關(guān)于初中物理物體的浮沉條件及應(yīng)用的教學(xué)論述

汪世鵬

摘要：初中物理教學(xué)中，學(xué)生既要掌握理論知識和公式定理，又要掌握學(xué)習(xí)技巧，能夠應(yīng)用物理知識解決生活實際問題。本文首先指出初中物理對學(xué)生能力培養(yǎng)的要求，然后以《物體的浮沉條件及應(yīng)用》為例，介紹了問題教學(xué)法和實驗教學(xué)法的應(yīng)用，并對教學(xué)活動進行反思總結(jié)，以供同行參考。

關(guān)鍵詞：初中物理;能力要求;問題教學(xué)法;實驗教學(xué)法;教學(xué)反思

中圖分類號：G633.7 ?文獻標識碼：A文章編號：1992-7711（2021）14-065

一、初中物理對學(xué)生能力培養(yǎng)的要求

初中物理教學(xué)中，要求學(xué)生具備以下能力：①認真觀察能力。觀察內(nèi)容包括自然現(xiàn)象、身邊事物、課堂實驗，只要和物理相關(guān)的要素均是觀察對象，學(xué)生認真觀察后，才能善于思考，更好地學(xué)習(xí)掌握物理知識。②閱讀分析能力。一方面是對教材進行閱讀，真正吃透教材，不能存在一聽就懂、一做就錯的情況;另一方面是對題目進行分析，明確已知條件和未知條件，聯(lián)想解題需要的知識點，避免形成思維定式。③語言表達能力。學(xué)生會做題，還要正確表達出解題過程，盡量使用物理語言，確保邏輯清晰、思路明確，這就要求學(xué)生具有良好的語言表達能力[1]。④實驗操作能力。對物理現(xiàn)象進行解釋、對公式定理進行理解時，物理實驗是一個重要的方法。要求學(xué)生能規(guī)范實驗操作，可自主設(shè)計實驗方案，并完成數(shù)據(jù)計算過程，得到正確的結(jié)論。⑤科學(xué)探究能力。探究能力貫穿在知識學(xué)習(xí)、解題、實驗等各個環(huán)節(jié)，要求學(xué)生樹立質(zhì)疑精神，能從表象看到本質(zhì)，關(guān)注物理現(xiàn)象背后的原理，實現(xiàn)知識的融會貫通和合理運用。

二、《物體的浮沉條件及應(yīng)用》教學(xué)目標

《物體的浮沉條件及應(yīng)用》課程中，是浮力章節(jié)的重要組成部分，從整個初中物理知識框架上看，本課程是對力學(xué)知識的一次綜合運用[2]。其教學(xué)目標如下：第一，通過教學(xué)活動，要求學(xué)生觀察物體的浮沉現(xiàn)象，從受力分析的角度判斷物體的浮沉情況;第二，掌握物體的浮沉條件，并科學(xué)解釋浮沉現(xiàn)象，了解浮力對人們生產(chǎn)和生活的影響;第三，理論聯(lián)系實際，通過學(xué)以致用，初步認識到科學(xué)技術(shù)對人類社會發(fā)展的作用。

結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗，《物體的浮沉條件及應(yīng)用》課程的教學(xué)重點，是對上浮、下沉、懸浮、漂浮四種狀態(tài)進行分析和判斷;教學(xué)難點是物體處于不同浮沉狀態(tài)時，對浮力、重力、密度等進行比較。

三、問題教學(xué)法的應(yīng)用

問題教學(xué)法，是將教材知識點以問題的形式呈現(xiàn)出來，讓學(xué)生帶著問題思考，在解決問題的過程中掌握知識、培養(yǎng)技能[3]。教學(xué)時，要求教師有意創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學(xué)生的探索欲望，推動課堂教學(xué)活動進行下去。以《物體的浮沉條件及應(yīng)用》為例，教學(xué)過程如下：

1.導(dǎo)入環(huán)節(jié)

利用多媒體，播放漂浮的輪船、懸浮的潛水艇、沉底的石頭、上浮的木頭等圖片，讓學(xué)生觀察這些圖片的特點。然后提出問題：將一個鐵塊丟進水中，鐵塊肯定會下沉，為什么輪船是鐵卻不會下沉呢？類似的，潛水艇為什么能懸浮在水中？石頭為什么會下沉到水底？木頭為什么能上浮？根據(jù)這些問題，明確本節(jié)課的教學(xué)目標：物體的浮沉條件和什么有關(guān)？

2.講授環(huán)節(jié)

