《初中物理课堂“微探究”活动设计的实践与研究》结题报告二

《初中物理课堂“微探究”活动设计的实践与研究》结题报告二

通过一学期的小课题研究，发现“微探究”，已经成为自己进行教学设计的不可或缺的重要组成部分。筛选微探究内容、进行精细化设计、课堂实践检验、反思提升修改完善，也已成为教学生活的常态。下面就对教材中的探究点进行归类，发现背后的规律，总结探究教学的实施策略。

一、利用课本内容进行的探究

（一）对前后知识间联系的探究

对弹簧测力计原理的理解：力的作用效果之一，就是可以改变物体的形状，而且力的大小又影响力的作用效果。所以，我们可以根据物体形变程度大小，来测量力的大小。如弹簧受到的拉力，弹簧就会伸长，而且受到的拉力越大，就深得越长。

（二）对规律的探究

（1）液体压强公式的推导。课本的推导方式缺乏明确的指向性，学生往往无法自主进行。因此可进行如下改进：如图所示液柱向下的压强是由其重力产生的，如何用已知物理量表示呢？

p=F/S=G/S= mg/S=ρVg/S =ρShg/S=ρgh。

（2）连通器原理的推导。由于水不流动，液片受平衡力，这两个压力相等，压强相等;因为连通器内装的是同一种液体，高度相等，液面应保持相平。

（3）当通过实验得出阿基米德原理，即F浮=G排后，进一步分解F浮=G排=m排g=ρ液gV排，得出浮力的两个有关因素：排开的液体的密度和体积。

（三）对课本插图的探究

（1）想想议议中的“曹冲称象”（故事讲述了曹操获得了一头大象，大家想知道大象的重量却不知道用什么方法称。后来曹操的小儿子曹冲用船和石头称出了大象重量），利用了哪些浮力知识呢？

（2）在远洋轮船的船舷上，都漆着五条“吃水线”，又称“载重线”，如图所示。其中标有W的是北大西洋载重线，标有S的是印度洋载重线。这说明什么？

（四）对课后习题的探究

（1）学生学习应该经历“由易到难”和“由繁到简”两个过程。很好的诠释了课堂练习达标率不高、学生未能有效掌握的症结所在。“由易到难”是教与学的一

般过程，而“由繁到简”则是学生学习终结，总结规律和方法，形成能力的必由之路。

如：学生在课堂练习中，还是出现了很多错误，原因就在于没有“由繁到简”。若在例题应用之后，引导学生总结出解题的一般方法，则准确率会大幅提高。一般方法：物体处于平衡状态——受平衡力——大小相等、方向相反。

再如：一个作图题把学生们难住了。画出在平直的公路上匀速行驶汽车受力的示意图。学生画图过程中出现的问题很多，关键在于学生对物体受多对平衡力，

感觉到不知所措。若引导学生理解物体受多对平衡力时，与只受一对平衡力效果相同，也处于平衡状态，不同方向上的平衡力分别平衡。

（2）总结解决矫正课中综合题的一般解题方法：固体——先压力F=G，再压强P=F/s;液体——先压强p=ρgh，再压力p=F/S。将水平自由放置固体压力公式F=G和液体压强公式p=ρgh加以拓展，解决柱状固体和液体压力压强问题。

二、情境创设的探究

（1）对于地球上不同位置的人的重力方向，可以幽默一下：我们站在这里很稳当，我们脚下的阿根廷人是不是得抓住点东西，才不会掉下去？让学生清楚所谓的竖直向下，应该是指向地心。

（2）用弹簧测力计测浮力实验。提出问题：浮在水面上的物体受浮力，那沉入水中的石块受浮力吗？ 如果受浮力的话，如何测量？

（3）世界上排水量最大的船-诺克·耐维斯号是一艘新加坡籍、属於超大型原油运输船等级的超级油轮它的排水量为48万t。提出问题：什么叫做排水量，根据排水量可求哪些物理量？

（4）气球和飞艇的应用：我们用嘴巴或者气筒吹起的气球，能飞向天空吗？那我们看到的飞向空中的气球是怎么回事？两种气体有什么相似之处，又有什么不同？热气球是如何升空的呢？

三、实验的探究

（一）系列实验的设计

（1）流体压强一节中，设计了如下系列实验：①流体压强与流速的关系实验：选择了课本上一个液体压强与流速关系示意图和一个“吹纸”实验，进行观察与实验，通过分析实验现象，总结流体压强与流速关系。

