初中“浮力”教學(xué)的難點(diǎn)分析與突破

王錦志

“浮力”是蘇科版八年級(jí)物理教材第十章的內(nèi)容，也是初中物理的重要知識(shí)。學(xué)生對(duì)浮力人趣而又覺得難學(xué)，原因是具有抽象性，無論是“浮力的形成原因”、“下沉的物體是否受到浮力的作用”等問題的認(rèn)識(shí)都需要學(xué)生具有抽象思維能力。知識(shí)的綜合性強(qiáng)，涉及力的合成、密度、液體壓強(qiáng)等知識(shí)。教師有必要針對(duì)“浮力”內(nèi)容的特點(diǎn)，采取有效的策略突破重難點(diǎn)，提高學(xué)生解決浮力問題的能力。

一、阿基米德教學(xué)難點(diǎn)的突破策略

阿其米德原理告訴我們，浸入靜止流體中的物體受到一個(gè)浮力，其大小等于該物體所排開的流體重量。在初中蘇教版物理教學(xué)中，用彈簧秤測(cè)出物體重力，再在水中測(cè)出重力，兩者相減即得到浮力。用溢水杯、水桶測(cè)出排出水的重力，發(fā)現(xiàn)二者相等，驗(yàn)證了阿基米德定律。在教學(xué)中，學(xué)生對(duì)ρ物、ρ液、V排液、V排、G排液等物理量的含義理解不清，教師宜采用直觀的教學(xué)手段，引領(lǐng)學(xué)生觀察、分析數(shù)值，自己“發(fā)現(xiàn)”阿基米德定律。在探究浮力、液體密度、排出液體體積之間的關(guān)系時(shí)，先完成實(shí)驗(yàn)一：拿出兩杯水，一杯是清水，一杯是濃鹽水，把同一雞蛋放入清水中沉底，放入鹽水中漂浮在液面上。此時(shí)學(xué)生會(huì)產(chǎn)生思考，為什么雞蛋在清水中下沉，在鹽水中漂?。繌亩@得結(jié)論：物體所受浮力的大小與所浸入液體的密度有關(guān)，與自身的質(zhì)量無關(guān)。再完成實(shí)驗(yàn)二：將圓柱體逐步放入水中，測(cè)力計(jì)示數(shù)逐漸變小，由此說明浮力變大了，那么浮力與哪個(gè)因素有關(guān)？學(xué)生會(huì)認(rèn)為與排開液體的體積有關(guān)，或與液體的接觸面積有關(guān)，為幫學(xué)生解開疑惑，教者用空牙膏皮做實(shí)驗(yàn)，鼓起來能浮在水面上，捏扁了在水中下沉，說明浮力的大小與物體的接觸面積無關(guān)，與排開水的體積有關(guān)。

教者按照教材的思路，讓學(xué)生稱量石塊的重量G1，完全浸入水中的重量G2，并計(jì)算出浮力的大小G1-G2，同時(shí)觀察溢水杯中溢出一定量的水，啟發(fā)學(xué)生思考，這兩種現(xiàn)象之間有一定的聯(lián)系嗎？稱量出溢水杯溢出水的重量G3，驗(yàn)證了猜想，即物體受到的浮力跟它排出的液重的數(shù)值相等。

