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在进行浮力的概念教学时,教师可以先提出问题对学生进行引导,同学们在生活中都见过哪些漂浮的物体?学生多数能够回答出,船、鸭子、天鹅、游泳的人、热气球、滑翔翼等。此时教师可以出示事先准备好的烧杯,灌水并放入乒乓球,并用手推动乒乓球来引导学生观察,我们在生活中见到的漂浮物体是不是也沉不下去?为什么用手指把乒乓球按进水里它会沉下去,放手又会浮起来?这个时候,学生的好奇心就已经被充分调动起来,教师可以通过乒乓球总是竖直向上浮动来告诉学生,浸在液体或者气体中的物体受到向上的浮力,即F浮,并通过手按乒乓球来向学生演示浮力的存在,并引入浮力的公式:F浮=G-F。课改背景下的物理教学,比过往教学方式更合理,学生在观察中看到浮力产生的原因,感受到浮力与生活的关联,他们就会对知识产生兴趣,并且愿意投入到学习中。
二、浮力的大小与“阿基米德原理”
其实物理知识本身就是具有关联性的,教师应合理运用科学教学方法来进行课堂教学。在学生对浮力的产生与计算公式产生兴趣之后,他们自然而然就会产生出探究心理,而教师正可以利用这种心理进行下一阶段的教学,浮力的大小这一章节,由于涉及的细节多,有条件时,教师可以利用实验探究教学模式,来对学生进行教学。在这个章节的教学中,可以利用烧杯、铅块、石头、木头、弹簧秤等来做实验。在讲述阿基米德原理时,在装满水的烧杯中投入物体,投入物体后烧杯中的水会溢出。学生观察到物体完全没入装满水的烧杯,烧杯里的水会溢出一部分的现象时,告诉学生阿基米德原理的数学的表达式为F浮=G排,并引用生活中的常见例子,比如,一个30克的小石头全部浸没在酒里可以排开30克的酒,浸没在水里则排开30克水。来加深学生的理解。此时学生会产生疑问,如果物体只有一半浸入水里怎么算浮力?教师可以引导学生将溢出的水收集起来,并通过弹簧秤称量得出数据,学生最后会发现,物体浮力的大小与ρ液、V排有关,并且成正比。此时教师可以继续对他们进行引导,并推演出F浮=G排=m排g=ρ液V排g。并要求学生对该堂课进行总结。学生的探究心理获得了满足,他们会很愿意和教师分享自己的成果。并告诉教师,浮力与液体密度、物体排开的液体体积有关。运用探究式教学模式,学生在学习物理时更容易受到启发,通过自己的探索获得知识。他们在往后的学习中也会对物理产生更浓厚的兴趣,对培养他们的自主性有很大好处。
三、物体的沉浮条件
【关键词】做好浮力计算方法
浮力计算题是初中学生学习中的一个重点和难点,很多学生都感到束手无策,那么,我们应如何来突破浮
力解题的难点呢?下面我就从以下几个方面谈一下我的看法,供大家参考。
一.理论方面
(一). 找出相同、相关、相似、相异的8对概念
在浮力中有几个概念我们容易混淆,这些概念中有的相同,有的相关,有的相似,有的相异,正确的区分
这些概念对我们解浮力题是必要的。
(1)"漂浮"与"浮在液面"
"漂浮"与"浮在液面"是两个相同的概念,表示物体静止在液面,一部分浸在液体中,在重力和浮力的作用
下平衡。
(2)"漂浮"与"悬浮"
"漂浮"与"悬浮"是两个相似的概念,它们的相同点是:都是在重力和浮力的作用下平衡,它们的不同点是
:"漂浮"是部分浸入,而"悬浮"是浸没。
(3)"上浮"与"浮在液面"
"上浮"与"浮在液面"是两个不同的概念,"上浮"是受重力和浮力的作用,且浮力大于重力,物体处于不平
衡状态,向上做加速运动;"浮在液面"是在重力和浮力作用下的平衡状态,不过物体"上浮"的最终结果是
"浮在液面"。
(4)"下沉"与"沉在液底"
"下沉"与"沉在液底"是两个不同的概念,"下沉"是受重力和浮力的作用,且浮力小于重力,物体处于不平
衡状态,向下做加速运动;"沉在液底"是在重力、浮力和底面支持力三个力作用下的平衡状态,不过物体
"下沉"的最终结果是"沉在液底"。
(5)"浸入"与"浸没"
"浸入"与"浸没"是大概念与小概念的关系,它们之间是包含与被包含的关系,"浸入"可以是指物体全部浸
在液体中,也可以是指物体部分浸在液体中,而"浸没"是指物体全部浸在液体中。
(6)"物体浮在液面的条件"与"物体浮沉的条件"
"物体浮在液面的条件":重力等于浮力;"物体浮沉的条件":当浮力大于重力时,物体上浮;当浮力等于
重力时,物体悬浮;当浮力小于重力时,物体下沉。
(7)"排开"与"排出"
阿基米德原理指出:"浸在液体中的物体,受到液体对它的浮力,浮力的大小等于这个物体排开液体的重
力。"其中指的是物体"排开"液体的重力,而不是指物体"排出"液体的重力。当把物体放入装满液体的容
器中时,"排开"和"排出"相同;当把物体放入未装满液体的容器中时,"排开"和"排出"不相同。
(8)"物体的体积"与"物体排开液体的体积"
