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1、情境联想探究体验浮力”教学札记毛国永谢学芳新课程注重科学探究，它提倡教师应善于以探究式的教学方式，帮助学生建构起有意义的知识，增进学生对科学探究的理解，并提高学生的科学探究能力。本文以浙教版科学（第三册）中浮力一课的教学为例，谈谈我们在探究式教学方面所进行的一些实践和探索。0、探究式教学程序及对有关概念的界定教学程序：情境一联想一探究一体验。概念界定：情境：即问题情境，它是“引信”，在于点燃学生的思维火焰。问题的设置应在学生智力的最近发展区，不能太难，应有利于学生全员参与，使每一位学生都能获得成功的喜悦；同时又不能太简单，要有利于激发学生的学习兴趣和探究欲望。联想：即教师帮助学生通过把情境与原
2、有知识联系，迁移出有意义的问题。探究：引导学生通过实验探究，对“联想的问题”进行验证、修正或提高。体验（拓展）：通过亲身经历探究过程或从其它不同角度来看待探究结果，使学生得到进一步的提高。根据上述考虑，我们对浮力一课的教学程序设计如下：浮力存在体验一浮力大小的测量一探究影响浮力大小的有关因素一得出阿基米德原理一拓展提高。1、浮力存在体验情境11：师：当你躺到浴缸的水中，并逐渐下沉时，有什么感觉？生：感觉人变轻了，而且浸得越深感觉越轻。师：人为什么会变轻？联想11：通过用手向上托悬挂在弹簧秤上的物体使弹簧秤的示数减小，引导学生类比得出人躺到水中感觉变轻是因为人受到水对他向上托的力的作用，从而引出
3、浮力。探究11：浮力的方向怎样？引导学生回顾、分析上述用手托悬挂在弹簧秤上的物体使弹簧秤的示数减小的实验，类比得出浮力的方向。体验11：浮力的存在和方向。模拟生活情境：让学生把空矿泉水瓶放在水中，观察到瓶子漂浮在水面上而没有往下掉:再让学生将空矿泉水瓶压入水中后放手，瓶子迅速向上弹，如此反复几次。从而使每一位学生切身体验到浮力的存在和方向。拓展：情境12：向水槽中投入一石块，石块下沉，问：下沉的物体是否也受到浮力的作用？联想12：对此问题学生的生活经验可能比较欠缺，根据联想或猜想，学生会有争论。（可能的经验：在水中搬石块，感觉要比在地面上搬轻得多；石块在水中下落的速度，要比在空气中下落慢得多）
4、探究12：怎样设计实验检验你的猜想？引导学生根据生活经验和已学知识，通过相互交流、讨论设计实验。体验12：在矿泉水瓶中灌满水，在空气中拿着感受力的大小；把此矿泉水瓶浸没在水中，感受力的大小。比较两次感受，得出在水中下沉的物体也受到浮力的作用。情境的创设应关注学生的生活，尊重学生生活体验，从学生身边事物中寻找科学主题，然后再加以提炼。这一做法不但能够使学生切身感受到科学探究的真实性，而且开始于生活的探究也会大大激发学生参与的热情，有利于他们全身心地投入到科学探究之中。纵观历史上许多成功的科学研究也确实开始于对生活现象的关注与投入。2、浮力大小的测量情境（问题）2：力都有三要素，即力的大小、方向和
5、作用点。那么，浮力的大小如何测量呢？联想2：引导学生联系前面用手托悬挂在弹簧秤上的物体使弹簧秤的示数减小的实验，并思考测量托力大小的方法。探究2：如何利用弹簧秤测量浮力的大小？引导学生对比前后两种情境，通过相互合作讨论，概括总结浮力测量方案。体验2：将物体浸在水中测出浮力的大小。归纳总结，得到浮力的测量方法：大小：FM=Fl-F2；方向：竖直向上。这里浮力的测量运用了联想托力进行类比的方法，有助于降低学生学习的难度，也使抽象的知识具体化，从而增加了学生对知识的感性体验。同时，它也能使学生领悟到：以后在遇到思维障碍时，要多联系生活经验和有关实验，以便给抽象的思维以具体支撑。应该说，这也是一种极其
6、可贵的科学品质：苹果落地，联想力的作用，驱使牛顿发现了万有引力：光的绕射，联想波的绕射，让菲涅耳坚信光也是一种波。同时这部分内容也为探究浮力的大小与排开水的多少进行比较打下测量基础。3、猜测影响浮力大小的有关因素情境3：师：当你躺到浴缸的水中，并逐渐下沉时，你除了感觉到人越来越轻（即浮力越来越大）外，你还能观察到什么现象？生：水面跟着上升；水会溢出来。师：由此你能否推测，浸在水中的物体受到浮力的大小可能跟什么因素有关？情境模拟：在弹簧秤下挂一铝块，慢慢地把它浸入盛有水的长塑料杯中，并在水中下行一段距离，提示学生观察：在弹簧秤示数变化的同时，什么量也在跟着改变，即浮力的变化与什么量的变化具有对应
7、性、同时性。学生反灾实验，观察，会发现：浮力的变化与水面的上升；物体浸没部分体积的增加；物体排开水的多少的增加等儿个量的变化具有对应性、同时性。（关于浮力的变化与物体浸入水中的深度不具有对应性、同时性，教师可提示学生观察当物体浸没在水中并下行一段距离的过程中，浮力没有改变，即浮力与物体浸入水中的深度无本质联系来进行解决。）联想31：通过量筒对小石块体积的测量，得出：水面的上升、物体浸没部分体积的增加和物体排开水的多少的增加实质上是同一回事情。联想32：浮力的大小可能与物体排开水的多少存在着某种关系。联想33：什么量可以表示物体排开水的多少？得出体积、质量、重力等均可表示物体排开水的多少。联想3
