初中物理浮力教學的有效策略研究

杜威

【摘要】要提高初中物理浮力知識的教學有效性，需要教師掌握浮力教學要求與特點，加強浮力知識的教學設(shè)計，全面分析學生對該部分知識學習困難的原因，樹立正確的教學理念，立足核心素養(yǎng)培養(yǎng)教學，掌握浮力問題的分類，幫助學生全面構(gòu)建知識體系，運用多種方法施教，加強實驗和例題教學，注重培養(yǎng)學生物理思維能力，才能促進浮力知識教學成效的提高.

【關(guān)鍵詞】初中物理;浮力教學;教學策略

浮力是初中物理學習的重要知識，它對提高學生物理學科核心素養(yǎng)具有重要意義，浮力部分的內(nèi)容涉及物理知識點多、綜合性強，而且許多學生對浮力知識的理解存在較多問題，因而浮力知識的教學成為初中物理教學的難點之一.要提高初中物理浮力教學的有效性，需要教師加強教學設(shè)計，全面掌握教學重點與難點，針對學生學習困難的原因，采用有效策略才能實現(xiàn)浮力教學目標.

1 浮力知識的課標要求與教學特點

1.1 新課標對浮力教學的要求

要實現(xiàn)初中物理浮力知識的有效教學，需要教師掌握新課標中對浮力教學的要求.新課標對初中物理浮力知識的總體教學目標是：通過運用實驗教學方式讓學生全面認識浮力的概念，能夠自主探究影響浮力大小的多種因素，掌握阿基米德原理，能夠讓學生運用所學知識解釋生產(chǎn)與生活中的浮力現(xiàn)象和了解其沉浮原理.通過對課標的分析，可總結(jié)出如下教學要求：一是新課標對浮力知識本身的教學要求有所降低，但是對浮力知識的規(guī)律探究和應用要求明顯提高;二是強調(diào)要從知識教學向培養(yǎng)學生物理學科核心素養(yǎng)轉(zhuǎn)變，重視提高學生探究物理學習能力;三是要激發(fā)學生物理學習興趣，重視非智力因素在教學中的作用，注重滲透前沿科學技術(shù)知識與理念，促進學生科學素養(yǎng)發(fā)展.

1.2 初中物理浮力的教學特點

浮力知識的教學具有如下特點：一是浮力知識具有較高的抽象性.浮力現(xiàn)象在生活中隨處可見，但浮力的大小不能從觀察中直接得出，需要經(jīng)過抽象、分析、總結(jié)才能得出;二是知識的綜合性強.要學好浮力知識，需要掌握質(zhì)量、密度、壓強與壓力、二力的平衡等知識，而且浮力大小的計算靈活多變，對學生的綜合能力要求高;三是浮力知識學習涉及多種學習方法.在探究浮力知識中要運用到比較法、類比法、變量控制法、猜想難法、等效代替法等科學方法，對學生思維能力要求高;四是浮力知識與生活聯(lián)系密切.浮力在生產(chǎn)、生活中常見，有利于將浮力知識應用于現(xiàn)實生活中.

2 浮力知識學習的困難及原因分析

2.1 浮力知識學習的重點與難點

由于八年級學生首次學習浮力知識，在之前許多學生受生活中一些現(xiàn)象的影響，認為物體受到的浮力大小與其重量、形狀、液體多少與深度、是否空心等有關(guān)，形成了不正確的前提概念，主觀地認為只要是輕的、空心的、水量多就能產(chǎn)生大的浮力，沒有把物體浮力大小與排開液體的多少相聯(lián)系，因此針對學情和教材內(nèi)容應把如下兩個問題作為教學的重點與難點：一是要把對“一切浸在液體中的物體都會受到浮力”的理解作為教學重難點之一;二是把對“浸在液體中的物體是否受到浮力”該問題的理解作為教學重點與難點之二.這兩個問題的突破有利于學生建立正確的浮力概念.

2.2 浮力知識學習的困難與原因

初中學生在浮力知識學習中出現(xiàn)的困難主要由以下原因所致：一是受不正確前概念的干擾.初中學生在學習浮力知識前，或多或少會受到不正確的浮力概念的干擾，使學生對正確的浮力概念的理解產(chǎn)生消極影響;二是對浮力的概念認識不深入.要形成正確的物理概念，需要建立在豐富的感性認識基礎(chǔ)上，一些學生在浮力知識學習中主要是從教材中認識和理解浮力，對許多浮力現(xiàn)象并沒有深入的感性認識，影響了對抽象的浮力概念的理解;三是受思維定勢和相似知識的影響.許多學生在學習浮力知識前，形成了單因素分析問題思維定勢，同時還會受到“液體壓強隨深度增加而變大”的影響，錯誤地認為浮力也會受物體下潛深度的增加而變大，容易出現(xiàn)概念混淆的問題;四是不正確的教學理念與方法，使許多學生只注重習題練習，機械理解與應用浮力概念與規(guī)律，學習缺乏深度.

