時間：2023-08-03 09:19:33
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作者簡介：李源貴（1986-），男，廣東信宜人，大學(xué)本科，學(xué)士學(xué)位，中學(xué)一級教師，主要研究方向：初中物理概念的教學(xué).
物理概念是構(gòu)成物理知識體系的基本要素，它是在大量觀察實驗的基礎(chǔ)上，運用邏輯思維的方法，把一些事物的本質(zhì)的共同特征集中起來加以概括而形成的.物理概念包括了物理現(xiàn)象、物理本質(zhì)屬性、物理意義、物理思維形成過程、物體間的相互作用和規(guī)律等，掌握和界定每個物理概念才能形成物理學(xué)體系.但是在學(xué)習(xí)中，卻有部分同學(xué)對物理概念的學(xué)習(xí)存在問題，出現(xiàn)物理概念的混淆，物理概念界定不清等現(xiàn)象，在解決實際問題時出現(xiàn)亂用概念、濫用概念等問題.因此，正確認(rèn)識物理概念，幫助學(xué)生形成完整的物理知識體系非常重要.
1認(rèn)識物理概念時存在的問題
11把物理概念等同于定義
初中學(xué)生剛接觸物理，頭腦中缺乏科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奈锢硭季S，在學(xué)習(xí)物理概念時，部分同學(xué)會對物理概念理解不深，簡單的認(rèn)為物理概念就是物理定義，只是從定義上來記憶物理概念，而沒有深入理解到物理概念是從物理現(xiàn)象、物理過程中歸納出來的事物的共同特征、本質(zhì)屬性.
例如：在物理學(xué)中，某種物質(zhì)組成的物體的質(zhì)量與它的體積之比叫做這種物質(zhì)的密度.學(xué)生從定義上理解到密度其實是一個比值，如同數(shù)學(xué)一樣，通過公式ρ=mV來計算其大小就可以了，但是正確理解密度應(yīng)從它的物理意義上理解，密度是由物質(zhì)的種類來決定，跟物質(zhì)的質(zhì)量、體積無關(guān)，它反映的是物質(zhì)的一種特性，單從定義上理解并沒有正確理解密度的概念.
12沒有區(qū)別物理概念的個別現(xiàn)象與一般現(xiàn)象
物理概念是物理事實的抽象，它是在大量觀察實驗的基礎(chǔ)上，運用邏輯思維的方法，把一些事物的本質(zhì)的共同特征集中起來加以概括而形成的.但是物理概念中也有個別案例是在概念界限之外的，應(yīng)當(dāng)加以區(qū)別.
例如：在學(xué)習(xí)“浮力”時，一般學(xué)生都是從大量的例子認(rèn)識到浸在液體中的物體受到向上的力，這個力叫做浮力.所以就在一般現(xiàn)象中概括形成了“浮力”的概念.但是所有浸在液體中的物體都會受到浮力嗎？顯然不是的，例如浸在水中的橋墩，它就沒有受到水的浮力，這個應(yīng)該從浮力產(chǎn)生的原因進行思考.
13沒有分清“前概念”與“物理概念”
在學(xué)習(xí)物理之前，學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗或現(xiàn)象在頭腦中已經(jīng)形成“前概念”，但“前概念”是一把雙刃劍，既可以幫助學(xué)生形成正確的物理概念，也能阻礙學(xué)生形成正確的物理概念，如果沒有把“前概念”和“物理概念”區(qū)分，則容易把物理概念混淆.
例如：學(xué)生在學(xué)習(xí)摩擦力前，從大量的生活經(jīng)驗中就形成了摩擦力的前概念，而且都認(rèn)為摩擦力總是阻礙物體運動的，是屬于阻力.但是從實驗中發(fā)現(xiàn)，摩擦力也可以是動力，如運動員起跑時的摩擦力就屬于動力，所以學(xué)習(xí)摩擦力的概念時，關(guān)鍵要認(rèn)識到摩擦力只是阻礙物體的相對運動或相對運動的趨勢，“相對”兩個字就把前概念和正確的物理概念分清.
14沒有界定清楚概念的范圍
物理教材中出現(xiàn)的概念基本是從大量的實驗和現(xiàn)象中總結(jié)歸納出來的，但是每個概念也有一定的范圍，學(xué)生在學(xué)習(xí)中容易出現(xiàn)概念范圍界定不清的問題，導(dǎo)致在知識點上出現(xiàn)前后矛盾.例如：學(xué)生學(xué)習(xí)聲的產(chǎn)生時，知道聲是由物體的振動產(chǎn)生的.但學(xué)生容易把“聲”等同于生活中的“聲音”，但是他們的范圍不同.人們能夠聽到的才叫做“聲音”，把聲音、超聲波、次聲波統(tǒng)稱為聲.聲音只是聲的一部分，所以振動的物體能夠產(chǎn)生聲，但不一定能夠聽到聲音.
2初中物理概念的分類
在初中階段，學(xué)生學(xué)習(xí)到的物理概念很多，但大致可以歸納為三類：
21對物理現(xiàn)象描述的概念
在初中物理中，對物理現(xiàn)象的觀察尤其重要，有些概念就是物理現(xiàn)象的直接描述.例如：把一塊固態(tài)冰放在室溫中慢慢變成了液體的水，對于這種現(xiàn)象就叫做“熔化”.所以把勻速直線運動、熔化、凝固、擴散、光的直線傳播、反射、折射等概念都?xì)w納為對物理現(xiàn)象描述的概念.
22反映物理本質(zhì)特性或?qū)傩缘母拍?/p>
在初中階段，有些物理定義只是根據(jù)實驗現(xiàn)象歸納出總結(jié)，但并沒有描述出物理的本質(zhì)，當(dāng)我們深入學(xué)習(xí)時，就會發(fā)現(xiàn)它反映的事物的本質(zhì)屬性或特性.例如：在物理學(xué)中，某種物質(zhì)組成的物體的質(zhì)量與它的體積之比叫做這種物質(zhì)的密度.這個定義只是給出了密度如何計算，但實際上密度反映的是物質(zhì)本身的特性.除此以外，特性還有、比熱容、電阻、熱值等，屬性的有：質(zhì)量、慣性.
23反映物體間相互作用及其規(guī)律的概念
物理概念除了描述物理現(xiàn)象和物理本質(zhì)屬性或特性外，還有就是反映物體間的相互作用及其規(guī)律的，它往往是通過公式的計算來描述.例如：物理學(xué)中如果一個力作用在物體上，物體在這個力的方向上移動了一段距離，就說這個力對物體做了功.用公式表示就是W=FS.這就是通過描述物體間相互作用的概念.除此以外還有力、功率、機械能、電流、壓強、效率等.
3怎樣學(xué)習(xí)初中物理概念
31理解概念的物理意x
在物理學(xué)中，雖然物理概念很多，但是每個物理概念都有物理意義，如果學(xué)習(xí)中忽略了物理意義，那就不叫物理了.例如：物理學(xué)中引入了“速度”，如果學(xué)生只是知道速度等于路程除以時間，當(dāng)路程越遠(yuǎn)，時間越短時，速度就越大.這就等同于數(shù)學(xué)中學(xué)習(xí)的速度，物理學(xué)中之所以引入速度的概念目的就是為了描述物體運動的快慢，是物體運動的一種本領(lǐng)，它的大小不是由路程的大小和時間的長短來決定，而是由物體本身的性能決定.所以學(xué)習(xí)物理概念一定要理解它的物理意義.
32分清物理現(xiàn)象與本質(zhì)
物理現(xiàn)象的概念和物理本質(zhì)屬性的概念是物理概念中最難區(qū)分的，有些概念從物理定義上看好像是描述物理現(xiàn)象的，但實際上是反映物理本質(zhì)的，這樣的概念最容易造成混淆.例如：在物理學(xué)中，用電阻來表示導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小.從定義上看是一種阻礙現(xiàn)象，但實際上導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì).因此，學(xué)習(xí)物理概念時應(yīng)分清現(xiàn)象概念和本質(zhì)屬性概念.
