阿基米德教学难点及突破方法

广东省深圳市深圳实验学校 樊 静

阿基米德原理是初中物理教学的重点也是难点，从知识结构上看，需要用到“二力平衡、力的合成、压强、密度及体积等”，这些知识依据不同层次分为概念、辨别和规则，而这些不同水平的智慧技能的综合堆积往往会导致学生难学易错。

从教学内容本身看。阿基米德原理涉及的物理量多，且各物理量之间易引起混淆，如

G排易于G物混淆，ρ液与ρ物易混淆，V排易于V物混淆等，这些都给学生进一步学习阿基米德原理设下了障碍。

从教学模式看：如果教学时忽略用实验探索物理规律的程序及必要的讲解，那么由于学生缺乏对规律的正确深刻的认识，一旦遇到新的问题，学生就无从入手，能力得不到提高，无疑增加了学生学习物理的畏惧心理，在主观上增加了教学难度。

从学生思维情况分析：初中学生的思维大多以具体形象思维为主，然后逐步过渡到抽象逻辑思维。初中学生的物理思维基本上还处在具体运算阶段，这个阶段的思维一般还离不开具体事物的支持，思维还要依靠物体、实物和能观察到的事物来进行，不能依靠词语、假设等来进行。因此，教学的突破口就应当选在如何通过恰当地处理教材内容，选择合适的教学方法，从而使学生的思维水平与教材要求相吻合上。

综合以上因素，我们认为在阿基米德原理一节中，就需要特别强调采用直观教学手段，让学生通过观察，并分析一系列具体的数值，从而自己“发现” 阿基米德原理。

阿基米德原理这一节的重点也是难点就是“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”这个探究实验。采取学生分组实验的教学模式有利于学生通过自身观察并分析数值，自己得出结论。但是为了学生更有效地进行自主实验，一定要指导学生进行实验设计。

首先提出问题：上节课我们已经知道浮力大小跟物体浸在液体中的体积、密度有关。那么怎么计算浮力的大小呢？按照图1所示第一步先称量物体所受重力，第二步测量物体完全浸入水中时弹簧秤的读数。然后引导学生观察并分析两种现象：一是弹簧秤的示数减小了，二是同时溢水杯中溢出了一定量的水。启发学生思考：这两种现象之间一定有一种关系？为什么这样说呢？因为水溢出是由于物体浸人杯中引起的，而弹簧秤示数减小也是由于物体浸人杯中而引起的。既然两个现象都是由于物体浸入水中引起的，那么这两种现象就必定有联系.我们可以初步猜想：这两种现象所产生的效果可能是相等关系。猜想是否正确呢？必须通过实验来验证。

引导学生设计好表格后进行分组实验，我们已经学习过如何使用弹簧测力计测量物体受到的浮力，那么如何测量物体排开液体的重力呢？

按照教材安排该实验所以第三步：称量溢水杯溢出水的重。教材是采用先称出小桶与排出水的重，然后再称出空桶的重来求出石块浸入水中排出的水重。这样就增加了思维的负担。可以这样加以改进：不用小桶，直接用一不漏水的薄塑料袋盛溢水杯溢出的水。因塑料袋的自重非常小，近似为零，在实际误差的范围内可以略去。用弹簧秤称出的塑料袋中的水重，就是溢水杯溢出水的重，从而验证了猜想：即物体受到的浮力的数值跟它排开的液重的数值相等。从而得出阿基米德原理的表述及其公式。然后，再由教师带领学生一起验证阿基米德原理在物体（木块）部分混入液体（水）中是否成立。这样安排体现了逻辑的简单性，使学生更易于接受，更体现了一个深刻的教学思想——即按照由特殊（从一种情况得出定律）到一般（再通过第二种情况进行验证）的认识规律来进行教学。

教师演示实验上，可以从教具上进行改进，如图2所示为对比式“阿基米德原理”演示器，该装置主要找两只弹簧秤，然后在两只弹簧秤的刻度盘上贴纸条，弹簧秤下分别悬挂物体与接水杯，待静止后在之中所对位置分别标出零刻度，在零刻度的上下补出刻度值。这样设计，两只改制后的弹簧，一只测浮力(指针上移)，另一只测排开液体的重力（指针下移），测量一次，无需记录与计算，能立即得出结论。利用该装置演示实验，直观性强，便于学生理解。