初中物理浮力教學(xué)難點(diǎn)及對(duì)策

于春芳

摘 要：浮力教學(xué)是初中物理教學(xué)的重要內(nèi)容，對(duì)于學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題具有關(guān)鍵作用，因此教師應(yīng)高度重視，提高學(xué)生對(duì)浮力的理解能力與應(yīng)用能力。本單元教學(xué)中涉及較多的知識(shí)點(diǎn)，而且對(duì)于受力分析的要求較高，因此給教學(xué)工作帶來(lái)了一定的難度。教師應(yīng)注重對(duì)教學(xué)難點(diǎn)的突破，幫助學(xué)生更加高效地掌握本單元內(nèi)容，提高其初中物理核心素養(yǎng)。本文分析了初中物理浮力教學(xué)的特點(diǎn)，總結(jié)了初中物理浮力教學(xué)的難點(diǎn)及解決對(duì)策，為教學(xué)實(shí)踐提供參考。

關(guān)鍵詞：初中物理;浮力;教學(xué)難點(diǎn);教學(xué)策略

中圖分類號(hào)：G427? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-624X（2021）28-0081-02

引 言

在教育改革背景下，在初中物理教學(xué)中，教師應(yīng)秉持先進(jìn)的教學(xué)理念，創(chuàng)新教學(xué)方法，不斷提高教學(xué)水平，培養(yǎng)高素質(zhì)人才。物理是一門(mén)引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)知世界的關(guān)鍵學(xué)科，對(duì)于學(xué)生掌握豐富的生活技能具有重要作用。尤其是浮力在生活中十分常見(jiàn)，將其作為初中物理教學(xué)的重點(diǎn)，有助于學(xué)生更加深刻地理解物理學(xué)科。相較于其他教學(xué)內(nèi)容而言，浮力更具抽象性和邏輯性，因此很多學(xué)生在學(xué)習(xí)中會(huì)遇到較大的困難，導(dǎo)致其學(xué)習(xí)效率與質(zhì)量提升緩慢。為此，教師應(yīng)總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，解決教學(xué)難點(diǎn)，使學(xué)生的物理核心素養(yǎng)得到有效提升，促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性發(fā)展。除了明確浮力內(nèi)容的基本特點(diǎn)，教師還要了解學(xué)生的認(rèn)知需求，制訂可行性教學(xué)方案。

一、初中物理浮力教學(xué)的特點(diǎn)

浮力產(chǎn)生的原因及阿基米德原理等是初中物理浮力教學(xué)的基本內(nèi)容，其知識(shí)點(diǎn)具有較強(qiáng)的內(nèi)在銜接關(guān)系，同時(shí)對(duì)于學(xué)生綜合能力的要求較高。此外，在研究浮力時(shí)，教師要關(guān)注液體密度、物體密度、液體壓力等物理參數(shù)，因此教學(xué)內(nèi)容具有綜合性特征。教師只有充分考量多種要素之間的關(guān)系，才能為解決浮力問(wèn)題做好保障[1]。浮力成因和公式推導(dǎo)過(guò)程是浮力教學(xué)中的基本內(nèi)容，教師可借助物理模型將抽象的物理知識(shí)呈現(xiàn)出來(lái)，提升學(xué)生的分析能力與抽象能力，培養(yǎng)學(xué)生的物理思維。

二、初中物理浮力教學(xué)的難點(diǎn)

初中物理浮力教學(xué)中存在的最大困難是學(xué)生始終受到前概念的影響，在潛意識(shí)中對(duì)浮力和物體形狀、輕重、所處深度、水量等關(guān)系認(rèn)知存在偏差，導(dǎo)致教學(xué)效果不佳。尤其是在運(yùn)用相關(guān)公式時(shí)，學(xué)生不能結(jié)合具體條件進(jìn)行分析，存在錯(cuò)用的現(xiàn)象;同時(shí)，對(duì)于相關(guān)影響因素的考量不夠全面，在解題中忽視隱含因素，導(dǎo)致結(jié)果出現(xiàn)錯(cuò)誤。在教學(xué)中，教師往往注重理論教學(xué)，缺乏運(yùn)用大量的科學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行引導(dǎo)，導(dǎo)致學(xué)生無(wú)法直觀理解浮力的內(nèi)涵[2]。在學(xué)習(xí)阿基米德原理中，很多學(xué)生雖然記住了其原理表述，但是在生活中往往還是認(rèn)為空心物體及輕物體的浮力較大，無(wú)法認(rèn)識(shí)到浮力和物體排開(kāi)液體之間的關(guān)系，對(duì)于浮沉條件的認(rèn)識(shí)存在誤區(qū)，因此在判斷中往往受到前概念的干擾，無(wú)法對(duì)相關(guān)浮力公式進(jìn)行靈活運(yùn)用。

