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[摘要]实验是初中物理教学的有效手段，也是物理教学的一种形式，实验能为学生的学习创设必要的教学情境，有效帮助学生理解掌握相关的物理知识，提高教学实效。文章结合“影响浮力大小的因素”实验的探究教学进行分析探讨。
[关键词]强化体验提升实效
[中图分类号]G633.7[文献标识码]A[文章编号]16746058（2016）290042
在物理探究教学中，我们经常先让学生猜想：因变量跟哪些自变量（因素）有关？有什么关系？然后教师针对各个因素设计实验进行逐个验证，排除无关因素，最后找到与因变量相关的自变量。但是，由于初中学生生活经验不足，加上这一时期的学生思维活跃，课堂往往出现学生不着边际的“胡想乱猜”，弄得教师“手足无措”，最后不得不以“自说自话”来圆场。为讨论方便，文章结合“影响浮力大小的因素”教学进行适当的分析探讨。
猜想“影响浮力大小的因素有哪些？”是“阿基米德原理”教学前的重要探究活动，但实际教学中，学生天马行空般的猜想，常常让一线物理教师感到难以把握。笔者记录了建湖县汇文实验初级中学物理课堂中的这一教学环节。在这个课例中，教师不仅设计了多个实验，一一检验学生的各种合理猜想，同时通过这些师生、生生活动，给了我们许多有益的启示。
一、探究实验设计
1.浮力跟物体本身的重力有关
在学生的前概念中：“轻”的物体能浮在水面上，“重”的物体会沉入水底。导致有学生认为物体重力越小，浮力就会越大。为此，教师设计了这样的探究实验：在一个玻璃瓶中，分两次装沙，让瓶浸没在液体同一深度（也有同学猜到“浮力跟深度有关”），如图1所示用称重法，观察测力计示数，比较两次玻璃瓶所受浮力的大小。
2.浮力跟液体的多少（质量）有关
在学生的前概念中，物体受到的浮力是液体对它向上的“托力”，那么液体越多，产生的“托力”越大，众人拾柴火焰高。探究实验设计如图2所示：把装有沙的密封玻璃瓶挂在弹簧测力计挂钩下，浸没在液体中，观察测力计指针位置。再慢慢地注入更多的液体，观察测力计指针有没有变化。
3.浮力跟物体底面积大小有关
在学生的前概念中，底面宽大的物体受到的“托力”更大些。探究实验设计如图3所示：在弹簧测力计挂钩上挂上锥形重物（用锥形瓶灌沙做成），分别测出锥形重物的锥尖向上和向下时，浸没在液体中所受到的浮力，并比较其大小。
4.浮力跟物体形状有关
实验设计如图4所示：将球形橡皮泥挂在弹簧测力计上，测出橡皮泥浸没在液体中时受到的浮力；改变橡皮泥形状，再测其浸没在液体中时受到的浮力。
5.浮力跟物体表面积有关
在学生前概念中，扁平宽大的物体比“团缩”的物体受到的浮力要大。学生有了第4个实验的经历，先让学生进一步推理，寻找答案，再利用上述橡皮泥重复图4中的实验进行验证：首先将橡皮泥揉成球形，测一次橡皮泥浸没在液体中受到的浮力；再将橡皮泥压扁，测一次橡皮泥浸没在液体中受到的浮力。在实际操作中，学生会认为，压扁的橡皮泥的表面与液面平行放置受到的浮力最大，压扁的橡皮泥的表面与液面垂直放置受到的浮力最小。教师可以根据第3个实验的结论进行推理，再用实验证明：不管被压扁的橡皮泥如何放置，在液体中受到的浮力是相等的。
6.浮力跟物体浸在液体中的深度有关
在学生前概念中，物体浸入液体中越深，受到的浮力越大。探究实验如图5所示：让锥形重物浸没在液体内不同深度，测出它受到的浮力，学生发现锥形重物受到的浮力都相等。
但是，生活经验告诉学生：在涉水时，越往深处走，“漂浮”感会越强，人体受到的浮力越大，由此推断浮力跟浸入液体的深度有关。为了解决这个问题，教师也常常把浮力大小与深度的关系分成两段述说。探究实验设计如图6所示，将锥形瓶挂在弹簧测力计挂钩上，第一次让瓶底浸入液体，第二次让瓶口浸入液体，前后两次浸入的深度一样（但物体均未浸没），结果测得瓶受到的浮力不相等，学生一下子就发现：物体受到的浮力与物体浸入的深度无关。