通過兩個演示實驗，完成知識的講授過程。

演示1：教師準備3個乒乓球，第1個內(nèi)部裝滿橡皮泥;第2個內(nèi)部裝一些橡皮泥;第3個內(nèi)部是中空的。教師將3個乒乓球浸在水中，然后松手觀察浮沉變化。學(xué)生會看到，乒乓球有的上浮，有的下沉，有的懸浮。教師提出問題：從受力的角度進行分析討論，為什么乒乓球會有浮沉？此時可以小組合作討論，學(xué)生表達自己的觀點，并對乒乓球浮沉狀態(tài)進行受力分析，可以得到：①浮力大于重力時（F浮>G），物體會上浮;②浮力小于重力時（F浮

演示2：教師事先準備一枚雞蛋，將其放在水杯底部，然后逐漸向杯子內(nèi)加鹽，可以看到雞蛋逐漸上浮，最后露出水面。教師提問：雞蛋本來沉在水底，為什么會上浮？學(xué)生在受力分析的基礎(chǔ)上，聯(lián)系到水的密度、物體的密度、水的體積等知識點，經(jīng)過討論后得出答案：浮力大小與排開液體的體積、密度有關(guān)，在水杯內(nèi)加鹽，鹽水的密度變大，雞蛋受到的浮力也變大，所以最終上浮至水面。教師進行匯總，實心物體的F浮=ρ液gV排，G=mg=ρ物gV物，物體浸入水中時，V排=V物，此時比較物體的浮沉，也就是比較ρ液和ρ物的大小，見下表1。

3.鞏固環(huán)節(jié)

教師：物體的浮沉條件在生活中應(yīng)用廣泛，例如輪船、潛水艇、氣球飛艇等。大家都知道他們是什么原理嗎？

第一，輪船。輪船是鐵做的，為什么不會沉入水底呢？通過一個小實驗進行理解，讓學(xué)生用橡皮泥捏成任意形狀，看誰能將橡皮泥漂浮在水面上，而且橡皮泥內(nèi)部能裝小豆子。學(xué)生在動手操作中會發(fā)現(xiàn)，要想滿足漂浮和裝小豆子兩個條件，將橡皮泥做成內(nèi)部空心就可以。在水中，橡皮泥排開液體的體積變大，大于重力就能漂浮起來;而且排開液體的體積越大，裝豆子的數(shù)量也就越多。教師總結(jié)：輪船也是這個道理，制造時采用空心法，增大可以利用的浮力?？招妮喆砰_水的體積增大，從而浮力增大，使它能浮在水面上。因此，輪船大小常用排水量表示，也就是滿載時排開水的質(zhì)量。

第二，潛水艇。教師：潛水艇是如何實現(xiàn)上浮和下潛的呢？此時可以播放潛水艇的影像資料，讓學(xué)生看到潛水艇上浮或下沉?xí)r的操作方法。學(xué)生觀看視頻后回答：潛水艇上浮時，將內(nèi)部液體排出來，減少自身重力;下潛時，吸水進入潛水艇內(nèi)部，增加自身重力。教師總結(jié)：潛水艇通過改變自身重力，來實現(xiàn)上浮和下潛。

第三，氣球飛艇。氣球飛艇并不在水中，它又是如何實現(xiàn)升高和降低的呢？對于這個問題，先讓學(xué)生進行思考，然后播放氣球飛艇的飛行影像，從而完善答案，即：空氣也有浮力，和水的作用類似，氣球飛艇利用空氣的浮力升高和降低。教師總結(jié)：氣球飛艇里充的氣體，密度小于空氣，例如氫氣、氦氣、熱空氣等。在一定范圍內(nèi)，充入這些氣體，氣球飛艇就能升高;排出這些氣體，氣球飛艇就能降低。

4.作業(yè)環(huán)節(jié)

要求學(xué)生理解并記憶物體的浮沉條件，利用浮沉條件解釋密度計的原理。

四、實驗教學(xué)法的應(yīng)用

實驗教學(xué)法是使用一些設(shè)備和材料，通過控制實驗條件，觀察實驗對象的變化，從實驗現(xiàn)象中獲得知識或驗證知識[4]。和口頭講解相比，實驗教學(xué)法將理論和實踐相結(jié)合，能培養(yǎng)學(xué)生的動手動腦能力，在物理教學(xué)中比較常用。以《物體的浮沉條件及應(yīng)用》為例，教學(xué)過程如下：

實驗1：鹽水選種

準備一些小西紅柿，將其放在盛水的燒杯內(nèi)，會發(fā)現(xiàn)西紅柿下沉，如何采用最簡單的方法，讓西紅柿上浮呢？教師為學(xué)生提供實驗器材和材料，讓學(xué)生動手嘗試，從而發(fā)現(xiàn)加鹽可以讓西紅柿上浮。教師進行講解：西紅柿從下沉變上浮，實際上是浮力變大了，而浮力變大的原因，是液體的密度變大了。然后要求學(xué)生畫出受力圖，分別表示西紅柿下沉和上浮時的受力情況，總結(jié)哪些條件沒變，哪些條件變了。最終教師進行拓展：古代科學(xué)技術(shù)并不發(fā)達，人們學(xué)會了鹽水選種，從中挑選出顆粒飽滿的種子。配合實驗演示：將一把花生米放進鹽水中，會發(fā)現(xiàn)飽滿的下沉，癟的壞的上浮。

