以学生兴趣为基点简析初中物理实验环境创设路径

宋凤娟

【摘要】在新课改背景下，素质教育应该围绕学生兴趣作为基点展开，鼓励学生同时动手动脑实践，突破传统课堂教学局限性，不断激发学生的学习兴趣.初中物理教学过程中物理实验环境的创建就相当重要，它应该与初中学生的学习兴趣联系起来.本文参考人教版初中物理教材中的关键知识点——浮力展开初中物理实验环境创设过程，通过教学实践建立学生兴趣基点，培养形成学生物理实验学习习惯，提升实验能力.

【关键词】初中物理；实验教学；浮力

新课改背景下的素质教育要求教师注重学科教学创新，在初中学科系统性教学中更是如此.教师要为学生营造相对新鲜、独特的教学环境，引入更多创新性教法，专门围绕学生兴趣点展开教学设计，打造教学环境.初中物理学科教学特别注重实践，所以基于学生兴趣点展开教学活动颇有必要.教师要将理论知识点带入到实验中，不断提升学生的动手实践能力，让他们对物理学习更有兴趣.

1  学习浮力概念，寻找学生物理学习兴趣点

1.1  运用历史节日文化引出浮力概念

在初中物理课堂上，教师要首先为学生寻找物理学习兴趣点.

例如  “浮力”是人教版物理八年级下册的重要知识点，教师要基于学生的学习需要、学习兴趣，围绕“以人为本”原则思想来指导学生学习浮力，找到学生学习浮力的兴趣点.在人教版物理教材中，有关浮力的概念教学案例内容颇为丰富，例如龙舟、空气浮力演示仪、阿基米德鉴定王冠动画等等.教师要为学生建构与浮力概念相关的知识体系，吸引学生走进浮力的世界.

在人教版教材中，针对浸泡在液体中的物体受到向上的力来解释浮力的基本定义.教学中教师就应当秉承直观性原则、选择性原则来引导学习博物馆或者民俗文化中的浮力知识，如“龙舟”，通过观看视频，教师可以引领学生制作空气浮力演示仪，通过简单的实验操作来直观展示，如龙舟一样直观的浮力现象，进而解释龙舟在水面上快速前进的物理原因.在教学资源开发上，教师还需要为学生展示多媒体视频——龙舟渡河竞赛，并为学生介绍赛龙舟不但是我国传统节日——端午节的主要习俗.同时也为学生介绍蕴藏于龙舟中的丰富物理知识，如浮力、机械运动、杠杆、相互作用力等.教师为学生介绍龙舟的图片教学资源，同时刺激学生的物理实验学习兴趣，从而引出接下来的浮力概念教学环节.

1.2  展开浮力实验解读龙舟运行原理

首先，教师要指导学生学习浮力的基本计算公式，如下：F浮=ρ液gV排.

随后，教师就要为学生介绍物理实验，制作空气浮力演示仪.空气浮力演示仪的制作需要用到维生素C泡腾片，因为这种泡腾片中含有碳酸氢钠，一旦与水发生反应后会产生大量的二氧化碳气体，能够使得气球迅速发生膨胀效应.对于制作的空气浮力演示仪而言，教师需要为学生演示气球排开气体后受到空气中的浮力也有所增大，从而导致绑有气球这端的杠杆被动向上抬起.

在具体实验中，教师会为学生展示气球在装入泡腾片、装满水后的浮力变化情况.演示实验中，水与泡腾片发生反应，产生大量气体导致气球膨胀、浮力增大，杠杆一端就会自动翘起，如此教师就为学生完整展示了空气浮力演示仪的实验过程.同理，这一实验也可以解释龙舟在水上划行，所以教师要指导学生观察龙舟竞赛的照片与视频，鼓励学生提出问题：龙舟上载人数达到十个，为什么龙舟却没有沉入水中？而是漂浮在水面上？通过这一问题，教师可以引导学生展开基于浮力的龙舟受力分析，通过浮力概念了解龙舟受到水给它的一个向上的托力，所以龙舟才不会沉入水中，这个托力就是浮力［1］.

2  分析浮力产生原因，吸引学生主动参与课堂思考

2.1  刺激学生兴趣，改变学生认知

许多学生在学习了浮力的概念后，很渴望了解浮力产生的原因，如此教师就找到了学生的又一个兴趣点，可以结合这一兴趣点指导学生进一步学习探究浮力知识，分析理解浮力产生的原因，进而吸引学生主动参与到课堂中展开思考.客观讲，如果按照传统教学方式指导学生学习浮力概念，随后所展开的深入探究学习可能相当乏味，无法刺激学生的学习欲望，更无法令学生产生感性认识.所以，教师要尝试改变学生认知.

例如  教师要围绕“轻的物体在水面上上浮，重的物体在水面上下降”这一错误概念来指导学生纠错，正确认识浮力及其产生的原因，体现教学过程的趣味性与适应性，甚至激发学生在观察实验现象中产生激烈的思维矛盾冲突，纠正学生的错误认知.所以，教师要利用空矿泉水瓶为学生制作实验器材，并在水平中放入乒乓球，观察实验现象变化.通过实验，学生就能了解到力是能够改变物体形状的，所以使用的力越大，矿泉水瓶的形状变化越明显.利用浮力来演示乒乓球在水面上漂浮的物理现象，教师要鼓励学生猜想，并要求学生在矿泉水瓶中加水验证自身猜想，其中一个矿泉水瓶下端开口加水，另一个矿泉水瓶下端封闭加水，刺激学生学习兴趣的同时也确保他们产生认知冲突，引发学生思考浮力是如何产生的，进而帮助学生排除疑问.