3 初中物理浮力有效教學實施策略

3.1 立足核心素養(yǎng)培養(yǎng)，樹立正確教學理念

通過對初中物理新課標和各地中考物理試題的分析可看出，物理教學越來越重視對學生學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，要提高初中物理浮力教學成效，需要教師立足物理學科核心素養(yǎng)培養(yǎng)和樹立正確的教學理念來開展物理浮力教學.

一是科學設(shè)計浮力核心素養(yǎng)培養(yǎng)教學目標.在浮力知識教學時應設(shè)計如下學科核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標：①知識維度.要讓學生理解浮力的概念及其產(chǎn)生原因，掌握利用彈簧測力計測量浮力大小，掌握浮力大小的影響因素;理解阿基米德定律和掌握浮力計算方法;理解物體沉浮條件，并能通過受力分析進行物體沉浮判斷;②方法維度.要讓學生掌握浮力知識探究實驗的方法，提高實驗探究能力;③應用維度.能夠運用所學浮力知識分析解釋生活中的浮力現(xiàn)象，提高物理學習信心.

二是樹立“兩點一線”的浮力教學理念.要提高初中物理教學有效性，需要樹立科學正確的教學理念.①要把物體所處的狀態(tài)當成學習浮力知識和解決浮力問題的出發(fā)點;②要把浮力產(chǎn)生的原因和阿基米德定律兩個知識點結(jié)合作為浮力知識運用的立足點;③要把重力分析作為浮力知識學習和解決問題的主要線索.樹立這樣的教學理念，符合初中學生的思維特點，有利于降低對浮力知識的理解難度和提高解決浮力問題的能力.

3.2 全面掌握教學內(nèi)容，構(gòu)建系統(tǒng)知識體系

浮力知識的教學內(nèi)容綜合性強，涉及的知識點多，這就要求教師全面掌握浮力知識的教學內(nèi)容，幫助學生構(gòu)建系統(tǒng)的浮力知識體系，才能提高浮力教學有效性和學生應用浮力知識解決問題的能力.

一是重視浮力與重力知識的結(jié)合教學.重力在浮力知識學習和解決問題中起著重要作用，也是浮力知識教學的主要線索，因此在浮力教學中要重視把浮力與重力相互結(jié)合進行教學.重點要讓學生掌握物體在五種狀態(tài)下浮力與重力的關(guān)系：①漂浮狀態(tài)（物體部分浸在液體中）時，F(xiàn)浮=G物;②懸浮狀態(tài)（物體全部浸在液體中）時，F(xiàn)浮=G物;③沉底狀態(tài)（物體全部浸在液體中）時，F(xiàn)浮G物;⑤物體在液體中的下沉過程中，F(xiàn)浮>G物.

二是重視浮力與密度知識的結(jié)合教學.根據(jù)阿基米德定律可得出浮力公式F浮=ρ液gV排，從公式可看出浮力與液體密度存在重要關(guān)系，在該知識點教學中，應讓學生掌握三種情況下浮力與液體密度的關(guān)系.①當ρ液>ρ物時，F(xiàn)浮=G物，此時浮力大小與液體密度無關(guān);②當ρ液<ρ物時，F(xiàn)浮=ρ液gV排，此時浮力大小與液體密度有關(guān)，呈現(xiàn)正比關(guān)系;③當ρ液=ρ物時，F(xiàn)浮=G物，此時浮力大小與液體密度無關(guān).該知識點在浮力實驗教學中應用較多.

三是重視浮力與二力平衡知識的結(jié)合教學.在前一章的“力與運動”教學中，學生已經(jīng)掌握了“二力平衡”知識，當物體在液體中處于漂浮或懸浮狀態(tài)時，物體受到的浮力與其重力大小相等，方向相反.

四是重視浮力與液體壓強、壓力知識的結(jié)合教學.由于物體在液體中上下表面之間存在著一定的壓強（壓力）差，從而使物體產(chǎn)生浮力.但是當物體排出液體的體積發(fā)生變化時，容器底部受到的壓強（壓力）產(chǎn)生變化，此時浮力也會隨之而變.

五是重視浮力知識的綜合應用教學.浮力知識綜合應用是將浮力知識與多方面知識融合應用，它是浮力教學的重點和難點問題.在這個知識點教學時，要注重利用幾何圖形和數(shù)形結(jié)合思想、浮力公式來尋找各變量之間的關(guān)系，列出等量關(guān)系式，才能有效解決問題.

