许晓玲 杨立家 (甘肃民勤县第六中学)
“猜想”不是随心所欲的乱想,它是一种思维品质,是建立在物理知识基础上,由观察到的物理现象延伸而来的创造性思维过程。物理学中,“猜想”的价值显而易见,它能够有效激活学生的想象力。现结合“浮力”实验,就“猜想”与“情境”融合课堂的构建展开探讨。
“浮力”是初中物理重要内容。讲授“浮力”实验的过程中,教师就可以融入猜想。浮力在生活中较为常见,我们可以通过猜想活动,让学生观察浮力实验现象,培养学生质疑精神,发展学生物理学科素养。在本节“浮力”实验中,对猜想的应用有两种类型:一种是开放性猜想;另一种是形式性猜想。当物体沉入水中,借助于弹簧测力计来测量浮力大小,引出问题:这时的物体受到浮力的影响吗?请同学们思考影响浮力的因素有哪些?有学生认为,物体的体积、物体的质量、物体底部所处深度、物体密度、液体密度都与浮力有关系。还有学生认为,与液体体积、液体质量、物体底面积等有关。我们将这些因素展示在黑板上,然后,结合本节教学主题让学生去猜想哪些因素与浮力有关。但因猜想的内容有点多,导致后续验证方法无法统一。教师在引导学生的过程中,由于未做限制,导致猜想方向五花八门,反而扰乱了教学秩序。在形式性猜想下,让学生自己动手来体验“浮力”。一名学生将小球慢慢按入水中,体会浮力的大小;另一名学生将篮球慢慢按入水罐中,体会浮力大小。教师提问:请说明浮力与哪些因素有关?有学生认为与物体体积、水的质量、物体直径有关。教师顺势引导,请第二个同学说明,在篮球浸入水中时,浮力是如何变化的?学生得出浮力是逐渐变大。这时,篮球排开水的体积是不是越来越大?说明浮力大小与篮球排开水的体积有关吗?同样,如果我们将水里增加盐,在盐水里篮球的浮力会怎样?是否与液体的密度有关?显然,教师的引导非常有利于激活学生的猜想意识,让学生对浮力影响因素展开探究。
物理学习中,特别是结合物理实验来分析物理问题时,教师要善于使用“情境”教学,将“猜想”融入“情境”,让学生能够在情境中去感知物理知识,去展开物理想象空间,提高“猜想”的有效性。“猜想”不是胡乱下结论,而是基于学生的已知经验,从物理问题探索中得出可能的结论。“猜想”不能不加限制,而是要顺着教学进程构建形式性猜想,使猜想能够贴近学生的最近发展区,让学生在深思熟虑的基础上去猜想。物理情境的构建实质是利用物理问题来构建学习情境。可以是实验过程,可以是一张图片,可以是一段视频,可以是一个游戏活动等。教师要注重情境化教学,要将“猜想”渗透其中。物理学中的很多猜想都是建立在情境化体验中。在浮力探究实验中,结合形式性“猜想”,学生能很快找到与“浮力”有关的因素,并从物理视角来总结,达到“猜想”与“情境”的共生互促。教师在引导学生“猜想”时,要围绕实验情境,鼓励学生自己动手体验,从操作中获得经验,从思考中获得感悟。同时,在进行“猜想”时,还要顺应“情境”,深化学生对物理问题的理解。
“浮力”实验中,重点在于探析影响“浮力”的因素。从实验现象出发,鼓励学生去“猜想”,教师要引导学生结合已有经验来建构有意义的猜想。在重物浸入水的过程中,弹簧测力计上的读数也会发生变化。学生通过记录示数,对照重物在水中的水位变化;接着,以盐水为对照,重复实验并观察记录相关数据。由此展开猜想,弹簧测力计示数与水位变化有何关系?物体浸入水中后,测力计上的示数与水位有何关系?测力计示数在什么时候不变化?通过引导学生“猜想”,帮助学生形成科学严谨的猜想习惯。由此得出,影响“浮力”的因素与液体密度、排开液体体积、物体底部与液面深度等因素有关。在“猜想”的引领下,学生能够摈弃更多的干扰因素,避免出现胡乱“猜想”的情况。同时,结合实验创设物理教学情境,验证“猜想”,提高课堂教学效率。
总之,“猜想”环节与“情境”互融,更有助于培养学生的发散思维能力,并让学生从体验中领悟物理变量之间的关联性,让猜想更具有思维价值。