"物体的体积"不一定等于"物体排开液体的体积",只有当物体浸没时两者相等,而物体部分浸在液体中时
,前者大于后者。
找出相同相关,区分相似相异,在比较中记忆,在理解中记忆,能使我们对物理概念、规律等记得更牢,
理解的更清,使知识更具有条理性,更具有系统性,有助于提高学习的效率。
(二). 掌握浮力解题的四种方法
浮力解题的方法一般有如下几种,有时是不同的题目用不同的方法,但也有时是同一题目可用不同的方法
。
1. 压力差法:根据物体浸在液体中受到的浮力等于物体受到液体向上和向下的压力差
2. 原理法:根据阿基米德原理,即物体浸在液体中受到的浮力等于物体排开液体的重力
3. 平衡法:根据物体在液体中平衡时所有向上力的和等于所有向下力的和
4. 称重法:根据物体浸在在液体中失去的重力等于物体在液体中受到的浮力
(三). 掌握浮力解题的五个步骤
1、确定研究对象(一般选浸在液体中的物体,可以是一个物体,也可以是相互关联的两个物体)。
2、判断物体所处的状态。(一般是静止,包括漂浮、悬浮和沉底)
3、分析物体所受的力。(一般是重力、浮力、拉力、支持力等)
4、列出方程(一般是平衡方程,要考虑题目中给出的附加关系,阿基米德原理)
5、将所列方程联立求解(解方程代数时各量的单位必须用国际单位。)
二.实例运用方面
(1)例一:把体积相等三个小球A、B、C放入同种液体中,静止后A球漂浮B球悬浮C球沉底,它们所受的
浮力分别为FA、FB、FC,试分析他们的大小。
分析:此题中给出的条件是体积相等和同种液体,这是分析问题的关键,根据涉及到的物理量:体积、密
度可以判断出应该选用阿基米德原理解答。
解答:根据三个小球静止时的状态可得:A球排开液体的体积小于物体的体积,B、C小球的排开的液体的
体积等于物体的体积。即:VA
〈FB=FC。
(2)例二:把质量相等三个小球A、B、C放入同种液体中静止后A球漂浮B球悬浮C球沉底,它们所受的浮
力分别为FA、FB、FC,试分析他们的大小。
分析:此题和例一只有一点不同,把体积改为质量,解题思路就发生了根本的变化:由于原题不知道三个
物体的体积的关系,也就无法利用F浮=G排=ρ液gV排解题,从质量相等可以推出三个小球的重力相等,根
据物体状态可以判断浮力和重力的关系,以不变的重力作为一个标准,可以解题。
解答: 由题意可知:A球漂浮推出FF浮=G排=ρ液gV排A=G ,B球悬浮推出FB=G,C球沉底推出FC〈G,所以
FA=FB〈FC。
(3)例三:将两块相同的橡皮泥做成实心球形和碗形,分别放入相同的甲、乙两杯水中,甲中沉底,乙
中漂浮,静止时甲杯中橡皮泥所受的浮力___________乙杯中橡皮泥所受的浮力(选填"大于"、"小于"或"
等于")。
分析:此题有两种做法:1、许多同学认为甲中排开的水等于橡皮泥的体积,乙中橡皮泥有一部分露出水
面,排开水的体积小于橡皮泥的体积,(转下页)
(接上页) 根据
F浮=G排=ρ液gV甲杯中受到的浮力大于在乙杯中受到的浮力。2、甲中橡皮泥沉底,说明浮力小于重力,
乙中橡皮泥漂浮,说明浮力等于重力,因为橡皮泥重力相等,所以甲杯中受到的浮力小于乙杯中的浮力。
哪一种分析正确呢?应该用哪一个知识点解释呢?
解答:第二中分析正确,第一中分析中由于橡皮泥捏成了碗形,排开水的体积应该把空心部分也算计在内
,正如一块铁放在水中沉底,而把铁作成小船就可以增加排开水的体积漂浮在水面上一样。
(4)例四:试分析一艘潜水艇悬浮在河水中和悬浮在海水中受到的浮力的关系。
分析:此题的关键是确定潜水艇保持不变的是体积还是重力,如果体积不变,可以根据阿基米德定理判断
,如果重力不变,可以根据物体的状态利用浮力和重力的关系判断。根据所学知识,潜水艇的体积是不变
的,在水中的上浮和下沉靠改变自身的重力实现的。
解答:因为潜水艇的体积不变,海水的密度大于河水的密度。根据F浮=G排=ρ液gV排可得潜水艇在海水中
悬浮时受到的浮力大。在海水中潜水艇的重力大于在河水中的重力。
1.通过学习浮力的相关知识,培养学生解决实际问题的能力。
2.引导学生掌握科学的学习方法,培养其自主学习能力。
3.采用多种教学方式,让学生成为课堂教学的主体,成为课堂的主人。
【教学目标】
1.掌握浮力的概念及方向。
2.掌握浮力产生的原因及其决定因素。
3.了解浮力在生活中的应用实例。
【教学重难点】
1.借助实验思考影响浮力大小的因素。
2.探究物体的浮沉与重力、浮力有何关系。
【教学方法】
合作探究法、实验法、参与式教学法
【教学准备】
乒乓球、弹簧秤、水桶、鸡蛋、烧杯、水盆、水、阿基米德演示器等。
【教学过程】
一、新课导入
教师:进行实验演示,将乒乓球使劲按入水里会发生什么情况?为什么会这样?
学生:因为受浮力的影响,乒乓球会始终浮在水面上。
教师:(板书“浮力”)生活中有哪些现象与浮力有关呢?
