新课标背景下农村初中物理走班制分层教学

涂振接

在农村地区，初中物理一直是教学的重点和难点。由于教育资源的限制，传统的教学模式往往难以满足所有学生的学习需求。在新课标背景下，走班制分层教学作为一种创新的教学方式，为农村初中物理教学带来了新的可能性。

【教材分析】

“阿基米德原理”是沪科版八年级全一册物理的重要内容之一，是浮力知识的核心部分。通过学习阿基米德原理，学生可以深入理解浮力的本质和规律，为后续学习物体的浮沉条件及应用打下基础。同时，本节课还涉及实验探究和数据处理等科学方法，对于培养学生的科学素养和实践能力具有重要意义。

【走班分层】

（一）分层一：基础层

学生特点：这一层的学生物理基础相对薄弱，对阿基米德原理的理解存在一定困难，需要更多的基础知识和技能的训练。

教学目标：重点掌握阿基米德原理的基本内容，理解浮力产生的原因和大小与哪些因素有关，能够解决简单的计算问题。

教学方法：以教师讲解和学生练习为主，适当引入实验探究，注重学生对基础知识的理解和掌握。

（二）分层二：提高层

学生特点：这一层的学生物理基础较好，对阿基米德原理理解较快，渴望深入探究和应用该原理。

教学目标：在掌握阿基米德原理的基础上，能够进一步拓展其应用范围，解决较复杂的计算问题和实践问题，培养学生的实验探究和数据处理能力。

教学方法：采用探究式学习、小组讨论等方式，鼓励学生自主探究和合作交流，注重学生对知识的应用和创新。

【教学过程】

（一）基础层教学

1.课程导入

教师在课前准备一个大的透明烧杯、几块相同体积的塑料块和小石块与适量的水。在教学开始后，教师首先将大烧杯放在桌子上，并倒入适量的水，使水面高度适中。然后，教师拿起塑料块，轻轻放入烧杯中，让学生观察小木块在水中的浮沉现象。紧接着，教师重复上述步骤，使用不同的小物体逐个放入水中，让学生观察它们在水中的浮沉现象。

当小物体放入水中时，学生可以观察到以下现象：有的小物体浮在水面上，有的小物体沉入水底。这时，教师提出问题：“为什么相同体积的小物体会有不同的浮沉现象？它们的浮力是相同的吗？”引发学生思考。

教师引导：通过上一节课的学习，我们知道这个能让物体浮在水中的力叫作浮力。在这个烧杯中，我们看到有些物体能浮出水面、有些物体却沉入水底。这是因为浮出水面物品的浮力大于自身重力，而沉入水底物品的浮力小于自身重力造成的。那么它们产生的浮力是相同的吗？浮力的大小又与哪些因素有关呢？这两个问题的答案则需要同学们在本节课进行学习探索。

2.阿基米德原理的探究过程

（1）活动一：探究浮力大小与哪些因素有关

在教师的引导下，学生开始思考浮力的大小可能与哪些因素有关。他们会提出一些假设，如浮力的大小与物体的大小、形状、密度，以及液体的密度等有关。为了验证这些假设，教师准备了不同大小但重量相同的球形、立方体小塑料块，相同大小但重量不同的小塑料块和小铁块及不同密度的水和盐水。

实验步骤：

①教师将一个重量为50 g的小立方体塑料块悬挂在弹簧测力计上，记录下小物体的重力。

②教师将塑料块的一半放入水中，引导学生观察弹簧测力计的读数变化，使学生发现弹簧测力计的读数有轻微变小。

③教师继续引导学生深入探究，将同一块50 g的小立方体塑料块完全浸没水中，观察弹簧测力计读数的变化，发现弹簧测力计的读数有较大变化。

接下来，教师引导学生模仿刚才的实验步骤探索猜想中剩下的条件。有的学生将同一物体记录重量后，连续放在水中和盐水中，发现弹簧测力计的读数不同。有的学生将相同大小但重量不同的小塑料块和小铁块放在同一杯水中，观察弹簧测力计的读数变化。通过实验观察和数据记录，学生发现：

①物体所受浮力的大小与物体浸入液体的体积有关。浸入体积越大，浮力越大。

②物体所受浮力的大小与液体的密度有关。液体密度越大，浮力越大。

（2）活动二：探究阿基米德原理

在学生探究了浮力与哪些因素有关之后，教师通过故事导入开始了阿基米德原理的讲解。

公元前245年，赫农王命令阿基米德鉴定一个皇冠是否为纯金制成。起初，阿基米德面临的问题似乎无法解决：他不能破坏皇冠来验证其是否为纯金，因为这违反了赫农王的命令。他尝试了各种方法，都无法得出满意的答案。有一天，他在洗澡时突然得到了灵感。当他进入浴盆，身体浸入水中时，他注意到水从他的身体表面升起。这个简单的观察启发了他的思考，他意识到浮力与物体排开水的重量有关。

他做了两个实验来验证他的发现。首先，他选择了一个和皇冠重量相同的纯金物体，然后将其放入装满水的容器中。接着，他又将皇冠放入同一个容器中。结果发现，纯金物体排开的水量比皇冠排开的水量要少。这就证明皇冠并非纯金制成。

