浅析初中物理实验探究的教学模式

王立英

摘  要：浮力是初中物理力学体系的重要组成部分，但是因为浮力的相关内容涉及到的知识比较广泛，对于刚刚接触物理的初中生而言较难把握。一部分教师出于功利性，在教学过程中给学生灌输一些公式或框架来引导学生套用，这虽然能够在一定程度上提高教学成绩，但是学生并没有真正理解问题的内涵和本质。本文通过浮力来探讨实验教学模式在初中物理教学过程中的运用。

关键词：浮力;冰块漂浮;中考;核心素养

【中图分类号】G633.7    【文献标识码】A       【文章编号】1005-8877（2020）20-0116-01

在初中物理教学过程中，浮力一直是相对较难的一部分，这给初中生的物理学习带来了不小的挑战。在不断的探索中，初中物理教师应该努力找出知识与学生理解能力之间的结合点，帮助学生找到解决问题的本质方法，从而达到最佳的教学效果。部分教师结合自己的教学经验，把初中物理浮力教学过程中涉及到的几类问题进行了分类，并且针对性的给出了每一类浮力问题的解决办法，引导学生在遇到相关问题时套用给出的公式来解决问题，这种教学方式虽然能够提高教学成绩，但是往往是“就题论题”，学生也仅仅是能够机械化的套用相关公式来解决问题，并没用从根本上理解问题的内涵。在教学过程中，教师应该站在更高的角度来审视相关问题，帮助学生从本质上把握知识的内涵，不断提高学生的物理核心素养和解题能力。物理学科具有较强的逻辑性，浮力部分更是要求学生能够把握问题的内涵，通过物理现象一步步的探究物理问题的本质，这种思考、解决问题的方式能够使学生在解决问题的同时思考问题背后蕴含的物理知识，从而更好的解决相关问题。下面笔者以两道初中物理浮力部分的“冰块漂浮”类型的题目来探究在初中物理教学过程中应该把握住的核心内容。

例1.如图，水平桌面上放有一个锥形瓶，在其内部装有适量的水和一块处于漂浮状态的冰块，在冰融化过程中，试分析下列物理量的变化情况

A桌面受到的压强 B水对瓶底的压强 C 桌面受到的压力 D瓶内水面的位置

这道题目是一道典型的浮力综合问题，四个物理量的变化同时考察到了压强、压力、浮力等知识，在分析这类问题时应该抓住使物理量发生变化的本质因素，通过具体的分析进行解决。例如，在分析这道题目中的A和C两个物理量时，我们就应该思考桌面受到的压强和压力是谁提供的并且和哪些物理量有关，我们知道，瓶子与桌面之间的作用属于固体压强，而固体压强的大小和受到的压力与接触面积有关，冰块在融化过程中并没有改变质量，所以桌面受到的压力不变，在接触面积固定不变的情况下，桌面受到的压强也不变，这也体现了物理分析过程中常用的“整体法”。在分析水对瓶底的压强时，教师应该引导学生回忆阿基米德原理的内容，由于冰化成水后重力不变，则水面高度以及水对瓶底的压强均不发生变化。现改变原有条件，假設锥形瓶中盛放的是盐水，则相应的四个物理量将会发生怎样的变化？部分教师根据多年的教学经验，往往会给出一定的结论，例如，融化后液体密度小于容器中液体密度则液面上升，反之则液面下降，甚至部分教师还会给出更加完善的结论，例如，冰块中含有杂质时液面的变化情况等。一方面，这些结论会加重学生的记忆负担，与物理学科侧重理解的学科特点不符;另一方面，这些结论具有一定的局限性，并不能够适用于所有类型的题目。

例2.如图，圆柱形容器中装有足量水，在水面上漂浮有一冰块，冰块中含有一定质量的物体。已知冰块体积为4.5×10-4m3，所含物体质量为60g，容器底面积为100cm2，试求冰块所受的浮力、物体的密度以及在冰块全部融化后容器底部的压强变化量。（已知P冰=0.9×103kg/m3，g=10N/kg）

作为一道典型的浮力题目，这道计算题充分考察了学生对知识本质的把握，具有一定的难度。在第三问中，压强的变化与液面高度变化有关，可以利用阿基米德原理来进行分析。在第二问中计算出的物体密度为1.2×103kg m3，则在融化后水和物块的平均密度大于容器中液体的密度，即水的密度，进一步分析就能够发现排开水的体积变小了，所以液面会下降，这与之前的结论是相符的。但是，在这道题目中有一个大前提，即冰块融化后其内部所含有的物块是沉底状态，如果改变所包含物块的密度，则还会有同样的结论吗？现假设冰块内物体质量为50g，密度为0.5g/cm3，则在融化后水面高度会发生怎样的变化？

如果再次按照给出的结论进行分析，水和物块的平均密度会小于容器中液体的平均密度，则排开水的体积也会变大，液面会上升。但是利用阿基米德原理进行分析，融化前后冰和水的总重力并没有发生变化，在这道题目中融化前后均处于漂浮状态，所以冰块和物体受到的总浮力没有发生变化，排开液体的体积自然也不变，水面的高度也就保持不变。

参考文献

[1]张晓梅，杨净，冯松.2015年中考物理试题分析与 2016年复习建议[J].教育实践与研究，2016（03）

[2]杜祥.冰融化时液面变化的规律[J].科技信息（学术 研究），2018（07）