以學生興趣為基點簡析初中物理實驗環境創設路徑

宋鳳娟

【摘要】在新課改背景下，素質教育應該圍繞學生興趣作為基點展開，鼓勵學生同時動手動腦實踐，突破傳統課堂教學局限性，不斷激發學生的學習興趣.初中物理教學過程中物理實驗環境的創建就相當重要，它應該與初中學生的學習興趣聯系起來.本文參考人教版初中物理教材中的關鍵知識點——浮力展開初中物理實驗環境創設過程，通過教學實踐建立學生興趣基點，培養形成學生物理實驗學習習慣，提升實驗能力.

【關鍵詞】初中物理；實驗教學；浮力

新課改背景下的素質教育要求教師注重學科教學創新，在初中學科系統性教學中更是如此.教師要為學生營造相對新鮮、獨特的教學環境，引入更多創新性教法，專門圍繞學生興趣點展開教學設計，打造教學環境.初中物理學科教學特別注重實踐，所以基于學生興趣點展開教學活動頗有必要.教師要將理論知識點帶入到實驗中，不斷提升學生的動手實踐能力，讓他們對物理學習更有興趣.

1? 學習浮力概念，尋找學生物理學習興趣點

1.1? 運用歷史節日文化引出浮力概念

在初中物理課堂上，教師要首先為學生尋找物理學習興趣點.

例如? “浮力”是人教版物理八年級下冊的重要知識點，教師要基于學生的學習需要、學習興趣，圍繞“以人為本”原則思想來指導學生學習浮力，找到學生學習浮力的興趣點.在人教版物理教材中，有關浮力的概念教學案例內容頗為豐富，例如龍舟、空氣浮力演示儀、阿基米德鑒定王冠動畫等等.教師要為學生建構與浮力概念相關的知識體系，吸引學生走進浮力的世界.

在人教版教材中，針對浸泡在液體中的物體受到向上的力來解釋浮力的基本定義.教學中教師就應當秉承直觀性原則、選擇性原則來引導學習博物館或者民俗文化中的浮力知識，如“龍舟”，通過觀看視頻，教師可以引領學生制作空氣浮力演示儀，通過簡單的實驗操作來直觀展示，如龍舟一樣直觀的浮力現象，進而解釋龍舟在水面上快速前進的物理原因.在教學資源開發上，教師還需要為學生展示多媒體視頻——龍舟渡河競賽，并為學生介紹賽龍舟不但是我國傳統節日——端午節的主要習俗.同時也為學生介紹蘊藏于龍舟中的豐富物理知識，如浮力、機械運動、杠桿、相互作用力等.教師為學生介紹龍舟的圖片教學資源，同時刺激學生的物理實驗學習興趣，從而引出接下來的浮力概念教學環節.

1.2? 展開浮力實驗解讀龍舟運行原理

首先，教師要指導學生學習浮力的基本計算公式，如下：F浮=ρ液gV排.

隨后，教師就要為學生介紹物理實驗，制作空氣浮力演示儀.空氣浮力演示儀的制作需要用到維生素C泡騰片，因為這種泡騰片中含有碳酸氫鈉，一旦與水發生反應后會產生大量的二氧化碳氣體，能夠使得氣球迅速發生膨脹效應.對于制作的空氣浮力演示儀而言，教師需要為學生演示氣球排開氣體后受到空氣中的浮力也有所增大，從而導致綁有氣球這端的杠桿被動向上抬起.

在具體實驗中，教師會為學生展示氣球在裝入泡騰片、裝滿水后的浮力變化情況.演示實驗中，水與泡騰片發生反應，產生大量氣體導致氣球膨脹、浮力增大，杠桿一端就會自動翹起，如此教師就為學生完整展示了空氣浮力演示儀的實驗過程.同理，這一實驗也可以解釋龍舟在水上劃行，所以教師要指導學生觀察龍舟競賽的照片與視頻，鼓勵學生提出問題：龍舟上載人數達到十個，為什么龍舟卻沒有沉入水中？而是漂浮在水面上？通過這一問題，教師可以引導學生展開基于浮力的龍舟受力分析，通過浮力概念了解龍舟受到水給它的一個向上的托力，所以龍舟才不會沉入水中，這個托力就是浮力［1］.

2? 分析浮力產生原因，吸引學生主動參與課堂思考

2.1? 刺激學生興趣，改變學生認知

許多學生在學習了浮力的概念后，很渴望了解浮力產生的原因，如此教師就找到了學生的又一個興趣點，可以結合這一興趣點指導學生進一步學習探究浮力知識，分析理解浮力產生的原因，進而吸引學生主動參與到課堂中展開思考.客觀講，如果按照傳統教學方式指導學生學習浮力概念，隨后所展開的深入探究學習可能相當乏味，無法刺激學生的學習欲望，更無法令學生產生感性認識.所以，教師要嘗試改變學生認知.

例如? 教師要圍繞“輕的物體在水面上上浮，重的物體在水面上下降”這一錯誤概念來指導學生糾錯，正確認識浮力及其產生的原因，體現教學過程的趣味性與適應性，甚至激發學生在觀察實驗現象中產生激烈的思維矛盾沖突，糾正學生的錯誤認知.所以，教師要利用空礦泉水瓶為學生制作實驗器材，并在水平中放入乒乓球，觀察實驗現象變化.通過實驗，學生就能了解到力是能夠改變物體形狀的，所以使用的力越大，礦泉水瓶的形狀變化越明顯.利用浮力來演示乒乓球在水面上漂浮的物理現象，教師要鼓勵學生猜想，并要求學生在礦泉水瓶中加水驗證自身猜想，其中一個礦泉水瓶下端開口加水，另一個礦泉水瓶下端封閉加水，刺激學生學習興趣的同時也確保他們產生認知沖突，引發學生思考浮力是如何產生的，進而幫助學生排除疑問.

