摘要：浮力是初中物理教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容之一，掌握浮力的相關(guān)知識(shí)需要學(xué)生具有較高的想象力和抽象思維能力。我們通過(guò)自制教具將該部分抽象內(nèi)容以直觀的方式呈現(xiàn)出來(lái)，不僅為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了直觀生動(dòng)的物理情境，使教學(xué)過(guò)程更加清晰。此外，自制教具的運(yùn)用讓學(xué)生對(duì)浮力產(chǎn)生的原因有了更深入的理解留學(xué)之路，營(yíng)造了創(chuàng)新氛圍，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。以初中八年級(jí)物理教材《浮力》章節(jié)為例，對(duì)教學(xué)創(chuàng)新進(jìn)行詳細(xì)闡述。
關(guān)鍵詞：浮力實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新、創(chuàng)作場(chǎng)景
1 簡(jiǎn)介
初中物理教學(xué)的本質(zhì)是培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，即讓學(xué)生在學(xué)習(xí)物理的過(guò)程中形成適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展所必需的素質(zhì)和關(guān)鍵能力，為了適應(yīng)國(guó)家發(fā)展，培養(yǎng)新型人才，必須將創(chuàng)新理念滲透到日常教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生從生活中發(fā)現(xiàn)物理，并將所學(xué)的物理知識(shí)運(yùn)用到生活中，投身到祖國(guó)的建設(shè)中去。物理是一門與生活息息相關(guān)的學(xué)科，是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力的重要途徑，而要激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，教師的有效引導(dǎo)必不可少。
“浮力”是初中物理教學(xué)的重點(diǎn)，掌握浮力的相關(guān)知識(shí)并運(yùn)用其解決相關(guān)問(wèn)題，需要學(xué)生具有較高的想象力和抽象思維能力，綜合運(yùn)用二力平衡、液體壓力、壓強(qiáng)等知識(shí)，對(duì)學(xué)生的動(dòng)手能力要求比較高。根據(jù)皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展理論，八年級(jí)學(xué)生的思維還以直觀形象為主，大部分處于具體運(yùn)算階段和前運(yùn)算階段(3])。因此，我們將本小節(jié)的抽象內(nèi)容，以自制的教具直觀地呈現(xiàn)出來(lái)，不僅為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了直觀生動(dòng)的視覺(jué)物理情境(3)，使教學(xué)過(guò)程清晰，而且可以讓學(xué)生對(duì)浮力產(chǎn)生的原因有更深入的理解，營(yíng)造創(chuàng)新氛圍，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。下面，我們將對(duì)人教版八年級(jí)物理教材中“浮力”小節(jié)的教學(xué)創(chuàng)新進(jìn)行詳細(xì)的實(shí)例說(shuō)明。
2.情境創(chuàng)設(shè)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)改進(jìn)策略
2.1 根據(jù)學(xué)生的實(shí)際生活創(chuàng)設(shè)情境
物理概念的建構(gòu)需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)物理情境，讓學(xué)生通過(guò)體驗(yàn)和觀察去探索物質(zhì)世界，為學(xué)生構(gòu)建一定的形象認(rèn)知，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，進(jìn)而提出問(wèn)題，建構(gòu)物理概念。對(duì)于物理，物理課堂情境的創(chuàng)設(shè)需要緊密聯(lián)系生活，緊密聯(lián)系學(xué)生的生活經(jīng)歷，才能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識(shí)。《飛屋環(huán)游記》是一部經(jīng)典動(dòng)畫(huà)，其中有一幕是主人公卡爾用上萬(wàn)只氣球，將自己的房子拉起來(lái)，開(kāi)始了自己尋夢(mèng)的旅程。雖然是動(dòng)畫(huà)模型，但是由于氣球受到空氣向上的浮力，房子才能被拉起來(lái)。該場(chǎng)景非常適合創(chuàng)設(shè)物理情境，引入新課，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。透過(guò)制作“微型飛屋”（如圖1所示），讓學(xué)生思考為何地球上一切物體都會(huì)受到引力的影響，而“飛屋”卻可以飄浮在空中，創(chuàng)設(shè)直觀的物理情境讓學(xué)生直觀地感受到浮力的存在（如圖2所示），從而引出有關(guān)浮力的新一課。
