——感受浮力的冰山一角

　　在中学物理来说中，浮力作为初中阶段的拦路虎，对学生的学习思考方法和分析问题的能力提出了挑战，如何能让学生从生活现象和实验出发，仿佛是知识的冰山一角，不畏困难，享受知识深入挖掘的过程，对此进行了长久的思考，从教学实践出发，经过多次的修正和实践，摸索出具有系统性，符合学生认知规律的教学活动。主要对以下几个方面的重难点进行突破：一、感受浮力，从本质上理解浮力的概念；二、从V浸到V排的过渡；三、如何利用浮力公式进行计算；四、利用浮沉条件进行判断，与浮力决定因素的联系与区别。
　　一、感受浮力
　　用弹簧测力计吊着物体，将物体慢慢放入液体中，设问弹簧测力计示数的为什么会减小？排出其他的想象，只有液体给物体一个向上的托的力，这个力就是浮力！（对照小手托着物体往上的同时，示数会减小）由此引出浮力的概念。将此动态的过程存储在学生的印象中。然后进行受力分析，引出浮力的第一个公式。
　　通过验证试验：浮力与哪些因素有关时？可以组织如下的小活动，为之后的浮沉条件做铺垫，浮力的决定因素和浮沉的决定因素是不同的！
　　超萌小实验，我们爱动脑
　　1 如果将圆柱体一半浸入水中？浮力为？
　　2 将各种放入水中，你能不通过计算就比出浮力的大小吗？
　　3 将乒乓球按入水中，浮力怎么变？
　　4 将木块分别放入水和盐水中，浮力？将石块分别放入水和盐水中，浮力？
　　5 体积相同的铝块，铜块，铁块放入水中，浮力？那一个放入盐水中，一个放入清水中呢？
　　6 鸡蛋分别放入清水和盐水中呢？你能比出浮力的大小？
　　此步骤可以让学生通过体验,实验，不用通过计算就能比较出浮力的大小，灵活应用知识，通过辨析,加深决定浮力的大小因素的理解，为第三节比较浮沉打下良好的基础！同时增强了学习的兴趣！学生充满信心地进入下一步骤的学习。
　　顺带提一句，有些老师认为本节课为学生第一次学习浮力，不宜介绍“漂浮”的名词，但是我觉得其实不然，学生通过感官感受到木块在水中漂着的状态，此时引出“漂浮”的名称，恰如其分。有时教师可以刻意的引导，留下疑问，为后期的内容留下伏笔。
　　二、从V浸到V排的过渡
　　从浮力的决定因素到阿基米德原理的关键：如何理解V浸和V排？这里可以从久为流传的阿基米德与皇冠的故事引入。然后拿出玉镯，请你想办法，鉴定下真假。将所要讲授的知识的变成一个问题的答案，给学生一个广阔发挥空间。学生现有的知识储备，能想到的是计算和比较密度。那么自然而然的就会涉及到计算体积。实际上阿基米德原理解决的也是如何测量不规则物体的体积的问题。
　　那么如何测量玉镯的体积呢？学生能想到的办法是利用排水法。此问题在八上时就已解决，不是本节课讨论的重点。此时提出当浸没时，V浸和V排相等了。那么阿基米德原理中为什么会想到测量排开液体的重力呢？此时阿基米德想到，既然物体浸入液体时，受到浮力的的同时会排开液体，那么排开的液体与浮力有什么关系？给讲解阿基米德原理的内容提供了一个很好的思维线索，虽然本实验为验证实验，但有些学生并不满足于从实验数据中验证浮力和排开液体的重力相等，他们会思考为什么就相等了呢？通过这个过程，就可以给学生一个解决的途径和可能的方向。
　　当然学生可能会由此误以为为V浸和V排一直相等？在对比漂浮的木块，V浸和V排的关系？通过对比这两种情形的不同点，学生可以自然的得出出V排和V物的关系。
　　在课堂中自然的引入，注重知识的联系与区别，是符合学生学习的规律认知的，层层深入，学生自然而然接收的过程，有惊喜有收获，有突破，与学生一起经历思维的碰撞，是一件非常美妙的事。虽然我们设计了完美的课堂环节，但有时候真实的课堂冲突，虽然打乱了教师设计好的节奏，但是在合适的契机中恰如其分的关注到矛盾和细节，会对学生的认知有一个质的飞跃！比如，有一次在演示浮力和V浸的关系时，就有学生提出，假如物体浸入一半的话，浮力是多少？V浸是一半时，浮力也是一半吗？当场验证了他的想法后，学生自豪感油然而生，更重要的是，为阿基米德原理的计算埋下了伏笔。当然学生有此疑问跟学生长期的思考习惯，教师的引导，课堂中轻松的氛围也有关系。
　　三、如何利用浮力公式进行计算
　　阿基米德原理的计算公式是学生学习浮力的老大难问题，对此，我的思索很多，就在上学期我为我的学生制作了自认为全面的公式推导，总结了有关浮力的各个物理量的计算方法（见下图）:











　　经过反馈，学生反应很有用，可以清晰反映解题脉络。但是我仍然记得学生面对一黑板的公式时惊恐的表情，虽能如期解决问题，但他们只是按图索骥，按部就班，对学生能力并没有太大的提升，。
　　其实对比于后面要讲到的判断辨析类习题，计算题类其实更有迹可循，而且重点的计算会多次出现。学生只需要理解记忆上面三个主要公式，然后通过玩游戏的环节，让学生不知不觉就记熟了。首先国际公式单位学生默背，从前往后，从后往前；公式变形，前两个很简单，第三个其实就是每个都有三个，能够看到公式就能说出公式变形，足够学生应对习题；将前面满篇的公式全部隐形，内化成学生的能力。提取出来更容易。然后给学生三个小锦囊（对，我们就是这样叫的）。如果用前面公式解决不了问题的话，就可以用三个小锦囊。题目出现关键字，漂浮或悬浮（装满水）：F浮=G物，m排=m物；浸没：V排=V物，悬浮：液体密度=物体密度。其中，漂浮或悬浮推导m排=m物有奇效，对解决比较难的问题，比如在装满水的容器中放入木块前后对容器底压力和压强如何变化?在装满水的容器中漂浮着一块冰，冰化了，对容器底的压力和压强如何变化？还有将此题中的水换成盐水。学生省去了繁琐的推导过程，直接利用结论。






　　四、浮沉条件
　　学习了浮力的决定因素和浮力的计算后，学生再学习浮沉条件，从力的角度，重力和浮力的大小关系决定了浮沉，学生在做题中很容易混淆，，不知道从哪儿入手，反而茫然了。比如，把一根密度计先后放入三种不同的液体中，静止时如图所示，那么密度计在三种液体中受到的浮力（）A．甲最大B．乙最大C．丙最大D．甲、乙、丙一样大






　　有的学生就会用浮力的决定因素来看，认为丙的浸在液体中的体积最大，所以浮力最大。这样想，反映了对于物理中判断决定因素是要控制变量的思想，忽视了液体密度不同，而正因为此，两个都是变量，所以不能用浮力的决定因素来判断。其实在物理实验中有两个重要思想，一个是控制变量的前提，除了在实验题中会考察，其实在选择和填空的判断中也会用到。一个是得出结论的判断方法，如何理解有关和无关。在控制变量的前提下，如果一个量变了，而另一个量也随之变化，就叫有关。那么如果一个量变了，而另一个量没变，就叫无关。学生忽视了控制变量，所以导致了错误的结论。那么如果此路不通，那还有什么方法可以解决这个问题呢？就是浮沉，在这三种液体中均漂浮，所以浮力和物体重力相等，所以浮力相等。
　　基于此，将此类判断辨析类的题可以分为三类，用浮力的决定因素判断，还是浮沉判断，或者先用其中一个，再用另外一个联合解题。比如甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材料不同的实心球，把它们投入水中静止后情况如图所示，它们中受到浮力最小的是（）A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
　　此题不需要任何计算和公式，只需要看图，，看哪个浸在液体中的体积比较大即可。
　　做此分类后，可以很好的提供给学生解题的思路，或者当一种方法解决不了之后，还有别的方案。通过实践，学生体会到用浮力的决定因素来判断的是要有液体密度或浸在液体体积相同的前提的。用浮沉来判断的是往往是同一物体，液体的重力相同的。当然是在经过迷茫痛苦后，再教授此方法，学生兴高采烈的反应，“我全懂了”，“清楚的不能再清楚了”，没有比此刻更让人开心的事了。在后期复习时也记忆深刻。增加了学生的作对的几率和克服困难的信心。
　　同样在最近几次考试中均出现的浮力题，一物体放在盛满水的杯子里，排出水90g，放在盛满酒精的杯中，排除酒精80g，判断物体在水中的状态和物体的密度?旨在考查学生的综合应用和分析能力，能利用简单的计算分析状态。
　　知识的传授过程从来没有固定的模式，即使一堂设计完美的课，也有可能反响平平，跟学生的状态，心情，疲累程度。。。。。。都有关系，学生对这门课的兴趣和学习能力的增长，其实是对教师教学活动的一个综合反映，所以顺应学生的学习规律，抓住思想的火花，利用各种方式和手段从各个方面不同程度理解问题的本质，需要教师长期不懈的努力和不断的改进。