7.浮力跟液体的密度有关
因为语文课上学过“死海不死”这篇文章，加上浮力导入时，教师可能用到清水、盐水等，所以自然会联想到物体受到的浮力跟液体密度之间的关系。这个探究实验，教师都是有备而来。如图7所示：只要让同一个物体，浸没在清水中、盐水中、酒精中分别测一下浮力，马上可以验证学生的猜想。
8.浮力跟物体的体积有关
在学生的前概念中，浮力跟物体体积有关，物体体积越大，受到的浮力越大。探究实验设计：如图8所示，选择一大、一小两个玻璃瓶，在瓶里灌沙，既要让他们全部浸没在液体中，又要保持两只瓶和瓶中沙的总质量相等。首先让两个瓶浸没在液体中，测出它们各自受到的浮力，发现大瓶受到的浮力大于小瓶受到的浮力，学生的猜想似乎是“正确”。慢慢从液体中提起大瓶，发现当大瓶露出液面后其受到的浮力在减小，再往上提，大瓶受到的浮力还会小于小瓶受到的浮力。实验验证：浮力跟物体本身的体积是无关的。
实验到这里，教师追问：物体受到的浮力除了跟液体密度有关外，还跟什么有关？学生自然可以回答：跟物体浸入液体的体积有关，即液面下的体积有关。因为有量筒测不规则物体实验的经验，学生能接受浸入液体中的物体的体积就是被物体排开液体的体积。
二、教学反思
1.在日常教学中，我们常常有这样一个认识误区：认为学生提出来的问题，教师没有想到的，就认为是“生成”；凡是教师想到的、准备好了的教学内容，就是“预设”，所以为了培养学生的创新能力和创造性思维，教师都希望学生提出一些“稀奇古怪”的问题。其实，生成性学习与预设性，不是针对教师是否有准备而言的，恰恰
是指学生在学习情景中，为了解决当前的问题而自然产生的学习动机，这些动机需要教师的引导、激发，所以对教师的教学，一切教学活动都应该是“预设”的。上述案例，教师根据她的教学经验，几乎准备学生会猜到的影响浮力大小的所有（相关或无关）因素，通過教师“预设”的实验，探究学生当场“生成”的问题。学生经历一个个实验，去伪存真，为阿基米德原理的学习构建起生动的物理模型。但是，在现实的教学中，教师往往因课前准备不充分，无法应对“生成性”的问题，常常在有限的范围内进行探究，这不仅影响了学生对知识的全方位、多角度认知，而且不能培养学生正确的科学态度和科学精神。
2.也许有教师会提出这样一个问题：在初中课程标准中，阿基米德原理的教学已经降低了难度，我们花这么多的精力去探究，值不值得？阿基米德原理的演示有专门的器材，当重物浸没在液体中时，测一下受到的浮力大小，再测一下溢出液体的重力，马上就可以得出阿基米德原理，为什么还要花这么多时间和精力，让学生去探究影响浮力大小的因素呢？我们教师经常犯的错误就是“站在终点看起点”，用我们有经验的成人观去看待学生当前的学习，教学过程能简单则简单，忽视了知识的发生、发展的全过程，忽视了教学内容潜在的教育价值。孙子兵法有一个主张，叫“以迂为直”，运用到教学过程中，看似走了点“弯路”，实质上学生除了收获知识与技能外，还可以体验更多的过程与方法，从而收获严谨的态度、丰富的情感和正确的价值观。
3.案例中第7个实验的安排，其教学效果令人叫绝。当大玻璃瓶从水中慢慢提起时，其受到的浮力随之减小，在某个位置可能等于小玻璃瓶受到的浮力。再往上提大玻璃瓶，这时其受到的浮力小于小玻璃瓶受到的浮力。在这个情景中，学生马上得出，物体受到的浮力跟物体本身的体积无关，而跟浸入液体中的那部分体积有关。这部分体积跟被它排开的液体的体积相等。这时，形成阿基米德原理的物理模型就建立起来了，思维活动有了基点，接下来的教学就是“水到渠成”的了。这样的认知方式，对学生而言就是一种“生成性”的学习，而不是教师预设性的灌输，实验的安排体现出教师的精心设计。
叶圣陶先生说过：“课文（教材）无非是个例子”。笔者觉得有三层含义：一是教材是个例子，是一个一个典型的例子组成了教与学的基本素材，所以我们要研究教材、用好教材。二是教材就是个例子，在教学活动中，教师完全可以根据自己的经验和学生的经验改编教材，使得我们的课堂更贴近学生的生活；三是教材无非是个例子，教师完全可以根据自己的学识和思想来创编教材，让隐藏在教学内容后面的潜在的教育价值得到最大限度的发挥。