学生:(分组讨论并积极举例)水中漂流的船儿,游泳的鸭子等等。
二、知识探究
教师:(引导学生动手利用弹簧秤来做实验,获得知识)通过实验探究知识:浮在水面上的物体和水中下沉的物体是否都受浮力?
学生:(分组实验后积极讨论,获得知识)所有浸在水中或气体中的物体都会受到浮力,而且浮力的方向是竖直向上的。可以用弹簧秤来测量浮力的大小。
教师:(引导学生用不同的物体多次实验,比如在装有大半桶水的水桶中将一个空矿泉水瓶往下按;把鸡蛋放到水盆中,往里边加盐,然后观察鸡蛋的运用过程)那我们再思考一下,不同物体的浮力大小是否会发生变化。
学生:(积极讨论)物体的浮力大小会发生变化,而这些变化,与浸没的体积、液体的密度有关:物体排开液体的体积的大小、液体密度的大小与浮力的大小成正比。
教师:(教师根据学生所获得的知识进行小结,并板书影响浮力大小的因素)进一步通过实验进行知识探究:浮力的大小受物体排开液体重力的影响。(借助阿基米德演示器进行)
学生:(在教师的指导下认真实验,然后积极合作交流,讨论新发现,并在教师的适时点拨下,获得新知识)阿基米德原理:浸没在液体中的物体受的浮力大小等于它排开的液体受的重力。
教师:(板书阿基米德原理并进行分析)引导学生积极动手,分组进行造船比赛,思考如何让浮力最大。
学生:(积极参与活动,注重合作探究)比赛结束后,各小组相互分享成果并进行经验交流。
三、归纳总结
师生共同归纳总结本课所学习到的知识,然后由学生畅所欲言:谈谈自己本堂课有何收获。
学生针对这一问题可以各抒己见,畅所欲言。对于有独特见解的学生,教师要及时表扬,鼓励学生积极探索新知识。
四、知识拓展
这是对新知识的拓展延伸,同时也是培养学生学以致用的能力。教师可以让学生讨论如何解决以下问题:
1.曹冲称象的方法与理由是什么?请加以解释。
2.生活中农民区分种子的好坏通常是利用盐水来进行区分,他们这么做的理由是什么?
在知识拓展的过程中,学生积极探究,会因解决了问题而产生极大的成功感,有利于他们进一步探究与掌握知识。
五、作业布置
关键词:物理 复习课 教学
复习课是教学中的一个重要环节.它的任务是使学生对所学的学科基本知识和基本技能加以巩固、总结,使之系统化.通过复习可以弥补和纠正学生认识上的错误与缺陷,使学生对知识的理解更深刻、更全面.下面就如何上好初中物理复习课谈一点自己的做法.
一、在明确考点基础上抓重点
复习课教学与新授课教学一样,首先应领会课程标准、把握好教材,明确教学内容、教学重点难点、考试考点、教学目的与要求,备课时既不能超要求,也不能降低要求.复习也要主次分明,次要的可略讲,“蜻蜓点水”一带而过或是让学生自己阅读;重点的要详细讲,一定要讲清、讲透,要抓住关键.初中物理的力学和电学部分是中考的重点、关键,应把主要精力放在这两部分上.只有复习好这两大部分,中考时才能取得较好的成绩.光学部分比重不大,但凸透镜是这部分的重点,应着重复习.
二、有针对性地进行复习
学生在学习了一段课程之后,往往会在某些知识点上存在疑难,还有可能存在某些认识上的错误,如果不及时解决这些问题,势必会形成学习上的障碍.这就要求教师平时要及时了解和掌握学生在学习过程中,有哪些知识把握得不好,有哪些知识缺陷,发生或出现这些问题的根源在哪里.例如,学习“浮力”后,学生对物体在液体中什么情况下上浮、下沉、悬浮及漂浮的概念把握不准,尽管解过不少题,总是概念混淆.其根本原因是对浮力产生的原因没有理解,对物体在液体中的受力情况没有分析正确.所以,教师只要从浮力产生的原因和物体在液体中的受力分析入手进行复习,学生就会在理解的前提下掌握浮沉条件.
三、常用的复习方发
1.用练习的方法进行复习
复习课应在认真分析学生知识缺陷的基础上,开发学生的智力,培养运用物理方法分析问题、解决问题的能力.复习课中的练习题必须要精心设计,所选练习题要具有一定的代表性.在教师有目的地引导和启发下,一是让学生参与课本练习题目的拟题,同学之间交流讨论,有利于学生自我复习能力的提高.二是培养学生的分析能力.通过练习的方法复习,让学生掌握分析问题的方法,激发学生的创造思维,对学生掌握和系统物理知识和概念是十分有效的.
2.注重联系,专题复习
物理各部分知识间存在着一定的联系,前一部分知识为后一部分知识引桥铺路,后一部分知识往往是前一部分知识的深化与完善.教师要打破章节的限制,拓展知识的相互覆盖面,有助于学生掌握知识的内在联系,系统巩固知识.对学生复习中普遍存在的共性问题,要有针对性地进行“专题”复习,释疑解难,补缺补漏.如电路故障专题,电路中电流电压变化专题,设计应用专题,实验探究创新专题等,学生对这些专题有强烈的求知欲望.“专题”复习可使有限的复习时间发挥最大的效益,教师应注重思路、方法和技巧的指导,深化课本内容,锤炼学生的思维能力,将知识与能力有机结合起来,从而提高学生的素质.
