浮力大小探究式教學論文

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探究式教學法又稱“發現法”，是60年代初布魯納首先倡導的，經過后人的不斷研究、發展完善，逐漸構成一套理科教學的新模式。這種教學法的特點是：在教師的啟發誘導下，通過學生的親自參與，經過探究活動，由學生主動去發現概念、規律。在這種形式的學習過程中，學生不僅學到了知識，更重要的是學到了獲得知識的過程和方法（知道知識是通過怎樣的過程得來的），這種教學方法有利于培養學生的能力和豐富的創造力。這正是現代社會高速發展所需要的。

探究式教學模式現在已越來越多地被廣大理科教師所接受和應用。其實，在這以前不少教師實際上已在部分地或初步地應用這種教學模式了。例如課堂上的設疑、點撥思維、變演示實驗為學生實驗、啟發式教學……，這些都是帶有探究色彩的。

下文是“浮力大小”一課探究式教學的嘗試和探究過程。

在學習“浮力大小”這節課的內容以前，學生已經知道了“浸在液體里的物體所受浮力的大小等于用彈簧秤在空氣里稱物體和浸在液體里稱物體兩次讀數的差”，并學會了用彈簧秤測量浮力的方法，這為“浮力大小”一課的探究式教學奠定了實驗基礎。

這部分內容的教學要求分兩步來達到。第一步要求學生知道浮力大小跟液體的密度和排開液體體積之間的定性關系，第二步要求學生理解和掌握浮力的大小和液體的密度和排開的液體體積之間的定量關系（即阿基米德定律）。

一、設置情景

一艘滿載貨物的海輪正在大海中航行。（彩畫）

蔚藍的天空，湛藍的海水，雄偉的萬噸巨輪，刺激著學生們的感官，引起了興奮，學生們進入了學習知識的情境。

二、設疑

這艘滿載貨物的輪船受到海水對它的浮力有多大呢？很顯然，這個問題已經無法用前面學過的用彈簧秤測量浮力的方法來解決，面對這個龐然大物，彈簧秤已經無能為力，問題的提出在學生心中引起了困惑，激起了求知的新的“浪花”

三、點撥

為了解決輪船在海中航行時所受浮力大小的問題，必須先研究和浮力大小有關的因素？將學生對解決輪船所受浮力大小的直接興趣，引導到研究和浮力大小有關因素的間接興趣上去。

四、猜想

浮力大小究竟和哪些因素有關，大家可以猜想，發表自己的見解，并說出自己的理由。這時課堂氣氛頓時活躍起來，同學們根據以往學過的知識、生活經驗、所見所聞進行猜測，議論紛紛，有人開始舉手了。

1．有的學生認為浮力大小和物體的輕重有關，理由是輕的木塊在水中會浮起來，而重的金屬塊則沉下去，說明木塊所受浮力比金屬塊大。老師應及時糾正學生關于物體輕重的說法，輕重必須用同體積的物體來作比較，所以這個學生關于木塊的說法應改成浮力大小和物體密度有關。至于木塊浮上來就說它所受浮力大的錯誤想法，在下一步實驗探究時，由學生自己來糾正。

2．有的學生認為浮力大小和物體體積有關，理由是：“你看！輪船體積大，在海上能載這么多貨物，說明它所受的浮力大?！?/p>

3．有的學生認為浮力大小和物體浸入液體的深度有關，理由是在游泳池里游泳，在淺水區感到浮力小，在深水區就感到浮力大，游起來輕松。其實這也是一個錯誤的想法，即使在淺水中，只要身體全部浸沒，受到的浮力和在深水中是同樣大的，但是既然是猜想，就允許猜錯，讓學生在下一步探究中自己去“去偽存真”。

4．有的學生認為浮力大小和液體密度有關。理由是海水密度大，在海水里游泳要比在游泳池里游泳感到浮力大。老師應事先估計到學生可能提出的各種猜想，并進行充分的準備，學生沒有提到的因素，老師應及時進行啟發，同時要準備好各種實驗器材，如同體積的木塊和金屬塊、不同體積的鐵塊、水、酒精…。

老師歸納：

浮力大小可能和物體密度大小有關。

浮力大小可能和物體體積大小有關。

浮力大小可能和浸入液體深度有關。

浮力大小可能和液體密度大小有關。

五、探究實驗方法

既然浮力大小可能和上述因素有關，那么是和其中的一個因素有關呢，還是和其中幾個因素有關，或是和它們都有關系？怎樣來驗證這些猜想是否正確呢？

學生們經過緊張的思考后提出，可以用實驗的方法來檢驗。我請學生自己設計實驗，包括選用器材。在傳統教學中實驗都是事先由老師設計好的，這也是探究式教學與傳統教學的區別之一。

