基于能力進階的初中物理復習

摘?要：物理核心素養(yǎng)是學生通過物理學習形成的必備品格和關鍵能力。要培養(yǎng)學生的學科能力教師需要設計教學活動提高學生的學科知識概括能力，使學生的學科德育與智力得到發(fā)展。作為物理教師更要注重學生物理學科能力的培養(yǎng)，關注物理觀念、科學思維、探究能力以及創(chuàng)新精神的統(tǒng)一，提高學生的物理核心素養(yǎng)。本文以“浮力”復習課為例，通過實驗、視頻、典型例題等方式，提高學生的思維能力和綜合運用知識的能力，幫助學生突破能力進階，也為老師優(yōu)化教學設計提供參考。

關鍵詞：核心素養(yǎng);思維能力;能力進階;優(yōu)化教學

教學中從學生的認知與理解、應用生活實踐、對知識進行遷移創(chuàng)新等方面來培養(yǎng)學生的物理學科能力?！读x務教育物理課程標準》認知性目標分為了解、認識、理解三個遞進層次，本章要求：通過實驗認識浮力、探究浮力大小與哪些因素有關、知道阿基米德原理、運用物體的沉浮條件說明生產(chǎn)、生活中的一些現(xiàn)象。

滬科版第九章浮力安排在力、重力、摩擦力、力的平衡、壓強等知識之后，是力學的重要部分，主要內(nèi)容包括浮力的定義及產(chǎn)生原因、影響浮力大小的因素、阿基米德原理以及物體的浮沉條件及其應用，是對力學知識的深化與延伸。中考前總復習，教師應根據(jù)初中生的發(fā)展特點積極探究合適的教學方法，突出學生學習的主體地位，提高學生的學習興趣，促進學生能力進階。

教學中教師應注意激發(fā)學生的創(chuàng)新能力，提高學生善于思辨的能力，培養(yǎng)學生獨立思考和勤于探究的學習習慣。教師可以創(chuàng)設相關情景，引導學生設計實驗方案，促進學生高階思維能力的發(fā)展，從而幫助學生實現(xiàn)能力進階。

一、 實驗導入，理解浮力的定義;

老師演示實驗（稱重法測浮力），讓學生觀察實驗引入課題，使學生進一步理解浮力的定義。結(jié)合練習題“一個重力為12N的金屬塊掛在彈簧測力計下，使其浸入水中，如果金屬塊的一半體積浸入水中，這時彈簧測力計的示數(shù)為10N，此時金屬塊受到水的浮力大小為?N。如果將金屬塊全部浸沒水中（金屬塊不接觸容器底部），則金屬塊所受浮力大小為?N，此時彈簧測力計的示數(shù)為?N”，使學生能靈活運用稱重法及變形公式解決實際問題。本節(jié)課從實驗引入，能使學生對浮力有清晰的認識，理解得透徹，激發(fā)了學生的學習興趣，層層遞進，從生活中的現(xiàn)象引申到物理學原理，通過概括論證學生掌握物理概念和規(guī)律，在此基礎上逐步將分散的知識內(nèi)容進行關聯(lián)整合，實現(xiàn)知識的系統(tǒng)化和結(jié)構(gòu)化。

二、 建模引導，理解浮力產(chǎn)生的原因;

先指導學生觀察171頁圖9-5，老師指導分析，水對立方體的上、下、前、后、左、右六個表面都有壓強，因為立方體的前后、左右相對應的面積相等，所以立方體的前后、左右的兩側(cè)面受到的壓力大小相等、方向相反，受力平衡;因為同種液體壓強隨深度的增加而增大，上、下兩個表面，深度不同，水的壓強不同，下表面受到水向上的壓力F1大于上表面受到水向下的壓力F2，水對立方體向上和向下的壓力差就是浮力產(chǎn)生的原因。老師對此進行建模引導，使學生理解浮力產(chǎn)生的原因。

觀察是進行概括論證的基礎，引導學生善于觀察，通過觀察分析和解釋相關物理現(xiàn)象，運用物理學科知識和科學思維，解決實際生活問題，培養(yǎng)學生的應用實踐能力。課堂上老師注意引導學生觀察、思考、探究、合作，調(diào)動學生的學習積極性，體現(xiàn)以學生為主體，教師為主導的理念，培養(yǎng)學生的探究能力和創(chuàng)新能力，通過建模思想，促進學生思維發(fā)展。

三、 播放微視頻，再現(xiàn)阿基米德原理;

師：怎樣測出浮力的大小，阿基米德想出了辦法，請同學們翻書到174頁，回顧阿基米德原理。從實驗目的→實驗器材→實驗步驟→實驗內(nèi)容→公式→公式推導，對學生進行思維引導，然后觀看視頻，再現(xiàn)阿基米德實驗探究過程，最后通過實驗探究題，使學生對知識加深理解，提高學生的能力。