3.用实验的方法进行复习
1.要在深刻理解物理概念和物理规律上下功夫
首先,要紧扣概念、理解概念。物理概念的引出,大致有两个特点:一是由现象入手,找出共同特征;二是由抽象到具体。在这两个过程中,对教师的要求是:引出概念的物理现象必须是学生熟知的、平常可见的,另外要善于指导学生观察这些物理现象,使他们在头脑中形成清晰的印象。其次,通过对比,加强理解。如压力是垂直作用在物体表面的力,方向与物体垂直;摩擦力是阻碍物体相对运动的力,方向与物体表面相一致。
2.要重视教学与实验的有机结合
在教学过程中,有许多知识通过实验能更好地掌握的,也只有通过实验才能使学生发现问题,进而去思考怎么解决问题,使学生的能力在实践过程中加以提高,锻炼学生的动手能力、观察能力,这样就更有利于教学。如《观察水的沸腾》这一实验。加热后不久水泡情况如图所示,沸腾时水泡情况如图1―右所示。只有让学生亲自动手去做了、去看了、去想了,才能让他们掌握得更透彻,光在课堂上讲几遍,学生不一定能记住(效果要差得远)。因此,复习工作中必须特别重视实验,才能让学生更牢固地掌握知识。
3.要搞好分类复习
对初中物理分为力学、电学、热学、光学、声学等进行分类综合复习,以提高学生综合思维的能力。在这一复习阶段的同时,我一般进行下列专题的复习:(1)凸透镜成像规律的理解、记忆和应用;(2)杠杆是否再平衡的判断;(3)利用浮力知识测定物质的密度;(4)多种浮力计算方法的综合训练;(5)压强与浮力综合题目的复习;(6)机械功专题复习;(7)识别电路连接方式的几种方法及其训练;(8)表示数变化问题的判定思路;(9)电路连接方式(包括电路电阻大小)会变化的电学计算;(10)实验、图像题的复习。
4.要加强知识和能力的有机结合
有的学生掌握书本知识较好,但要他(她)去解决实际问题时就显得措手不及了。同样学习物理光记住了概念、公式和定理等是远远不够的,还要能把这些知识运用到解决实际问题中去,方能显出能力来。基于这种情况,教师在课堂上应多把课本上的知识跟实际问题联系起来,充分利用所学的知识解决实际问题。如《热》中的物态变化,可把霜、雨、露等现象加以解释。而学习了《密度》这章的知识时,就可以通过取样品的方式测黄河水的含沙量等,把知识运用到实际当中去。
5.要针对中考题型进行适应性的训练
对中考题型中的填空题、选择题、简答题、作图题、实验题和计算题等,应有针对性的进行解答方式的强化训练,以提高学生中考解答题目的能力。
在强化训练的同时,要选用较好的模拟试卷进行考试。一方面提高学生的解题技能、训练解题速度、综合运用知识的能力,另一方面是培养学生规范的解题习惯和良好的应用心理,做到胸有成竹、得心应手,以便在“中考”时取得优异的成绩。
6.落实常规教学,切实提高课堂教学的效率
质量无秘诀,成功在常规。要牢固树立向常规要质量的思想理念,抓实常规教学的每一个环节,提高常规教学效益。备课达到如下十点基本要求:1. 教学目标制定要准确;2. 内容选择要合理;3. 做好教学内容分析,突出重点,击破难点,抓住关键;4. 要全面了解学生水平;5. 学法制定要恰当,切合学生实际;6. 教学方法要精选,体现教学方式的转变和课堂环境的改善;7. 问题设计要精当;8. 教学细节要周密安排;9. 教具和课件准备要充分;10. 练习设计要精当。通过备课,我们要实现四个方面的转化:首先,通过钻研课程标准并对照教科书,准确把握教学的三维目标要求和教学的侧重点,从而转化为教师的教学指导思想和课堂行为准则。其次,通过钻研教科书,把教科书中的内容转化为教师自己的知识、经验与案例。再次,通过研究教学的三维目标、教学内容和学生实际,找到使教学内容适应学生接受能力、促进学生全面发展的途径,从而转化为教师已明确在心的教学方法与教学途径。
7.坚持做好培优、扶中、补差工作,争取学科教学大面积丰收
1 巩固阶段复习
巩固阶段的复习主要是对学生学过的物理概念、物理规律、物理现象、物理实验、测量工具的使用进行回顾、整理加深记忆的过程,起巩固和加深理解作用。
1.1 物理概念的复习
在复习过程中,要求学生从每个概念的整体内容上把握,也就是要求学生从概念建立的目的、定义的内容、物理量符号、定义式、单位、测量的仪器等方面去逐个整理。如“压强”是为了表示压力作用效果大小的;概念是“物体单位面积上受到的压力”;公式是p=F/S;单位Pa。
1.2 物理规律的复习
要求学生从规律的内容,特别是规律适用的范围和条件去掌握规律。理解规律揭示知识内容,能用规律解决相关问题。如:牛顿第一定律的条件是物体不受力,揭示了不受力时物体的运动状态,原来是静止的将保持静止状态;原来是运动的将保持匀速直线运动状态。一物体在几个平衡力的作用下运动,当这些力突然消失,则物体将。
1.3 物理现象和实验的复习
