测量物体密度的知识,对提高学生的实践创新能力具有重要意义。题目既没有给出天平,又没有给出可用于测量容积的器材,因此,测量浓盐水密度需寻找新的思路。学生认真观察给出的器材,联想所学的浮力知识,可借助钩码受到的浮力进行测量。

实验步骤如下。

(1)在两只烧杯中分别加入适量的水和浓盐水,编号为甲、乙;(2)使用弹簧测力计测量出钩码的重力G;(3)使用弹簧测力计钩住钩码浸入甲烧杯中,读出拉力F1;(4)使用弹簧测力计钩住钩码浸入乙烧杯中,读出拉力F2。

钩码在水中受到的浮力为G-F1=ρ水gV;钩码在浓盐水中受到的浮力为G-F2=ρ盐水gV。因为钩码的体积未发生变化,所以解得

表1为实验中记录数据的表格。

表1

结 语

培养学生核心素养是我国新一轮课程改革的重要任务。初中物理教师应积极响应国家号召,自觉、认真地学习相关内容,准确把握核心素养精髓,结合物理学科特点,将核心素养内容有效地融入教学中,以优化物理教学模式,为新一轮课程改革目标的实现做出应有的贡献。

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