从《浮力》教学谈思维能力的培养论文

时间：2021-08-31

　　在物理教学中培养学生思维能力，正是为了提高学生素质，使学生真正掌握知识。《浮力》具有知识抽象、综合性强、难度大等特点，同时又具有联系生活、趣味性强、科学性强等特点。在本章教学中处处体现了如何培养学生的思维能力。

　　一、浮力概念的教学——启发学生思维，突出本质，培养学生抽象思维能力

　　物理基本概念是反映物理现象和过程的本质属性的思维形态，是本质属性的抽象。只有抓住现象的本质，才能分析各有关现象内在联系，才能掌握物理知识。对浮力，学生只是机械地背诵浮力定义，但对浮力产生的条件理解不透，处理问题经常出错。在教学中，我讲完浮力知识后，演示下面实验加以巩固理解。演示（1）将一蜡烛下端紧贴容器底竖直放置，加入足够的水，蜡烛并未浮起。若将蜡烛随意投入水中，蜡烛不下沉，而是浮在水面上。提问：“前者蜡烛为什么不浮起？”经学生反复讨论后，教师点拨：“蜡烛上表面受到了水的向下压力，而下表面没有受到水的向上压力，即蜡烛上下表面没有水的压力差，所以蜡烛不会浮起。”实际上，这时的蜡烛相当于容器的一部分，不属于浸入液体中的物体。河中桥墩就是这种情况。因此，浮力产生的原因是：只是液体对浸入其中的物体上下表面存在压力差，并且压力差的方向竖直向上时，物体才会受到浮力。

　　二、阿基米德原理的教学——培养学生逻辑思维能力

　　物理规律是在一定条件下的范围内，概念与概念之间的联系，是反映物理现象和过程在一定条件下发生和发展变化的必然趋势和结果。

　　阿基米德原理内容较深，比较抽象，学生不容易理解。为了让学生很好地掌握该原理，我将课本中演示改为二人一组的学生分组实验，这是理解这个原理的关键。让学生边实验、边观察、边分析、边归纳。实验中，先完成前两个步骤，即用测力计称出石块在空气中重力大小，再将石块浸入溢水杯内的水中，问学生观察到什么？引导学生回答：测力计示数变小，说明石块受到了浮力，同时水从溢水杯溢出流入小桶中。让学生根据观察到的现象猜想：浮力大小可能跟什么有关?引导学生想到“浮力大小可能跟物体排开的水量有关。”再用测力计称出小桶中的水重，得出“浮力大小等于物体排开的水重”的结论。为了加深学生对阿基米德原理的理解，在得出原理后，再让学生通过实验弄清影响浮力大小的有关因素和无关因素。

　　1.浮力知识的运用——培养学生思维的深刻性和全面性

　　学习知识的目的在于运用，也只有在运用知识的过程中，才能更好地理解和掌握知识。浮力现象是学生在生活中比较熟悉的现象，但又有不少生活经验干扰学生学习正确的知识。物理概念、规律和公式是解决物理问题的.根据，只有真正吃透了浮力的概念、规律和公式，就能解决所有的浮力问题。

　　例如：物体悬浮在液体中的条件与物体飘浮在液面的条件都是浮力等于重力。有的学生只从形式上没有从知识内容上理解物体所处的状态。提出疑问：如果一个物体具有了浮力等于重力时，那它究竟是漂浮在液面还是悬浮在液体中呢?或者是物体既漂浮在液面又悬浮在液体中呢?这可能吗？这就形成了学生的思维障碍。教学中这样处理：发给每个学生一烧杯水，一烧杯酒精，一测力计，一小塑料袋酒精等。让学生将装有酒精的塑料袋挂在测力计下边，并浸入水中，发现袋子漂浮在水面上，测力计示数由大减小到零。再将塑料袋放入装有酒精的烧杯中，待袋子静止时，发现袋子悬浮在酒精中不浮不沉，测力计示数减小为零。教师分析说明：对同一物体，由于重力是一定的，当它浸入某种液体中，如果静止，根据二力平衡条件可知，浮力等于重力，浮力也是一定的。由阿基米德原理知，排开液体的体积也是一定的。因此，当一个物体，它能漂浮在某液体表面，就不可能悬浮在这种液体中。上面装酒精的塑料袋就只能悬浮在酒精中，绝不可能漂浮在酒精面上。当然，同一物体既能漂浮在一种液体表面，又能悬浮在另一种液体中是可能的，上面装酒精的塑料袋就是既漂浮在水面，又能悬浮在酒精中。综上所述，悬浮条件：物体全部浸入，物体排开液体的体积等于物体的体积，且浮力等于重力。漂浮条件：物体部分浸入，物体排开液体的体积小于物体的体积，且浮力等于重力。通过上述分析探究，培养了学生思维的深刻性和全面性。

　　2.习题教学——培养学生发散思维

　　对于习题，教师要善于通过层层启发，使问题不断得到分解和转化，让学生从不同角度观察、联想、思考、探索解题途径，使学生参与解题全过程，成为问题的探索者。

　　例如：一个质量为540克，体积为600立方厘米的铝球，将它放入足够深的水中，求铝球静止时受到的浮力？

　　学生一般做法是：F=pgv=1000千克／立方米×10牛／千克×0.0006立方米=6牛。这显然错误。教师可以启发提问：铝球在水中受几个力？各力大小是多少?学生计算：G=mg=0.54千克×10牛／千克=5.4牛。浮力就是学生的计算F=6牛。教师问：铝球这时在浮力和重力作用下能静止吗？学生答：铝球不能静止，向上浮。教师问：铝球上浮过程中，重力是否变化?浮力是否变化？学生答：铝球上浮过程中，重力不变，球未露出水面之前，浮力不变化，在露出水面的过程中，浮力逐渐减小。教师归纳：铝球因为受到的浮力和重力不相等，且浮力大于重力，所以铝球上浮。又因为重力不会变化，当浮力减小到等于重力时，浮力与重力平衡，此时铝球静止在水面上，所以，铝球静止时受到的浮力F=G=5.4牛。

　　总之，思维是认识活动的核心，是打开知识大门的先导。在物理教学中，教师要从学生的心理特点和认识规律出发，从多角度、多种途径上不断探索培养学生思维能力的有效方法。

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