初中物理课堂任务型教学的应用研究

张 瑶

(泰州市汪群初级中学,江苏 泰州 225300)

任务型教学指教师通过引导语言学习者在课堂上完成任务来进行的教学.应用任务型教学可很好地提升学习者的学习体验,帮助其更好的理解所学知识,积累运用所学解决问题的经验,在提升课堂教学效率上效果显著,因此初中物理教学活动中应注重任务型教学的应用研究,总结相关应用策略,促进初中物理教学水平提升到一个新的高度.本文以“浮力”为例展开任务型教学的应用研究,以供参考.

“浮力”是苏教版八年级下册第十章《压强与浮力》中的重要内容.在“浮力”学习之前学习者已经学习过固体、液体以及气体压强.课本中围绕“浮力”主要安排了三部分内容:浮力的概念、下沉的物体是否受到浮力、探究影响浮力大小的因素.三部分内容联系紧密,教学实践中为更好地增加课堂学习乐趣,使学习者能够透过现象看本质,更好地把握“浮力”知识本质,运用任务型教学展开教学活动.

“浮力”虽然内容并不多,但却要求学习者深入理解.为达到预期的任务型教学应用效果,确保教学目标的顺利达成,应认真做好任务设计.围绕“浮力”中三部分内容,分别设计三个任务.同时,为进一步巩固学习者所学,使其能够当堂理解与掌握,另设计一个综合性任务.具体设计思路如下:

其一,“浮力的概念”任务设计.“浮力的概念”是“浮力”部分的基础内容.在进行该部分内容教学时应注重提升学生的课堂学习体验,以更好地激发学习者的学习兴趣以及思考热情,为“浮力”知识深入的学习做好铺垫.课堂上可联系学生生活为学习者提供相关实验器材布置实验任务,要求其在课堂上感受浮力,并借助多媒体课件的应用,拓展学习者认识,要求其自己归纳浮力的概念.

其二,“下沉的物体是否受到浮力”任务设计.该部分内容不仅是教学的重点,也是学习者不易理解的知识点.为更好地澄清学习者的认识,避免其走进理解的误区,可为学习者布置“探究下沉的物体是否受到浮力”这一学习任务,要求学习者两人一组设计实验方案,动手操作实验,总结实验结论.实验趣味性较强,可避免学习者学习的枯燥感,而且能对学习者留下深刻印象,更好地理解“物体下沉”与“受到浮力”的正确关系.

其三,“探究影响浮力大小的因素”的任务设计.该部分内容以实验为依托讲解阿基米德原理.该原理的理解与掌握是初中物理的重点与难点,是日常测试及中考的必考知识点.教学实践中未使学习者掌握影响浮力大小的因素,牢记阿基米德原理内容与计算公式,吃透计算公式中各字母表示的含义,按照课本内容设计探究性学习任务,学习者自己发现问题、探究问题、解决问题,以加深对阿基米德原理的深入理解.

其一,“浮力的概念”学习任务的实施.课堂上为学习者提供盛有清水的烧杯,乒乓球,布置以下任务:将乒乓球放入到烧杯中,用手指将乒乓球轻轻按压到水中,要求学习者轮流到讲台上进行操作,体会手指是否受到力的作用?同时,运用多媒体屏幕为学习者展示热气球升空的图片,思考热气球为什么会上升到空中,其受到的力的方向是怎样的?

在力学部分学习者已经掌握了简单的受力分析知识.课堂上学习者认真体会乒乓球上浮向上托手指的感觉,不难得出其受到的托力是向上的.热气球本身具有重力,但却能向上浮起,表明其受到的力也是竖直向上.当学习者完成学习任务后引入浮力的概念,学习者很容易理解与接受.同时,为使学习者关注生活中的浮力现象,要求学习者列举物体受到浮力的实例,并在课堂上畅所欲言.结果学习者列举了很多生活中的浮力现象,如木块漂在水面上,游泳圈漂在水面上等,很好地激活了课堂.

其二,“下沉的物体是否受到浮力”学习任务的实施.课堂上将学习者两人分为一组,布置“下沉的物体是否受到浮力”这一探究性学习任务.学习者根据生活经验,得知石块会沉在水中,因此,将石块代替下沉的物体.根据以往所学,测定力的大小可使用弹簧测力计.由此经过讨论得出以下猜想以及实验方案:

猜想一:下沉的物体不会受到浮力;
猜想二:下沉的物体会受到浮力.

