党的十九大报告指出,要全面贯彻党的教育方针,落实立德树人根本任务,发展素质教育,推进教育公平。在此背景下,如何在初中物理教学中融入劳动教育,培养学生的劳动意识和创新精神,成为教师关注的重点。本文以“浮力”为例,探讨在物理课程教学中融入劳动教育的实践路径。教师通过创设与生活和劳动实践相关的教学情境,引导学生在劳动实践中感受物理知识的应用价值,提高学生的学习兴趣和实践能力。
一、教材分析
“浮力”主要内容包括浮力的产生、浮力的大小及影响因素、阿基米德原理等,本章涉及的知识点与日常生活和劳动实践密切相关,如游泳、船舶的浮沉、气球的升降等现象都蕴含着浮力的原理。本章还涉及与劳动实践相关的力学知识,如重力、浮力等。学生在学习过程中需要综合运用这些知识解决实际问题。因此,教师在教学中要注重引导学生将所学知识与生活和劳动实践相联系,通过设计探究实验和动手实践活动,让学生在亲身体验中感受知识的应用价值,提高解决实际问题的能力。
二、学情分析
学生正处于青春期,好奇心强,动手能力也强,喜欢参与实践活动,但他们的抽象逻辑思维尚未完全发展成熟,对物理知识的理解还需要借助直观感知和动手操作。因此,教师在教学中要充分考虑学生的认知特点和学习需求,创设生动有趣的教学情境,引导学生在动手实践中感知和理解物理知识。教师也要注重培养学生的科学探究能力和创新意识,鼓励学生通过自主探究和合作学习,提高解决问题的能力,也要充分发挥学生的主体作用,让学生在实践中感受学习的乐趣和成就感,促进学生全面发展。
三、教学目标
1.通过探究实验和动手实践,掌握浮力的概念和产生条件,理解影响浮力大小的因素,掌握阿基米德原理,学会分析和解决与浮力相关的实际问题。
2.通过设计探究实验和劳动实践活动,掌握科学探究的基本方法,提高动手操作和问题解决能力,培养科学态度和创新意识。
3.通过劳动实践体验,感受劳动创造的乐趣,增强劳动认知,树立正确的劳动价值观。
四、教学重难点
教学重点:
1.浮力的概念和产生条件。
2.阿基米德原理。
3.浮力的应用。
教学难点:
1.影响浮力大小的因素分析。
2.阿基米德原理的推导和应用。
3.将物理知识与劳动实践相结合,解决实际问题。
五、教学过程
(一)创设情境,引入新课
教师:同学们,今天我们要学习一个新的物理知识——浮力。在我们的生活和劳动中,处处都有浮力的存在,比如,你们夏天去游泳时,是不是感觉自己在水中变轻了许多?再如,近期我们学校组织大家参加了农业生产劳动,同学们在水稻田里插秧时,是不是感觉走路更加吃力?这些现象的背后都是浮力在起作用。
学生甲:老师,我还注意到,在游泳时,身体越胖的人越容易浮在水面上,这也与浮力有关吗?
教师:没错,人的胖瘦与浮力大小有一定关系。那么大家再想想,还有哪些生活或劳动场景中有浮力的存在呢?
学生乙:老师,暑假我跟着爸爸出海打渔,发现渔船装满了鱼后,船身会明显下沉一些。这是不是也与浮力相关?
教师:是的。同学们举的例子都很有代表性!看来大家对浮力并不陌生,在生活和劳动实践中已经积累了不少相关经验。那么,今天我们就一起来探究一下,浮力到底是什么?它与哪些因素有关?在劳动生产中又有哪些应用呢?
学生丙:老师,我还有个问题。鱼在水里可以自在地游动,气球在空中慢慢上升。这两种现象看起来不太一样,它们都与浮力有关吗?
教师:这个问题问得好!鱼之所以能在水中游动,气球之所以能够上升,它们的确都受到了浮力的作用,但产生这两种现象的原因略有不同。这正是我们今天要探究的核心问题之一。
学生丁:老师,我在帮爸爸种菜时发现,一些蔬菜需要用竹竿搭起来,让藤蔓向上生长。这种做法也利用了浮力原理吗?
教师:你的观察和思考很有探究价值!利用竹竿搭架种植蔬菜,主要是为了让植株获得更多的阳光照射,提高产量,这种做法与浮力的关系不大,但体现了劳动者的智慧。同学们在劳动实践中还有类似的发现吗?
学生纷纷举手,分享自己在劳动中的观察和疑问。
教师总结:通过大家的分享,我们不难发现,浮力现象在生活和生产中无处不在。作为劳动者,我们要学会积极思考,善于发现问题。只有理论联系实际,把书本知识与生活和劳动实践相结合,我们的学习才会更加深入和扎实。好了,接下来就让我们带着疑问和兴趣,一起走进浮力的探究之旅吧!