33分清物理概念的范圍
物理概念都有它的適用范圍，界定清楚概念的范圍能讓學(xué)生正確理解和使用物理概念.而物理概念的范圍有大小之分，也有過程量和狀態(tài)量之分.例如：學(xué)習(xí)“密度”的概念時，我們清楚密度的大小是由物質(zhì)的種類決定，跟物體的質(zhì)量和體積無關(guān)，但是這只是針對固體和液體而言，而對于氣體則不成立.又例如：在學(xué)習(xí)“熱量”的概念時，我們知道在熱傳遞過程中，傳遞能量的多少叫做熱量，“熱量”是一個過程量，只會出現(xiàn)在熱傳遞的過程中，我們不能說某個物體具有多少的“熱量”，但我們能說某個物體具有多少的“能量”.
34用科學(xué)實驗學(xué)習(xí)物理概念
物理學(xué)是一門以觀察、實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，人們的許多物理知識和概念是通過觀察和實驗，經(jīng)過認(rèn)真的思考而總結(jié)出來的，但是在做實驗時一定要遵循科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性，只有正確的實驗才能得出正確的物理概念或知識.例如：在學(xué)習(xí)“分子熱運動”的概念時，氣體擴散實驗是把裝有二氧化氮的瓶子放在下面，上面倒扣的是空瓶子，這兩個瓶子的上下位置不能顛倒，否則不能說明分子在不停的做無規(guī)則運動.
初中物理定義很多、很抽象，不好理解，比如八年級剛開始學(xué)習(xí)物理，接觸到密度的定義：單位體積所含物質(zhì)的多少。初學(xué)物理的學(xué)生很難理解：單位體積是什么？所含的物質(zhì)的多少又是什么？定義是幫助學(xué)生解釋物理概念的，結(jié)果解釋不清楚就達(dá)不到定義的作用了。此時給學(xué)生出示用公式做的定義，結(jié)果就顯而易見了ρ=：密度就是質(zhì)量與體積的比值。同樣八年級學(xué)生也對壓強的定義、壓強的作用效果或者說單位面積所受到壓力的大小無法理解而頭疼。如果用公式P=：壓力和表面積的比值。學(xué)生立馬就明白這個概念。到了九年級電學(xué)部分電壓、電阻、電功率、電能都是看不見、摸不著的抽象物理概念，幾乎所有的定義都需要使用公式讓學(xué)生更容易接受，在使用中慢慢加以體會。
比如，機械效率和功率的區(qū)別，如果用其他方法解釋可能講了半天學(xué)生沒法理解，但是利用公式就能事半功倍，兩者公式上可以看出不同P=和η=×100%，一個是所做的功與時間之比，一個是有用功與總功之比。學(xué)生記住公式便能說出兩者之間的區(qū)別。再比如阿基米德原理：浸在液體（或氣體）里的物體受到的浮力作用，浮力的大小等于被該物體排開的液體的重力。而公式：F浮=G排簡練地概括出其中的阿基米德原理，學(xué)生理解就非常簡單了。
二、公式便于了解物理量的影響因素
初中階段知道怎樣改變物理量的大小很關(guān)鍵。初中物理量本身很多，而許多物理量的影響因素又有很多，很難記憶。此時利用公式就可以簡化很多記憶過程。比如，液體壓強的影響因素是：液體的深度和液體的密度，與受力面積和方向沒有關(guān)系。如果用公式表示P液，=ρ液gh只要學(xué)生理解公式中ρ液表示液體的密度、h表示物體高度。液體的壓強大小只決定于公式中的變量，與其他沒有任何關(guān)系。
三、公式幫助學(xué)生排除實驗多變量因素的干擾
初中物理探究驗證實驗的核心思想就是控制變量法。毫不夸張地說，學(xué)不好控制變量法就做不好物理實驗。在驗證不同物質(zhì)吸收熱量的能力不同的實驗中變量很多。很多變量都會影響吸收熱量的效果，比如考慮不考慮散熱問題？在用煤油和水的對比實驗中考慮不考慮濕度問題？如果逐一控制變量會使實驗難度和復(fù)雜程度增加。而沒有很好地控制變量會影響實驗結(jié)果，導(dǎo)致得出錯誤的實驗結(jié)論。如果我們可以通過公式Q=cmΔt，很清楚地看到影響吸收熱量的多少的主要因素有質(zhì)量、初始溫度最終溫度和物質(zhì)的本身屬性比熱容。所以這個實驗可以改成驗證實驗，在保證相同質(zhì)量的不同物質(zhì)，在初始溫度相同時，吸收相同的熱量比較它們升高的溫度。實驗的設(shè)計思路一下就清晰了。在初中物理實驗題中，學(xué)生能夠通過公式確定實驗中的主要變量有哪些，題目就簡單化了。例如，如何增大機械效率的問題？學(xué)生在設(shè)計實驗時不知道從何做起，如果能夠用公式η=×100%?？梢悦黠@地看出機械效率的兩個影響因素是有用功和總功。從而可以降低實驗設(shè)計難度，控制總功不變的情況下，增加有用功所占的比重；控制有用功不變情況下減少總功，然后圍繞這個思路去設(shè)計實驗。
四、活學(xué)活用公式可以巧解正比和反比問題
比例問題是初中物理從性質(zhì)到計算的一種過渡。中學(xué)物理中很多比例問題，比如輪船從大海駛向長江，請說出吃水深度的變化。我們可以根據(jù)阿基米德原理公式F浮=ρgv排得到。
五、活用公式幫助巧計單位和單位的換算問題
初中物理中許多單位都是復(fù)合單位，比如比熱容單位、密度單位、熱值單位、速度單位等。許多單位學(xué)生容易搞混淆，比如錯把熱量單位焦耳看成比熱容單位。如果搞清楚公式間簡單物理量的單位，那么這些符合單位也就迎刃而解了。比如比熱容的單位：J?（kg?C0）-1很不好記。但是根據(jù)比熱容求吸收熱量公式得Q=cmΔt從而可以理解為熱量的單位焦耳與溫度和質(zhì)量單位之比，從而得到J?（kg?C0）-1這個單位，簡單了很多。另外，公式還可以解決復(fù)合單位換算的問題。可以通過平均速度的公式換算出1米每秒等于3.6千米每小時。
二、夯實基礎(chǔ)，學(xué)會區(qū)分重力與浮力
在教學(xué)中，我們經(jīng)常會遇到浮力問題，要想盡快找到解決問題的方法和入口點，需要認(rèn)真閱讀題干，然后再結(jié)合所學(xué)知識，把問題進行轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)移到相關(guān)的物理理論、物理規(guī)律以及定律上來，有助于解決問題。在解決“浮力”的問題中，學(xué)生們有時候會把物體的重力和浮力等同起來，容易混淆概念，這樣就會導(dǎo)致計算錯誤，因此，要解決好“浮力”的問題，需要扎實基礎(chǔ)知識，夯實基礎(chǔ)，而且還要會甄別重力與浮力的區(qū)別。例如，有一個質(zhì)量為85g的鐵塊，其中密度為7.9g/cm3，求它的質(zhì)量與重量。如果把它浸沒在水中，能排出多少水呢？再求出它所受的浮力？這一例題最后需要求出鐵塊所受到的浮力的大小，但是，題干中給出的已知量是很少的，需要求的量則很多，問題也都是緊挨著的，且環(huán)環(huán)相扣。解決這類問題最好的方法就是按部就班。仔細(xì)分析題干，就會發(fā)現(xiàn)所考察的內(nèi)容主要是關(guān)于物體重力與浮力的計算，這就需要學(xué)生區(qū)分兩者的本質(zhì)差別。按照公式計算，物理重力物G=mg，所受浮力ρgv=mg=G。兩者在計算上有很多相似之處，但是在結(jié)果上卻是截然不同的，因此，解決這個問題的關(guān)鍵則是考察學(xué)生是否能夠清楚地區(qū)別兩者的不同之處，掌握兩者的區(qū)別，很快就能順利解決了。
三、借助練習(xí)題目，提高學(xué)生們的思變能力
