《浮力》教学疏导三法

发布时间：2015-03-23 13:13

□江苏省海门市海南中学  袁炳江

 
      初中物理内容与生活联系较紧密，着重于学生对生活现象的认识由感性上升到理性；而到了高中阶段，则着重于对学生逻辑思维能力和知识点间联系的能力的培养。因此，这中间的衔接就成了教师头疼的问题。笔者认为，对于两个阶段的衔接，好比修隧道和造桥，应该是从两边同时动工向中间合拢。如果只将衔接的任务放在高中阶段去实施，而忽略在初中阶段的适当引导，实为一种耗时耗力，又难见成效的错误观念。作为初中物理教师，我们在耕好自己“责任田”的同时，更应该为学生的长期发展考虑，有针对性地对教学内容从多角度去诠释，打破固有模式，拓宽思路，为以后的学习做好铺垫。
      笔者以苏教版初中物理八年级下册《浮力》这一节的教学为例，详细阐述如何偏重于学生逻辑思维能力和联系能力的浅层次的培养。
      一、在有梯度的提问中逐渐引入
      让学生描述一下课本所提供的四幅图中物体所处的状态，学生的描述大致为“气球飘在空中”“物体漂浮在水面上”。教师可针对“空中”和“水面上”提出问题：“我现在是否在空中？”“如果我跳起来呢？”“人跳起来与处在空中的气球有什么不同？”接下来对于处于空中的状态再冠以条件，再提出问题：“如何长时间处于空中？”学生可举出很多例子，比如：一个人将另一个人抱起来，人站在支撑物上等。教师继续发问：“人为什么有落向地面的趋势，在你们刚才举的例子中是如何克服这个趋势的？”学生的回答显而易见：利用外力克服重力。“那图中的物体所受到的外力是谁施加的呢？”学生回答：“空气或水。”通过逐级提问，得出液体和气体对于处在其中的物体有向上的力的作用，从而将这个看不见的力给挖掘出来，加以浮力的定义，方便后面的实验探究。
      二、有效利用知识储备的理想实验
      此前学生曾接触到，液体对处在其中的物体有压强并得到压强的计算公式。而对压强的定义是单位面积上的压力。教师可引导学生猜想：这个压力是不是我们所需要探究的浮力？继而引入理想实验，即书上的实验装置。分析过程如下：①用弹簧测力计测出圆柱体的重力；②将圆柱体部分浸入水中，记录观测到的数据。由于压强是指向各个方向的，所以对于圆柱体四周所受到的压力可以相互抵消，唯有底部受到一个向上的压力，可根据物体的浸入深度h和底面积S，算出此时物体受到的向上压力为F上=ρ液gSh，正是物体的重力与弹簧的拉力之差；③变化圆柱体的浸入深度，记录弹簧测力计的数值，将其与重力的差值和压力的计算结果相比较；④将圆柱体全部浸入水中，此时上表面将受到液体对其向下的压力，设出上下表面所在液体中的深度，得出上下表面所受压力之差为ΔF=ρ液gSΔh，即当物体全部浸入水中时，无论处于何种深度，所受的压力为一定值，且从弹簧测力计的读数不变也相应地证实了这一结论。
      此时教师可以初步引导学生得出：物体所受的浮力实质就是液体的压强作用在物体面积上的合力。接下来，再做由特殊情况到一般情况的验证，用弹簧测力计将一个形状不规则的物体浸入水中，即书上提供的第二个实验。最后得出浸在液体中的物体所受的浮力的大小与排开的液体的体积和密度有关的结论。
      三、在巧改实验中渗透控制变量法
      书本上通过举出铁块沉入水底、铁质的轮船漂浮在水面上、铁质的潜水艇既能在水中上浮也可下沉的三个例子，进而引出影响沉浮因素的探究。笔者认为，可通过以下两个层次来完成，并将控制变量法潜移默化地渗入。
      1.从二力平衡的角度分析物体在液体中漂浮和下沉的受力原因。得出：当F浮≥G时，物体漂浮；当F浮＜G时，物体下沉。
      2.实验器材：一个盛满酒精的烧杯、一块橡皮泥。实验要求：如何使橡皮泥在酒精中漂浮？
      操作方法：将橡皮泥中间掏空，捏成容器状。
      教师点拨：在物体质量不变的条件下，我们可以增大浮力使物体漂浮在液面上。由浮力公式F浮=ρ液gV排，当ρ液g不变的前提下，只有将排开液体的体积变大，才可以增加浮力，而我们的操作正是增大了V排。教师可继续点拨：如何将现有的模型再次沉入水中？
      结果是只需将其打翻，便可沉入水中。而这又是什么原理呢？当模型打翻时，橡皮泥全部浸入水中，V排又变成原来的大小，使得浮力恢复原值小于重力，再次下沉。如果想上浮只需将没入的液体倒出即可。
      如此反复，让学生在实际操作中，体会控制变量法的应用，，并由此理解潜艇在海中上浮和下潜的原理，真正做到了科学与生产实际相结合、相促进的和谐发展。
      以上内容是笔者对浮力章节教学的一点思考，旨在将部分高中阶段常用思想方法做一些浅层次地渗入，使学生在以后的学习中消除陌生感，增强使用的熟练度。当然，初中生对新课的接受有难度，笔者也更倾向于书本的惯用思路。只是笔者觉得，鉴于初中相对宽松的学习安排，教师可否在新课结束之后，在回顾所学的内容时，用新的观点再次阐述，这样学生接受起来也相对容易，更重要的是开放了学生的思路。

本文编号：18693