案例探析《水的浮力》

1、精品文檔（可編輯）值得下載案例探析水的浮力摘要：本文在浙教版水的浮力案例分析基礎(chǔ)上， 立足初中生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)，以生為本，以學(xué)定教，尊重學(xué) 生原有經(jīng)驗(yàn)，尊重事實(shí)。立足科學(xué)課堂教學(xué)，闡述了科學(xué)教 學(xué)過(guò)程中如何促進(jìn)科學(xué)概念的形成。關(guān)鍵詞：原有經(jīng)驗(yàn)科學(xué)概念科學(xué)概念的形成北師大教授朱正威在科學(xué)概念的教學(xué)是有規(guī)律的 一文中指出：科學(xué)教育，提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，是以形成階段 的、遞進(jìn)的、系列的科學(xué)概念為其重要特征的。朱老師同時(shí) 指出，好的科學(xué)教育就是要幫助學(xué)生生動(dòng)活潑地、主動(dòng)地從 諸多事物及其變化中去尋求規(guī)律，構(gòu)建科學(xué)概念。中央教育 科學(xué)研究所郁波老師這樣表述：科學(xué)概念是用一句完整的 話，表達(dá)的對(duì)事物或現(xiàn)象的

2、理解和解釋?zhuān)从沉耸挛锘颥F(xiàn)象 間的聯(lián)系，體現(xiàn)的是一種科學(xué)的觀念。在自我實(shí)踐和聽(tīng)課觀摩中發(fā)現(xiàn)，目前科學(xué)教學(xué)還存在 以知識(shí)的灌輸為主要方式的教學(xué)，學(xué)生的認(rèn)知還停留在較低 水平，阻礙著學(xué)生科學(xué)概念的形成。根據(jù)科學(xué)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯 示，所有科學(xué)知識(shí)的90%都是近一百年里發(fā)現(xiàn)的，而且還在 迅速地增加。所以，事實(shí)性的科學(xué)知識(shí)是窮其一生也學(xué)不完 的，因此超越主題和事實(shí)進(jìn)行思維，在教學(xué)中幫助學(xué)生獲得 重要的和可遷移的科學(xué)概念，有深層次的理解能力，以形成 科學(xué)概念，才能適應(yīng)知識(shí)膨脹和復(fù)雜的環(huán)境。以水的浮力第二課時(shí)“阿基米德原理”課堂教學(xué) 為例，在科學(xué)教學(xué)中促進(jìn)初中生科學(xué)概念的形成可從以下幾 點(diǎn)出發(fā)。一、要促進(jìn)科學(xué)概

3、念的形成，需要了解學(xué)生的原有經(jīng) 驗(yàn)原有經(jīng)驗(yàn)是學(xué)生通過(guò)探索世界并獲得的知識(shí)基礎(chǔ)和 生活中逐步建立的經(jīng)驗(yàn)?，F(xiàn)代研究表明，教學(xué)要基于學(xué)生的 原有經(jīng)驗(yàn)，才能產(chǎn)生有意義的影響，實(shí)現(xiàn)有效教學(xué)。比如在 學(xué)習(xí)了浮力的概念后，課前提問(wèn)：“物體在水中的不同深度 受到的浮力大小是否一樣？ “，會(huì)有非常多的學(xué)生回答說(shuō)不 一樣，越深處浮力越大。學(xué)生知道浮力是指浸在液體或氣體 中的物體受到向上托的力，他們認(rèn)為如果把一個(gè)漂浮在水面 的物體，按入水中時(shí)，按的越深用的力越大。這種來(lái)自生活 的體驗(yàn)因?yàn)槿鄙賹?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)量，加之學(xué)生運(yùn)用知識(shí)的局限 性，很難消除。了解了學(xué)生原有經(jīng)驗(yàn)就能開(kāi)展有針對(duì)性的教 學(xué)，以幫助學(xué)生完善知識(shí)結(jié)構(gòu)，形成

4、科學(xué)概念。二、要促進(jìn)科學(xué)概念的形成，需要大量的事實(shí)為基礎(chǔ) 科學(xué)概念的形成離不開(kāi)事實(shí)，大量的事實(shí)是學(xué)生抽象 概念、初步建立概念的依據(jù)。例如：當(dāng)人躺在浴缸的水中時(shí)，人會(huì)有什么感覺(jué)？水發(fā)生了 什么變化？人為什么會(huì)變輕？水面為什么會(huì)上升？人占據(jù)了水的空間，將水排開(kāi)，水面上升，而向上的力越來(lái)越大。那么，你認(rèn)為浮力的大小可能跟什么因素有關(guān)？以事實(shí)為基礎(chǔ)，要求事實(shí)應(yīng)是飽滿的豐富的，幫助學(xué) 生在觀察搜集科學(xué)事實(shí)中感知和了解，學(xué)生才有話可說(shuō)。相 關(guān)的事例越豐富，就越有可能抽象、概括地形成一種理性的 解釋和表述，初步建立科學(xué)概念。同樣的阿基米德的原理的 得出，不是在浴缸中的一次偶然發(fā)現(xiàn)就能得出的。實(shí)際教學(xué) 中舉一