初中階段的物理學(xué)習(xí)：需要學(xué)生掌握的是基礎(chǔ)知識，另一方面，教師也要在教學(xué)中關(guān)注學(xué)生的思維能力，讓學(xué)生學(xué)會靈活使用物理知識點解決實際問題。這也對教師的教學(xué)提出了新的要求，在課堂教學(xué)過程中，教師需要思考更具價值的問題，鼓勵學(xué)生學(xué)會去分析這些有價值的問題，并且需找出解決問題的方法和途徑。例如，物理教師可以借助例題來講授相關(guān)的物理知識點，通過例題，便于學(xué)生對相關(guān)知識點的理解。把兩個體積相同的紅球、黑球分別放置于燒杯水中，紅球漂浮于水面上，而黑球則沉在水里面。結(jié)合這一現(xiàn)象，讓學(xué)生判斷兩個球所受的浮力大小。學(xué)生也會結(jié)合“阿基米德”原理，自然就會想到借助浮力公式來解這個例題，他們也能夠很順利地解決這一問題。再如，當(dāng)在講解完“沉浮條件”這一章節(jié)的相關(guān)知識點時，也可以為學(xué)生布置相關(guān)的練習(xí)題目，把兩個質(zhì)量相等的A、B小球分別放在燒杯水中，其中，小球A則浮在水面上，小球B則懸浮在水中，需要學(xué)生判斷的是兩個小球所受到的浮力的具體情況。學(xué)生也會結(jié)合學(xué)習(xí)到的“沉浮條件”這一章節(jié)的相關(guān)內(nèi)容進行分析、探討、思考、解決。他們很快也就會使用浮力、物體重力二者間的關(guān)系解決這些問題了，而且還能夠做出正確的判斷。
1、概念的形成
例如，密度是初中物理的一個重要知識內(nèi)容，在密度概念形成的教學(xué)中，可以用實驗探究的方法：先通過測量比較不同體積的同一種物質(zhì)的質(zhì)量是否相同，再通過測量比較相同體積的不同物質(zhì)的質(zhì)量是否相同，由此引導(dǎo)學(xué)生分析得出相同物質(zhì)的質(zhì)量與體積的比值是個定值，而不同物質(zhì)的這個比值一般不同，再經(jīng)過是否可改變這個比值的思考，從而引入密度的概念。這樣不僅讓學(xué)生知道了密度是表示物質(zhì)特性的物理量，而且還讓學(xué)生在不知不覺中掌握了用比值定義物理量的方法，提高了學(xué)生的歸納能力。這樣的概念還有速度、慣性、比熱、電功率等等。
2、物理規(guī)律的形成
例如：在研究光的折射規(guī)律時，“光為什么會發(fā)生折射現(xiàn)象？不同的介質(zhì)對光的折射本領(lǐng)一樣嗎？”學(xué)生在研究過程中不僅要學(xué)習(xí)實驗的方法，還要學(xué)習(xí)探究物理知識的一般途徑。
二、初中物理探究性實驗課的課堂設(shè)計
1、教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計
探究目標(biāo)是整個探究設(shè)計的中心，要根據(jù)初中學(xué)生的學(xué)習(xí)特點、學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)能力，從二期課改三個緯度的目標(biāo)來設(shè)計。通過探究實驗不僅僅要使學(xué)生獲得相關(guān)知識和技能，更主要的是通過探究成功的體驗來培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的情感態(tài)度與價值觀。
2、教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計
初中物理與學(xué)生的生活聯(lián)系密切，初中物理知識中可作為探究實驗的教學(xué)內(nèi)容相當(dāng)豐富，探究內(nèi)容要與學(xué)生的生活緊密相關(guān)，還要具有可操作性。
3、教學(xué)方法的設(shè)計
（1）創(chuàng)設(shè)情境，提出問題
學(xué)生雖然天天看到某些現(xiàn)象，但未必能像科學(xué)家那樣“主動”發(fā)現(xiàn)問題?！疤O果落地”的現(xiàn)象看到的人很多，卻很少有人探究萬有引力的存在。上海二期課改的課程目標(biāo)要求是：初中階段的物理課程強調(diào)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，發(fā)展探究意識，養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣。我們學(xué)習(xí)的都是前人總結(jié)過的知識，而我們要培養(yǎng)的是學(xué)生的探究意識和能力。
要達(dá)到這個目的，首先要激發(fā)學(xué)生的探究興趣，所有的探究都是從好奇開始的。例如在蒸發(fā)教學(xué)中，老師可以用水和酒精在黑板上分別寫字，一會兒，黑板上的字都“干”了，而且酒精字“干”得快。
當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)這個現(xiàn)象后，很自然地就會想為什么會這樣，有助于激發(fā)學(xué)生解決問題的動機。
在初中物理教材中，提供了許多小實驗，如在“探究壓力的作用效果”時，可以組織學(xué)生親身體驗，用拇指和食指壓住鉛筆的兩端，學(xué)生會感受到“壓筆尖的手指比壓筆尾處的手指疼”，很容易猜想到壓力的作用效果與受力面積有關(guān)。
通過情境的創(chuàng)設(shè)，引導(dǎo)學(xué)生注意觀察、發(fā)現(xiàn)問題，可以增強初中學(xué)生對科學(xué)的好奇心，養(yǎng)成主動探究的習(xí)慣。情境的創(chuàng)設(shè)方法除了實驗法以外，還可以用多媒體課件模擬，或用錄像、圖片展示等。
（2）合理猜想，形成假設(shè)
通過創(chuàng)設(shè)有效的情境，學(xué)生會產(chǎn)生疑問，由此激發(fā)起探究熱情。作為教學(xué)主導(dǎo)者的教師如何因勢利導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生對問題形成合理的假設(shè)，也是課堂設(shè)計的一個要點。例如在“探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)”時，學(xué)生可能會猜想：浮力與物體浸沒的體積有關(guān)；浮力與液體的密度有關(guān)；浮力與物體浸沒的深度有關(guān)。教師應(yīng)在學(xué)生猜測的基礎(chǔ)上予以點撥，學(xué)生一時猜錯也是正常的，允許學(xué)生通過分析、比較進一步討論，最終形成假設(shè)。
（3）制定計劃，設(shè)計實驗
初中階段物理的學(xué)習(xí)要求學(xué)生了解科學(xué)探究的基本過程，能用合適的方法進行探究。初中最常用的就是“控制變量法”，影響問題的因素如果不止一個，那么在研究其中一個因素對問題的影響時，應(yīng)保持其他因素不變。如上述實驗中，若要探究浮力大小與物體浸沒的體積是否有關(guān)時，就必須保持液體的密度和物體浸沒的深度不變；同樣，若要探究浮力大小與物體浸沒的深度是否有關(guān)時，就必須保持液體的密度和物體浸沒的體積不變。當(dāng)然，通過實驗，學(xué)生最后會發(fā)現(xiàn)浮力大小與物體浸沒的深度無關(guān)。
問題導(dǎo)向?qū)W習(xí)（PBL）始于上世紀(jì)60年代的美國，先后在商業(yè)、法律、教育等各個行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，并在跟多專家學(xué)者的研究中得到了發(fā)展。問題導(dǎo)向?qū)W習(xí)理論在我國的研究起步較晚，新課改后有些教師才開始采用問題來組織課堂，針對性較小，內(nèi)容比較單一，應(yīng)用的范圍也比較狹隘，大多僅限于課堂。
很多專家學(xué)者對問題導(dǎo)向?qū)W習(xí)理論進行了定義，這些定義雖然存在差異，但其核心可歸納為三個主要部分。
