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從《浮力》教學(xué)談思維能力的培養(yǎng)論文
在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生思維能力，正是為了提高學(xué)生素質(zhì)，使學(xué)生真正掌握知識(shí)。《浮力》具有知識(shí)抽象、綜合性強(qiáng)、難度大等特點(diǎn)，同時(shí)又具有聯(lián)系生活、趣味性強(qiáng)、科學(xué)性強(qiáng)等特點(diǎn)。在本章教學(xué)中處處體現(xiàn)了如何培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。
一、浮力概念的教學(xué)——啟發(fā)學(xué)生思維，突出本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力
物理基本概念是反映物理現(xiàn)象和過程的本質(zhì)屬性的思維形態(tài)，是本質(zhì)屬性的抽象。只有抓住現(xiàn)象的本質(zhì)，才能分析各有關(guān)現(xiàn)象內(nèi)在聯(lián)系，才能掌握物理知識(shí)。對(duì)浮力，學(xué)生只是機(jī)械地背誦浮力定義，但對(duì)浮力產(chǎn)生的條件理解不透，處理問題經(jīng)常出錯(cuò)。在教學(xué)中，我講完浮力知識(shí)后，演示下面實(shí)驗(yàn)加以鞏固理解。演示（1）將一蠟燭下端緊貼容器底豎直放置，加入足夠的水，蠟燭并未浮起。若將蠟燭隨意投入水中，蠟燭不下沉，而是浮在水面上。提問：“前者蠟燭為什么不浮起？”經(jīng)學(xué)生反復(fù)討論后，教師點(diǎn)撥：“蠟燭上表面受到了水的向下壓力，而下表面沒有受到水的向上壓力，即蠟燭上下表面沒有水的壓力差，所以蠟燭不會(huì)浮起。”實(shí)際上，這時(shí)的蠟燭相當(dāng)于容器的一部分，不屬于浸入液體中的物體。河中橋墩就是這種情況。因此，浮力產(chǎn)生的原因是：只是液體對(duì)浸入其中的物體上下表面存在壓力差，并且壓力差的方向豎直向上時(shí)，物體才會(huì)受到浮力。
二、阿基米德原理的教學(xué)——培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力
物理規(guī)律是在一定條件下的范圍內(nèi)，概念與概念之間的聯(lián)系，是反映物理現(xiàn)象和過程在一定條件下發(fā)生和發(fā)展變化的必然趨勢(shì)和結(jié)果。
阿基米德原理內(nèi)容較深，比較抽象，學(xué)生不容易理解。為了讓學(xué)生很好地掌握該原理，我將課本中演示改為二人一組的學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，這是理解這個(gè)原理的關(guān)鍵。讓學(xué)生邊實(shí)驗(yàn)、邊觀察、邊分析、邊歸納。實(shí)驗(yàn)中，先完成前兩個(gè)步驟，即用測(cè)力計(jì)稱出石塊在空氣中重力大小，再將石塊浸入溢水杯內(nèi)的水中，問學(xué)生觀察到什么？引導(dǎo)學(xué)生回答：測(cè)力計(jì)示數(shù)變小，說明石塊受到了浮力，同時(shí)水從溢水杯溢出流入小桶中。讓學(xué)生根據(jù)觀察到的現(xiàn)象猜想：浮力大小可能跟什么有關(guān)?引導(dǎo)學(xué)生想到“浮力大小可能跟物體排開的水量有關(guān)。”再用測(cè)力計(jì)稱出小桶中的水重，得出“浮力大小等于物體排開的水重”的結(jié)論。為了加深學(xué)生對(duì)阿基米德原理的理解，在得出原理后，再讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)弄清影響浮力大小的有關(guān)因素和無關(guān)因素。
1.浮力知識(shí)的運(yùn)用——培養(yǎng)學(xué)生思維的深刻性和全面性