对物理现象要求同学们明确现象发生的条件、产生的原因,掌握解释现象的方法。如“惯性现象”发生的条件是物体间发生相对运动。解释惯性现象的方法是(1)首先明确研究对象所处的运动状态,(2)弄清楚发生了什么运动状态的改变,(3)惯性保持物体原来的运动状态,(4)说明产生了什么结果。
实验要求学生熟练掌握基本量度仪器,如刻度尺、天平、弹簧秤、量筒(或量杯)、温度计、电流表、电压表等的使用方法和注意事项,并能总结出它们使用时应注意的共同点:起点位置、精确程度和测量范围。对于天平、弹簧秤、温度计、滑动变阻器还要知道它们的工作原理。对于第一阶级的复习,应着重学生对“双基”的记忆和理解,训练题目的编选,要紧紧围绕各个知识点多角度、多层次进行,让学生全面系统的理解掌握。
2 综合阶段复习
2.1 抓住主线,掌握知识间的内在联系
从大块分,初中物理知识可分为:力学、光学、热学、电学、电和磁、初步原子和原子核物理等,每一部分一般都有“概念”、材料、能源这根主线。复习过程中,教师要引导学生抓住这根主线将零星的概念穿成一个知识网,使学生认识到知识间有着必然的内在联系。如“力是物体对物体的作用,力的三要素,力的图示”,可以联系到重力、摩擦力、压力、浮力等具体各个力复习掌握。
2.2 利用类比,抓住知识的本质
有些物理概念,尽管物理知识不同,但定义方法相同或类似,在复习过程中可以归类比较,着重复习一两个概念,举一反三,触类旁通。例如:密度、匀速直线运动的速度、比热容和电阻等。对于一些本质不同,容易混淆的知识点则进行对比、比较,可消除模糊认识。如质量和重力;压力和重力;惯性和惯性定律等。
对于本阶段的复习,教师首先要帮助同学建立好知识结构网络图,了解掌握各种知识间的相互联系及异同点。然后,通过典型例题的讲解、讨论让学生掌握解决综合性题目的思路和方法。
3 提高阶段复习
3.1 教给学生正确的解题思路
新课程要求:教学过程不仅是传授知识的过程,更重要的是教给学生探索求知的方法、教给学生创新创造能力。由于物理学科的特点和解题的需要,已经形成了一些行之有效的解题思路,这些让学生熟练掌握是至关重要的。
如解答物理问答、说理题一般步骤是:
(1)首先交代清楚解决问题的依据和理由;
(2)解释说明过程或发生了什么变化;
(3)物理现象或物理规律起了什么作用;
(4)产生了什么结果。
解答物理计算题的一般步骤是:
(1)审题:通过读题明确题意,知识要求解决问题,判断该题属于那些知识范围,应用那些知识解题,并找出已知条件和隐含的条件。
(2)确定研究对象,对问题进行分析与综合,弄清研究对象的物理状态和物理过程,明确已知量和未知量的关系,明确所遵循的规律。
(3)确立有关算式或方程,用规定的符号表达出已知量和未知量的关系。
(4)进行运算讨论,先进行符号运算再带入数据,数据要带单位,有时需进行必要的判断分析和讨论。最后检验解题过程的正误。
3.2 引导学生进行一题多解练习
有许多物理题,可从不同角度,不同方向去思考,有着多种解题途径。我们应该引导学生用多种思路解题,以便做法到既能灵活地运用知识和思路,又能通过比较选出更合理、更简捷的解题思路。一题多解的好处很多,它可以培养学生的发散思维能力、判断能力、逻辑推理能力、综合概括能力、聚敛思维能力、联想能力、创新和创造能力。
3.3 引导学生联系社会、联系生活复习物理
物理知识来源于生活实践和社会实践,来源于观察和实验,只有把物理知识与生活实践和社会实践结合起来,学生才能真正学好物理,因此在复习过程中,可让学生联系生活做一些题目。如:让学生观察老虎钳,说出应用的物理知识及如何运用的;试列举出几种生活中应用物理知识的事例等等。这样既能培养学生的观察能力,又能培养学和一的学习兴趣。
3.4 利用实验进行系统复习
一、通过教学前测,了解学生错误的前概念
教学浮力知识前,我们对本校154名初二学生进行了问卷调查,并访谈了部分学生,研究结果及分析如下:
(一)对漂浮状态的认识
1.对漂浮原因的认识
近一半学生(48.1%)认为物体能浮在水面上是因为受到的浮力大(见下页表1)。一项对7~12岁儿童的研究发现,31.7%的儿童认为物体漂浮是因为这个物体很轻,17.2%的儿童认为物体是空心的;而本调查数据显示,持这两种观点的学生各占3.2%——百分比大幅下降,原因是学生经历了小学科学课程和初二大半年的物理课程学习,知识在增长,生活阅历逐渐丰富,一些错误的观念发生了潜移默化的转变,学生的自我教育在这种转变过程中发挥了重要的作用。而且,因为已经学习了密度知识,有45.5%的学生开始用密度的视角思考物体浮沉的原因。
2.对漂浮浮力的比较
大部分学生(71.9%)认为物体露出液面的体积越大,就是浮得越厉害,受到的浮力也就越大;仅有13.4%的学生认为一样大。这说明多数学生不能将漂浮与平衡状态联系起来,缺乏在具体情境中应用物理知识的能力(见下页表2)。