第一，問題導(dǎo)向?qū)W習(xí)理論側(cè)重以問題為學(xué)習(xí)的起點。問題導(dǎo)向?qū)W習(xí)理論和核心要素在于問題，它注重讓學(xué)生帶著疑問投入到學(xué)習(xí)中，將學(xué)習(xí)的過程轉(zhuǎn)化為解決問題的過程，促使學(xué)生在學(xué)到理論知識的同時也掌握相關(guān)的技能，從而提升學(xué)生的問題解決能力。
第二，問題導(dǎo)向?qū)W習(xí)理論側(cè)重于小組合作。當(dāng)前的基礎(chǔ)教育中很多教師也善于利用問題來組織課堂，然而，其具體做法是提出一個問題讓全體學(xué)生解答，在解答問題的過程中學(xué)生各自為戰(zhàn)，這種方法不利于啟發(fā)學(xué)生的思維，促進學(xué)生成長。而問題導(dǎo)向?qū)W習(xí)則側(cè)重于小組合作，在實踐中，教師可讓每個小組解決不同的問題，也可給出一個問題，讓各個小組采用不同的方法來解決，如此，則有助于學(xué)生健康快速的成長。
第三，問題導(dǎo)向?qū)W習(xí)理論側(cè)重主體與主導(dǎo)的角色清晰。面對一個問題，無論問題是人為（教師）造成的，還是成長必需的，都必須由學(xué)生自主來解決，這也是問題導(dǎo)向?qū)W習(xí)理論的主要內(nèi)容。
二、問題導(dǎo)向?qū)W習(xí)理論在探究教學(xué)中的應(yīng)用
在實踐中，教師可將探究教學(xué)與問題導(dǎo)向?qū)W習(xí)進行整合，將探究的主題設(shè)計為問題，將問題視作一個課題，引導(dǎo)學(xué)生或在課堂上解決，或去生活中解決，以此來提升學(xué)生的問題解決能力。
以“浮力”一課為例。
在課堂開篇，筆者首先以實驗來創(chuàng)設(shè)課堂情境：將一個空塑料瓶放入盛滿水的盆里，此時塑料瓶會浮在水面上;而將塑料瓶灌滿水，再次放入水盆中，此時塑料瓶會沉入水底。
問題1：為什么第一次實驗塑料瓶會漂浮在水面上？而第二次則沉入水底？
引導(dǎo)學(xué)生進行小組討論并解答：第一次實驗中，空塑料瓶浸入水中后產(chǎn)生壓強，而瓶體正起到了傳遞壓強的作用，水面對瓶體產(chǎn)生向上的壓力，所以塑料瓶才會浮在水面上。而第二次實驗中塑料瓶里灌滿了水，則增加了它的質(zhì)量，水面向上的壓力減小，則水會外溢，而塑料瓶則沉入水底。
問題2：物體在空氣中是否也會產(chǎn)生浮力？
演示實驗：將氫氣球放在空中，則氣球會上浮;而在氫氣球底部的繩子上系上重物，則氣球會停留在空中。
問題3：水中的浮力和空氣中的浮力有哪些共同之處？能否根據(jù)實驗總結(jié)出浮力的定義？
小組合作解答：物體在流體（包括液體和氣體）中，各表面受流體（液體和氣體）壓力的差（合力）稱作浮力。此時浮力的定義則提取出來，由此，學(xué)生也學(xué)到了關(guān)于浮力的知識。然而，知識并不代表技能，要將知識轉(zhuǎn)化為技能，教師就必須要進行進一步的引導(dǎo)。
近些年來，生活化的教學(xué)越來越受到教師的青睞，由于物理是一門生活性需求很高的學(xué)科，這就要求教師在教學(xué)過程中，把課堂教學(xué)與生活實際緊密聯(lián)系起來，讓學(xué)生能夠?qū)W以致用，真正做到知識源于生活，并服務(wù)于生活。
一、將生活引入教學(xué)，調(diào)動學(xué)生興趣
在物理教學(xué)過程中，一些公式或者定義往往很枯燥無味，當(dāng)需要記憶時，學(xué)生往往提不起興趣，而這些公式和定義又通常是物理教學(xué)的重點內(nèi)容，需要學(xué)生熟練掌握和運用。生活化情境教學(xué)就是在這種情況下應(yīng)運而生的。教師在進行備課時，要注意運用生活中常見的現(xiàn)象或者場景作為本課主題的牽引，以此來達(dá)到吸引學(xué)生注意力的目的，促使學(xué)生能夠集中注意力進行學(xué)習(xí)。例如，正式開始講課之前，教師就可以對學(xué)生進行提問，初中物理是一門怎樣的學(xué)科，學(xué)生們有沒有興趣跟教師一起來學(xué)習(xí)這門學(xué)科，學(xué)習(xí)物理這門課程有什么用處能夠解決什么問題等，讓學(xué)生對物理有一個初步的認(rèn)識。在講到相關(guān)的物理知識時，還要從生活常見的現(xiàn)象入手，對學(xué)生進行引導(dǎo)。如，在講到浮力的內(nèi)容時，教師就可以對學(xué)生提問：“有誰坐過船？在坐船時，船上承載那么多人和物體，為什么依然能夠漂浮在水面上而不沉沒？但是當(dāng)船觸礁或者與其他船只相撞時，往往會發(fā)生纏磨的現(xiàn)象，這又是為什么？”有了這些問題進行鋪墊，學(xué)生的興趣就被帶動了，就會在好奇心的驅(qū)使之下，認(rèn)真學(xué)習(xí)教師所講的知識。在對知識進行基本講解之后，教師引用阿基米德的事例，講述他是如何受到啟發(fā)，在何種情況下發(fā)現(xiàn)浮力現(xiàn)象并最終得出結(jié)論的，也就是阿基米德定理。這樣進行教學(xué)之后，不僅能夠加深學(xué)生的印象，而且在以后涉及有關(guān)浮力的知識時，學(xué)生也能夠進行解答，并不斷探索和研究。
二、創(chuàng)設(shè)生活情境，滿足學(xué)生求知欲
教師在進行教學(xué)時，適當(dāng)為學(xué)生創(chuàng)設(shè)生活化的課堂情境，不僅可以滿足學(xué)生求知欲，也能讓學(xué)生學(xué)到知識。例如，在講到“光的反射現(xiàn)象”時，教師就可以根據(jù)生活常識，讓學(xué)生對著鏡子進行思考，為什么鏡子會映射出自己，然后進行講解，學(xué)生就會對知識學(xué)習(xí)得更加透徹。再如，冬天往暖壺里倒?jié)M水蓋上壺蓋塞子時，往往會聽到“砰”的一聲，然后就會看到壺蓋塞彈出來。讓學(xué)生自己分析其成因，并在進行實驗之后自己總結(jié)成因，然后教師公布正確答案：由于暖壺內(nèi)的熱空氣與瓶蓋口處的冷空氣接觸，冷空氣與熱空氣發(fā)生熱傳遞，冷空氣的氣溫升高，熱脹冷縮，冷空氣受熱膨脹，對塞子做功，就會將塞子彈出來。這時，只要將暖壺輕輕搖動幾下，將冷空氣趕出暖瓶之外，就不會再發(fā)生上述現(xiàn)象了。
三、結(jié)合生活情境，激發(fā)學(xué)生積極性
在物理教學(xué)中，不可缺少的就是實驗，通過實驗對物理現(xiàn)象的原理進行驗證，是掌握物理知識的必經(jīng)之路。有些學(xué)生認(rèn)為實驗很難進行操作，這時教師就可以結(jié)合生活化情境來對學(xué)生進行啟發(fā)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。例如，教師在引導(dǎo)學(xué)生做“光的折射定律”的實驗時，就可以先讓學(xué)生進行演示。桌子上有一個裝滿水的透明玻璃杯和一根筷子，將筷子放入水中，讓其他學(xué)生從不同角度進行觀察，就能發(fā)現(xiàn)筷子在水中是彎的，并且是從水面與空氣交接的地方開始彎曲的，這時教師就可以對學(xué)生進行提問，明明筷子本身是筆直的，但是放入水中之后就像彎曲了的一樣，為什么會形成這種視覺差異呢？這樣就可以引出教學(xué)內(nèi)容：光的折射。
隨著人們對生活與教學(xué)間的關(guān)系越來越重視，生活化情境課堂教學(xué)逐漸深入人心，這種新型的教學(xué)方式不僅能夠調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，還能促使教師不斷轉(zhuǎn)變教學(xué)方式，雖然在實際的教學(xué)過程中，還存在一些問題，但是通過學(xué)生與教師的共同努力，這些問題終將被解決。
參考文獻：
[1]譚龍飛.簡談初中物理課堂教學(xué)的生活化[J].教學(xué)c管理，2010（7）.