8、4：浮力是力，那么上述哪一个表示物体排开水多少的量，能更好地与浮力的大小建立关系呢？联想35：浸在水中的物体受到浮力的大小可能与物体排开的水受到的重力存在着某种关系。对问题的假设中必须使学生有“猜测联想”的动机，但猜测也必须以事实为依据，即所谓猜测、联想必有理有据，然后经过探究去伪存真，体验感受事实真谛。科学规律通常表现为一个量的变化引起另一个量的变化，即某两个量存在一一对应的某种关联性。所以该环节的设计在纯化、简化探究变量的基础上，让学生观察浮力变化时，什么量也在跟着同步地变化，有助于学生展开联想建立一一对应的关系。同时，对事实的反复观察，有助于学生发现问题的端倪。4、浮力与排水关系的研究的
9、实验设计科学实验设计可能是最激发学生创造力的过程，对此教师应注意随时保护学生稚能的创新火花和创造灵感。无论学生一开始的想法是如何的肤浅、幼稚甚至可笑，教师都应当给予积极的鼓励、引导，并通过师生之间、生生之间的相互合作，改进方案，使之合理化、最优化。情境（问题）4：如何比较浮力大小与排开的水受到重力的关系呢？联想4：把被物体排开的那一部分水取出来，用弹簧秤测出它的重力，然后再与物体受到的浮力进行比较。探究4：怎样取出这部分水呢？学生反复实验，观察水面变化，师生合作讨论，归纳：如何取出排开的水？其具体的探究联想过程可用下图表示：（学生可能还会想出其他许多方案，如下图用盛满水的容器或倾斜到水刚好不溢
10、出时的烧杯等等代替溢水杯，教师都应给予积极的评价，同时还应与最终的方案加以比较，进行优缺点评价。通过本次活动，能使学生深刻体验到科学发展的过程其实是一个不断修正错误、不断完善的过程。）科学不能只停留在感性的、定性的阶段，应更进一步理性化、定量化，把生活经验上升为科学感悟本环节的精心设计，在使学生对影响浮力大小的因素的理解从感性发展到理性，从定性发展到定量上起到了关键的作用。本环节中实验设计的难点是如何取出排开的水，反复实验观察水面的变化，有助于学生发现问题，解决问题，并发展创新能力。5、探究浮力大小与排开的液体受到重力的关系由于该部分的实验步骤与教材类同，不再赘述。师生共同归纳：浸在水里的物体
11、，受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的水受到的重力，即F浮=G排水。情境（问题）5:实验的结论是否具有广泛性呢？联想51：浸入的液体不同，能否得出类似的结论？联想52：浸入的类型不同，能否得出类似的结论？联想53：被浸的物体不同，能否得出类似的结论？探究51:研究浸入液体的广泛性，换不同的液体重做实验，如把水换成酒精等，看能否得出类彳以的结论。探究52：研究浸入类型的广泛性，改物体为部分浸入重做实验，看能否得出类似的结论。探窕53:研究被浸物体的广泛性，换不同材料或形状的物体重做实验，看能否得出类似的结论。师生共同归纳得出阿基米德原理，并联想可能可推广到气体，激励学生课外探究。科学实验的精
12、华在于变量控制，本环节中首先让学生联想可能影响结论的各种变量，然后通过根据假设逐个改变变量即“唯一变量控制法”来制定研究方案，并进行实验探究。通过引导学生对己学知识的应用，设计并进行实验，有助于促进学生对相关知识的理解，发展学生的探究能力。同时，在保证收集证据的系统性及有利于研究方案实施的前提下，应强调实验操作的顺序及注意点，以突出科学的严谨性；为了使结论更加真实、可靠，实验取样必须力求做到广泛性、典型性，以突出科学的广适性。6、阿基米镌原理变式训练（体验加深理解科学内涵）（1）学生实验把弹簧秤换成天平，用天平称出上述实验中排开液体的质量如液，学生集体计算物体受到的浮力F部=F1F2,并进行比
13、较。（得出：F浮=G排液=IiijtAg）（2）学生实验去掉弹簧秤，把溢杯换成量筒，重做阿基米德实验，学生集体计算物体受到的浮力F泞=Fl-F2,并进行比较。（得出：F浮=G排ift=m柞液g=P液gV揶e）原理的变式训练，既提高了学生处理问题的应变能力，又进一步证实了学生有关浮力的大小与排开液体多少有关的其他猜想（质量、体积均可表示物质的多少），增加了成功的愉悦，也使学生学会了如何用多种方式、从不同角度去描述同一个研究事实。同时，也说明了多种方式、不同角度的表现形式在实质内容上的统一，从而加深对科学真谛的感悟。7、总结?堂课我们都强调了情境创设、联想有意义的问题、通过探究一叫故科学”来体验科学、从而理解和感悟科学。显然，它与传统的讲授、演示等教学方法相比，是一种非常积极的学习方式。它不但能有效地培养学生的发散思维，而且提供给学生充分的动手实践、自主学习的机会，能大大激发学生的好奇心与求知欲，并使学生在深入理解科学知识的同时，提高了实践能力和创新精神。实践证明这是一种十分有效的教学方式。（感谢省特级教师叶镇源老师给予的悉心指导）