3.对上浮和漂浮的理解
91.6%的学生认为上浮与漂浮是有区别的(见下页表3);但他们只是从字面意思上区别了上浮和漂浮,在物理情境应用时却会犯错,正确率仅为37.6%,51.0%的学生把两者混淆了(见下页表4)。
(二)对下沉状态的认识
与漂浮原因的认识相似,学生思维主要集中在一个因素上,即物体自身的特点或者浮力的大小,认为与物体自身有关的(物体很重、物体是实心的)占10.3%,有43.6%的学生认为“受到的浮力小”。这些都是从一个维度考虑浮沉条件(实际上需要比较重力与浮力,或物体与水的密度大小关系),说明学生依据知识与经验构建起来的前概念一般不复杂,但前概念是学生与环境长期作用的结果,往往根深蒂固,不复杂并不意味着可以轻松转变。另外,因为掌握了一些密度知识,有46.1%的学生认为“物体密度比水大”(见下页表5)。
(三)对悬浮状态的认识
1.对悬浮现象的认识
上浮、漂浮、下沉现象在日常生活中司空见惯,但悬浮却较为少见,学生缺乏这样的生活体验。27.9%的学生认为悬浮“不可能”,9.1%的学生“不知道”(见下页表6)。
2.对悬浮原因的认识
让表6中选A的学生继续回答下页表7的问题,36.4%的学生认为物体悬浮在液体中应还受其他外力的作用,说明学生心目中的“悬浮”与物理学上的悬浮概念存在偏差,进而表明学生对物理学上的悬浮现象持怀疑态度。
3.对悬浮现象的理解下页表8中,59.7%的学生认为木块是悬浮的,事后通过访谈了解到原因:学生将“悬浮”拆开来理解,认为物体有上浮的趋势(即“浮”),但在外力作用下静止在水中(即“悬”),即为悬浮状态。表9中,65.6%的学生认为铁块不是悬浮的,理由是:虽然物体在外力作用下静止在水中,但有下沉趋势,故不是悬浮。但仍有34.4%的学生认为铁块是悬浮的。由此可见,在几种状态中,学生认识存在分歧的是悬浮现象。但从教学实践看,学生只要明确了悬浮的定义,这个看似复杂的前概念反而更容易转化。
二、错误前概念的转变路径
(一)体验证伪,引发认知冲突
科学是靠证伪发展的。比如,比萨斜塔实验,证伪了亚里士多德关于物体下落的论断;卢瑟福的α粒子散射实验,证伪了汤姆逊的原子结构西瓜模型……科学史也表明:在科学探索的漫长岁月中,人们对自然科学现象及本质的认识都是不断地通过证伪错误的假说和理论而逐步深入的。通过体验感知,引导学生证伪前概念,可以激发学生修正或重构观念的心理欲望。
【片段1】
器材准备:盛水的水槽、带盖的小玻璃瓶、小泡沫块、苹果、橡皮泥以及学生自备的各种小物体(小玻璃瓶的体积大于小泡沫块的体积,苹果的质量大于橡皮泥的质量)。
学生活动:将这些物体浸没在水中,松手,观察发生的现象,汇报下沉和上浮的物体分别有哪些。
学生交流:下沉的物体有装较多水的小玻璃瓶、橡皮泥等;上浮的物体有装少量水的小玻璃瓶或空玻璃瓶、小泡沫块、苹果等。
基于前概念研究结果,展示要讨论的问题:下列几种关于浮沉原因的分析是否正确?为什么?(1)轻的物体上浮,重的物体下沉;(2)空心的物体上浮,实心的物体下沉;(3)物体受到的浮力大,所以上浮,反之则下沉。
尽管有些实验现象与以上说法一致,但一些反例足以使学生意识到自己的前概念存在瑕疵。例如,对于问题(1),橡皮泥比苹果轻,而橡皮泥下沉、苹果上浮,说明物体的浮沉并不由轻重决定;对于问题(2),装较多水的小玻璃瓶是空心的,但它下沉,苹果是实心的,但它上浮,说明物体的浮沉并不由实心或空心决定;对于问题(3),装有较多水的小玻璃瓶体积比小泡沫块大,受到的浮力大,但小玻璃瓶下沉、小泡沫块上浮,说明浮沉条件也不是仅由浮力大小决定的。学生自然就会产生疑问:物体的浮沉到底由什么决定呢?
通过以上体验活动和证伪过程,让学生产生认知冲突,导致认知失衡,进而产生调整认知结构的内驱力。这种认识兴趣和认知内驱力是学习的内在动机中最活跃的成分,将激励学生充满热忱地从事学习和探究。
(二)探究推理,建构科学概念
认知内驱力点燃了学生求知的火把,如果及时地提供探究素材,构建科学概念就水到渠成了。
【片段2】
任务驱动:怎样使下沉的物体浮起来?怎样使漂浮的物体沉下去?并说明采用的方法。
学生探究,交流方案:减少瓶中的水、将橡皮泥捏成船形,分别是通过减少物重、增大浮力的方法使沉底的物体漂浮;相反,增大物重或减少浮力,能使漂浮的物体沉下去。
教师追问:以下沉的物体为例,减小物重或增大浮力一定能使沉底的物体浮上去吗?
教师演示:将沉底的玻璃瓶取出,用注射器抽出少许水,做入水中,小玻璃瓶仍沉在底部;将绑有钩码的气球沉底(如图4),用打气筒给气球充少量气,体积变大,浮力增大,而它们还是沉底(如图5)。
教师提问:前者减少物重,后者增大浮力,但都没有浮起来,这是为什么?
对比演示:继续抽取一部分水,小玻璃瓶开始上浮;继续给气球充气,气球和钩码也开始上浮。
教师追问:这又是为什么?