（二）、應(yīng)用信息技術(shù)進行傾聽學(xué)習(xí)信息技術(shù)的應(yīng)用，使學(xué)生們更好的傾聽物理現(xiàn)象中的聲音，通過計算機音響播放各種聲音，使學(xué)生們學(xué)習(xí)物理知識[2]。例如，在學(xué)習(xí)《噪聲》這部分的知識內(nèi)容的時候，教師利用計算機和配置的音響，給學(xué)生們播放著好聽的樂曲，緊接著有播放工廠的嘈雜聲，機械加工的聲音，汽車的鳴笛聲，嬰兒的啼哭聲等等，學(xué)生們馬上會感到從優(yōu)美的環(huán)境中轉(zhuǎn)變成了噪雜多變的環(huán)境，并且大家都不喜歡后者的聲音，接著教師再講噪聲的定義，以及噪聲是如何被控制的措施，這樣學(xué)生就會更加認(rèn)真地學(xué)習(xí)。通過信息技術(shù)在物理課堂的應(yīng)用，使學(xué)生真實的感受到生活與物理知識緊密相關(guān)，更好的學(xué)習(xí)物理知識保護自己和自己的家園，利用物理知識更好地來造福于人類，造福于社會。
（三）、應(yīng)用信息技術(shù)進行聯(lián)想學(xué)習(xí)信息技術(shù)的應(yīng)用，使學(xué)生們在學(xué)習(xí)物理知識的過程中結(jié)合網(wǎng)絡(luò)的幫助，聯(lián)想出更多的物理現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)更多的物理奧秘[3]。例如在學(xué)習(xí)《浮力》這部分知識內(nèi)容的時候，教師通過將計算機連接網(wǎng)絡(luò)，使學(xué)生們通過網(wǎng)絡(luò)找到更多的與浮力有關(guān)的現(xiàn)象和知識，同學(xué)生們都積極主動地查找著與浮力有關(guān)的視頻、圖像、文字等，在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的幫助下，學(xué)生們很快就找到了許多和浮力有關(guān)的視頻、文字等，教師要求學(xué)生們思考影響浮力的因素，并且在黑板上給出，一些物質(zhì)（石子、海綿、泡沫、木塊），問學(xué)生們他們在水里將會是怎樣的不同狀態(tài)？受到的浮力是怎樣的？學(xué)生們就會結(jié)合自己在網(wǎng)絡(luò)中查找的資料，合理的想象教師安排的任務(wù)。通過信息技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)的幫助，使學(xué)生們在頭腦中順其自然地勾畫出與課堂知識內(nèi)容有關(guān)的生動畫面，有效地提高學(xué)生們在物理方面的自學(xué)能力，使學(xué)生們在學(xué)習(xí)物理知識的過程中不斷的進步，使學(xué)生們的學(xué)習(xí)成績得到明顯的提高，同時提高了學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量。
1.激發(fā)興趣，增強信念.物理是一門具有明顯辯證性與和諧性的學(xué)科，物理知識中凝結(jié)著自然美與物理學(xué)家的智慧，但受傳統(tǒng)教學(xué)模式的影響，學(xué)生在學(xué)習(xí)物理時面對的是毫無生氣的定義、公式，匱乏的教學(xué)設(shè)施，限制了學(xué)生對物理知識有全面深刻的認(rèn)識，導(dǎo)致學(xué)生缺乏對物理學(xué)科的興趣，只是被動接收教師講解的內(nèi)容.隨著微課理念的提出及與初中物理課堂的有效融合，使教材中的概念和具體實驗直觀且生動地展現(xiàn)在學(xué)生面前，物理知識變得更加豐富有趣.通過多媒體的形象展示，有效刺激了學(xué)生的興奮中樞，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，滿足了學(xué)生對于探索知識的需求，進而促使學(xué)生形成堅定的學(xué)習(xí)信念.
2.針對性明顯，擴展教學(xué)空間，提高教學(xué)質(zhì)量.微課的時間一般在10分鐘以下，視頻中的知識點具體且精細(xì).由于其具有短小精湛的特點，因此便于教師制作和學(xué)生使用.微課一般是圍繞某個知識點進行單獨的分析，沒有冗雜的導(dǎo)入和鋪墊，突出難點、重點，針對性明顯，有利于學(xué)生理解和掌握物理知識的精髓.微課也有利于促進互動式教學(xué)模式的形成，加強師生間的溝通交流，方便學(xué)生向教師提出疑問和教師及時了解學(xué)生對知識的掌握情況，學(xué)生可以把自己遇到的問題反饋給教師，教師可以根據(jù)學(xué)生的實際需求制作微課的內(nèi)容.這樣的教學(xué)模式，改變了傳統(tǒng)教學(xué)中教師一個個分析問題的情況，為學(xué)生提供了一個可以隨時觀看和學(xué)習(xí)的資源，使教學(xué)不再局限于正式的課堂，學(xué)生可以自由靈活地學(xué)習(xí)，擴展了物理教學(xué)空間，提高了教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量，從而有利于學(xué)生全面發(fā)展.
二、微課與初中物理教學(xué)有效融合
1.教師要發(fā)揮能動作用.在傳統(tǒng)的物理實驗教學(xué)中，教師由于擔(dān)心學(xué)生對實驗的過程不夠熟悉、不會操作，占用了大量的時間為學(xué)生分析實驗原理、講解實驗方法、正確選擇儀器等，然后讓學(xué)生進行機械實驗，不利于學(xué)生對于物理現(xiàn)象的理解和掌握.因此，教師要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)觀念，對于知識較為簡單、目的性明顯的物理實驗，大膽運用微課，讓學(xué)生在課前對實驗的內(nèi)容和操作過程有所了解.這樣，教師在正式授課時可以突出重點、剖析難點，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，從而達(dá)到優(yōu)化教學(xué)資源、提高學(xué)生的物理應(yīng)用水平的目的.
2.突出重點知識，預(yù)設(shè)與生成共同促進教學(xué)方式的變革.在制作微課時，教師要體現(xiàn)出較強的前瞻性，即教師在對學(xué)生的情況有深刻了解之后，做好預(yù)設(shè)，突出重點知識，還要兼顧學(xué)生對知識的理解程度.在制作微課前，教師要進行充分的調(diào)查，通過布置作業(yè)、訓(xùn)練題等方式，對學(xué)生存在的困惑有足夠的了解.這樣，才能有針對性地創(chuàng)設(shè)微課.這樣的物理課堂，不再是教師導(dǎo)演的結(jié)果，而是由學(xué)生和教師共同創(chuàng)建的.在提出問題時，教師不能只是單純地為了達(dá)成自己的教學(xué)任務(wù)，而忽視學(xué)生的問題，要注重培養(yǎng)學(xué)生的實踐操作能力和學(xué)生對物理知識的持續(xù)性興趣.在處理學(xué)生的淺顯問題時，教師可以即時予以回答；對于復(fù)雜的問題以及需要教師深入講解的問題，教師可以制作微課，對學(xué)生進行針對性的講解和輔導(dǎo)；對于值得學(xué)生深入探究的問題，教師可以根據(jù)實際情況，適時地改變預(yù)設(shè)教學(xué)目標(biāo)，引導(dǎo)學(xué)生對該問題展開深入探究.
