初中物理“浮力”模块教学策略研究

徐 惺

(江苏省常熟市昆承中学锦荷校区 215500)

“浮力”是流体静力学中非常重要的一类基础知识，也是初中物理力学体系中非常重要的组成部分.但是“力学”模块物理知识本身有很强的抽象性、实践性、综合性与繁杂性，增加了学生学习这部分物理知识的难度.特别是在“力学”模块教学中如果只是采取讲授式教学模式，那么会直接影响初中生学习物理知识的兴趣与效果，变革与创新“浮力”模块物理知识的教学模式与方法势在必行.

一、创设良好教学情境，激发学生学习兴趣

在指导学生学习“浮力”模块教学知识期间，为了可以提高学生学习这部分知识的效果，需要注意从激发学生学习浮力部分知识的兴趣入手，科学地创设良好的教学情境，促使他们可以在学习浮力部分物理知识期间可以开展深入而有效地思考.考虑到初中生思维比较活跃，平时会更加喜欢动手操作，所以教师要摒弃以往直接灌输和讲授浮力部分知识的教学理念，灵活地运用视频导入、探究实验等教学情境创设方式方法，为学生创设一个趣味性比较强的物理知识学习情境，有效激发他们学习兴趣，这样可以显著提升了他们学习物理知识的效果.

例如，在“浮力”模块物理新知导入环节中，教师可以采取视频导入的方式，将《世界科学知识》栏目当中关于《飘在水上的铜块》一个节目的视频片段播放给学生，引导学生思考“你们觉得铜块可以漂浮在水面上面吗？那么是何种力量使铜块漂浮起来的？”在观看视频的时候，学生以往的生活经验与观看的视频展示的结果之间形成了矛盾，有效地激发了学生的求知欲和探索欲.然后教师可以继续询问学生：“我们日常生活中有哪些东西可以漂浮在水面之上，你们知道是为什么吗？”在这些问题激励下，学生会积极思考和讨论，以这种方式就可以顺利地完成浮沉知识在课堂中的导入.然后在正式开展课堂教学期间，教师同样可以灵活地运用多媒体为学生播放“盛有清水的水槽中分别放上铁块和木块的演示实验”，使学生观看二者的漂浮状态，并针对性指导它们的受力情况，之后可以鼓励他们大胆思考和想象，借助自主设计“沉入水底的铁块是否会受到浮力？”、“浮力大小及其影响因素？”等一些探究性实验方案，借助这种教学指导方式可以深化学生对“浮力”模块物理知识的理解与认识.此外，在指导学生学习完浮力部分物理知识后，可以在课堂上为他们设计一些自主练习题，帮助他们巩固课堂所学浮力知识，如“浮力的成因是？”、“水中物体受到的浮力方向是？”、“浮力大小影响因素包括哪些？”等等，以此可以有效提升学生学习的效果.

二、重视开展实验教学，突破物理教学难点

在浮力部分物理知识教学期间，由于涉及到比较多的抽象知识点或复杂的数学问题，增加了学生学习难度.如果直接采取讲授式教学模式，无法使学生快速理解与掌握这些知识点，这时候教师可以灵活地运用物理实验，辅助学生理解相关物理知识点，帮助他们快速突破“浮力”模块物理知识学习难点.基此，在平时开展物理实验教学期间，教师可以多为学生留置一些物理演示实验或探究性实验开展的时间与空间，以此激发他们学习这部分物理实验知识的兴趣，提高他们学习的效果.

图1 图2

例如，在为学生展示浮沉部分知识期间，可以自制图1所示的浮沉子，在课堂上为学生演示用力挤压瓶子发现其中小瓶子下沉，而松手之后小瓶子又会重新上浮的实验，之后启发学生思考这个实验的原理是什么，为什么浮沉子可以上浮或下沉？又如，为了帮助学生探讨浮力的影响因素，可以为他们提供木块、量筒、烧杯以及弹簧秤等有关实验用具，指导学生结合所学的浮力部分知识自行设计探究性实验，对浮力的影响因素进行自主探究，以试验的方式可以帮助学生更好地理解相关物理知识，同时也有效地提升了他们自身的动手操作能力.此外，为了可以使学生深刻理解潜水艇的潜水原理，也可以通过自主制作简易试验器具(图2)的方式，确保学生可以借助演示实验或动手操作的过程中深刻理解相关浮力知识.