(设计意图:本环节的主要目的是激发学生的探究兴趣,引导学生主动思考浮力现象与日常生活和劳动实践的联系。教师通过呈现游泳、农业生产等具体情境,吸引学生注意力,鼓励学生畅所欲言,引出探究问题。在师生互动中,教师善于捕捉学生的思考亮点,及时予以肯定和引导,帮助学生增强了自信心和主人翁意识。在轻松愉悦的课堂氛围中,学生敢于表达自己的想法,积极参与探究,这体现了学生作为学习主体的地位和作用,彰显了以学生发展为本的教育理念。)
(二)合作探究,构建知识体系
教师:同学们,通过刚才的讨论,我们对浮力有了一些初步的认识,下面我们通过一系列的探究活动,来深入理解浮力的相关知识。首先,请大家分成若干小组,每组4~5人。然后,请各小组围绕“浮力的存在”和“阿基米德原理”两个主题,根据课本上的实验步骤自主设计探究方案。
(学生分组讨论,教师巡视指导)
教师:好了,探究方案讨论得怎么样了?我看到有的小组已经开始动手实验了,先让我们来看看第一小组的成果吧!
第一小组组长:我们小组探究的是浮力的存在。我们将一个鸡蛋放入盛有清水的烧杯中,发现鸡蛋沉入水底;当我们在水中加入食盐并搅拌均匀后,鸡蛋慢慢上浮,最后漂浮在水面上,这说明鸡蛋在盐水中受到的浮力比在清水中更大。
教师:第一小组的实验设计得非常巧妙,通过改变水的密度,直观地呈现了浮力作用的变化,这个实验也启发我们,在劳动生产中可以利用食盐等物质来调节液体密度,使某些物体漂浮或下沉,方便我们进行加工和运输。
第二小组组长:我们小组探究的是阿基米德原理。我们测量了几个不同体积和质量的物体,分别称量它们在空气中和完全浸没在水中的重力,发现它们在水中的重力都小于在空气中的重力,而重力的差值恰好等于排开的水的量。由此我们猜想,浮力的大小可能跟排开的水的体积有关。
学生:我有个疑问,如果把物体浸没在其他液体中,浮力大小是否也遵循这个规律呢?
教师:这个问题很有探究价值!我们可以用不同的液体,如酒精、油等,重复刚才的实验,看看结论是否一样。这对我们理解阿基米德原理有重要意义。
(学生分组继续探究,教师巡视指导)
教师:我们再来看看第三小组的探究成果。
第三小组组长:我们小组利用弹簧测力计测量了几个密度不同的物体在水中受到的浮力,发现它们排开的水的体积虽然相同,但所受浮力却不一样,这说明浮力不仅跟排开的水的体积有关,还跟物体的密度有关。下面我们制作一个思维导图(见图1),梳理一下刚才所学的知识点。
学生踊跃制作,分享自己的见闻和思考。
教师总结:通过一系列的合作探究,我们可以得出以下结论:第一,浮力的存在与物体是否被液体完全浸没无关,只要物体与液体接触,就会受到浮力;第二,浮力的大小跟排开的液体的体积成正比,跟液体的密度也成正比,这就是阿基米德原理的内容。在今后的学习和劳动中,我们要学会运用这一原理去分析和解决实际问题,体会科学的价值。
(设计意图:本环节的主要目的是引导学生通过小组合作探究,在动手实践中建构和内化新知。教师为学生提供探究主题和实验材料,鼓励学生自主设计方案,开展探究,在探究过程中,学生通过动手操作、观察记录、小组讨论等方式,亲身体验知识生成的过程,加深对浮力知识的理解和掌握。教师鼓励学生利用所学知识解释生活和劳动中的相关现象,体现了知识与生活、科学与劳动的紧密联系,让学生学会用科学的眼光观察世界,懂得把所学知识运用到生产实践中,这对培养学生的劳动意识和创新能力具有重要意义。)
(三)拓展延伸,强化应用
教师:同学们,通过前面的学习,我们已经掌握了浮力的基本概念和阿基米德原理。今天,我们将走进校园生活,看看浮力在日常劳动中有哪些应用,大家知道,我们学校的游泳池每天都需要清洁,这就是一个很好的劳动实践机会,我们一起去游泳池,运用所学知识,感受劳动的快乐吧!
(师生来到游泳池边)
教师:同学们,你们观察到游泳池里漂浮着一些落叶和垃圾,如何快速清理掉它们呢?
学生甲:老师,我们可以用泳池边上的捞网兜把它们捞起来。
教师:用捞网兜捞垃圾的确是一个简单直接的办法,但你们再想想,如果落叶太小,网兜的网眼又太大,兜起来会不会有困难?