教师引导：阿基米德通过洗澡这一日常生活场景，领悟到浮力的原理，并将其应用于实际问题中。这也正是我们本节课学习的重点内容，稍后我们将通过实验的方式一起深入研究阿基米德原理。

实验步骤如下：

①教师先用弹簧测力计分别测出金属块和空烧杯的重力。

②教师把金属块浸没在水面恰好与溢口相平的溢杯中，用空杯接住从溢杯里被金属块排开的水，读出此时弹簧测力计的示数。

③教师用弹簧测力计测出接了水后杯子和水的总重量。

④学生通过这个实验发现：被金属块排开的水的重量等于金属块的重力减去弹簧测力计在金属块浸入水中时的示数。

在实验的基础上，教师开始讲解阿基米德原理的基本内容。阿基米德原理是流体静力学的基本原理之一，它表明物体在液体中所受的浮力，等于它所排开的液体所受的重力。这个原理适用于任何形态的流体，并且是流体静力学的基石之一。通过实验，学生能够更加直观地理解这一原理，并认识到科学知识的实用性和可靠性。同时，实验过程也培养了学生的观察能力、思考能力和实践能力。

3.作业布置

为了巩固基础层学生对阿基米德原理的理解和掌握，教师布置了多项与阿基米德原理相关的概念理解题作业，以促使学生对所学知识进行实践应用和反思。

作业：概念理解题

（1）解释阿基米德原理的基本内容，并举例说明其在生活中的应用。

（2）描述物体在液体中所受浮力的原因，并画出此时物体所受的力。

（二）提高层教学

基于提高层学生物理基础较好，教师可以灵活调整本节课的教学时间，并穿插进全新的教学环节，深入探讨阿基米德原理在不同情境中的应用。

1.课程导入

与基础层相同，省略。

2.阿基米德原理的探究过程

与基础层相同，省略。

3.练习与巩固

与基础层相同，省略。

4.阿基米德原理的应用探究

在掌握了阿基米德原理的基本概念和应用的基础上，学生对更复杂情境中的浮力计算产生了浓厚的兴趣。

教师引导：在现实生活中，我们所使用的或需要计算的浮力物品并不会像之前探究阿基米德原理的物品一样是一个四四方方的金属块，它的形状可能会千变万化或有不同的性质，那我们应该怎样计算它们的浮力呢？

教师取出几块河边捡到的鹅卵石交给学生，让学生设计方案，探求它们所能产生的浮力大小。有的学生试图通过测量鹅卵石体积，但很快发现不规则的鹅卵石并不能通过这种方法计算浮力。另一部分学生通过弹簧测力计使用称重法很轻易就能得到它们的浮力大小。

教师引导：同学们做得很好，你们很轻松就得到了它们的浮力大小。但你们有没有想过，如果我们有一个特别大的物体，但并不能造出巨大的弹簧测力计用来测量，你们还有什么办法吗？

学生回答：我们可以使用之前学的阿基米德原理，使用排水法进行测量。因为物体的浮力等于排出液体的重力。

教师追问：那同学们可以再试试运用你们的方法探索一下这个小木块的浮力。

学生使用探索阿基米德原理时的方法进行测量，惊奇地发现每一次测试出的浮力大小都不同。经过一段时间的讨论，学生认为这是因为木块具有吸水性，使用原来的方法并不能计算浮力。随后学生经过探讨与设计并结合教师的引导，将装有木块的小烧杯放在溢杯中。通过称重排出水的质量，得到装有木块的小烧杯总体的浮力后，又测量了小烧杯单独的浮力，将二者相减，便得到了木块自身的浮力。

教师引导：刚才的实验提醒我们，在现实生活中物品的材质、性质都可能影响其浮力的大小。因此，在计算浮力时，我们需要充分考虑这些因素，选择合适的方法进行测量，并考虑到计算的步骤。

5.作业布置

对于“阿基米德原理”的提高层教学，作业布置应注重知识实践和创新能力的提升。以下是基础层作业之外添加的作业：

（1）计算题

一个不规则石块的质量是1 kg，它完全浸没在水中水的密度为1000 kg/m3。求这个木块受到的浮力。

（2）思考题

结合生活中的实例，探讨阿基米德原理在工程技术中的应用，如船舶设计、建筑结构等，分析其如何利用浮力原理解决实际问题。

【分层教学总结】

针对基础层和提高层学生，教师采用了不同的教学方法和策略，旨在满足不同层次学生的学习需求。对于基础层学生，教师的重点是确保学生掌握阿基米德原理的基本概念和原理。通过直观的实验和简单的例子，引导学生理解阿基米德原理，并通过适量的练习题帮助他们巩固所学知识。

对于提高层学生，教师更加注重培养学生的创新思维和实践能力。通过深入的探究活动和具有挑战性的问题，引导学生独立思考和解决问题，鼓励学生自主探究阿基米德原理在不同情境中的应用，培养他们的问题解决能力和团队协作精神。

在本次教学中还存在一些可以改进的地方，在为学生讲解阿基米德原理时，我也可以引入更多现实生活中的例子，如船只浮力、潜水艇升降等。这样既能帮助学生理解原理，也能让他们明白物理原理在现实生活中的应用价值。

（作者单位：大田县石牌初级中学）

编辑：温雪莲