2.2? 體現實驗可控性，創新實驗過程

教師要在課堂上開發物理實驗，為學生深入講解浮力知識，充分體現物理實驗的可操控性，最后還要創新實驗過程.

例如? 教師要在實驗中提出要求，要求學生用手來把握立方體入水時水的可控性變化，再觀察乒乓球是如何在水中發生形態變化的，同時思考哪些因素會影響實驗效果.再者，教師會教授給學生一定的實驗技巧，采用502膠水來直接黏合橡皮膜與軟管，避免在實驗操作過程中礦泉水瓶大量滲水.滲水重力對于橡皮膜的凹陷程度影響較大，可能造成觀察不準確的問題，進而造成資源浪費.所以，教師還需要進一步創新實驗教學過程，為學生講解浮力產生的主要原因.如，在浮力產生演示儀中引導學生觀察浮力產生的變化，亦或者要求學生親自制作教具來激發他們的學習興趣與求知欲望，運用豐富的教學資源來探索更多實驗可能性.某些學生就通過自制教具并參與設計實驗獲獎，深刻理解了浮力產生演示儀的制作與運行過程，了解了浮力產生的真正原因［2］.

3? 學習阿基米德原理，培養物理學習興趣與精神

3.1? 播放阿基米德鑒賞王冠動畫，引發學生學習興趣

教師要帶領學生共同學習阿基米德原理這一經典物理原理，深入培養他們的物理學習興趣.在人教版教材中，針對阿基米德原理的教學就采用故事導入方式，由教師為學生播放動畫，吸引學生產生浮力學習興趣，并刺激他們產生辯證思維.一方面培養學生的思想道德品質，一方面希望達到事半功倍的教學效果.在動畫講解阿基米德原理時，教師希望為學生引入阿基米德鑒定王冠的故事，將動畫資源與課堂教學結合起來創設完整實驗教學情境，抓住學生學習浮力的注意力，引發學生深度思考，發散學生物理思維，屆時學生的學習興趣也會被調動起來.

3.2? 導入新課內容，培養學生物理實驗精神

在觀看過動畫后，教師就要導入浮力一課知識內容，培養學生的物理實驗精神.在導入新課過程中，學生會自然而然地將動畫內容與實際生活聯系起來，主動發現潛藏于生活中的某些重要物理知識，如此就培養了學生觀察生活的敏銳性與思考能力.然后，教師會拓展應用環節中的小視頻資源內容，主動拉近物理與學生生活之間的良好關系，培養學生的物理實驗精神.如，教師就將國家航天事業的快速發展以及航空科學成就通過多媒體視頻方式展現給學生，進一步刺激學生產生學習興趣，更刺激他們的民族自豪感以及愛國熱情.如此，學生的物理實驗精神就被激發，甚至產生了為祖國未來物理事業作貢獻的想法［3］.

4? 分析物理浮力沉浮條件、展開物理實驗教學應用

在課堂上，教師要為學生分析物體沉浮條件，并展開物理實驗教學應用.在乒乓球沉浮實驗中，教師需要利用配置不同的3個乒乓球展開演示實驗，正常導入新課.在將乒乓球放入水中時，教師希望學生能夠猜想3個乒乓球的運動狀態分別是什么？如果松手后，3個乒乓球在水中所呈現的狀態也是不同的.此時教師提問學生：“三個乒乓球所受到的浮力大小相等嗎？物體的沉浮條件是什么？［4］”

結合上述問題，教師就帶領學生進入新課，令學生能夠帶著教師所提出的問題展開實驗觀察過程，常識思考分析并總結如果從密度角度來判斷乒乓球的沉浮狀態.在教師對乒乓球懸浮理論進行推導過程中，教師就為學生給出如下公式：ρ物=ρ液.

在推導過程中，學生要了解懸浮乒乓球在受到水浮力作用是等于重力的，就有：F浮=G.

接下來，教師要為學生進行知識遷移，從密度層面上推導乒乓球物體在水面上上浮以及下沉的狀態變化，進而得出物體密度與液體密度兩個量之間的微妙關系.在推導關系過程中，教師會假設乒乓球在上浮但是并未露出水面的狀態，同時告知學生物體所受到的浮力是一定大于重力的.如此就能得出結論，判斷密度就是物體發生沉浮變化的主要原因［5］.

5? 結語

初中物理知識內容雖然有難度，但是實驗教學卻非常有趣，因為教師可以結合生活、科學等方面來尋找、確立學生的學習興趣點，并基于興趣點來引導學生解決物理問題.誠如在文中圍繞浮力的物理實驗教學就切實激發了學生的物理實驗學習興趣，幫助他們更好地學習浮力知識點，提高物理解題能力與物理學科核心素養，這對于學生養成良好的學習習慣是非常有利的.

參考文獻：

［1］吉裕紅.初中物理實驗教學中激發學生的學習興趣［J］.數理化解題研究，2021（08）：59-60.

［2］李建軍.淺談在初中物理實驗教學中激發學生的學習興趣［J］.學周刊，2019（02）：94-95.

［3］李初民.如何利用趣味小實驗提高學生學習高一物理的興趣［J］.讀與寫，2022（19）：145-147.

［4］岳敏瑜.初中物理實驗教學的策略研究——以“浮力”教學為例［J］.數理天地（初中版），2023（18）：69-71.

［5］鄭禹，丁永文.初中學生物理實驗探究能力培養研究——以“探究浮力大小與哪些因素有關”為例［J］.中學課程資源，2021，17（12）：64-65+63.