（责任编辑易志毅）
[关键词]强化体验提升实效
[中图分类号]G633.7[文献标识码]A[文章编号]16746058（2016）290042
在物理探究教学中，我们经常先让学生猜想：因变量跟哪些自变量（因素）有关？有什么关系？然后教师针对各个因素设计实验进行逐个验证，排除无关因素，最后找到与因变量相关的自变量。但是，由于初中学生生活经验不足，加上这一时期的学生思维活跃，课堂往往出现学生不着边际的“胡想乱猜”，弄得教师“手足无措”，最后不得不以“自说自话”来圆场。为讨论方便，文章结合“影响浮力大小的因素”教学进行适当的分析探讨。
猜想“影响浮力大小的因素有哪些？”是“阿基米德原理”教学前的重要探究活动，但实际教学中，学生天马行空般的猜想，常常让一线物理教师感到难以把握。笔者记录了建湖县汇文实验初级中学物理课堂中的这一教学环节。在这个课例中，教师不仅设计了多个实验，一一检验学生的各种合理猜想，同时通过这些师生、生生活动，给了我们许多有益的启示。
一、探究实验设计
1.浮力跟物体本身的重力有关
在学生的前概念中：“轻”的物体能浮在水面上，“重”的物体会沉入水底。导致有学生认为物体重力越小，浮力就会越大。为此，教师设计了这样的探究实验：在一个玻璃瓶中，分两次装沙，让瓶浸没在液体同一深度（也有同学猜到“浮力跟深度有关”），如图1所示用称重法，观察测力计示数，比较两次玻璃瓶所受浮力的大小。
2.浮力跟液体的多少（质量）有关
在学生的前概念中，物体受到的浮力是液体对它向上的“托力”，那么液体越多，产生的“托力”越大，众人拾柴火焰高。探究实验设计如图2所示：把装有沙的密封玻璃瓶挂在弹簧测力计挂钩下，浸没在液体中，观察测力计指针位置。再慢慢地注入更多的液体，观察测力计指针有没有变化。
3.浮力跟物体底面积大小有关
在学生的前概念中，底面宽大的物体受到的“托力”更大些。探究实验设计如图3所示：在弹簧测力计挂钩上挂上锥形重物（用锥形瓶灌沙做成），分别测出锥形重物的锥尖向上和向下时，浸没在液体中所受到的浮力，并比较其大小。
4.浮力跟物体形状有关
实验设计如图4所示：将球形橡皮泥挂在弹簧测力计上，测出橡皮泥浸没在液体中时受到的浮力；改变橡皮泥形状，再测其浸没在液体中时受到的浮力。
5.浮力跟物体表面积有关
在学生前概念中，扁平宽大的物体比“团缩”的物体受到的浮力要大。学生有了第4个实验的经历，先让学生进一步推理，寻找答案，再利用上述橡皮泥重复图4中的实验进行验证：首先将橡皮泥揉成球形，测一次橡皮泥浸没在液体中受到的浮力；再将橡皮泥压扁，测一次橡皮泥浸没在液体中受到的浮力。在实际操作中，学生会认为，压扁的橡皮泥的表面与液面平行放置受到的浮力最大，压扁的橡皮泥的表面与液面垂直放置受到的浮力最小。教师可以根据第3个实验的结论进行推理，再用实验证明：不管被压扁的橡皮泥如何放置，在液体中受到的浮力是相等的。
6.浮力跟物体浸在液体中的深度有关
在学生前概念中，物体浸入液体中越深，受到的浮力越大。探究实验如图5所示：让锥形重物浸没在液体内不同深度，测出它受到的浮力，学生发现锥形重物受到的浮力都相等。
但是，生活经验告诉学生：在涉水时，越往深处走，“漂浮”感会越强，人体受到的浮力越大，由此推断浮力跟浸入液体的深度有关。为了解决这个问题，教师也常常把浮力大小与深度的关系分成两段述说。探究实验设计如图6所示，将锥形瓶挂在弹簧测力计挂钩上，第一次让瓶底浸入液体，第二次让瓶口浸入液体，前后两次浸入的深度一样（但物体均未浸没），结果测得瓶受到的浮力不相等，学生一下子就发现：物体受到的浮力与物体浸入的深度无关。
7.浮力跟液体的密度有关
因为语文课上学过“死海不死”这篇文章，加上浮力导入时，教师可能用到清水、盐水等，所以自然会联想到物体受到的浮力跟液体密度之间的关系。这个探究实验，教师都是有备而来。如图7所示：只要让同一个物体，浸没在清水中、盐水中、酒精中分别测一下浮力，马上可以验证学生的猜想。