②飞机的升力实验：让学生观察机翼模型的实验，由实验现象和流体压强与流速关系，产生向上的升力来自于机翼上下表面的压力差，即压强差。

③“吹纸杯”实验。为了让学生看清楚过程，可以用稍小的力吹，可以观察到上面的纸杯跳起（未掉落），再用较大的力吹，看到纸杯掉落。

④“漏斗吹乒乓球”实验。停吹后，乒乓球掉下来，问学生：这不是能掉下来吗？

⑤课堂习题替代实验“电吹风吹乒乓球”，而且移动电吹风时，乒乓球随着一起移动，老师解释：当电吹风移动时，乒乓球偏离风口，靠近风口一侧空气流

速快气压小，这样的压强差就压着乒乓球，跟随着电吹风一起运动。

⑥自制喷雾器实验。先让学生尝试，可以看到红水在管中上升。技巧：拿两段管子，其中一管可以用另一管遮住一部分，这样流速会更大，效果会更明显。

（2）突破物体的浮沉条件（尤其悬浮）实验设计。在以往浮沉条件探究实验中，悬浮状态很难拿捏，本次试验就很好的突破了这一点：“阿基米德原理实验”中的重物桶，通过用石块、铁钉以及订书钉进行调节。

接下来依次进行下沉条件、上浮条件的探究，遵循由易到难的顺序。首先是下沉：观察物体在水中的下沉过程（增大重物桶的重力），提出问题：下沉物体受力大小有什么关系？沉到底为什么会静止不动？

其次是上浮：观察物体在水中的上浮过程（减小重物桶的重力），提出问题：上浮物体受力大小有什么关系？露出液面后为什么会静止不动？

（二）实验的创新设计

（1）二力平衡实验的创新。第一次设计：重点放在了改进实验自制教具上，针对小车侧面图，不能有效展示扭转角度（不在一条直线上）的缺陷，改用硬纸片代替小车，使得它的最大面示人。

第二次设计：重点放在了运用控制变量法进行实验设计上。本着集约化的原则，首先确认“方向相反”是必须的条件之一，直接确认。然后在“力的大小”和“是否在同一直线”这两个猜想的基础上，分别进行控制变量的实验设计。

第三次设计：在两次课堂实践后，感到本实验进行严格意义上的控制变量法的实验设计，实效性不强。因此，可以删繁就简。让学生观察硬纸片的平衡状态后，猜想得到“大小相等、方向相反”的结果后，在探究其他。

反思：而对于实验中，对于硬纸片受重力，使得拉绳不严格在一条直线上的问题，解决的方法有两个：一是减轻纸片重力，采用更轻的材料;二是增大两侧钩码质量，增大拉力。针对实验可视性不强的问题，可以增大纸片面积，增加拉绳的粗度，利用实验展台（近期完成设计）提升实验装置高度，加以解决。

（2）探究浮力的大小与哪些因素有关的实验。实验有两种设计：一是按照课本上的方法，通过“易拉罐排水”实验，感受易拉罐按得越深，浮力越大，猜想浮力大小与排开液体的体积有关。第一节课中已探究过浮力大小还与液体的密度有关。因此，猜想浮力与排开液体的质量有关。而液体的重力与质量成正比，进一步猜测浮力大小与排开液体的重力有关。

二是通过“易拉罐排水”实验，感受易拉罐按得越深，浮力越大，猜想浮力大小与排开液体的体积、排开液体的质量、排开液体的重力有关。浮力既然是一个力，不妨比较一下它和重力的大小关系。当通过实验得出阿基米德原理，即F浮=G排后，进一步分解F浮=G排=m排g=ρ液gV排，得出浮力的两个有关因素：排开的液体的密度和体积。

（三）实验的有效整合

（1）用一个“整体实验”代替几个彼此割裂的分实验。在《力及其作用效果》一节中，让学生通过一把尺子自主探究：力的作用效果受哪些因素的影响？小组交流后进行班级展示，学生边演示边讲解：力的大小和作用点影响钢尺的弯曲程度;力的方向影响钢尺的弯曲方向。教师点拨：实验时要运用控制变量法，如改变力的大小时，要保持方向和作用点不变。最后总结：力的大小、方向、作用点影响力的作用效果，我们称之为力的三要素。

（2）对实验进行跨章节的整合。《第二节弹力》探究实验：弹簧测力计的使用，实质性内容就是测量拉断头发的力，不易操作。因此作出调整，将《第三节重力》探究实验：重力的大小跟什么因素有关，其中的钩码重力测量部分调至第二节进行。这样既充实了前一节的实验内容，又减轻了后一节的容量压力，使得学习重力内容后，即使通过对应训练巩固提升，一举两得。而对于重力的测量，为达到重力加速度——g取值的好效果，可以让学生进行“估读”。