从阿基米德原理教学谈概念转化的策略

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1、从阿基米德原理教学谈概念转化的策略浙江省玉环县教育局教研室郑青岳建构主义学习观认为，知识的学习并不是学习者对知识被动的接受，而是学习者对知识意义自主的建构。但知识的建构并不是在一个空旷的平地上建造一幢大楼，学生在学习任何知识Z前，头脑里都已有一些前概念，或称前知识，这些源于学牛先前学习和已有经验的前概念，会对当前的学习产生种种影响。正如奥苏们尔所言：“影响学生最重要的一个因素乃是学牛已经知道的东西，肯定这一点并据此教学。"所以，科学概念建构的本质是概念的转化，教师应当促成学生将C有的前概念转化为科学概念。概念转化的观点，体会了科学教育以学牛为本

2、的思想，体现了教师对学牛前概念的关注和对认知规律的尊亜，体现了课堂教学的民主性和教帅的教育智慧。那么，我们应当采用哪些策略，以帮助学生实现概念的转化呢？我们试以阿基米德原理的教学为例加以阐述。学生对物体的浮沉有着比较丰富的经验知识，这使他们对浮力有着较为丰富的前概念。但这些前概念通常是片面的,不科学的。止是这些前概念严重地阻碍学生对浮力的学习0在学习阿基米徳原理，研究浮力人小的决定因索吋，学生难以理解怎么会想到去考察被物体排开的那部分液体受到的重力，在解决有关浮力问题时往往会受到其他非木质因索的干扰而作出误判。因此，如何引导学牛分辨影响浮力大小

3、的本质因素和非本质因素，摒弃错误的前概念，建立科学的浮力概念，是阿基米德原理教学的核心。上课时，教师先通过实验显示：漂浮在液面的物体受到浮力的作用，在液体中会下沉的物体也受到浮力的作用。对于沉入液体的物体，其受到的浮力可以用弹簧秤称量出來（如图1）。在这个基础匕教师引导学生探究浮力大小的决定因索。师：刚才我们学习了测量浮力的一种方法，那么，浸在液体屮的物体受到的浮力的人小可能跟哪些因索有关呢？请同学们充分发表口己的意见。生1:浮力的人小可能跟液体的密度有关，密度越人，浮力图1越大。师：你的理由是什么？（以下，对学牛发表的各个意见，教师都要求他们

4、尽可能说出口己的理由）牛1:人在河里会下沉，但在死海去能浮在水面。生2：浮力的人小可能跟物体的密度有关，密度越小，浮力越人。理由：木块能够浮在水面，但石块却会沉入水底。生3：浮力的大小可能跟物体的体积有关，体积越人，浮力越人。理由：在称量法中，如果物块的体积越人，弹簧秤的读数减小得将越多。生4：浮力的大小nJ能跟物体的形状有关（但说不出具体的关系和理由）。师：你认为底部大一些的物体受到的浮力大还是底部小一些的物体受到的浮力大？生4：我认为底部人一些的物体受到的浮力会人一些。牛5：浮力的大小可能跟物体浸没液体的深度有关，深度越深，浮力越大。理由：

5、刚才测浮力时，物块越往下放，弹簧秤读数减少得越多。牛6：浮力的大小可能跟浸入液体的体积有关，浸入液体的体积越大，浮力越大。理由跟前而这个同学-•样。牛7：浮力的大小跟被物休排开的液体的体积有关，物体排开液体的体积越大，浮力越大。生&浮力的大小口J能跟液体的温度有关。理山是：液体会发生热胀冷缩。生9：浮力的大小可能跟物体与液体的接触而积有关。理由是：一团橡皮泥会沉入水底,但将橡皮泥做成船状，则可浮在液而上。这是因为做成船状，增大了橡皮泥与水的接触而积。（需耍指出的是，一个班级学生通常不会出现九种想法，而只是其中的若十种想法，这九种憩法都从不同班级

6、的学生中归纳得到的。）1•液体的密度Q酒2.物体的密度Q物3.物体的体积V物4.物体浸入液体的体积V浸5•物体排开液体的体积心6•物体浸入液体的深度力7•物体的形状8•液体的溫度/9.物体•液体的接触面积S在学生进行猜测的过程屮，教师随时简要地将各种猜测涉及的因索写在黑板上，如图2。师：同学们作出了许多猜测,有的同学在陈述理由时，认为物体浮在液而受到的浮力就人，这是不对的。物体在液体中究竟是浮是沉，并不是单山浮力的大小决定的，而是由物体受到的儿个力共同决定的。这一个问题我们下节课将要研究。同学们提出的各个猜测是对是错，我们将逐一通过实验来检验。

7、对猜测1，教师让学生将物块悬挂在艸簧秤下，图2再将物块分别浸没在水中和酒精中。学牛发现物块在水屮受到的浮力较大，从而得出浮力的大小跟液体的密度有关。对猜测2,教师先后川弹簧秤比较相同体积的铝块和铜块浸没在水屮浮力的人小，从而得出浮力的人小跟物体的密度无关。（划掉第二条）对猜测6,教师要求学生将物块从空气慢慢浸入水中，当完全浸没厉再继续往下移。学生发现浮力先逐渐增人，后保持不变。于是认识到不能简单地认为浮力与物体浸入液体的深度有关。师：比较因索4和因素5,两者有什么关系？生：浸入液体的体积就是物体排开液体的体积，两者是相同的。师：所以，我们只要保

8、留一个即可。人们都是取物体排开液体的体积。（划掉第四条）生：你能不能用刚才的实验,对猜测5的正确性作出判断?牛：能。当物块开始浸入时，物体浸入液体的体