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浅谈初中物理规律课的启发式教学

作 者:丁友根 (广东实验中学 510055)

摘   要:物理规律(包括定律、定理、原理和定则等)是物理现象、过程在一定条件下发生、发展和变化的必然趋势及其本质联系的反映,规律课是中学物理基础知识最重要的内容,是物理知识结构体系的枢纽,也是初中物理教学的中心任务[1]。在一线教学中,老师们通常的做法是利用实验对物理原理进行验证,然后告知学生“它就是这样的”!可是学生经常会问“这个规律为什么会这样呢”? 为了克服规律课教学的困难,我以《阿基米德原理》一课为例,谈谈我对规律课教学的一些体会。
关键词:初中物理;启发式教学;认知规律

1、课堂实施过程
在讲到阿基米德原理时,我在黑板上画了一幅图,如图1所示:一个边长为a、表面积为S的立方体浸没在未知液体中,立方体的上表面在液体中所处的深度为h1,下表面所处的深度为h2。
我:同学们,这个立方体的六个面有没有受到液体的压力呢?
学生:有!
我:那好,下面我们逐个面来进行分析。左表面受到液体的压力方向如何?
学生:向右!
我:在这样一个向右的压力作用下,物体是不是将要向右运动呢?
学生1:不一定,因为对应的右表面也受到一个向左的压力。如果这两个力大小相等,它就不会在水平方向上发生运动,如果这两个力大小不相等,才会发生水平运动。
同学2:我认为它在水平方向上根本就不会发生运动。因为左右两个面上所有点对应的深度相同,压强相同,所以对应的压力也相等,于是水平方向上合力为0,所以它不会水平运动。
我:现在两位同学有两种观点,其他同学有什么看法呢?
(听完两位同学的发言,其他同学都觉得同学2的观点很有道理。)
其他学生:我赞同第2位同学的观点。
我:同学2讲的非常有道理,物体水平方向上不会发生运动,因为左右两个表面受到的两个力刚好相互抵消。那大家再想想,前后两个面受到的压力大小又有什么特点呢?
学生3:跟左右两个面类似,前后两个面受到的压力也是相互抵消!
我:还剩下上下两个表面哦!这两个面上的力也是相互抵消的吗?
学生4:不会抵消!因为这两个表面所在地方的深度不同!
我:既然不会抵消,那我们能把这两个面受到的力求出来吗?
学生5自告奋勇走上讲台,在黑板上写到:上表面受到的力:F上= P上S;。
                                      下表面受到的力:F下= P下S;
我:上、下表面的压强我们能求出来吗?
学生5马上接着写下去:
上表面受到的力:F上=P上S=ρ液g·h1S;
下表面受到的力:F下= P下S=ρ液g·h2S;
我:请问同学5,下表面的力比上表面的力大多少呢?
学生5:△F=F下- F上= P下S=ρ液g·h2S-ρ液g·h1S
我:合并同类项试试!
学生5接着写下去:△F=F下- F上= P下S=ρ液g·h2S-ρ液g·h1S
                                   =ρ液g(h2-h1)S
我:请回头再看看黑板上的图,想想:h2-h1意味着什么?
全班同学恍然大悟:那是立方体的边长a!
学生5接着往下写:△F=F下- F上= P下S=ρ液g·h2S-ρ液g·h1S
                                   =ρ液g(h2-h1)S
                                   =ρ液gaS
我:对!同时也是立方体的高!大家再看,最后两个字母aS又代表什么呢?
学生6:底面积乘以高就是立方体的体积!
学生5再接着往下写:△F=F下- F上= P下S=ρ液g·h2S-ρ液g·h1S
                                   =ρ液g(h2-h1)S
                                   =ρ液gaS
                                   =ρ液gV物
我:这个立方体是全部浸没在液体中的,物体的体积与它排开液体的体积有什么关系吗?
学生5抢着回答:大小相等!
说完,他又很自觉地往下写:△F=F下- F上= P下S=ρ液g·h2S-ρ液g·h1S
                                   =ρ液g(h2-h1)S
                                   =ρ液gaS
                                   =ρ液gV物
                                   =ρ液gV排开液体
我:非常好!下面老师还有问题!式子中,ρ液V排开液体是我们前面学过的什么物理量呢?
学生7:是质量!排开液体的质量!
我:质量乘以常数g又代表什么呢?
学生7接着回答:排开液体的重力!
我:完全正确!也就是说最终△F=G排液=ρ液gV排。浸在液体中的物体在这样的压力差的作用下,合力向上,这就是我们讲的浮力,即:F浮=G排液=ρ液·g·V排,这就是鼎鼎有名的阿基米德原理。
2、规律课教学体会
2.1 要屏弃严重影响学生学习的主动性、积极性和创造性的灌输式教学
这一点我在阿基米德原理的课堂教学中体会很深。在灌输式教学中老师们只是把阿基米德原理的结论灌输给了学生,学生也只是一味的被动接收老师的灌输,学生学习的主体地位完全没有得到体现,学习思维也被牢牢的限制死了,毫无思考的空间,学习过程毫无创造性和创新性可言,长此以往,学生很有可能会变成一部学习的机器,虽能有可能成为考试的高手,但却无法理解这些规律的本质和内涵,不善于用分析的态度去接受新问题、新知识,也缺乏思维能力去解决实际问题,绝非社会所需的栋梁之材。
2.2 要充分利用具有诱导性、层次性的启发式教学,在规律课教学时注意培养学生分析问题的能力和创造性思维
启发式教学是指教师在教学过程中根据教学任务和学习的客观规律,从学生的实际出发,采用多种方式,以启发学生的思维为核心,调动学生的学习主动性和积极性,促使他们生动活泼地学习的一种教学指导思想[2]。
在上述启发式教学讲解阿基米德原理的过程中,学生课堂学习积极性非常高,大家都踊跃发言,各抒己见,学习的主动性得到了充分的发挥,学生对阿基米德原理也有了较深层次的理解,明白了浮力产生的根本原因,懂得了浮力大小与液体密度和排开液体体积的关系。在启发式教学中,教师虽为主导,但学生却为主体。教师的主导体现在把握学生的求知心理,给学生创设一个适当的“问题空间”,并引导学生主动探索、积极思考,激发学生的学习兴趣,指引学生如何去认识问题和解决问题;学生则有独立思考的空间,同时需要学生在课堂上通过自身活动,用自己已有的知识去分析新现象、解决新问题。以此同时,教学目标得到实现,并且通过学习活动,学生的智力因素和非智力因素都得到了发展,也有利于培养学生的自学能力和创造性思维。
2.3 结合探究实验,培养学生动手能力,增强学生的探究意识
在教学过程中,如果教师能在吸取启发式教育的优点和长处的同时,再结合探究实验,让学生在探究实验的过程中亲自去发现规律、掌握规律,就可以起到理解获取知识的桥梁作用。所以,在启发式教学过程中,教师应尽最大努力组织做好探究实验,切忌不做实验或少做实验或讲实验。因为单纯的理论推导使学生感到抽象、难懂;单纯的讲实验,学生缺乏感性认识,难以理解和接受,也贬低了定律、概念的客观真实性[3]。因此,在阿基米德原理的教学过程中,若能结合探究实验,相信学生对阿基米德原理的理解会更进一步。
参考文献
[1] 申育和.怎样上好规律课.学园,2010,(4);P134-135.
[2] 林海.启发式教学的涵义及依据.福建中医学院学报,2003,(10);P55-56. 
[3] 李秦俭, 谢曙光.浅谈物理实验教学.实验教学与仪器,2006,(6);Pl7.