三、重视典型例题教学，提升物理解题能力

在指导初中生学习和掌握上述“浮力”模块涉及到的理论概念、规律与性质等基础知识的基础上，为了有效提升初中生的物理解题能力，还必须要重视针对这部分的典型例题开展教学指导.但是在指导学生开展例题教学期间，必须要摒弃以往“题海战术”的教学理念，科学地设计变式训练、图像教学等解题教学方案，力求持续提升初中生解决“浮力”模块方面问题的能力，具体要点如下：

1.灵活开展变式训练.在指导初中生开展解题训练期间，变式训练是最为有效地一种教学训练方式，对优化学生解题思路，提高学生解题能力有很大帮助.特别是对“浮力”部分物理问题，由于其涉及到弹力、重力、密度、力的平衡、力与运动等众多知识点，所以求解相应类型题中也会包含比较多的物理量，如拉力、密度、浮力、体积、重力以及质量等等.针对这种类型的基础浮力类型题，可以基于某一简单的物理题，通过对题目条件进行合理设计来构成难度不同的变式习题组，以此帮助学生可以快速理解与掌握所学的浮力部分知识.

例1如图3所示，在某装有清水容器中浸没有一个体积为100cm3的圆柱形物体(底面积为5cm2)，已经水面和圆柱体上表面保持持平，水深为10cm，试求圆柱体所受的浮力大小( ).

A.1N B.0.5N C.0N D.无法判断

图3

解析该道关于浮力的问题主要考察了学生对浮力产生原因的理解情况，具体就是物体的上表面与下表面受到了液体对其产生压力的合力作用.而在本道题目中，圆柱体上表面和下表面均不会受到水的作用力，所以浮力为0N，正确答案选C.

变式题：如图4所示，在某盛有水的容器中浸有一个高为10cm，体积为80×10-6cm3的鼓形物体，其上下底面积均为5×10-4cm2，已知容器中水面和物体上表面相持平，且容器底与物体底紧密接触在仪器，试求该物体所受的浮力大小( ).

A.1N B.0.5N C.0N D.无法判断

图4

解析通过对例1和该变式题进行对比分析，看似二者基本上表述都是一样的，所以许多初中生在求解的时候会直接选择答案0N，但是仔细分析变式题的题干信息，即可发现容器中的物体不是圆柱体，其上下表面积虽然相同，但是其他部分也会承受液体向上的压力，所以可以形成向上的合力，基于浮力形成的原因以及阿基米德原理可知，在物体底部没有和容器底部完全接触的状态下，其需要承受0.3N的浮力.

通过借助这种变式训练，可以避免初中生在学习浮力部分知识或者解决浮力方面物理问题的时候出现思维定势问题，有效锻炼了他们的思维能力，使他们可以灵活运用所学浮力知识去求解问题，提升了知识迁移能力和物理求解能力.

2.注重开展图像教学.在浮力部分物理知识学习期间，由于涉及到浮力实验知识，并且浮力的力学分析同样会包含图像，所以为了提高学生的解题能力，要注意加强图像教学，使他们可以灵活地运用表格或图像来求解某些物理问题，强化他们灵活运用物理知识、图像知识以及数学知识的能力，有效提升自身的物理问题求解能力.基此，在平时教学中，教师要抓住在讲解密度、体积、质量、浮力等相关物理量的时候以图像的方式将它们之间的关系直接呈现出来，强化数形结合思想的渗透，使学生可以结合图像去获取必要的求解知识，提升他们求解物理问题的能力.

例2甲乙两个物体的质量与体积之间的关系如图5所示，试问下述表述正确的为( ).

A.在水中搁入甲物体，那么一定会漂浮在水面之上

B.在水中搁入乙物体，那么一定会沉入在水面之下

C.将等体积的甲乙两物体捆绑在一起搁入水中，那么一定漂浮在水面之上

D.将等体积的甲乙两物体捆绑在一起搁入水中，那么一定沉入在水面之下

图5

解析该道题的题目文字表述简短，只给出了图像.如果学生不懂得读图和审图，那么就会影响他们的解题.如果学生具有读图能力，那么可以快速了解图5所示图像中的横纵轴分别代表体积与质量，对应的图像斜率则表示甲乙两物体的密度.通过计算可知，ρ甲>ρ水>ρ乙，所以可以快速判断选项A和B是错误的.如果将甲乙两物体捆绑在一起，那么其平均密度ρ甲+乙=1/2(ρ甲+ρ乙)>ρ水，所以可知二者捆绑放入水中会沉入水面之下.

总之，“浮力”模块物理知识是初中物理教学的重难点.为了帮助学生快速掌握这部分物理知识，提升学生求解问题的能力，教师可以从创设良好教学情境，激发学生学习兴趣入手，平时注重开展实验教学，帮助学生突破物理教学难点，配合典型例题教学，力求不断提升他们的物理解题能力.