8.浮力跟物体的体积有关
在学生的前概念中，浮力跟物体体积有关，物体体积越大，受到的浮力越大。探究实验设计：如图8所示，选择一大、一小两个玻璃瓶，在瓶里灌沙，既要让他们全部浸没在液体中，又要保持两只瓶和瓶中沙的总质量相等。首先让两个瓶浸没在液体中，测出它们各自受到的浮力，发现大瓶受到的浮力大于小瓶受到的浮力，学生的猜想似乎是“正确”。慢慢从液体中提起大瓶，发现当大瓶露出液面后其受到的浮力在减小，再往上提，大瓶受到的浮力还会小于小瓶受到的浮力。实验验证：浮力跟物体本身的体积是无关的。
实验到这里，教师追问：物体受到的浮力除了跟液体密度有关外，还跟什么有关？学生自然可以回答：跟物体浸入液体的体积有关，即液面下的体积有关。因为有量筒测不规则物体实验的经验，学生能接受浸入液体中的物体的体积就是被物体排开液体的体积。
二、教学反思
1.在日常教学中，我们常常有这样一个认识误区：认为学生提出来的问题，教师没有想到的，就认为是“生成”；凡是教师想到的、准备好了的教学内容，就是“预设”，所以为了培养学生的创新能力和创造性思维，教师都希望学生提出一些“稀奇古怪”的问题。其实，生成性学习与预设性，不是针对教师是否有准备而言的，恰恰
是指学生在学习情景中，为了解决当前的问题而自然产生的学习动机，这些动机需要教师的引导、激发，所以对教师的教学，一切教学活动都应该是“预设”的。上述案例，教师根据她的教学经验，几乎准备学生会猜到的影响浮力大小的所有（相关或无关）因素，通過教师“预设”的实验，探究学生当场“生成”的问题。学生经历一个个实验，去伪存真，为阿基米德原理的学习构建起生动的物理模型。但是，在现实的教学中，教师往往因课前准备不充分，无法应对“生成性”的问题，常常在有限的范围内进行探究，这不仅影响了学生对知识的全方位、多角度认知，而且不能培养学生正确的科学态度和科学精神。
2.也许有教师会提出这样一个问题：在初中课程标准中，阿基米德原理的教学已经降低了难度，我们花这么多的精力去探究，值不值得？阿基米德原理的演示有专门的器材，当重物浸没在液体中时，测一下受到的浮力大小，再测一下溢出液体的重力，马上就可以得出阿基米德原理，为什么还要花这么多时间和精力，让学生去探究影响浮力大小的因素呢？我们教师经常犯的错误就是“站在终点看起点”，用我们有经验的成人观去看待学生当前的学习，教学过程能简单则简单，忽视了知识的发生、发展的全过程，忽视了教学内容潜在的教育价值。孙子兵法有一个主张，叫“以迂为直”，运用到教学过程中，看似走了点“弯路”，实质上学生除了收获知识与技能外，还可以体验更多的过程与方法，从而收获严谨的态度、丰富的情感和正确的价值观。
3.案例中第7个实验的安排，其教学效果令人叫绝。当大玻璃瓶从水中慢慢提起时，其受到的浮力随之减小，在某个位置可能等于小玻璃瓶受到的浮力。再往上提大玻璃瓶，这时其受到的浮力小于小玻璃瓶受到的浮力。在这个情景中，学生马上得出，物体受到的浮力跟物体本身的体积无关，而跟浸入液体中的那部分体积有关。这部分体积跟被它排开的液体的体积相等。这时，形成阿基米德原理的物理模型就建立起来了，思维活动有了基点，接下来的教学就是“水到渠成”的了。这样的认知方式，对学生而言就是一种“生成性”的学习，而不是教师预设性的灌输，实验的安排体现出教师的精心设计。
叶圣陶先生说过：“课文（教材）无非是个例子”。笔者觉得有三层含义：一是教材是个例子，是一个一个典型的例子组成了教与学的基本素材，所以我们要研究教材、用好教材。二是教材就是个例子，在教学活动中，教师完全可以根据自己的经验和学生的经验改编教材，使得我们的课堂更贴近学生的生活；三是教材无非是个例子，教师完全可以根据自己的学识和思想来创编教材，让隐藏在教学内容后面的潜在的教育价值得到最大限度的发挥。
（责任编辑易志毅）