引导学生从受力的角度思考,让沉底的物体上浮,减少物重或者增大浮力的最终目的是使浮力大于重力,让学生意识到浮沉条件由浮力和重力共同决定。学生归纳推理,得出结论:当浮力大于重力时,物体上浮;当浮力小于重力时,物体下沉。
接着介绍漂浮和悬浮两种状态,并结合二力平衡知识得出漂浮和悬浮的条件,同时让学生讨论悬浮和漂浮的区别。对于悬浮,可以用鸡蛋悬浮在盐水中的实验强化对悬浮现象的感知,并说明鸡蛋只受重力和浮力作用,不受其他外力。最后,学生自主推导不同状态下物体密度和液体密度的关系。
三、教学效果与反思
做法。
一、忌照本宣科“炒剩饭”,宜知识重组形成网络化
许多教师在总复习时习惯按照教材的顺序,对某一章的知识进行梳理,形式上看是系统复习,实质上是照本宣科“炒剩饭”。在复习时,教师应对所传授的知识系统化、网络化地对重点、难点,知识间的联系进行重新整合,让学生对所学知识在原来的层面上有新的认识和理解,以达到培养学生“举一反三”的能力。如:在复习光学时,以“五图一诀“的形式来复习。
1.图形记忆
教师分别将光的反射定律,光的折射规律,平面镜成像,凸透镜和凹凸镜的三条特殊光线和学生一起用图的形式展现出来。
2.口诀记忆
凸透镜成像规律可简要归纳成下面六句话:①一焦分虚实;②二焦分大小;③实像异侧倒;④物远像近小;⑤虚像同正大;⑥物近像变小。通过这种方式学生能深刻理解,牢固掌握,使复习取得实效。
又如,在复习浮力时:理解三个“一”:即一个定义、一个原因、一个原理:
(1)区分四个“条件”
①F浮>G物,物体上浮;②F浮
G物,物体悬浮(V排=V物);④F浮=G物,物体漂浮(V排=V物);
(2)掌握五种计算方法
①实验法:F浮=G-F;②原因法:F浮=F向上-F向下;③原理法:Fs=ρ液gV排;④平衡法:F浮=G物;⑤溢水杯法:F浮=G排。即要做到“书越读越厚(知识内容多)书越读越薄(概括、整理、总结)知识越来越丰富”,才能在考试时思维敏捷,得心应手。
二、忌“教”“学”分离满堂灌,宜师生交流互动化
在复习电学知识时是这样设计的:在黑板上写下“串联”“并联”四个字,让两位学生在黑板上完成一项内容(其他同学在下面完成):(1)画出电路图;(2)写出电流、电压、电阻的特点;(要求写出表达式)(3)写出电功,电功率的表达式。这个过程实际是让老师对学生掌握知识的情况心中有数,找学生展示进行评价,并对出现的错误进行指正。在此基础上,老师出示准备好的例题,要求用不同的方法解答。例如,标有“110V 100W”的灯泡甲与标有“110V 25W”的灯泡乙,串联接在220V的电源上,那个灯泡会烧坏,允许加在它们两端的最大电压是多少伏;如果把它们并联起来使用,干路中允许通过的最大电流是多少安;此时他们消耗的实际电功率是多少瓦?让学生计算说明。当学生完成后,老师展示学生的不同解法并引导学生归纳最优的解法,充分体现了老师的引导者、组织者、参与者的身份,营造学生积极主动学习氛围,让学生获益匪浅。
三、忌资料试卷漫天飞,宜精选试题系列化
目前,市场上的复习资料种类繁多,学生希望通过做大量的习题来提高成绩,但往往事与愿违,学生的付出并没有达到他所期望的结果,究其原因:一是做题只追求数量不讲质量;二是知识结构没有系统化;三是不注重学习方法的积累,只是机械地记忆课本中的概念、公式、定律,而缺乏深刻的理解。为此教师必须认真精选试题,删除难度大和学生已掌握的题,在系统复习某一知识后有针对性地进行训练,做到有的放矢。如:针对“光的反射”“光的折射”内容,选如下试题进行训练:
1.古诗词中有许多描述光学现象的诗句,如:“潭清疑水浅”和“池水映明月”分别说的就是光的_____、_____现象。
2.“九寨沟”的镜海中有着“鱼在天上飞,鸟在水中游”的美景奇观,这水中“鱼”是由于光的_____形成的_____像;“鸟”是由于光的_____形成的_____像。
【关键词】物理 复习 有效性
复习是教学的重要环节,通过复习能使学生系统整理、巩固深化物理基础知识,熟练掌握物理基本技能,同时进一步培养学生的思维能力、动手能力和分析解决实际问题的能力等。如何在有限的时间内提高九年级物理复习的有效性、避免一些迎考复习的误区呢?下面,结合我就自身的实践与认识,谈一谈我的做法。
误区一、不重视基础练习,只重视难题、偏题
很多同学在物理复习中,把主要精力、时间用在解题上,特别是用在解难题上,忽视了对课本中基本概念、基本规律的复习,其结果是:难题解不对,基础题解不好,概念混淆不清。适量的做题是必要的,但重要的是做题后,要学会反思,善于总结,尤其是做错了题,要去寻找,分析做错的原因。同时还要尝试对各种题目进行归类,要在理解知识的基础上,逐步掌握解决问题的思维方法,提高自己解决问题的能力。切记不要稀里糊涂做题,更不要在复习中注重做繁难的计算题,关键是做完题后要总结解题方法。例如:如图所示,一开口的杯子,装上8 cm高的水后,放在水平桌面上。已知杯子内部底面积为50 cm2,外部底面积为60 cm2;杯子装上水后的总质量为0.6 kg。(g取10N/kg)