實驗2：輪船吃水

將牙膏皮放在水槽內(nèi)，會發(fā)現(xiàn)牙膏皮直立在水中;往牙膏皮內(nèi)逐漸加一些沙粒，會發(fā)現(xiàn)牙膏皮緩慢沉入水底，先后出現(xiàn)懸浮、漂浮、下沉等情況。實驗完成，讓學(xué)生畫出受力圖，從而感受物體浮沉關(guān)系。最終教師進行拓展：輪船空載時，吃水線假設(shè)為A;工人向輪船上搬運貨物，輪船就會逐漸下沉，滿載時吃水線假設(shè)為B。通過計算吃水線A、B之間的高度差，就可以得到貨物的裝載量。

五、教學(xué)反思

教學(xué)過程中，不論是問題教學(xué)法，還是實驗教學(xué)法，最終的目的都是達到預(yù)期教學(xué)目標。要想提高課堂效率和教學(xué)成果，應(yīng)注意以下幾點：

1.激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

任何學(xué)科，興趣都是學(xué)好課程的基礎(chǔ)，初中物理也不例外。教師在設(shè)計教學(xué)方案時，應(yīng)該充分掌握學(xué)情，結(jié)合教學(xué)任務(wù)、能力培養(yǎng)目標，將學(xué)生的興趣點融入教學(xué)活動中[5]。例如：教學(xué)引入環(huán)節(jié)提出高質(zhì)量的問題，知識點講解時利用影像資料，介紹物理現(xiàn)象時配合實驗演示等。這些做法均能吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)求知欲望，讓學(xué)生帶著興趣學(xué)習(xí)。

2.注重動手操作

《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》中，提出6大核心素養(yǎng);具體到初中物理學(xué)科，包含了科學(xué)精神、學(xué)會學(xué)習(xí)、實踐創(chuàng)新三個方面[6]。實驗既是學(xué)習(xí)過程，也是學(xué)習(xí)方法，面對實驗中出現(xiàn)的問題，能培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，提高問題解決能力?！盎钗锢怼苯虒W(xué)理念，主張的是活學(xué)、活教、活用，注重動手操作，學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識時，能從感性認識提升到理性認識。

3.貼近實際生活

物理和生活密切相關(guān)，是對生活現(xiàn)象的科學(xué)總結(jié)。初中物理教學(xué)中，教師應(yīng)該貼近學(xué)生的實際生活，例如：使用生活中的物品設(shè)計實驗，拿生活中常見的現(xiàn)象進行舉例，讓學(xué)生利用物理知識原理解決生活問題等。

綜上所述，初中物理教學(xué)中，要培養(yǎng)學(xué)生的認真觀察、閱讀分析、語言表達、實驗操作和科學(xué)探究能力。文章以《物體的浮沉條件及應(yīng)用》課程為例，介紹了問題教學(xué)法和實驗教學(xué)法的應(yīng)用。教學(xué)活動中，只有激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、注重動手操作、貼近實際生活，才能得到學(xué)生的認可和支持，提高教學(xué)效率和成果。

參考文獻：

[1]陳丹.基于“目標-評價-教學(xué)”一致性的《物體浮沉條件及應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計[J].文存閱刊，2020（26）：76-77.

[2]吳立東.初中物理《物體的浮沉條件及應(yīng)用》的教學(xué)探索[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2020（8）：35-39.

[3]吳征勇.注重物理實驗在教學(xué)中的作用——以《物體的浮沉條件及應(yīng)用》教學(xué)為例[J].新課程·上旬，2014（5）：74-75.

[4]楊雄生，杜玉萍，申海英.在“玩中學(xué)”“學(xué)中玩”的教學(xué)中尚需注意什么——談?wù)劤踔小拔矬w的浮沉條件及應(yīng)用”的教學(xué)[J].物理通報，2014（7）：41-44.

[5]陳紅.《物體的浮沉條件及其應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計及反思[J].數(shù)理化解題研究，2018（5）：54-55.

[6]王天恩.基于核心素養(yǎng)的初中物理課堂教學(xué)有效性研究[J].科學(xué)咨詢，2020（33）：215.

（作者單位：甘肅省永登縣苦水鎮(zhèn)南峰初級中學(xué)，甘肅 永登 730304）