依托科学探究培养学生科学素养 论文.docx

依托科学探究活动培养学生科学素养

——以沪科版“阿基米德原理”为例

摘要：科学素养是学生发展核心素养的重要组成部分，旨在培养学生的科学思维、批判质疑、勇于探究的精神。同时，科学素养的培养是义务教育阶段物理课程的重要理念，面向全体学生，提高学生科学素养。开展科学探究活动是培育科学素养的重要途径，在真实的物理课堂中，应注重科学探究活动的设计，让学生经历科学探究过程，切实提升学生的科学素养。本文以“阿基米德原理”为例，以“感知浮力——探究浮力——揭秘浮力”为主线，通过设计系列问题及进阶实验，培养学生的科学素养。

关键词：科学探究，科学素养，阿基米德原理

引言：在这个科技高速发展的新时代，公众的科学素养是实施驱动发展战略的基础，是国家综合国力的体现，如何提升公众的科学素养成为各国教育界新命题。在义务教育阶段，物理学科对培养学生的科学素养有着重要的作用，并且《义务教育物理课程标准》明确指出义务教育物理课程旨在提高学生的科学素养，因此在初中物理课堂中，教师需要精心设计科学探究活动，培养和发展学生的科学探究精神和创新精神，经历完整的思维训练过程，发展学生的科学思维品质，创造合作和交流的契机，锻炼学生的表达能力，与人合作交流的能力与品质，以达到培养学生科学素养的目标。本文以沪科版“阿基米德原理”为例，说明如何通过科学探究活动培养学生的科学素养。

一、教学背景

《阿基米德原理》选自沪科版八年级物理第九章第二节。在学习本节课之前，学生已经通过第一节的学习了解了什么是浮力，并学会了利用称重法测量浮力，这些知识和技能为本节课奠定了基础。本节课的教学内容繁杂，教学活动众多，对学生的思维能力要求较高，因此在教学过程中通过设计逻辑性较强的问题链，去激发学生思考从而培养学生的科学思维，并设计进阶实验，层层递进地去探究浮力，在探究的过程中，培养学生批判质疑、勇于探究的科学精神。

二、教学目标

本节课的教学目标是：经历从提出猜想和假设到进行实验探究的过程，发现浮力的大小与液体的密度及排开液体的体积有关；了解阿基米德的故事，能根据教师演示实验得出V与V相等；能通过实验探究得出F与G的关系。通过情境观察体验培养浸排浮排学生实验观察和科学猜想的能力；通过交流讨论、实验设计，培养学生自主探究的能力；通过同桌和小组的讨论，培养学生实验归纳能力。以学生自身体验以及真实生活情境引入课题，激发学生分析研究物理问题的强烈兴趣，促进学生积极参与和主动探究；通过对实验数据分析、归纳得出结论的过程，培养学生合作精神和实事求是的科学精神。

三、教学过程

（一）创设问题情境，培养学生的科学思维

教师演示：将一张铂片放到水里，铂片沉下去。

教师：有没有办法让铂片浮上来呢？

学生思考并展示：将铂片折成船的形状，再放入水中，铂片就能浮在水面上。

教师：同一张铂片，放入水中，其运动状态不同，从受力的角度分析（在黑板上分析铂片的受力情况），同一张铂片所受重力相同，运动状态不同，说明两种情况下所受浮力不同，浮力的大小与哪些因素有关呢？今天我们接着来探究浮力。

【设计意图】通过创设真实的问题情境：同一铂片在水中出现不同的状态，产生认知冲突，从而调动学生学习的积极性，使他们产生学习动机，生成了解未知的需要和探究未知的欲望。

（二）注重体验，科学探究

1、学生体验：感受浮力

学生利用桌面上器材，将一个空瓶子放入水中，用手缓慢地将瓶子往水面下按压如图1所示，感受浮力的大小变化。

学生分享：越向下，需要按压的力越大，说明向上的浮力在变大

教师：通过这个实验，你们认为浮力与大小与什么因素有关呢

学生猜想：浮力可能与浸在液体中的深度有关、浮力可能与浸在液体中的体积有关。

教师：肯定学生的猜想，接着展示人们悠然自得地漂浮在死海上看书如图2，在游泳馆的水面上可以做到吗？

教师引导：人之所以能漂浮在死海上，因为死海中的盐分含量较高。人在死海中受到的浮力较大是由什么因素引起的？

学生思考并回答：液体的密度。

【设计意图】学生通过亲自体验浮力的大小变化，获得生动的感性认识，再运用抽象、理性思维分析引起浮力变化的原因，完成从感性认识到理性认识的飞跃，培养了学生的科学思维。通过展示人在死海中的情况，使学生的原有认知与新内容发生碰撞，激发学生强烈的求知欲。

2、设计实验验证猜想

（1）浮力是否与液体密度有关？

学生思考并设计实验：改变液体的密度，观察物体所受的浮力是否变化。

教师演示：将鸡蛋放入水中，鸡蛋下沉，往水里加盐，加盐的过程，增大了液体的密度，随着食盐的加入，鸡蛋由静止开始上浮，说明浮力随着液体的密度增加而变大；加盐是增大液体的密度，怎样减小液体的密度呢？

进阶实验：我们来试试往里面加水，会发生什么？

学生：鸡蛋又慢慢的沉底了，说明浮力随液体密度的减小而减小。

结论：浮力的大小与液体密度有关。

（2）浮力的大小是否与浸在液