學(xué)習(xí)知識(shí)的目的在于運(yùn)用，也只有在運(yùn)用知識(shí)的過程中，才能更好地理解和掌握知識(shí)。浮力現(xiàn)象是學(xué)生在生活中比較熟悉的現(xiàn)象，但又有不少生活經(jīng)驗(yàn)干擾學(xué)生學(xué)習(xí)正確的知識(shí)。物理概念、規(guī)律和公式是解決物理問題的根據(jù)，只有真正吃透了浮力的概念、規(guī)律和公式，就能解決所有的浮力問題。
例如：物體懸浮在液體中的條件與物體飄浮在液面的條件都是浮力等于重力。有的學(xué)生只從形式上沒有從知識(shí)內(nèi)容上理解物體所處的狀態(tài)。提出疑問：如果一個(gè)物體具有了浮力等于重力時(shí)，那它究竟是漂浮在液面還是懸浮在液體中呢?或者是物體既漂浮在液面又懸浮在液體中呢?這可能嗎？這就形成了學(xué)生的思維障礙。教學(xué)中這樣處理：發(fā)給每個(gè)學(xué)生一燒杯水，一燒杯酒精，一測(cè)力計(jì)，一小塑料袋酒精等。讓學(xué)生將裝有酒精的塑料袋掛在測(cè)力計(jì)下邊，并浸入水中，發(fā)現(xiàn)袋子漂浮在水面上，測(cè)力計(jì)示數(shù)由大減小到零。再將塑料袋放入裝有酒精的燒杯中，待袋子靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)袋子懸浮在酒精中不浮不沉，測(cè)力計(jì)示數(shù)減小為零。教師分析說明：對(duì)同一物體，由于重力是一定的，當(dāng)它浸入某種液體中，如果靜止，根據(jù)二力平衡條件可知，浮力等于重力，浮力也是一定的。由阿基米德原理知，排開液體的體積也是一定的。因此，當(dāng)一個(gè)物體，它能漂浮在某液體表面，就不可能懸浮在這種液體中。上面裝酒精的塑料袋就只能懸浮在酒精中，絕不可能漂浮在酒精面上。當(dāng)然，同一物體既能漂浮在一種液體表面，又能懸浮在另一種液體中是可能的，上面裝酒精的塑料袋就是既漂浮在水面，又能懸浮在酒精中。綜上所述，懸浮條件：物體全部浸入，物體排開液體的體積等于物體的體積，且浮力等于重力。漂浮條件：物體部分浸入，物體排開液體的體積小于物體的體積，且浮力等于重力。通過上述分析探究，培養(yǎng)了學(xué)生思維的深刻性和全面性。
2.習(xí)題教學(xué)——培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維
對(duì)于習(xí)題，教師要善于通過層層啟發(fā)，使問題不斷得到分解和轉(zhuǎn)化，讓學(xué)生從不同角度觀察、聯(lián)想、思考、探索解題途徑，使學(xué)生參與解題全過程，成為問題的探索者。
例如：一個(gè)質(zhì)量為540克，體積為600立方厘米的鋁球，將它放入足夠深的水中，求鋁球靜止時(shí)受到的浮力？
學(xué)生一般做法是：F=pgv=1000千克／立方米×10牛／千克×0.0006立方米=6牛。這顯然錯(cuò)誤。教師可以啟發(fā)提問：鋁球在水中受幾個(gè)力？各力大小是多少?學(xué)生計(jì)算：G=mg=0.54千克×10牛／千克=5.4牛。浮力就是學(xué)生的計(jì)算F=6牛。教師問：鋁球這時(shí)在浮力和重力作用下能靜止嗎？學(xué)生答：鋁球不能靜止，向上浮。教師問：鋁球上浮過程中，重力是否變化?浮力是否變化？學(xué)生答：鋁球上浮過程中，重力不變，球未露出水面之前，浮力不變化，在露出水面的過程中，浮力逐漸減小。教師歸納：鋁球因?yàn)槭艿降母×椭亓Σ幌嗟龋腋×Υ笥谥亓Γ凿X球上浮。又因?yàn)橹亓Σ粫?huì)變化，當(dāng)浮力減小到等于重力時(shí)，浮力與重力平衡，此時(shí)鋁球靜止在水面上，所以，鋁球靜止時(shí)受到的浮力F=G=5.4牛。
總之，思維是認(rèn)識(shí)活動(dòng)的核心，是打開知識(shí)大門的先導(dǎo)。在物理教學(xué)中，教師要從學(xué)生的心理特點(diǎn)和認(rèn)識(shí)規(guī)律出發(fā)，從多角度、多種途徑上不斷探索培養(yǎng)學(xué)生思維能力的有效方法。
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