三、初中物理浮力教學(xué)難點(diǎn)的解決對(duì)策

（一）提升認(rèn)知能力

很多學(xué)生在學(xué)習(xí)浮力知識(shí)的過(guò)程中遇到困難，主要是因?yàn)槠鋵?duì)浮力的認(rèn)知不足，不能靈活運(yùn)用相關(guān)知識(shí)。為此，教師應(yīng)以提高學(xué)生的認(rèn)知能力為基礎(chǔ)，幫助其深刻理解浮力的內(nèi)涵，為解決實(shí)際問(wèn)題奠定基礎(chǔ)。初中物理教材中對(duì)浮力做出了明確的定義，并與物體所排開(kāi)液體受到的重力情況進(jìn)行對(duì)比分析[3]。在教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)將浮力產(chǎn)生的原因作為重點(diǎn)內(nèi)容，幫助學(xué)生從根本上理解浮力的作用原理。教師還應(yīng)增強(qiáng)教學(xué)的直觀性，使學(xué)生能夠更加快速、簡(jiǎn)單明了地理解所學(xué)內(nèi)容。比如，教師可以運(yùn)用生活中的常見(jiàn)物體，在水中放上乒乓球后，乒乓球會(huì)浮在水面上，然后剪掉塑料瓶的瓶底，瓶口朝下放入乒乓球，再往里放水。學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)其中的乒乓球并沒(méi)有受到浮力的作用而漂浮起來(lái)。學(xué)生可以通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)明白阿基米德原理，只有物體下方存在液體時(shí)其才會(huì)受到浮力作用。同時(shí)，教師可結(jié)合生活中橋梁的橋墩和河床中的沉船等，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)浮力的基本特點(diǎn)進(jìn)行深入研究。此外，學(xué)生對(duì)“浸在水中下沉的物體是否受到浮力作用”的認(rèn)識(shí)也不夠清楚，對(duì)此，教師可以運(yùn)用彈簧秤和鉤碼進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生觀察其下沉?xí)r的示數(shù)變化情況，從而得出正確的結(jié)論。

（二）阿基米德原理教學(xué)難點(diǎn)的突破

1.液體密度、排液體積和浮力之間的關(guān)系

液體的密度是影響浮力的主要因素，如果教師只是單純地向?qū)W生講述相關(guān)定理和公式，將會(huì)導(dǎo)致學(xué)生的物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)受到限制。為此，教師可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方式引導(dǎo)學(xué)生自主探索，如在兩個(gè)燒杯分別放入清水和一定密度的鹽水，然后將雞蛋放入其中。學(xué)生會(huì)觀察到鹽水中的雞蛋上浮，因此可以判斷浮力和液體密度之間的關(guān)系。比如，由于死海的濃度較大，人身處其中會(huì)漂浮起來(lái)，教師可以將相關(guān)視頻和圖片應(yīng)用于教學(xué)中，增強(qiáng)教學(xué)的直觀性。對(duì)于浮力、物體接觸液體面積、排開(kāi)液體體積之間的關(guān)系進(jìn)行研究時(shí)，教師可以組織兩組實(shí)驗(yàn)，一組實(shí)驗(yàn)是將牙膏皮捏扁后放入水中，另一組實(shí)驗(yàn)是將吹鼓起來(lái)的牙膏皮放入水中，前者沉入水中，而后者則浮在水面。這樣可以更好地幫助學(xué)生理解浮力與排開(kāi)液體體積有關(guān)，與接觸面積無(wú)關(guān)[4]。

2.開(kāi)展定量探究

通過(guò)定量探究的方式，教師可以引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用精確的數(shù)值對(duì)所學(xué)知識(shí)加以驗(yàn)證，有利于學(xué)生更加快速地掌握浮力相關(guān)知識(shí)。比如，教師可以用彈簧秤稱量石頭在空氣中和水中的重量，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)在水中的示數(shù)變小，而且有一定量的水排出，進(jìn)而對(duì)排出水的重量和示數(shù)差值的關(guān)系進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)石頭受到的浮力大小即為排出水的重量。在直觀化的實(shí)驗(yàn)數(shù)值變化中，學(xué)生能夠感受到阿基米德原理的基本內(nèi)涵。為了防止學(xué)生對(duì)阿基米德原理產(chǎn)生片面的理解，教師還應(yīng)運(yùn)用木塊開(kāi)展教學(xué)工作，使學(xué)生明白該原理適用于浸在水中、漂浮和下沉中的物體，以便在解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中能夠更加靈活地運(yùn)用所學(xué)知識(shí)[5]。在初中物理教學(xué)中，很多前概念往往會(huì)對(duì)學(xué)生的思維造成禁錮。很多學(xué)生根據(jù)自己的生活常識(shí)，認(rèn)為金屬塊在任何液體中都會(huì)下沉。實(shí)際上，在很多液體中，金屬塊會(huì)浮在上面。教師可以通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)的方式，使學(xué)生進(jìn)一步加深對(duì)阿基米德原理的理解，在認(rèn)知沖突中形成思維認(rèn)知，實(shí)現(xiàn)對(duì)自身知識(shí)體系與能力素養(yǎng)的構(gòu)建。