在初中物理探究教學(xué)中滲透科學(xué)方法教育，可以幫助學(xué)生充分理解和掌握物理知識點，熟知物理變化規(guī)律，并以此為依據(jù)將物理知識運用到實踐中，解決實際物理問題，實現(xiàn)初中物理教學(xué)的目的。在傳統(tǒng)初中物理教學(xué)中，教師過于重視自己的“教”，常常忽略了學(xué)生的“學(xué)”，一定程度上抹殺了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性和主動性。對此，初中物理教育者要積極轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，采用科學(xué)的教育方法，將“授人以魚”的教學(xué)模式逐漸轉(zhuǎn)化為“授人以漁”，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，進而提升學(xué)生的物理素養(yǎng)。
一、強化基礎(chǔ)知識，探究科學(xué)方法教學(xué)
在初中物理教學(xué)過程中，探究教學(xué)就是學(xué)生自主探究實現(xiàn)課堂教學(xué)的目的，是現(xiàn)代化教學(xué)模式之一，在實際應(yīng)用過程中，實現(xiàn)師生或者生生之間的充分互動交流，提高學(xué)生參與課堂教學(xué)活動的積極性與主動性。這種教學(xué)模式以探究作為物理課堂教學(xué)的核心，使學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，最后利用集體或者個體的力量解決問題。
在初中物理探究教學(xué)中開展科學(xué)方法教育，教師要先從物理基礎(chǔ)知識入手，加強學(xué)生物理基礎(chǔ)知識的掌握能力和運用能力，以研究物理問題為重點，讓學(xué)生了解物理概念與物理知識，進而發(fā)揮科學(xué)方法教育的作用，提高學(xué)生的綜合物理能力。例如，在人教版初中物理“汽化和液化”一課的教學(xué)設(shè)計中，以學(xué)生活動為主線，讓W(xué)生探究沸騰的特點以及蒸發(fā)與液體的溫度、表面積、表面空氣流動的速度的關(guān)系。教師要以學(xué)生生活中較為熟悉的現(xiàn)象為例，化抽象思維為形象思維，讓學(xué)生很好地理解蒸發(fā)和沸騰的概念。設(shè)計的實驗過程如下：教師取一燒水壺，壺嘴正冒著熱氣，提出“壺嘴為什么冒白氣”的問題。為了效果明顯，壺嘴上可蓋一玻璃片，玻璃片上出現(xiàn)大量水珠。通過演示實驗、口述過程、得出結(jié)論，使學(xué)生直觀、形象地理解汽化現(xiàn)象，教學(xué)難點迎刃而解。在通過探究實驗得出沸騰和蒸發(fā)的有關(guān)知識后，教師要注重引導(dǎo)學(xué)生運用所學(xué)知識解釋生活中的沸騰和蒸發(fā)現(xiàn)象，掌握科學(xué)方法，全面提高學(xué)生的知識運用能力和綜合素養(yǎng)，進而實現(xiàn)本節(jié)課的科學(xué)方法教育。
二、進行物理實驗，開展科學(xué)方法教學(xué)
在初中物理探究教學(xué)過程中，為了提高學(xué)生對物理知識點的理解力，教師一般要借助物理實驗引導(dǎo)學(xué)生進行物理探究，感受直觀的物理現(xiàn)象。同時，在進行物理實驗的過程中，教師和學(xué)生可以對實驗過程和實驗現(xiàn)象進行討論，借助物理實驗開展科學(xué)方法教育，達(dá)到物理探究教學(xué)的預(yù)期效果。
例如，在人教版初中物理“升華和凝華”一課的教學(xué)設(shè)計中，在探究碘的升華和凝華中，教師要引導(dǎo)學(xué)生進行實驗，在燒瓶中放少量碘，同時搖動燒瓶，并展示碘的變化，提出“燒瓶里的碘是什么狀態(tài)的？瓶塞底部是什么顏色的”。學(xué)生可以聽見碘在燒瓶里晃動的聲音，觀察碘的狀態(tài)并回答：燒瓶內(nèi)是固態(tài)的碘，瓶塞底部是白色的，同時把觀察到的現(xiàn)象填寫在導(dǎo)學(xué)案上。搖動燒瓶是為了讓學(xué)生確定里面的碘是固態(tài)的，展示則是讓所有學(xué)生都能清楚觀察。為了確信碘的凝華現(xiàn)象，讓學(xué)生觀察瓶塞底部的顏色，培養(yǎng)學(xué)生觀察和記錄實驗現(xiàn)象的習(xí)慣。綜上所述，利用物理實驗進行科學(xué)方法教育可以有效提高學(xué)生的科學(xué)思想，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力和想象能力，為科學(xué)方法教育創(chuàng)造有利的教學(xué)條件。
三、觀察物理現(xiàn)象，滲透科學(xué)理念
初中物理學(xué)科在實際教學(xué)中有極強的實踐性與操作性，為了實現(xiàn)物理教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量的提升，教師要引導(dǎo)學(xué)生采用多樣化的學(xué)習(xí)方式學(xué)習(xí)物理知識，提高物理學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)質(zhì)量。在物理探究教學(xué)中，物理現(xiàn)象作為物理實驗的最終結(jié)果，對科學(xué)方法教育具有非常重要的意義和作用。教師可以借助物理現(xiàn)象對學(xué)生開展科學(xué)方法教育，進而實現(xiàn)物理探究教學(xué)的最終目的。
例如，在人教版初中物理“浮力”一課的教學(xué)設(shè)計中，為了使學(xué)生深入了解浮力，教師可以開展浮力實驗教學(xué)活動，先將小石塊懸掛在彈簧測力計下，示數(shù)為F1；再將小石塊浸沒在水中，彈簧測力計示數(shù)為F2；將小石塊從水中取出，給一個向上的托力，彈簧測力計的示數(shù)也能變?yōu)镕2。學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象，得出水給小石塊一個向上的力，教師加以總結(jié)，得出浮力定義：浸在液體中的物體受到液體向上的托力，這個力叫浮力。
在初中物理探究教學(xué)中滲透科學(xué)方法教育，有利于提高學(xué)生的科學(xué)方法意識，提升初中物理探究教學(xué)效果，促進學(xué)生的全面發(fā)展。
參考文獻：
中圖分類號：G633.7 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-6148（2015）12-0018-4
關(guān)于浮力的概念，蘇科版八年級物理第十章第四節(jié)中，通過四幅圖提供的實驗情境，得出了“浸在液體或氣體里的物體，受到液體或氣體向上的托力，這個力叫浮力?！痹诮虒W(xué)實踐中，教師應(yīng)如何創(chuàng)設(shè)實驗情境，采用怎樣的引導(dǎo)方法，讓學(xué)生通過實驗認(rèn)識浮力呢？聽課中發(fā)現(xiàn)，教師不一樣的認(rèn)識方法和實驗設(shè)計，導(dǎo)出了異樣的觀察結(jié)論。
1 無疑處生問