探究方案:(1)使用细绳捆住一小石块,将其悬挂在弹簧测力计挂钩下静止,读出弹簧测力计的示数为F1;
(2)将上述装置放入到盛清水的烧杯中,石块完全浸入到水中静止,读出弹簧测力计的示数F2;
(3)若F1=F2,则猜想一正确;
若F1>F2,则猜想二正确,且根据力的平衡可知,F1为小石块的重力大小,在水中静止小石块受到弹簧测力计的拉力F2,水的浮力以及小石块的重力处于平衡状态,则其受到的浮力大小为:F1-F2.

其三,“探究影响浮力大小的因素”学习任务的实施.按照课本内容为学习者布置“探究影响浮力大小的因素”的实验任务,要求其按照课本中的步骤进行实验操作,如图1所示,认真记录对应操作的实验现象,思考与回答课本中提出的问题,确定影响浮力大小的因素.

图1

学习者按照要求记录图1(a)弹簧测力计的示数为F1,随着圆柱体逐渐浸没到水中弹簧测力计的示数不断变小,但是在图1(c)中圆柱体完全浸没到水中后,无论怎么改变浸入深度,弹簧测力计的示数均未发生改变,记录为F2.将清水更换成盐水后,存在同样的规律.但是当圆柱体完全浸没到盐水中时弹簧测力计的示数为F3.整个过程圆柱体的重力未发生改变,对比发现F2>F3.表明在盐水中圆柱体受到的浮力较大.

最终学习者通过讨论得出影响浮力大小的因素有:进入到液体中的体积、液体中的密度.在此基础上为学习者讲解阿基米德原理便顺理成章.

其四,综合性学习任务的实施.为更好地巩固学生所学,使其积累运用所学解决问题的灵活性,完成上述三部分内容学习后,为学习者布置如下综合性任务,要求解答:

某工程队在进行水下作业时需要使用钢丝绳将一材料均匀的长方体构件缓慢、匀速放入到河水中.如图2(a)所示,钢丝绳的拉力为F.长方体构件匀速下降的速度为0.2m/s.长方体构件所受浮力以及钢丝绳受到的拉力和时间的关系如图2(b)所示,河水密度为ρ水=1.0×103kg/m3.g取10N/kg.思考:(1)长方体构件的重力以及浸没水中时的浮力大小是多少?(2)20s以后F的大小是多少?(3)长方体材料的密度是多少kg/m3?(4)从计时开始,长方体构件匀速下将30s时,其下表面受到水的压强是多少Pa?

图2

课堂上学习者如能顺利完成上述综合性任务,并且得出正确答案,表明其已经牢固掌握了“浮力”知识.同时,课堂上通过提问学习者,了解学习者在完成任务过程中遇到的问题,在课堂上加以针对性地点拨,进一步澄清其认识,增强其学习的自信心.

基于“浮力”教学内容的认真分析,为学习者布置针对性地学习任务,使其参与到物理知识形成中,高效地完成了授课任务.经过实践得出以下任务型教学的应用启示:

其一,凸显趣味元素.任务型教学目标能否顺利实现,与学习者在任务中的表现有着密切关系,因此,教学实践中应严把任务设计质量关,既要注重设计的任务与教学内容密切相关,又要凸显趣味元素,使学习者在完成任务的过程中体现学习的乐趣,更好地激发学习者参与任务的热情,挖掘其学习潜力.“浮力”教学时依托学习者熟悉、感兴趣的实验,设计学习任务并适时运用信息技术,很好地吸引了学习者的注意力,为学习任务的有序开展提供了有力保障,因此,教学实践中应做好充分准备,认真收集相关资料,通过与学习者沟通交流,掌握其兴趣所在,将其感兴趣、趣味性较强的内容,渗透至学习任务之中.

其二,做好引导点拨.为提高学习者完成学习任务的效率,使其尝到学习的成就感,更加有信心的完成布置的任务,实践中应注重给予学习者引导与点拨,围绕学习任务设计引导性问题,使其能够透过现象看本质,逐渐地寻找隐藏在现象背后的物理知识.同时,针对学习者在课堂上的表现给予客观、公正地评价,并注重在关键环节给予点拨,使学习者能够及时发现做任务时的不足,认真审视自身的学习以及思考过程,及时发现解决学习中的不良习惯.

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