“设疑 - 试疑 - 释疑”——“三环”探究法在实验教学中的应用——以浮力复习“液面升降”一课为例
DOI: http://dx.doi.org/10.12349/eri.v2i6.6892
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李安.从验证性实验到探究性实验——初中物理实验教学方法思考[J].《长春教育学院学报》.2013.
胡建林.探究式教学法在计算机教学中的应用[J].《软件(教育现代化)（电子版）》.2018.
李敏聪.试析高中生物实验的创新教学[J].《散文百家（下）》.2016.3.1.3 环节三：释疑学生通过老师所提问题的引导，同时也通过实验体验得到了液面是如何变化的，最后只剩下对液面问题本质的解释。通过提问和实验体验，学生能判断出液面的高低就是来比较物体排开液体体积的大小。而且通过实验学生也到了V排漂浮=V2-V1和V排沉底=V3-V1，只要比较两者的大小即可得到液面的变化。但是现实生活中的水槽、脸盆、湖面等实例都是无法直接测量出其排开液体的大小。那么该如何解决？学生活动：学生活动选用300ml的量筒一只，能装入量筒的小玻璃杯及细线。选择量筒进行实验的目的是可以让学生直接通过量筒内水的多少进行分析判断。比如：①开始让学生加入体积为V1的水；②将玻璃杯轻轻放入量筒中使其漂浮，这是量筒内水面读数为V2ml，这时可以直接计算出水杯漂浮时排开水的体积为：V排漂浮=V2-V1；③再将玻璃杯沉入水底，然后直接读出此时量筒内水面的读数V3，同时也能计算出水杯在沉底时排开水的体积为V排沉底=V3-V1；这时学生可以直接通过眼睛观察液面的高低判断漂浮和沉底两种状态下液面的高低，也通过比较V排漂浮和V排沉底两个数值的大小就可以得出液面是如何变化的。通过这个实验学生自己有了体验，自己的好奇心得到了极大的满足，结果的得到也是十分有趣开心的。对于液面变化的判断，学生无论从是定性视角还是定量的角度都能得到想要的答案。这对后面的分析起到事半功倍的作用。方案设计意图T：漂浮的杯子和沉底的杯子都处于同一液体中，那么哪个因素的改变会影响其排开液体体积的大小？S：物体所受浮力的大小。通过阿基米德公式F浮=ρ液gV排的推导式可以得到V排=F浮/ρ液g，那么就可以得到排开液体体积的大小与物体受到的浮力有关，所受浮力越大物体排开液体的体积就越大，反之也成立。比较液面高低的问题，从比较排开液体体积的大小回到了比较浮力的大小。而浮力是学生比较熟悉的物理量，问题从模糊变得清晰。接下去的问题就变成了：如何比较浮力大小呢？可以对物体漂浮和沉底两种状态进行受力分析（分析如下）：通过受力分析可获知，当杯子漂浮时物体受到的浮力与重力大小相等，即F浮漂浮=G杯；当杯子沉底后物体所受三个力的作用，关系为：F浮沉底=G杯-N，即F浮沉底＜G杯，由于物体所受重力大小相等，所以杯子漂浮时所受的浮力大小大于杯子沉底时所受浮力大小，即：F浮漂浮＞F浮沉底。综上可知，在同一液体中，同一物体所受浮力越大，物体排开液体的体积越大。即：因为F浮漂浮＞F浮沉底，所以V排漂浮＞V排沉底。抽象建模，规律分析。通过以上分析，类液面升降问题时，可以通过分析比较物体在不同状态下所受浮力的大小，比较物体排开液体体积大小，最终得到液面情况。
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