二、突破浮沉條件的教學(xué)策略

學(xué)生不科學(xué)的前經(jīng)驗(yàn)，諸如“物體能浮在水面上是因?yàn)樗?、輕”，“將物體做成空心狀才能浮在水面上”這些負(fù)遷移影響了學(xué)生的認(rèn)知，對(duì)浮沉教學(xué)產(chǎn)生了嚴(yán)重的干擾。教師以趣味的活動(dòng)抓住學(xué)生的注意力，引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，利用自制的浮沉子，用力擠瓶，發(fā)現(xiàn)小瓶子下沉，松開手發(fā)現(xiàn)小瓶子又重新上浮，再用多媒體呈現(xiàn)潛水艇就是浮沉子的應(yīng)用，它是如何實(shí)現(xiàn)浮與沉呢？很多學(xué)生認(rèn)為“小的，輕的物體會(huì)上浮”“重會(huì)下沉”，學(xué)生有了自己的“前經(jīng)驗(yàn)”，會(huì)對(duì)浮沉有自己的判斷。教師利用實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生體驗(yàn)偽證，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出一根小鐵釘和一個(gè)大木塊的重量（木塊重），放入水中觀察浮沉情況，有效地糾正了學(xué)生的“前經(jīng)驗(yàn)”。教師為學(xué)生準(zhǔn)備空的小藥瓶、小的果凍袋、抽氣機(jī)、裝了水的透明水瓶，將兩瓶子浸沒在水中，松手后兩個(gè)瓶子會(huì)漂上來，提出問題：“如何讓兩個(gè)瓶子沉下去？”學(xué)生在小藥瓶中裝入石子，結(jié)果瓶子沉下去了，學(xué)生在觀察、分析中能輕松回答問題：“增加物體的重力?！苯又贸闅鈾C(jī)抽出果凍袋中的空氣，果凍袋會(huì)下沉，學(xué)生會(huì)得出“當(dāng)物體重力不變時(shí)，減小浮力，物體下沉”的結(jié)論。學(xué)生在教師的引導(dǎo)下通過實(shí)驗(yàn)，找到了物體浮沉的判定條件，從而對(duì)浮沉產(chǎn)生了全面的認(rèn)知。

三、重視典型題型，培養(yǎng)思維方法

傳統(tǒng)教學(xué)中，教師用題海戰(zhàn)術(shù)提高學(xué)生浮力問題的解決能力，但往往收效甚微。教師要引導(dǎo)學(xué)生從“多變”的形式中探求“不變”的本質(zhì)，利用“不變”的本質(zhì)去解決“多變”的問題，提高學(xué)生知識(shí)遷移的能力，掌握應(yīng)用物理的規(guī)律，也讓學(xué)生從題海中解脫出來。

1.以變式教學(xué)解剖難點(diǎn)。浮力題與重力、力和運(yùn)動(dòng)、力的合成、力的平衡等諸多知識(shí)點(diǎn)有聯(lián)系，教師要在基礎(chǔ)題上拓展，設(shè)計(jì)出一組變式習(xí)題：如將鐵塊放入盛有水的燒杯中，排開水的重力是2N，該鐵塊所受的浮力是多少？變式一：排開水的質(zhì)量為200g，求鐵塊所受的浮力？變式二：排開水的體積是150cm3，求鐵塊所受的浮力？變式三：將體積為200cm3的鐵塊完全浸沒在盛有水的燒杯中，求鐵塊所受的浮力？變式四：有一鐵塊，在空氣中稱重15.8N，將它浸沒在盛水燒杯中，求鐵塊所受的浮力？變式五：有一鐵塊，在空氣中稱重15.8N，用彈簧秤拉著它，將它浸沒在盛水燒杯中，求彈簧秤此時(shí)的示數(shù)？變式六：有一鐵塊，在空氣中稱重15.8N，用彈簧秤拉著它，使它一半浸在盛水燒杯中，求彈簧秤此時(shí)的示數(shù)？此變式以F浮=G排液為基本考查點(diǎn)，涉及多個(gè)公式，后一題是前一題的提升，使學(xué)生的解題能力得以穩(wěn)步提升。

2.總結(jié)解題方式，拓展學(xué)生思維。教師除傳授知識(shí)外，還要教會(huì)學(xué)生適當(dāng)?shù)慕忸}方法，拓展學(xué)生思維，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。如計(jì)算浮力的方法很多，學(xué)生可運(yùn)用阿基米德原理計(jì)算，也可以用彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)、物體浮沉條件進(jìn)行判斷，教師用恰當(dāng)?shù)闹R(shí)進(jìn)行解答。

總之，在初中物理浮力教學(xué)中，教師要分析學(xué)情，確定浮力教學(xué)重難點(diǎn)，分析學(xué)生學(xué)習(xí)困難的原因，引領(lǐng)學(xué)生觀察、實(shí)驗(yàn)、分析，選擇恰當(dāng)?shù)慕谭ㄍ黄平虒W(xué)難點(diǎn)，幫助學(xué)生建立知識(shí)體系，提高應(yīng)用浮力知識(shí)解決問題的能力。endprint