2.2  体现实验可控性，创新实验过程

教师要在课堂上开发物理实验，为学生深入讲解浮力知识，充分体现物理实验的可操控性，最后还要创新实验过程.

例如  教师要在实验中提出要求，要求学生用手来把握立方体入水时水的可控性变化，再觀察乒乓球是如何在水中发生形态变化的，同时思考哪些因素会影响实验效果.再者，教师会教授给学生一定的实验技巧，采用502胶水来直接黏合橡皮膜与软管，避免在实验操作过程中矿泉水瓶大量渗水.渗水重力对于橡皮膜的凹陷程度影响较大，可能造成观察不准确的问题，进而造成资源浪费.所以，教师还需要进一步创新实验教学过程，为学生讲解浮力产生的主要原因.如，在浮力产生演示仪中引导学生观察浮力产生的变化，亦或者要求学生亲自制作教具来激发他们的学习兴趣与求知欲望，运用丰富的教学资源来探索更多实验可能性.某些学生就通过自制教具并参与设计实验获奖，深刻理解了浮力产生演示仪的制作与运行过程，了解了浮力产生的真正原因［2］.

3  学习阿基米德原理，培养物理学习兴趣与精神

3.1  播放阿基米德鉴赏王冠动画，引发学生学习兴趣

教师要带领学生共同学习阿基米德原理这一经典物理原理，深入培养他们的物理学习兴趣.在人教版教材中，针对阿基米德原理的教学就采用故事导入方式，由教师为学生播放动画，吸引学生产生浮力学习兴趣，并刺激他们产生辩证思维.一方面培养学生的思想道德品质，一方面希望达到事半功倍的教学效果.在动画讲解阿基米德原理时，教师希望为学生引入阿基米德鉴定王冠的故事，将动画资源与课堂教学結合起来创设完整实验教学情境，抓住学生学习浮力的注意力，引发学生深度思考，发散学生物理思维，届时学生的学习兴趣也会被调动起来.

3.2  导入新课内容，培养学生物理实验精神

在观看过动画后，教师就要导入浮力一课知识内容，培养学生的物理实验精神.在导入新课过程中，学生会自然而然地将动画内容与实际生活联系起来，主动发现潜藏于生活中的某些重要物理知识，如此就培养了学生观察生活的敏锐性与思考能力.然后，教师会拓展应用环节中的小视频资源内容，主动拉近物理与学生生活之间的良好关系，培养学生的物理实验精神.如，教师就将国家航天事业的快速发展以及航空科学成就通过多媒体视频方式展现给学生，进一步刺激学生产生学习兴趣，更刺激他们的民族自豪感以及爱国热情.如此，学生的物理实验精神就被激发，甚至产生了为祖国未来物理事业作贡献的想法［3］.

4  分析物理浮力沉浮条件、展开物理实验教学应用

在课堂上，教师要为学生分析物体沉浮条件，并展开物理实验教学应用.在乒乓球沉浮实验中，教师需要利用配置不同的3个乒乓球展开演示实验，正常导入新课.在将乒乓球放入水中时，教师希望学生能够猜想3个乒乓球的运动状态分别是什么？如果松手后，3个乒乓球在水中所呈现的状态也是不同的.此时教师提问学生：“三个乒乓球所受到的浮力大小相等吗？物体的沉浮条件是什么？［4］”

结合上述问题，教师就带领学生进入新课，令学生能够带着教师所提出的问题展开实验观察过程，常识思考分析并总结如果从密度角度来判断乒乓球的沉浮状态.在教师对乒乓球悬浮理论进行推导过程中，教师就为学生给出如下公式：ρ物=ρ液.

在推导过程中，学生要了解悬浮乒乓球在受到水浮力作用是等于重力的，就有：F浮=G.

接下来，教师要为学生进行知识迁移，从密度层面上推导乒乓球物体在水面上上浮以及下沉的状态变化，进而得出物体密度与液体密度两个量之间的微妙关系.在推导关系过程中，教师会假设乒乓球在上浮但是并未露出水面的状态，同时告知学生物体所受到的浮力是一定大于重力的.如此就能得出结论，判断密度就是物体发生沉浮变化的主要原因［5］.

5  结语

初中物理知识内容虽然有难度，但是实验教学却非常有趣，因为教师可以结合生活、科学等方面来寻找、确立学生的学习兴趣点，并基于兴趣点来引导学生解决物理问题.诚如在文中围绕浮力的物理实验教学就切实激发了学生的物理实验学习兴趣，帮助他们更好地学习浮力知识点，提高物理解题能力与物理学科核心素养，这对于学生养成良好的学习习惯是非常有利的.

参考文献：

［1］吉裕红.初中物理实验教学中激发学生的学习兴趣［J］.数理化解题研究，2021（08）：59-60.

［2］李建军.浅谈在初中物理实验教学中激发学生的学习兴趣［J］.学周刊，2019（02）：94-95.

［3］李初民.如何利用趣味小实验提高学生学习高一物理的兴趣［J］.读与写，2022（19）：145-147.

［4］岳敏瑜.初中物理实验教学的策略研究——以“浮力”教学为例［J］.数理天地（初中版），2023（18）：69-71.

［5］郑禹，丁永文.初中学生物理实验探究能力培养研究——以“探究浮力大小与哪些因素有关”为例［J］.中学课程资源，2021，17（12）：64-65+63.