5、個(gè)實(shí)例，做一個(gè)實(shí)驗(yàn)，做一個(gè)探究，就匆匆忙忙總結(jié) 一個(gè)概念，比比皆是。對(duì)于科學(xué)教學(xué)來(lái)說(shuō)，很顯然是不合適 的。三、要促進(jìn)科學(xué)概念的形成，需要以學(xué)生活動(dòng)為載體 學(xué)生活動(dòng)是科學(xué)教學(xué)的有效組織形式，科學(xué)教育課程 改革中非常重視學(xué)生的親身經(jīng)歷，把學(xué)生活動(dòng)提到了教學(xué)中 很高的地位，但就目前課堂實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，盡管活動(dòng)很精彩，學(xué) 生很興奮，但課后反思我們組織的活動(dòng)目的，教師卻無(wú)法說(shuō) 得清楚，為活動(dòng)而活動(dòng)，失去了活動(dòng)本身的主旨。針對(duì)這種 情況，筆者認(rèn)為應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：在組織學(xué)生活動(dòng)中，先要明確教學(xué)目標(biāo)。教學(xué)目標(biāo)關(guān)注知識(shí)、能力、情感態(tài)度價(jià)值觀三個(gè)維度, 以及在學(xué)習(xí)過(guò)程中的有機(jī)統(tǒng)一。體現(xiàn)在教師是否對(duì)教學(xué)內(nèi)容 的透徹理解和

6、把握上，是否能真正貫徹于教學(xué)之中。如何貫 徹，應(yīng)重視教學(xué)目標(biāo)是否指向科學(xué)概念的形成不只是備教 材，還應(yīng)備學(xué)生，依據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，要引導(dǎo)學(xué)生從親身 體驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)，由表及里，層層深入幫助學(xué)生形成科學(xué)概 念。在組織學(xué)生活動(dòng)中，要有充足的變式。很顯然生活中的情景是多樣化的，單一的某一個(gè)實(shí)驗(yàn) 要得出一個(gè)普遍的科學(xué)概念，那是蒼白無(wú)力的，也不利于學(xué) 生的掌握與運(yùn)用。充足的變式為學(xué)生提供多樣的情景，在此 基礎(chǔ)上，尋找共同的特性，歸納總結(jié)規(guī)律，有利于科學(xué)概念 的形成?；顒?dòng)中多一些變式有利于培養(yǎng)學(xué)生思維的深刻性； 也有利于學(xué)生對(duì)實(shí)際問(wèn)題的動(dòng)態(tài)處理.克服思維和心理的定 勢(shì)。所以本節(jié)課上，我設(shè)計(jì)了如下學(xué)生活動(dòng)：浮

7、力與物體排 開(kāi)水的多少之間的關(guān)系【實(shí)驗(yàn)器材】彈簧秤、鐵塊、水、細(xì)線、溢水杯、小 燒杯、量筒【討論并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】：如何利用這些器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？ 怎么樣安排實(shí)驗(yàn)的步驟？應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)怎樣的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄 表？【實(shí)驗(yàn)步驟，收集證據(jù)】在幫助學(xué)生建立“阿基米德原理”的概念時(shí)，老師既 要考慮全部浸沒(méi)的物體所受浮力大小與排開(kāi)液體重力之間 的關(guān)系，又要考慮部分浸沒(méi)時(shí)關(guān)系；既要考慮密度比水大在 水中能下沉狀態(tài)的物體，又要考慮密度比水小在水中處于漂 浮狀態(tài)的物體。因此在實(shí)驗(yàn)的最后環(huán)節(jié)，我是這樣設(shè)計(jì)變式 的：一小塊石蠟，嘗試通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究石蠟在水中所受浮 力大小與哪些因素有關(guān)。結(jié)合二力平衡知識(shí)，由學(xué)生設(shè)計(jì)活 動(dòng)，參與到活動(dòng)中來(lái)