学生乙:老师,如果捞不干净,我们可以下到水里用手一点点捞。
教师:下水捞垃圾确实可以解决捞网兜漏捞的问题,但在实际工作中,长时间在水中劳作会很累,打捞的效率不高,而且也不安全。这时,我们可以利用浮力原理设计一些打捞工具。同学们想到了什么好办法吗?
学生丙:我们可以找一些不易沉入水中的大块泡沫板,把它们围成一圈,像鱼塘围网那样把落叶圈在中间,再用捞网兜一网兜上来。
学生丁:对啊!还可以用粗细合适的PVC管,扎成方形的框架,四角系上漂浮的塑料瓶。这样,框架就能漂在水面上,还能撑起一个大口袋,把落叶圈起来捞掉。
教师:同学们的设计都很巧妙!我们利用轻质材料的浮力特性,就能做出简单实用的打捞工具。我们不妨动手试验一下,看看利用浮力原理,能在多大程度上减轻打捞的劳动强度,提高劳动效率。
(师生利用泡沫板、PVC管等材料制作打捞工具,并投入使用)
学生戊:哇,泡沫板围成的圈,可以轻松将落叶圈到一起,再用捞网兜一捞,就能捞起好多落叶!
学生己:PVC管做的框架也很管用!框架轻巧又稳定,放进水里转一圈,就能把大片落叶围起来,劳动强度比直接下水捞小多了。
教师:看到了吗?通过发挥材料的浮力特性,我们成功减轻了打捞落叶的劳动强度,捞起的落叶也更多了。同学们,这就是科学知识在生活劳动中的应用价值!
学生丁:老师,我还想到,游泳池里经常会有人的眼镜、戒指等物品不慎掉落,如果用这种漂浮的工具打捞,效果会不会更好一些?
教师:你的想法很有创意!一般来说,眼镜、戒指等小物品,在水中会直接下沉,用浮力打捞的确不太容易奏效,但我们可以在打捞框上再做些改进,如在框底部加装细网兜,说不定能收集到沉在池底的小物件。这些设计灵感的涌现,正是大家运用科学知识、动手实践的结果。
学生丙:对啊,我们还可以尝试用不同的材料组合,或改变框架的形状,看看能否打捞到更多池底的垃圾。
教师:好主意!我们可以发动全班同学,集思广益,利用身边的各种材料,尝试更多框架结构,看看哪种设计最好用,这个过程就是一次在劳动实践中发现问题、创新方案、检验成果的科学探究历程。
(师生合力完成泳池清理,开展打捞工具设计比赛,并形成总结,见表1。)
教师总结:通过这次劳动实践,大家感受到了劳动创造的快乐。更重要的是,我们运用浮力知识,在动手制作工具的过程中加深了对知识的理解,学会在生活中灵活应用科学,这不仅提高了劳动效率,还锻炼了我们发现问题、创新实践的能力,希望大家今后多接触一些生活和生产实践,这样就会收获更多将知识学以致用的机会,在理论联系实际的过程中,我们必将收获更多!
(设计意图:本环节选取校园生活中清理游泳池的劳动实践作为载体,引导学生应用浮力知识,设计和制作打捞工具,在动手实践中感悟科学知识的应用价值。教学过程注重学生的主体体验,鼓励学生发挥创造力,积极参与工具制作和使用,在亲身实践中提升动手能力和创新意识。学生通过观察分析问题,构思可行的解决方案,并付诸实践检验,在“提出问题—设计方案—动手实践—优化改进”的探究过程中,发展了理论联系实际的综合能力。)
六、教学反思
本次教学立足学生生活实际,将浮力知识教学与农业生产劳动实践相结合,让学生在真实情境中感受科学的价值,提升学生运用科学知识解决实际问题的能力。教学过程遵循学生的认知规律,设计了情境导入、合作探究、拓展延伸等环节,充分调动了学生学习的主动性和探究欲望,学生在主动建构知识的同时,也在与人协作、动手实践中发展了科学素养和创新能力。
不过,本节课在劳动实践环节的设计上还有待加强,由于受场地、时间等条件限制,学生参与劳动的时间相对较短,实践内容也不够丰富,难以充分体验劳动实践的完整过程。今后在设计教学时,教师要进一步创新劳动实践形式,如利用综合实践活动课开展系列劳动,从而获得更全面、更深入的劳动体验。在知识应用环节,学生对浮力原理的运用还主要集中在感性认识层面,缺乏系统的定量分析,为了帮助学生真正学以致用,教师还需进一步优化教学设计,提升学生分析和解决复杂实际问题的能力。
总之,在学科教学与劳动实践相融合的道路上,我们要不断深化课程改革,整合多方资源,以开放的姿态、创新的思维让劳动教育落到实处。在理论与实践的反复交互中,推动学生全面发展、个性发展,培养他们成为新时代有理想、有本领、有担当的合格建设者和可靠接班人。
(作者单位:山东省日照第二中学)
编辑:张俐丽
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