從《浮力》教學談思維能力的培養論文

在物理教學中培養學生思維能力，正是爲了提高學生素質，使學生真正掌握知識。《浮力》具有知識抽象、綜合性強、難度大等特點，同時又具有聯繫生活、趣味性強、科學性強等特點。在本章教學中處處體現瞭如何培養學生的思維能力。

一、浮力概念的教學——啓發學生思維，突出本質，培養學生抽象思維能力

物理基本概念是反映物理現象和過程的本質屬性的思維形態，是本質屬性的抽象。只有抓住現象的本質，才能分析各有關現象內在聯繫，才能掌握物理知識。對浮力，學生只是機械地背誦浮力定義，但對浮力產生的條件理解不透，處理問題經常出錯。在教學中，我講完浮力知識後，演示下面實驗加以鞏固理解。演示（1）將一蠟燭下端緊貼容器底豎直放置，加入足夠的水，蠟燭並未浮起。若將蠟燭隨意投入水中，蠟燭不下沉，而是浮在水面上。提問：“前者蠟燭爲什麼不浮起？”經學生反覆討論後，教師點撥：“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，所以蠟燭不會浮起。”實際上，這時的蠟燭相當於容器的一部分，不屬於浸入液體中的物體。河中橋墩就是這種情況。因此，浮力產生的原因是：只是液體對浸入其中的物體上下表面存在壓力差，並且壓力差的方向豎直向上時，物體纔會受到浮力。

二、阿基米德原理的教學——培養學生邏輯思維能力

物理規律是在一定條件下的範圍內，概念與概念之間的聯繫，是反映物理現象和過程在一定條件下發生和發展變化的必然趨勢和結果。

阿基米德原理內容較深，比較抽象，學生不容易理解。爲了讓學生很好地掌握該原理，我將課本中演示改爲二人一組的學生分組實驗，這是理解這個原理的關鍵。讓學生邊實驗、邊觀察、邊分析、邊歸納。實驗中，先完成前兩個步驟，即用測力計稱出石塊在空氣中重力大小，再將石塊浸入溢水杯內的水中，問學生觀察到什麼？引導學生回答：測力計示數變小，說明石塊受到了浮力，同時水從溢水杯溢出流入小桶中。讓學生根據觀察到的現象猜想：浮力大小可能跟什麼有關?引導學生想到“浮力大小可能跟物體排開的水量有關。”再用測力計稱出小桶中的水重，得出“浮力大小等於物體排開的水重”的結論。爲了加深學生對阿基米德原理的理解，在得出原理後，再讓學生透過實驗弄清影響浮力大小的有關因素和無關因素。

1.浮力知識的運用——培養學生思維的深刻性和全面性

學習知識的目的在於運用，也只有在運用知識的過程中，才能更好地理解和掌握知識。浮力現象是學生在生活中比較熟悉的現象，但又有不少生活經驗干擾學生學習正確的知識。物理概念、規律和公式是解決物理問題的根據，只有真正吃透了浮力的概念、規律和公式，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麪的條件都是浮力等於重力。有的學生只從形式上沒有從知識內容上理解物體所處的狀態。提出疑問：如果一個物體具有了浮力等於重力時，那它究竟是漂浮在液麪還是懸浮在液體中呢?或者是物體既漂浮在液麪又懸浮在液體中呢?這可能嗎？這就形成了學生的思維障礙。教學中這樣處理：發給每個學生一燒杯水，一燒杯酒精，一測力計，一小塑料袋酒精等。讓學生將裝有酒精的塑料袋掛在測力計下邊，並浸入水中，發現袋子漂浮在水面上，測力計示數由大減小到零。再將塑料袋放入裝有酒精的.燒杯中，待袋子靜止時，發現袋子懸浮在酒精中不浮不沉，測力計示數減小爲零。教師分析說明：對同一物體，由於重力是一定的，當它浸入某種液體中，如果靜止，根據二力平衡條件可知，浮力等於重力，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，當一個物體，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於物體的體積，且浮力等於重力。漂浮條件：物體部分浸入，物體排開液體的體積小於物體的體積，且浮力等於重力。透過上述分析探究，培養了學生思維的深刻性和全面性。

2.習題教學——培養學生髮散思維

對於習題，教師要善於透過層層啓發，使問題不斷得到分解和轉化，讓學生從不同角度觀察、聯想、思考、探索解題途徑，使學生參與解題全過程，成爲問題的探索者。

例如：一個質量爲540克，體積爲600立方厘米的鋁球，將它放入足夠深的水中，求鋁球靜止時受到的浮力？

學生一般做法是：F=pgv=1000千克／立方米×10牛／千克×0.0006立方米=6牛。這顯然錯誤。教師可以啓發提問：鋁球在水中受幾個力？各力大小是多少?學生計算：G=mg=0.54千克×10牛／千克=5.4牛。浮力就是學生的計算F=6牛。教師問：鋁球這時在浮力和重力作用下能靜止嗎？學生答：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：鋁球因爲受到的浮力和重力不相等，且浮力大於重力，所以鋁球上浮。又因爲重力不會變化，當浮力減小到等於重力時，浮力與重力平衡，此時鋁球靜止在水面上，所以，鋁球靜止時受到的浮力F=G=5.4牛。

總之，思維是認識活動的核心，是開啟知識大門的先導。在物理教學中，教師要從學生的心理特點和認識規律出發，從多角度、多種途徑上不斷探索培養學生思維能力的有效方法。