8、完成科學(xué)概念的形成過(guò)程，這是一個(gè)為 學(xué)生呈現(xiàn)事物復(fù)雜實(shí)況的過(guò)程；是一個(gè)向?qū)W生展示事物個(gè)性 的過(guò)程；是一個(gè)為學(xué)生提供豐富感性認(rèn)識(shí)的過(guò)程。很顯然，如果這一步?jīng)]有深究下去，只按照課本設(shè)計(jì) “浮力與物體排開(kāi)水的關(guān)系” 一個(gè)活動(dòng)得出“阿基米德原 理”，寫(xiě)在黑板上，讓學(xué)生記牢、背熟，你會(huì)發(fā)現(xiàn)這樣建立 起來(lái)的概念是膚淺的，是不深刻的，是死的。同樣類(lèi)型的題 目，做三遍，講三遍，還是會(huì)錯(cuò)，這是為什么？不是學(xué)生笨, 也不是題目難，而是知識(shí)沒(méi)懂，是概念不清。如果這時(shí)候繼 續(xù)做題，想通過(guò)題海來(lái)彌補(bǔ)，結(jié)果只有一個(gè)，老師和學(xué)生一 起在苦海中掙扎。3.在組織學(xué)生活動(dòng)時(shí)，要重視引導(dǎo)學(xué)生觀察。 學(xué) 生在活動(dòng)中首先形成對(duì)某種事物

9、的行為、運(yùn)動(dòng)或變化的初步 印象，用科學(xué)的研究方法，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分析問(wèn)題，解決問(wèn)題， 理性的觀察事物。在觀察中思考并對(duì)所觀察的現(xiàn)象加以解釋 能形成初步的具有說(shuō)服力的概念；這種初步的概念在孩子們 進(jìn)行下一個(gè)類(lèi)似現(xiàn)象的觀察中，常常被運(yùn)用，并可能被證實(shí)、 修正或發(fā)展。漫無(wú)目的的觀察無(wú)異于浪費(fèi)時(shí)間，失去學(xué)生活 動(dòng)的的真實(shí)意義。四、要促進(jìn)科學(xué)概念的形成，需要關(guān)注概念的正確表 述在科學(xué)概念的形成過(guò)程中我們做了許多工作，從學(xué)生 原有經(jīng)驗(yàn)、大量事實(shí)出發(fā)，依托學(xué)生活動(dòng)探究以形成科學(xué)概 念，接下來(lái)我們要用語(yǔ)言和文字表達(dá)出來(lái)，分享交流掌握。 語(yǔ)言、文字是思維的工具，當(dāng)概念以簡(jiǎn)練的、確切的語(yǔ)言、 文字來(lái)表述時(shí)，就有了一個(gè)較

10、縝密的思維工具，促進(jìn)學(xué)生更 深入的學(xué)習(xí)和研究。當(dāng)把同一鐵塊緩慢地浸入水中時(shí)，學(xué)生得出結(jié)論：物 體所受浮力與物體在水中的深度有關(guān)。教師在再實(shí)驗(yàn)再觀察 的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生正確表述，在物體沒(méi)有完全浸沒(méi)在水中 時(shí)，物體在水的所處深度越大，浮力就越大；當(dāng)物體完全浸 沒(méi)時(shí)，浮力將不再改變。五、要促進(jìn)科學(xué)概念的形成，應(yīng)注重知識(shí)的遷移科學(xué)概念的實(shí)際意義旨在解決實(shí)際的問(wèn)題，在知識(shí)的 運(yùn)用過(guò)程中，應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生對(duì)問(wèn)題背后本質(zhì)分析和理解，如在 物體浮沉條件學(xué)習(xí)過(guò)程中，有很多學(xué)生認(rèn)為漂浮在液面上的 物體所受浮力大于重力，因?yàn)樵谒磥?lái)既然能浮在水面必然 是這樣的，缺少用理論解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)的能力。教師應(yīng)該創(chuàng) 設(shè)許多機(jī)會(huì)，讓學(xué)生在新情景下運(yùn)用已有概念去理解這些不 在身邊的事例，如“瓦良格”號(hào)航空母艦試航；“蛟龍” 號(hào)攻克我國(guó)深海技術(shù)領(lǐng)域難關(guān)等。結(jié)束語(yǔ)：教學(xué)的過(guò)程本就是促進(jìn)學(xué)生科學(xué)概念形成的過(guò)程，只 教會(huì)學(xué)生知識(shí)，永遠(yuǎn)是狹隘的，永遠(yuǎn)不能幫助學(xué)生建立正確 的科學(xué)觀，培養(yǎng)良好的科學(xué)素養(yǎng)，唯有知識(shí)目標(biāo)、活動(dòng)目標(biāo)、 科學(xué)概念形成目標(biāo)具