求:(1)水对杯底的压力和压强(2)杯子对桌面的压力和压强。
答案:(1)先求水对杯底的压强:
P1=ρgh=103kg/m3×10N/kg×8×10-2m=800Pa
再求水对杯底的压力:
F1=p1S1=800Pa×50×10-4m2=4N
(2)先求杯子对桌面的压力:
F=G=mg=0.6kg×10N/kg=6N
再求杯子对桌面的压强:
p2=F2/S2=6N/60×10-4m2=1000Pa
总结:求液体对容器底的压力和压强问题,一般先根据p=ρgh求出液体对容器底的压强,然后根据F=ps求出液体对容器底的压力;求固体对固体的压力和压强问题,一般先根据受力分析求出压力,然后根据p=F/S求出压强。
误区二、不重视解题规范,轻视“过程”用语
很多同学把物理当作数学来学,只重视计算能力的培养,忽视规范解题训练,认为只要答案对了就可以了。近几年龙岩市中考,不少同学考后都表示物理很容易,但为什么不难的试卷,却没有考出满意的分数呢?主要原因之一就是在平时训练解题中不规范。例如:解计算题时不书写必要的物理公式,或只写公式不代入必要的数据,直接写出答案,再者计算单位不统一,漏写结果的物理量单位等;做作图题时,要么不标力的方向,不取力的标度,或者该用虚线的却画成实线;简答问题时,不知道如何应用物理学科语言表达,只说结果不说原因的大有人在,有的同学怕麻烦,回答问题时极为简单,这些问题,在平时训练时必须高度重视。
误区三、不重视课堂学习, 偏向课外题海练习
现在书店复习资料有很多,实际上不少都是习题集,部分同学不加选择地购买,对老师上复习课几乎没有认真听过,头脑中没有形成较为系统的知识网络。根据近三年龙岩市中考试题的分析可知,其中源于课本或略有改动的试题约占75%,在填空题,部分选择题,作图题,实验题中几乎都可见到这类题目。当然,我们不反对在复习好课本基础知识后,适当地做一些针对性较强的习题。例如,作图专题训练、电路故障分析专题训练、科学探究专题训练、物理研究方法专题训练、摩擦力专题训练、简答题专题训练等。
误区四、不要重视理解分析,只会呆板机械记忆
部分同学在物理总复习中,无论是物理概念、规律、实验一律要求自己死记硬背,其结果使自己学习物理味同嚼蜡,没有兴趣。从龙岩市近三年中考试题中,可以看到以往那种靠死记实验步骤和实验原理的程式化试题,如今已很难看到,取而代之的是富有特色、注重考查学生能力的试题。例如,2012年龙岩市中考物理试题加强了能力的考查。试题呈现的能力多样化,试题基本没有考查学生死记硬背的内容,整份试题都需要在理解的基础上才能完成。动手能力的考查题有:填空题16.在生活中,人们经常用手估测长度:伸出你的拇指和中指(如图所示),拇指和中指两端间的距离叫拃(zhǎ)。你的一拃约 cm,你现在使用的物理试卷的长度约拃。归纳总结能力的考查的有:实验题26 .在测滑轮组机械效率的实验中得到下表数据,实验装置如下图所示。
(1)请在图中画出滑轮组的绕线方法。
(2)将表格中的数据填写完整:机械效率为。
(3)比较三次实验数据可得出结论:使用同一滑轮组,可以提高滑轮组的机械效率;创新能力的有:实验题27. 小明对水果电池进行探究。
他准备了西红柿、苹果、柠檬、铜片、锌片、电压表、电流表及导线若干。如右图所示,他先将铜片和锌片插入西红柿中,将电压表用导线接在铜片和锌片两端,记下电压表的示数。接着他用苹果、柠檬代替西红柿重复上述实验,三次的电压表示数如下表所示:
(1)小明是在探究水果电池电压与的关系。
(2)关于水果电池你还想探究什么?
①你想探究:。
②请写出你的探究方案:。
说理能力的考查,用物理知识说理的问答考查,旨在引导教师教学加强对学生说理能力的培养。
误区五、不重视方法积累,导致思维混乱
方法比知识更重要,九年级物理复习是一个从薄到厚、从厚到薄的过程,习题千变万化,如果平时复习中能引导学生注重习题的解决方法的积累,以不变应万变,定能提高复习的效率,避免碰到问题无从下手、思维混乱的现象。所以解题的关键是找出解题的突破口,从“口”着手,而突破口的“口”在哪里呢?我们可以形象地用“顺藤摸瓜”这个成语来打比方,这个瓜就是我们要找的“口”,而“藤”就是我们要解的问题。比如:一个体积为80 cm3的物体,漂浮在水面上时,有36cm3的体积露出水面,试问:物体的密度为多少?
解题步骤:1、先审题得,已知V物=80 cm3,V露=36cm3;
2、找出藤——求物体的密度ρ物;
3、顺藤摸瓜过程:由①物体的密度:ρ物=m物/v物,已知V物=80 cm3,m物未知,物体的质量②m物=G物 /g, 由题意可知物体漂浮时③G物=F浮,而物体所受浮力④F浮=ρ水gV排,排开水的体积v排未知,V排就是我们所说的“瓜”了,而由题意可求:⑤V排= V物- V露=80 cm3- 36cm3=44 cm3=4.4×10-5m3,即突破“口”找到了,可逆顺序由⑤④③②①逐步代入数据,即可解出这道题。