浮力學(xué)習(xí)困難因素分析及應(yīng)對策略

周彤　秦小虎

新課標(biāo)下浮力的教學(xué)在整個初中物理教學(xué)中占據(jù)一個很重要的位置，浮力知識對人們的日常生活和生產(chǎn)科研都有著廣泛的現(xiàn)實(shí)意義，即是理論聯(lián)系實(shí)際的體現(xiàn).物理教材將這部分的內(nèi)容放在初中，并且高中教學(xué)中不再重復(fù)，對初中生浮力的學(xué)習(xí)提出了一次性過關(guān)的要求.在學(xué)習(xí)浮力內(nèi)容時，由于本章與生活聯(lián)系非常緊密，學(xué)生會表現(xiàn)出濃烈的興趣，但是又普遍反映浮力難學(xué).下面結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐談點(diǎn)體會.

一、浮力難學(xué)的原因分析

要想找到如何學(xué)好浮力的方法，就要明確浮力難學(xué)的原因.

其一，學(xué)生認(rèn)知水平有限.皮亞杰認(rèn)知發(fā)展階段理論指出初中生即十三四歲的青少年，對事物的理解能力還處于具體運(yùn)算階段和前運(yùn)算階段，該階段的學(xué)生在認(rèn)識世界時，必須以具體事物為依托才能進(jìn)行，比如初學(xué)物理時接觸到的聲光、用電常識，以及測量、運(yùn)動等，都是很直觀、對思維能力要求比較低的內(nèi)容，學(xué)生就都能夠很快接受掌握；然而，一旦涉及符號、語言假設(shè)、理想模型等抽象的內(nèi)容，學(xué)生便會覺得難以理解，形成學(xué)習(xí)障礙.

其二，系統(tǒng)學(xué)習(xí)浮力時會受到前概念的干擾.建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)生并不是空著腦袋走進(jìn)教室的.在上物理課之前的日常生活和學(xué)習(xí)中，學(xué)生接觸到與浮力相關(guān)的很多現(xiàn)象，他們會結(jié)合這些經(jīng)驗(yàn)并基于自身的認(rèn)知水平，總結(jié)出有關(guān)浮力的一套解釋，形成一些前概念.據(jù)調(diào)查，學(xué)生對浮力概念的認(rèn)識最早是從浮沉現(xiàn)象開始的，“漂浮在液體表面的物體會受到浮力”“水中向下沉的物體不受浮力”“體積小的物體受到的浮力小，會下沉；體積大的物理受到的浮力大，會浮在水面上”等.這些與科學(xué)事實(shí)有差別的前概念會影響浮力學(xué)習(xí).學(xué)生要將基于經(jīng)驗(yàn)形成的前概念，通過物理課堂的學(xué)習(xí)，轉(zhuǎn)變成有科學(xué)依據(jù)的物理概念，使思維結(jié)構(gòu)發(fā)生變化.對于初中生來說，這確實(shí)是個不小的挑戰(zhàn).

二、浮力學(xué)習(xí)困難應(yīng)對策略

毫無疑問，浮力是初中物理教學(xué)的一個難點(diǎn)，很多學(xué)生剛接觸浮力會覺得毫無頭緒，甚至?xí)a(chǎn)生放棄學(xué)習(xí)浮力的想法，但這部分內(nèi)容又是物理學(xué)習(xí)的重點(diǎn)之一，是中考的必考考點(diǎn).那么，如何學(xué)習(xí)才能突破浮力這個難點(diǎn)呢？

1.克服心理畏懼，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

托爾斯泰說：“成功的教學(xué)所需要的不是強(qiáng)制，而是激發(fā)學(xué)生的興趣.”浮力固然難學(xué)，但學(xué)習(xí)浮力不該成為學(xué)生的心理負(fù)擔(dān)，作為教師要幫助他們克服這種畏懼的心理狀態(tài).從學(xué)生的實(shí)際出發(fā)，合理利用學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的浮力前概念，鋪設(shè)臺階，創(chuàng)設(shè)情境讓學(xué)生針對前概念進(jìn)行爭論形成認(rèn)知沖突，激發(fā)他們求知的愿望，對學(xué)習(xí)浮力產(chǎn)生興趣，之后再引出浮力的概念以及阿基米德原理、物體的浮沉等知識.

系統(tǒng)學(xué)習(xí)前，大部分學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)中 “漂浮在液體表面的物體會受到浮力”、“水中向下沉的物體不受浮力”的這些前概念影響著他們對浮力的認(rèn)識，因此可以通過實(shí)驗(yàn)演示來建立浮力的概念.觀察事先準(zhǔn)備好的木塊、蠟塊和鐵塊在水中的浮沉現(xiàn)象，此時前概念中的“漂浮的物體會受到浮力”對浮力學(xué)習(xí)是有價值的，問題就出現(xiàn)在“下沉的物體不受浮力”.為了使學(xué)生能認(rèn)識到浮力是所有浸在液體中的物體都會受到的向上托的力，這里可以設(shè)計一個對比實(shí)驗(yàn)（圖1）：用手托鐵塊使彈簧秤示數(shù)減小，再將鐵塊浸沒到水中，學(xué)生就會發(fā)現(xiàn)彈簧秤示數(shù)也會減小，通過兩次演示實(shí)驗(yàn)的對比讓學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)自己對浮力不科學(xué)的理解，從而改變以前的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，接受浮力的概念.同時也學(xué)會了用稱重法測量浮力的大小.

2.化繁為簡，巧用簡筆畫

浮力一章的內(nèi)容是在學(xué)過質(zhì)量、密度、力、二力平衡、液體內(nèi)部壓強(qiáng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行研究的，其中物體的浮沉一節(jié)，內(nèi)容多難理解，為避免學(xué)生上課只忙著記筆記不聽講，可以在教學(xué)過程中適量將文字板書用簡筆畫來替代，將板書化繁為簡（圖2）.心理學(xué)表明，人對圖畫的識記強(qiáng)于對文字的識記，通過圖像的直觀作用，可以幫助學(xué)生理解物體的浮沉.

3.掌握方法，學(xué)會學(xué)習(xí)

在浮力章節(jié)的教學(xué)過程中，對于綜合性較強(qiáng)的內(nèi)容，就要求學(xué)生必須掌握學(xué)習(xí)方法、學(xué)會學(xué)習(xí).就“浮力的計算”而言，通常題目中會涉及四種計算方法，但這些方法安排在不同的新授課上講解，大部分學(xué)生在上完課后對這部分內(nèi)容并沒有形成一個系統(tǒng)的知識體系，因此，教師就應(yīng)幫助學(xué)生歸納總結(jié)出四種計算浮力的方法，分別是利用阿基米德原理計算（公式法）、利用漂浮或懸浮條件計算（平衡法）、利用兩次測重之差計算（稱重法），以及用壓力差法計算（壓力差法）.但上述四種計算浮力的基本方法中，并非在任何情況下這些方法都能單獨(dú)用來求解浮力問題，此時可以教學(xué)生用表格的形式歸納總結(jié)每種方法的適用條件（表1）.

事實(shí)上，浮力規(guī)律都是科學(xué)家從生活事實(shí)的分析中概括出來的，因此浮力的教學(xué)應(yīng)該結(jié)合物理現(xiàn)象和生活實(shí)際，設(shè)計出合理的方法轉(zhuǎn)變學(xué)生的前概念，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，將冗雜的浮力知識進(jìn)行歸納總結(jié)，讓學(xué)生能夠掌握方法學(xué)會學(xué)習(xí).浮力的學(xué)習(xí)應(yīng)如此，其他亦如此.