飄浮的氣球雖然常見(jiàn)，但飄浮的氣球“載”東西卻并不常見(jiàn)，而這正是從生活到物理的關(guān)鍵一步。通過(guò)這樣與生活緊密相關(guān)的情境創(chuàng)設(shè)，可以潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生觀察自然界、將生活與物理聯(lián)系起來(lái)的能力。逐漸將書(shū)中的相關(guān)現(xiàn)象與物理概念聯(lián)系起來(lái)初中物理情景，在這個(gè)過(guò)程中，發(fā)展發(fā)散思維。培養(yǎng)主動(dòng)探索的意識(shí)，逐步培養(yǎng)創(chuàng)新能力。
2.2 合理運(yùn)用自制教具，深化學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)
浮力產(chǎn)生的原因是本節(jié)的難點(diǎn)，要理解浮力產(chǎn)生的原因是需要學(xué)生運(yùn)用二力平衡、液體壓力、壓強(qiáng)等知識(shí)，還需要學(xué)生有較高的想象力和抽象思維能力，這對(duì)八年級(jí)學(xué)生的要求較高。由于浸入液體中的物體側(cè)壁在不同位置受到的液體壓力不同，討論側(cè)壁上液體的壓力相對(duì)復(fù)雜，但我們可以通過(guò)自制教具巧妙地克服這一困難（如圖3所示）。
將裝置放入水中，讓學(xué)生觀察乳膠膜的變形，直接得出浮力產(chǎn)生的原因。然后通過(guò)搭建三維模型（如圖8所示），從理論上分析浮力產(chǎn)生的原因，并及時(shí)強(qiáng)化。通過(guò)自制教具將抽象知識(shí)直觀化。可視化有助于學(xué)生理解知識(shí)，完成概念的建構(gòu)。自制教具可以深化學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)初中物理情景，培養(yǎng)科學(xué)探究和創(chuàng)新能力。
3 教學(xué)片段展示
本課教學(xué)流程如圖9所示，限于篇幅，本文將選取兩個(gè)教學(xué)片段，即新課的介紹和浮力產(chǎn)生原因的認(rèn)識(shí)。片段一，通過(guò)“飛屋”實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生感受浮力的存在，介紹新課，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望；片段二，通過(guò)自制教具（如圖3所示），通過(guò)觀察裝置橡膠膜的變形，讓學(xué)生了解到浮力產(chǎn)生的原因是液體（氣體）對(duì)浸在其中的物體施加了向上和向下的力，從而產(chǎn)生了壓力差
將其放置在水中，慢慢向下按壓，膜就會(huì)發(fā)生變形，而且左右兩邊的變形量是一樣的。這是因?yàn)橥瑯拥囊后w，同樣的深度，膜上液體的壓力是一樣的，面積也是一樣的，所以左右兩邊受到的變形量是一樣的。膜上的壓力是一樣的，而且壓力的方向都是向內(nèi)，所以左右兩邊的壓力大小相等，方向相反，剛好可以互相抵消；上邊的膜的變形量明顯小于下邊的膜，上邊的壓力是向下的，下邊的壓力是向上的，也就是說(shuō)上邊的膜受到的向下的壓力小于下邊的膜受到的向上的壓力，所以在垂直方向上就有了壓力差，這個(gè)壓力差就是浮力，而產(chǎn)生浮力的原因就是液體對(duì)物體施加壓力，向上和向下之間的壓力差。所以，F(xiàn)F就是一個(gè)F向下，方向是垂直向上。
學(xué)生活動(dòng)：觀察實(shí)驗(yàn)，通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)過(guò)程，嘗試分析浮力產(chǎn)生的原因。
設(shè)計(jì)意圖：
（1）注重科學(xué)探究。浮力的產(chǎn)生原因是本部分的難點(diǎn)，其原理是物體上下流動(dòng)的液體或氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)差，教師可利用創(chuàng)新教具，將壓強(qiáng)差直觀地表達(dá)出來(lái)，更好地引導(dǎo)學(xué)生了解浮力產(chǎn)生的原因。
（2）營(yíng)造創(chuàng)新氛圍，激發(fā)創(chuàng)新意識(shí)。通過(guò)教師創(chuàng)新，學(xué)生可以潛移默化地獲得創(chuàng)新思想。教師創(chuàng)新性自制教具，可以激發(fā)學(xué)生思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的興趣，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，逐步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
4 結(jié)論
“浮力”這一節(jié)與學(xué)生生活息息相關(guān)，滲透在日常生活中，從生活到物理，從物理到生活，學(xué)生在掌握知識(shí)的同時(shí)，逐步培養(yǎng)創(chuàng)新能力，促進(jìn)其全面發(fā)展，適應(yīng)社會(huì)，不斷進(jìn)步，為祖國(guó)建設(shè)獻(xiàn)身。本文內(nèi)容在“基于教師專業(yè)認(rèn)證的物理教育論壇暨第十二屆“格致杯”物理師范生教學(xué)技能展示評(píng)比活動(dòng)中進(jìn)行了展示。從類比引力方向到感知浮力方向，再到通過(guò)自制教具引導(dǎo)學(xué)生理解浮力產(chǎn)生的原因，每個(gè)環(huán)節(jié)都與學(xué)生積極互動(dòng)，課堂氣氛熱烈，在物理課堂教學(xué)技能展示評(píng)比（研究生組）中榮獲一等獎(jiǎng)。