學生甲提出：只要將木塊和鐵塊都浸在水中，分別用彈簧秤測出它們受到的浮力，若浮力大小不一樣，則說明物體所受浮力大小和物體密度大小有關，反之，則無關。

學生乙提出：將一塊大的和一塊小的金屬塊都浸沒在水中，用彈簧秤測出它們所受的浮力，若浮力大小一樣，就說明物體所受浮力大小和物體體積大小無關，反之，則有關。

隨后，又點撥學生用《控制變量法》進行實驗。

浮力大小可能和上述因素都有關系，但當我們研究浮力大小和其中一個因素的關系時，必須控制其它因素，使其保持不變，以排除其它因素的影響和干擾。例如在研究浮力大小和液體密度的關系時，必須將相同體積的同種金屬塊，分別浸沒在酒精和水中的同樣深度處，即保持物體密度不變，物體體積不變，浸入液體深度不變，這樣才能得出浮力大小和物體密度的正確關系。

“控制變量法”是一種重要的科學思維方法，也是一種重要的實驗手段，強調和突出這種方法，有利于培養學生科學的思想方法。

六、探究物理概念

學生們用“控制變量法”進行實驗后發現，當其它條件都一樣，只有物體密度或浸入液體深度不一樣時，測得浮力大小相等，說明浮力大小與它們有關；而當其它條件都一樣，只有液體密度或物體浸入液體體積不一樣時，測得浮力大小不等，說明浮力大小和它們有關。這樣學生們經過自身的參與、對數據的分析比較，自己得出了結論，即“浸在液體里的物體所受浮力的大小和液體的密度和排開的液體體積有關”。（點撥V排＝V浸）

七、探究物理規律（阿基米德定律）

1．設疑

我們已經探究出浮力大小和液體密度、排開液體體積有關，那么，它們之間有沒有確定的數量關系呢？這一問題，促使學生由定性到定量、由淺入深地進行探究。

2．動手實驗引導學生用彈簧秤吊著體積不同的金屬塊，浸沒在盛滿水的溢杯里，用空杯盛接從溢杯里被金屬塊排出的水。

3．觀察現象學生們將金屬塊逐漸浸入水中，直至浸沒，發現彈簧秤讀數逐漸變小，水漸漸從溢杯中流出。

4．分析比較學生們發現，體積小的金屬塊浸沒在水中時，彈簧秤讀數變化?。ǜ×π。?，排開水也少；體積大的金屬塊浸沒在水中時，彈簧秤讀數變化大（浮力大），排開的水也多。

5．點撥、引導思維浮力大──排開的水多浮力小──排開的水少

那么，浮力的大小和排開水的多少是否有著必然的聯系呢？從而引導學生去稱一稱排開液體所受重力有多大？看它和浮力大小究竟是什么關系？

傳統的阿基米德定律的教學是由老師進行演示：用彈簧吊著物體，將物體浸沒在盛滿水的溢杯中，這時彈簧因物體受到向上的浮力而縮短，再將溢出的水倒入吊在彈簧下的小桶中，彈簧又恢復原長，從而證明浮力大小等于物體排開的液體所受的重力。而探究式教學則要求每個學生親自動手，通過對現象的觀察、對數據的分析比較，自己總結出浮力的大小和排開液體所受重力的大小有著必然的聯系的結論。

6．發現規律學生們用彈簧秤去測被物體排開的水所受的重力，驚奇的發現，浸在液體里的物體所受浮力，竟和排開的水所受重力正好相等，從而得出阿基米德定律：“浸在液體里的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開的液體所受的重力?！边@在阿基米德是靈感思維，對我們的學生則是在老師指導下，經過探究活動后發現的。

7．導出阿基米德定律的數學表達式老師板書，學生參與。

F浮＝G排＝M液·g＝p液·G·V排

即F?。絧液·G·V排

8．解決輪船所受的浮力在船體設計時，它的吃水線以下的體積是重要的設計數據，根據V排＝V浸，海水密度p液已知，即可用計算方法得出輪船滿載時所受浮力。

以探究為特色的課堂教學模式，它的教學效果是比較明顯的。

1．從情景設置──設疑──猜想──探究──點撥──歸納整理──應用，整個教學流程符合學生的認識規律，即從直覺思維到邏輯思維；從感性認識到理性認識，使同學由淺入深地掌握物理概念和規律。

2．通過情景設置、設疑、猜想、探究等教學手段，激發學生的求知欲望，提高了學生的學習興趣，而當學生對某事物感興趣時，他就能全神貫注、興高采烈地去完成他們的學習任務。

3．通過學生的主動參與，充分體現了以老師為主導、學生為主體的教學思想，使學生情緒飽滿、課堂氣氛活躍，學生的積極性、主動性得以充分發揮。

4．通過“探究”，不僅使學生獲得了知識，而且教會他們如何去獲得知識。因為探究式實驗模擬了科學家發現科學規律所經歷的過程，從而培養了學生科學的思維能力、觀察能力、實驗能力、分析能力和發現能力。探究式教學也有它的缺點，就是大量的學生實驗、課堂討論、實驗探究、理論探究，要花費很多時間，所以不可能對每一章節都進行全套流程，而只能選一些重點章節進行探究，即使對某一節的探究也不能面面俱到，例如本文對“浮力大小”的探究，重點放在“和浮力大小有關的因素”和“阿基米德定律”的實驗探究上，而對公式的推導和應用等，則基本上采用傳統的講授法，這也是各取其長吧！