在一次“浮力”優(yōu)課評比活動中，老師用實驗幫助學(xué)生建立“浮力” 的概念，為了直觀顯示浮力的方向，用細(xì)線系住乒乓球，讓學(xué)生觀察乒乓球在水中靜止時細(xì)線伸長的方向，而且在旁邊還加掛了重錘線與之對比，以此來說明浮力的方向總是豎直向上的。教師的此番設(shè)計可謂煞費苦心，由此實驗演示，學(xué)生也毫無疑問地觀察得出浮力的方向是豎直向上的，但教師板書時卻沒有“豎直”二字。那么，究竟是“向上”還是“豎直向上”呢？學(xué)生普遍獲得的認(rèn)識和得出的結(jié)論是怎樣的呢？筆者在課后隨即進行的課堂檢測中，有意出了與此相關(guān)的一道選擇性填空題：浮力的方向是： （填“向上”或“豎直向上”）。結(jié)果，45位學(xué)生中填“向上”有12位，填“豎直向上”有33位。后經(jīng)問及幾個填“向上”的同學(xué)為什么選“向上”時，他們的回答是“書上只說向上，沒說一定豎直向上”；問及幾個填“豎直向上”的同學(xué)的理由是什么時，他們的回答是“課上的實驗事實可見”。讓他們在一起討論時，也有幾個同學(xué)疑惑地提出：為什么書上和老師在黑板上都沒有寫“豎直”二字。這樣，就在看起來沒有問題、不是問題的地方，卻產(chǎn)生了一個值得深究的問題。
評課時，筆者把這個問題提了出來，與老師們研討交流。部分老師也認(rèn)為“亦可以說豎直向上”，理由是：從浮力的本質(zhì)來看，浮力產(chǎn)生的原因是浸在液體中的物體受到液體的壓力的合力。在靜止的液體中，通常用“小液柱法”來研究（如圖1），因為靜止時液體的壓強隨深度的增加而增加，但在同一深度，液體向各個方向的壓強相等，所以小液柱的下表面受到向上的壓力與上表面受到向下的壓力的合力就是浮力，方向是豎直向上（前、后，左、右受到的壓力的合力為零）。
2 辨析中明理
鑒于此，筆者提出，假如學(xué)生叩問這樣一個問題：洗衣機工作時，浮在水面上跟著水一起轉(zhuǎn)動的乒乓球受到的浮力方向是否豎直向上？因為乒乓球不保持靜止，那么應(yīng)該通過什么手段讓學(xué)生明白此時浮力的方向呢？
此時，有的老師拿出課上用的實驗器材，用筆作攪拌器將容器中的水?dāng)嚢杵饋?，形成漩渦，看到“系住乒乓球的細(xì)線”傾斜（這位老師就是用細(xì)線系住乒乓球），說道：細(xì)線的方向就是浮力的方向，不是豎直向上，而是偏向容器側(cè)壁斜著向上（即偏離圓心向外）。上述老師的分析，恰恰暴露出他們關(guān)于浮力這部分專業(yè)知識和教學(xué)知識視野的局限性。
至此，可發(fā)現(xiàn)存在兩個問題。其一，系住乒乓球的細(xì)線伸長的方向是不能表示浮力方向的。此處“用系住乒乓球的細(xì)線”來直觀顯示浮力的方向，看似是對學(xué)習(xí)重力方向的一種遷移，但重力方向用重錘線來顯現(xiàn)，是根據(jù)重錘受到的重力和細(xì)線的拉力是平衡力的原理，具有特殊性，是在特定條件下的一種間接反映，而不是本質(zhì)反映，實際上細(xì)線的伸長方向應(yīng)該是其產(chǎn)生的張力的方向。若以此為方法來顯示各種情形下的浮力方向，本身就犯了認(rèn)識方法上的錯誤。如果學(xué)生將此方法固化，形成認(rèn)識定勢，對今后的學(xué)習(xí)就是一種方法上的“前概念”的錯誤，會產(chǎn)生負(fù)影響。其二，當(dāng)液體靜止時，小液柱的前與后、左與右受到的壓力可以平衡；但液體不是靜止時，情況又是怎樣呢。從動力學(xué)的角度進行分析：因為液體的壓強與流速有關(guān)，在同一深度，流速越大，壓強越小。漩渦中，靠近漩渦中心處，液體的流速大，在漩渦中的乒乓球，其靠近容器壁的那個側(cè)面受到的壓強比靠近漩渦中心的側(cè)面受到的壓強大。正因為如此，在乒乓球跟著旋轉(zhuǎn)做圓周運動時，液體除了對球產(chǎn)生向上和向下的壓力差，同時也產(chǎn)生向內(nèi)和向外的壓力差，這個向內(nèi)和向外的壓力的合力方向指向漩渦中心，所以乒乓球受到液體壓力的合力方向由向上和向內(nèi)兩個方向共同決定，不是豎直向上，而是偏向漩渦中心斜著向上。
如果再從普通邏輯學(xué)的視角來看（普通邏輯不研究概念的形成過程，只研究概念的邏輯特征、邏輯方法），“概念不是反映事物的具體形象，而是抽象地反映事物的本質(zhì)屬性，舍棄了事物的非本質(zhì)屬性”，“人們通過它反映的本質(zhì)屬性去認(rèn)識具有這些屬性的事物”。浮力作為“普遍概念”（而非“單獨概念”）系“反映某一類事物的概念，它的外延不是由一個單獨的對象構(gòu)成的，而是指有許多分子的類”。因此，對浮力概念下定義應(yīng)當(dāng)是“概念的概括”，而不是“概念的限制”。對概念的概括即從特殊過渡到一般，掌握事物的共同本質(zhì)；對概念的限制即從一般過渡到特殊，使認(rèn)識具體化。給概念下定義就是揭示被定義概念所反映對象的本質(zhì)特征、共同特征。教材中在給浮力下定義時，在關(guān)于浮力方向是“向上” 抑或“豎直向上”的詞語定義上，采用的“向上”是符合普通邏輯方法的。這也正說明了教材中關(guān)于“向上”的詞語定義是準(zhǔn)確的。
鑒于以上分析，可以有兩種解決辦法。其一，用動力學(xué)知識進行分析。這樣處理，學(xué)生感覺比較抽象，難以理解。其二，能否再做新的實驗，讓學(xué)生直接觀察到浮力的方向，但這個實驗很難設(shè)計。再分析學(xué)情，學(xué)生在前面已經(jīng)學(xué)過“力與運動”，知道力是物體運動狀態(tài)改變的原因，會根據(jù)物體運動狀態(tài)的變化來判斷力的存在，那就可以沿著這一思路，創(chuàng)設(shè)新的實驗情境，來幫助學(xué)生自我認(rèn)識。換言之，可以創(chuàng)設(shè)對比性實驗情景，抓住對物體受力分析這一核心，通過對照比較、分析研究的方法，達(dá)到異中求同，讓學(xué)生在比較中認(rèn)識到浮力的方向。
具體操作可采用以下步驟：
1.演示：用細(xì)線系一小鐵球，讓細(xì)線吊住小球在水平面上旋轉(zhuǎn)，請畫出小鐵球的受力示意圖。
2.學(xué)生實驗：用攪拌器將容器里的水?dāng)囖D(zhuǎn)起來，形成漩渦，乒乓球跟著轉(zhuǎn)動。請畫出乒乓球的受力示意圖。
3.對乒乓球和小鐵球的運動狀況和受力情況進行比較。思考：兩球的運動狀態(tài)發(fā)生改變的原因是什么？小鐵球受到細(xì)線拉力的方向是豎直向上的嗎？如不是，應(yīng)該是什么方向？乒乓球受到浮力的方向如果是豎直向上，乒乓球能在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動嗎？乒乓球受到浮力和小鐵球受到細(xì)線的拉力作用的效果是否一樣？乒乓球受到浮力的方向應(yīng)該是什么方向？
顯然，通過兩個實驗的對比和辨析，學(xué)生能理解課本上為什么沒有“豎直”二字，不是課本敘述不夠嚴(yán)謹(jǐn)，而是從普遍性來說更科學(xué)、更能反映事物的普遍規(guī)律。
3 反思中求真
3.1 從實驗情境的特殊性到導(dǎo)出結(jié)論的普遍性：力避以偏概全
“什么是浮力”屬于概念探究，教師創(chuàng)設(shè)怎樣的探究情境，關(guān)乎學(xué)生歸納的途徑和結(jié)論的得出。課本提供的騰空而起的氣球、浮在海面上的艦艇、在水中升起的乒乓球、浮在死海海面上的人等情境中，都能說明浮力的方向是豎直向上的。但學(xué)生生活中遇到的一些現(xiàn)象，如洗衣機工作時，浮在水面上跟著水一起轉(zhuǎn)動的乒乓球，漩渦將浮在上面的小木塊吸到水底等。這些情境中的乒乓球和小木塊受到的浮力的方向確實不是豎直向上的。如僅就課本提供的情境，則顯得太狹窄、太特殊，未能兼顧全面，且得出浮力方向一定是豎直向上，就顯得以偏概全，以至學(xué)生生成錯誤認(rèn)識，得不出一般性的結(jié)論。需要指出的是，我們并非刻意要讓學(xué)生理解在特定情形下物體受到的浮力方向是斜著向上，因為人們對真理的認(rèn)識猶如登山，攀的越高則視野越寬，認(rèn)識則越深刻。對真理的認(rèn)識也是有過程的，作為對初學(xué)物理的學(xué)生而言，不應(yīng)要求過高，但作為教者，一是應(yīng)有高于學(xué)生的認(rèn)識，二是不應(yīng)束縛住學(xué)生的思維空間，讓錯誤的認(rèn)識潛伏下來，給今后的學(xué)習(xí)留下隱患。記得有一位特級教師說過：初中物理教學(xué)應(yīng)慷慨事實，吝嗇結(jié)論。這句話的意思就是：教學(xué)中應(yīng)創(chuàng)設(shè)豐富的情景以提供事實基礎(chǔ)，結(jié)論的表述既要適合學(xué)生現(xiàn)有的認(rèn)知能力（特殊性），又要留有“登高”后的認(rèn)知空間（普遍性）。
