(江苏省南京市一中初中部,江苏 南京 210002)

核心素养视域下的“浮力”复习课教学设计

陈峰

(江苏省南京市一中初中部,江苏 南京 210002)

“浮力”是初中物理教学的重点之一,本文通过布置学生自主绘制概念图,用视频回顾、再现实验探究过程,教师巧妙设问,引导学生设计实验、解决实际问题，以提升学生的物理学科核心素养。

核心素养;浮力;复习课

物理观念、科学思维、科学探究及科学态度与责任是构成物理学科核心素养的要素，将核心素养的培养落实到物理复习课的教学中,不仅可帮助学生掌握知识要点,同时可培养学生建构知识框架、拓展思维广度及深度等能力。本文以初中物理“浮力”复习课为例,阐释如何利用概念图、物理实验以及问题设计等提升学生的物理学科核心素养。

1 梳理概念，巩固基础知识

图1

布置学生提前绘制概念图,以期在巩固基础知识的同时,建构日趋完整的知识框架,有意培养学生提炼与整合知识点的能力。通过展示学生课前绘制的概念图(如图1),师生共同补充、完善,回顾“浮力”重点内容,总结浮力大小的3种计算方法。学生通过自主绘制概念图,梳理知识框架,逐渐认识和理解物理概念,形成对物理规律的基础认知。

2 精心设问，拓展学生思维广度

新授课是学生从“不知”到“知”的过程,教学多以“归纳”为主;而复习课是学生从“知”到“巩固”的过程,教学应以“演绎”为主,教师通过精心设问,拓展学生的思维广度,使得学生的科学思维能力在潜移默化中得以提升。通过视频回顾，以动态的方式复习实验,结合教师提出的问题,促使学生思考。问题的设置应以巩固基础知识点为主,但不可过于局限于此,可巧妙设计发散性问题,给学生提供发散思维的平台,逐步形成科学思维及科学探究的能力。

视频回顾:探究“浮力的大小跟哪些因素有关”实验(如图2)。

图2

问题1:根据实验步骤①、②、③可得出浮力的大小与 的关系,得出的结论是 。

问题2:根据实验步骤 的实验数据,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。

问题3:此实验还探究了浮力的大小与 的关系,得出的结论是 。

让学生思考并书写答案,以回顾此前课堂所学知识点。

问题4:通过以上实验数据,可计算出哪些物理量?

生1:根据以上数据,可计算出物体浸没于水中所受浮力的大小,物体浸没于盐水中所受浮力的大小F水浮=G-F水示=1.6N-0.3N=1.3N,F盐水浮=G-F盐水示=1.6N-0.1N=1.5N。

生2:根据以上数据,可计算出物体体积、物体质量及物体密度。

生3:根据以上数据,可计算出排开盐水的质量、盐水的密度。

设计意图:通过视频回顾,再现探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的过程,结合教师提问,引导学生再次巩固基础概念,掌握基本知识要点。问题4的设置则不再是步步追问,而是从“演绎”的角度出发,拓展学生思维广度;学生可通过问题解决,体验应用所学知识的乐趣,树立学习信心,形成良好的物理学习意识。

3 设计实验，发掘学生思维深度

物理复习课应努力创设能够促使学生顺应、且可增进学生思维灵活性的物理情境，学生通过所掌握的基础知识和物理方法,利用教师所提供的实验器材,设计实验,在牢固掌握随堂知识点的同时,感受物理学习的乐趣。此外,教师可有意设置问题“陷阱”,让学生学会全面、深入地思考问题,了解物理学研究问题的方法和思想,并且可以将这些方法与思想灵活运用，以解决生活和学习中所遇到的问题。

例:如图3(1)所示,一小段蜡烛(质量约为10g)漂浮于水面,选择图3(2)中的实验器材,设计测量蜡烛所受浮力的实验。

图3

生1:蜡烛漂浮在水面上,此时蜡烛所受浮力大小等于蜡烛所受的重力,用弹簧测力计测出蜡烛的重力即可。

生2:此方案行不通,因为蜡烛的质量大约为10g,蜡烛所受的重力大小为0.1N,而弹簧测力计的分度值为0.2N。所以我们可以用天平测出蜡烛的质量,进而算出蜡烛所受的重力。

师:确实如此,所提供的弹簧测力计难以测出蜡烛所受的重力大小。因此,可用天平测出蜡烛的质量为7.1g(如图4),并计算重力。

图4

生3:根据阿基米德原理,物体所受浮力等于排开液体的重力,将量筒中装入适量的水,读出此时量筒的示数为V1;把蜡烛放入量筒中,读出此时量筒的示数为V2,V排水=V2-V1，则F浮=G排水=ρ水V排水g。

师:那么,根据已测出的蜡烛质量,用所提供的量筒可以测出蜡烛排开水的体积吗?

师:确实如此,所提供的量筒测出蜡烛排开水的体积为7mL(如图5)。

图5

设计意图:利用所提供的实验器材,培养学生设计实验的能力,巧妙设置“障碍”,使得学生通过思考、质疑、讨论等形式解决问题,有意识地培养学生深入思考的能力,逐步养成善于质疑、学会学习的品质,以培养学生的科学态度。

4 教学反思

“浮力”一节是中考物理重点及复习难点之一,要求学生通过实验认识浮力,探究浮力大小与哪些因素有关,知道阿基米德原理。本节课即通过绘制概念图,巩固学生基础知识;教师精心设问及设置“障碍”,引导学生设计实验,树立学生学好物理信心的同时,提升学生的科学思维能力。

为全面有效地提升学生物理学科核心素养，要求教师更新教学观念和方法,有意识地关注学生知识结构的建构,创设有利于学生物理核心素养提升的学习情境。基于物理核心素养设计的“浮力”复习课教学案例,以实验为基础,教师引导学生通过复习知识要点,建构物理知识框架,探索物理规律,树立科学态度。因此,物理教师应该摆脱复习课刷题式的讲与练,有意识地设置发散思维式的“大问题”,锻炼学生发散思维,培养学生学会学习、终身学习的能力,让学生学到科学方法,以有效地培养和提升学生的物理学科核心素养。

[1]马利明.也谈物理核心素养的培养[J].教育研究与评论:课堂观察,2016，(7):29-32.

[2]林钦,陈峰,宋静.关于核心素养导向的中学物理教学的思考[J].课程.教材.教法,2015,(12):90-95.