3.3 重視浮力實驗探究，運用多種方法教學

物理是以實驗為基礎(chǔ)的學科，在浮力知識的教學中也要重視實驗教學的作用，通過讓學生進行浮力實驗探究，能增強學生對浮力知識的感性認識，有利于深入理解浮力知識.同時要提高浮力教學的有效性，還要注重運用多種方法開展教學.

一是重視讓學生開展浮力實驗探究.為了有效突破浮力教學中重點和難點問題的教學，教師要重視讓學生開展浮力實驗探究，通過實驗探究既能讓學生獲得對浮力知識的更多正確的感性認識，又能有效消除學生對浮力不正確的前提概念，有利于學生深入牢固掌握浮力知識.例如，可利用兩個大的燒杯或其他容器、自來水和濃鹽水、雞蛋或用橡皮泥做成的圓球等實驗器材，讓學生把每一個雞蛋分別放入不同液體中，觀察雞蛋受到的浮力與液體密度、液面上升或體積變化情況，就能讓學生容易掌握浮力與液體密度、排開液體積三者之間的關(guān)系，而且實驗簡單易操作，能起到很好的教學效果.

二是運用多種方法開展浮力教學.為了提高浮力教學有效性，教師要根據(jù)教學需要或不同的教學情況靈活運用多種方法教學.例如，可利用“壓力差法”教學，當物體浸入到液體中時，可根據(jù)物體上下表面受到的壓力（壓強）差來計算物體受到的浮力;可利用“彈簧計穩(wěn)重法”進行浮力實驗教學，當物體懸浮或沉入液體中時，通過利用該方法，能讓學生直觀地看到浮力的大小;利用“二力平衡法”理解浮力，物體懸浮、全部浸入、沉底等情況下達到平衡時，都可以通過對物體進行受力分析來計算浮力，該方法也是理解和解決浮力問題的常用方法;還可以通過信息技術(shù)方法進行浮力知識教學，能激發(fā)學生浮力知識學習興趣，取得良好教學成效.

3.4 培養(yǎng)物理思維能力，提高浮力解題能力

利用浮力知識進行物理解題既是教學的重點，也是教學的難點，這就需要教師加強學生物理思維能力培養(yǎng)，通過對浮力典型例題的講解，幫助學生總結(jié)浮力解題的方法，以此來提高學生浮力知識的解題應用能力.

一是通過習題變式教學培養(yǎng)學生物理思維能力.通過對浮力典型例題的“一題多變”或“一題多解”教學，能培養(yǎng)學生靈活的物理思維能力，達到提高學生解題能力的目的.

例如 基本題：“三個實心小球體積相同，在盛放液體的燒杯中處于液面、液體中、底部三個不同的位置，說明三個小球受到的浮力關(guān)系？”針對此題可進行變式訓練：“三個實心小球質(zhì)量相同，在盛放液體的燒杯中處于不同的位置，說明三個小球受到的浮力關(guān)系？”此題中將原來的“體積相同”變成“質(zhì)量相同”，通過這樣的習題變式教學，能培養(yǎng)學生靈活的物理思維能力，還能使學生從“多變”的條件中發(fā)現(xiàn)“不變”的規(guī)律.

二是重視浮力解題方法總結(jié).提高浮力解題能力.浮力知識的解題可以運用多樣化的方法，要提高學生的浮力解題能力，教師要注重引導學生總結(jié)浮力解題方法，以此促進學生物理解題能力提升.例如，容器中液面升降問題是浮力解題中的典型應用問題之一，當容器中放入一個或多個物體時，液面會上升或因為排出液體導致液面下降，在解題此類題目時，可讓學生分別運用“整體法”、“比較法”、“推理法”、“換元法”、“恒值法”、“液體果凍法”進行解題，多種解題方法的運用，能幫助學生總結(jié)出此類題目的解題方法，從而提高學生浮力解題能力.

4 結(jié)語

綜上所述，浮力知識是初中物理學習的重要內(nèi)容，由于該知識涉及知識點多、綜合性強，學生在學習中存在一定困難，要提高浮力知識的教學有效性，需要教師掌握浮力教學要求與特點，加強教學設(shè)計，深入分析學生學習困難的原因，立足浮力知識中的學科核心素養(yǎng)教學，幫助學生全面構(gòu)建浮力知識體系，注重綜合運用多種方法教學，重視思維能力培養(yǎng)，才能提高初中物理浮力知識教學成效，從而使學生深入掌握浮力知識，提高浮力知識應用能力.

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