3.2 從“概念表象”到“概念核心”：對概念的深度構(gòu)建
不少教師在概念教學(xué)的過程中，對概念背后的“核心”究竟是什么，對這個概念中有哪些關(guān)鍵的知識是需要學(xué)生深度學(xué)習(xí)的，哪些只要通過教師點撥一下學(xué)生就可以觀察得出的，等等問題缺少深入的研究和把握，而一味地把教學(xué)的重心指向所謂的概念描述的主要特征――“概念表象”，忽略了概念的核心――知識內(nèi)在的思維方式。 比如，在“浮力”概念的教學(xué)上，把重心放在了如何能讓學(xué)生看到向上之托力，“導(dǎo)致學(xué)生在觀察、思考過程中，形成對所學(xué)概念的‘思維表象’，阻礙了學(xué)生向?qū)W習(xí)目標(biāo)的深度追溯”。
有效的概念教學(xué)應(yīng)當(dāng)追問和直抵“核心知識”，抓住知識的核心要害進行深入剖析，使學(xué)生從本質(zhì)上掌握埋藏在“概念表象”背后的“核心知識”?！案×Α边@一概念的核心知識就是：在實驗探究中應(yīng)用已學(xué)過的“力與運動”的知識，對浸在液體中的物體的受力進行判斷、分析、比較及推理；而“向上之托力”只是“概念表象”。在授課中，教師如果一味地追求讓學(xué)生能觀察到浮力的方向，而忽視了探究中的“受力分析”這一核心環(huán)節(jié)的深入學(xué)習(xí)，就不能把隱匿在結(jié)論之中的內(nèi)在思維方式再現(xiàn)出來，釋放其應(yīng)有的發(fā)展價值，也就達(dá)不到對浮力概念內(nèi)涵的深度構(gòu)建。
從科學(xué)準(zhǔn)確地理解浮力概念的教學(xué)要求來說，就是要引導(dǎo)學(xué)生觀察與“浮力方向”有關(guān)聯(lián)的“其他區(qū)域”――“影響源”，并通過判斷、分析、比較及推理等思維活動，穿透“概念表象”，在挖掘其背后原因的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生自主建立浮力概念，促進學(xué)生深度把握浮力的本質(zhì)內(nèi)涵和物理思考力的提升。這樣，也就避免了游離核心知識，落入“概念表象”之巢穴。
3.3 從源于課本的典型實驗到變式設(shè)計的再實驗：延伸實驗鏈
為了達(dá)到對物理概念、原理的深刻認(rèn)識，實際教學(xué)中，想通過某一典型實驗“一次到位”、理解透徹，有時很困難，往往需要跟進“變式設(shè)計”，運用方法遷移等手段，進行二次甚至三次類比實驗，形成實驗鏈，以完成對知識內(nèi)容由表及里、由特殊到一般的完整認(rèn)識。如果本課例中教師在教學(xué)設(shè)計中就有預(yù)設(shè)，演示乒乓球在靜止的水中受到浮力的實驗后，再提出如果容器中的水是轉(zhuǎn)動的，用對比性實驗進行二次認(rèn)識，即使學(xué)生在第一次認(rèn)識中生成了“抑或豎直向上”的“錯誤”認(rèn)識，也恰好為深入探究的“對比實驗”作了導(dǎo)引，形成了生成性教學(xué)的活的課程資源，延生出破解概念核心的實驗鏈。
在很多情況下“二次實驗”是必須的，教材中需要通過變式設(shè)計延伸實驗鏈的還很多。例如，蘇科版第八章中“判斷重力的方向”，教材中的原實驗如圖2。這樣的教學(xué)設(shè)計雖然有利于通過變化木板的傾角α，直觀顯現(xiàn)懸線OA始終與工作臺面垂直，但是從學(xué)生認(rèn)知的角度看，“豎直向下”是一個很抽象的概念，學(xué)生很可能提出這樣一個問題：“工作臺面真的水平嗎？”這時，就需要改進實驗素材進行再次實驗，可將圖2中的“用重垂線來顯示重力方向”予以保留，（下轉(zhuǎn)第23頁）（上接第20頁）用長方形水槽構(gòu)建真實的水平面來代替“看似水平的工作臺面”，用直角三角板來判斷重垂線與水平面的關(guān)系。實驗中，保持直角三角板的與重錘線重合的那條直角邊不動，且以這條邊為軸，轉(zhuǎn)動三角板，觀察另一條直角邊與水槽中的其他水平線是否垂直。通過再一次的真實探究，使學(xué)生對“工作臺面真的水平嗎？”這一問題自然得到求證。這樣，“重力方向是豎直向下”的這一概念就自然使學(xué)生深信無疑。
通過變式設(shè)計延伸實驗鏈，有時是為了“證偽”（如“浮力方向”的再實驗），消解誤識；有時是為了“證真”（如“重力方向”的再實驗），形成真認(rèn)識。探究是一種多側(cè)面、多形式的活動，教師應(yīng)針對初中學(xué)生的認(rèn)知特點，盡可能提供給他們豐富、多樣的材料，并且加以恰當(dāng)?shù)睦硇砸龑?dǎo)，逐步提升他們縝密的思維品質(zhì)。
參考文獻：
[1]《普通邏輯》編寫組.普通邏輯[M].上海：上海人民出版社，1980.
所謂發(fā)散性思維就是對同一類型問題，在不同的條件下，提出多向性、多變性的解決問題的方案的思維。而初中學(xué)生由于受年齡和閱歷等方面的限制，他們的思維能力雖然已有了相當(dāng)?shù)陌l(fā)展，但思維形式明顯偏重于具體思維，其發(fā)散思維意識相對薄弱，因此，在課堂教學(xué)中應(yīng)注意加強學(xué)生發(fā)散性思維能力的培養(yǎng)。實踐表明，利用初中物理實驗可引導(dǎo)學(xué)生廣開思路，從多個角度去觀察和分析問題，所以對初中生進行發(fā)散思維能力的培養(yǎng)是完全可行的。下面就如何利用初中物理實驗教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力來談一談本人的一些做法。
一、從基本公式、定義出發(fā)，多途徑、多方位地尋找處理實驗問題的方法
即我們實際教學(xué)中常見的“一題多解”。也就是說，在基本原理相同的前提下，從已學(xué)知識出發(fā)，盡可能地挖掘出各種直接或間接的可行的測量方法。例如，在測量固體（如：圓柱形金屬）的密度實驗中，可從公式ρ= m / V出發(fā)，用天平直接測量或用彈簧秤間接測量出物體的質(zhì)量m，用刻度尺或量筒測量物體的體積V，并指導(dǎo)學(xué)生將這幾種方法進行組合，則測量物體密度的方法就可有四種。隨著學(xué)生物理的知識面的逐漸擴大，在學(xué)生接受了壓強、浮力的概念及杠桿原理后，可引導(dǎo)學(xué)生用彈簧秤進行浮力稱重法、用杠桿間接稱質(zhì)量法、天平等質(zhì)量法來測。不僅固體密度測量方法很多，液體密度測量方法也較多，如密度計直接測量法、海爾法（利用連通器原理）、天平等質(zhì)量法、杠桿法等。最后，要注意引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)歸納出這幾種方法的基本原理都依然是密度的定義式：ρ= m / V ，從而達(dá)到“殊途歸一”的效果。
二、相同實驗?zāi)康?，通過變換實驗器材，引導(dǎo)學(xué)生變換思維觸角，將多個知識點進行相互溝通和綜合，靈活地處理問題
例如，現(xiàn)要求用實驗測出待測電阻RX的阻值。
1.如果給你的器材中電流表、電壓表均齊全，則可用“伏安法”來直接測量待測電阻兩端的電壓UX及通過的電流IX，后用公式 即可求得待測電阻RX 。
2.如果給你的器材中缺少了電流表、滑動變阻器，但多給了一個已知阻值的電阻R0，則要用電壓表來直接測量待測電阻兩端的電壓UX，并設(shè)法利用串聯(lián)時電流處處相等的性質(zhì)來進行間接測量通過RX的電流的大小IX——串聯(lián)等流法。