阿基米德原理實驗通過實驗視頻再現(xiàn)，帶領學生回顧實驗過程，關注溢水杯的使用和測量誤差的分析，在實驗過程中，學生會有所悟，思想也變得非?；钴S，再經(jīng)過教師的點撥和引導，可以激起學生的創(chuàng)造性思維，提升科學素養(yǎng)，使復習課的效率得到提高。

四、 應用遷移，鞏固提高;

1. 物體所受的重力為5N，體積為4×10-4m3，當它浸沒在水中時，所受的浮力為?N，浮力和重力的合力為?N，方向?。

延伸：物體靜止時受到的合力為多少？引導學生畫受力分析圖，三力平衡，合力為零。

2. 張曉在探究“浮力的大小與物體排開的液體所受的重力有怎樣的關系”時，用石塊、彈簧測力計、空桶、燒杯等進行實驗操作測量，如下圖中a、b、c是其中的三個步驟示意圖，還差一個步驟圖d，才能完成探究任務，則d是測量?。設四個圖中彈簧測力計的讀數(shù)分別是F1、F2、F3、F4，則石塊受到的浮力為?;被排開液體的重力為?;如果關系式?成立，就可以得到著名的“阿基米德原理”。

延伸：如果石塊換成木塊，哪個步驟不同呢？引導學生分析石塊和木塊的不同，當物體的密度大于液體的密度時，物體可以浸沒在液體中，如果去掉拉力，石塊會下沉，最終沉底，三力平衡;如果物體的密度小于液體的密度，物體靜止時漂浮在頁面上，步驟b不同。

3. 如右圖所示，一個重為0.2N的小球被線拉住而浸沒在液體中，如果它受到的浮力是1.8N，則線對球的拉力是（?）

A. 1.8NB. 1.6N

C. 0.2ND. 0N

延伸：如果線斷了，小球會向什么方向運動？小球靜止時處于什么狀態(tài)？（為下節(jié)課做鋪墊）小球靜止時受到的浮力為多大？合力為多大？

4. 一個圓柱體吊在彈簧測力計下，從盛水的燒杯上方某一高度緩慢下降，圓柱體浸沒后繼續(xù)下降，直到圓柱體底面與燒杯底部接觸為止，如圖甲是圓柱體下降過程中彈簧測力計讀數(shù)F隨圓柱體下降高度h變化的圖像。

甲

（1）從圖像分析圓柱體受到的重力為?N;

（2）圓柱體浸沒在水中時，所受到的浮力為?N;

（3）分析圖像BC段，可得出的結(jié)論是：物體浸沒液體之前，浸入液體的深度越深，受到的浮力越?（選填“大”或“小”）;

（4）分析圖像CD段，可得出的結(jié)論是?;

（5）圖乙中能正確表示圓柱體所受浮力與浸入深度關系的是（?）

乙

（6）當圓柱體剛好全部浸沒時，下表面受到水的壓強為?Pa;

（7）根據(jù)有關實驗數(shù)據(jù)，可以計算出圓柱體的密度為?kg/m3。

此題先引導學生分析圖像，理解各物理量之間的關系，使學生理解影響浮力大小的因素，會運用稱重法計算浮力，能結(jié)合壓強的知識，算出圓柱體剛好全部浸沒時，下表面受到水的壓強，并能利用重力和質(zhì)量的關系計算出質(zhì)量，再結(jié)合阿基米德原理的推導公式算出體積，最后求出圓柱體的密度。此題綜合性強，提高了學生的思維能力和綜合運用知識的能力。

延伸：圖乙中能表示圓柱體下表面剛接觸水面到全部浸沒時彈簧測力計的示數(shù)變化與浸入深度關系的是（?）

老師根據(jù)初中生精力集中的特點，課堂預設問題分階段遞進，創(chuàng)設不同的情景，調(diào)動學生的學習積極性，引導學生理解所學知識、應用知識解決實際問題，并能將所學知識遷移創(chuàng)新，提高學生的物理核心素養(yǎng)，體現(xiàn)了能力進階的培養(yǎng)過程。

這節(jié)課從浮力產(chǎn)生的原因到阿基米德原理的深入分析再到浮力計算的動態(tài)分析，以浮力進階為線索，將浮力相關概念關聯(lián)與整合，通過實驗，視頻，典型習題的訓練等方式，使學生理解并掌握浮力的相關知識，增強學生的創(chuàng)新意識，提高學生解決問題的能力，從教學方案、實驗探究、總結(jié)反思三方面綜合闡述有效策略的構(gòu)建，增強課堂教學的效果，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維，體現(xiàn)了老師對學生進階能力培養(yǎng)的過程，由“知”→“點”→“題”→“類”→“法”→“能”，從而提升學生的高階思維能力，培養(yǎng)學生的物理學科素養(yǎng)。

參考文獻：

[1]王天津，張紅巖.注重科學探究體現(xiàn)知識的生成過程：阿基米德原理一節(jié)的教學設計[J].物理教學探討，2018.

[2]徐進.了解浮力的本質(zhì)：準確理解阿基米德原理[J].安徽教育學院學報，2016.

作者簡介：

石彥玲，福建省廈門市，福建省廈門五緣第二實驗學校。