第一章 引 言

“浮力”是九年義務(wù)教育八年級(jí)物理教材第十章的內(nèi)容，是流體靜力學(xué)中應(yīng)用性較強(qiáng)的一個(gè)基礎(chǔ)知識(shí)，也是初中物理的重要知識(shí)。初中生所學(xué)的相關(guān)知識(shí)是以浮力概念為基點(diǎn)，阿基米德原理為核心，物體的浮沉條件為其表現(xiàn)形式的。絕大多數(shù)初中學(xué)生對(duì)浮力非常感興趣但又普遍反映比較難學(xué)，是初中學(xué)生學(xué)習(xí)物理的一個(gè)很大的分化點(diǎn)。其教學(xué)內(nèi)容有以下幾個(gè)特點(diǎn)：1．內(nèi)容的抽象性。初中學(xué)生的思維大多以具體形象思維為主，然后逐步過渡到抽象邏輯思維。按照皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展階段理論來衡量，初中學(xué)生的物理思維基本上還處具體運(yùn)算階段和前運(yùn)算階段。即這個(gè)階段的思維一般還離不開具體事物的支持，思維還要依靠物體、實(shí)物和能觀察到的事物來進(jìn)行，不能依靠詞語、假設(shè)等來進(jìn)行。但是對(duì)“浮力的形成原因”、“下沉的物體是否受到浮力”等一系列問題的認(rèn)識(shí)都要求學(xué)生具有較高的想象能力和抽象思維能力。雖然學(xué)生從日常生活經(jīng)驗(yàn)中對(duì)浮力積累了很多感性認(rèn)識(shí)，這是學(xué)習(xí)本單元的有利因素，但是由于沒有經(jīng)過科學(xué)的分析、抽象、概括，只憑某些粗淺的觀察、分析，，也形成了一些另有概念，而且這些另有概念相當(dāng)頑固，成為學(xué)生學(xué)習(xí)浮力知識(shí)的思維障礙，也成為浮力教學(xué)要克服的難點(diǎn)。

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第二章 對(duì)初中物理“浮力”單元課標(biāo)和教材的研究

2.1 對(duì)“浮力”單元課程標(biāo)準(zhǔn)的研究

從表l中可以看出，在知識(shí)要素的要求上：大綱在強(qiáng)調(diào)物理學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，根據(jù)科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的形勢(shì)和我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)對(duì)高素質(zhì)勞動(dòng)者的需要，比較注重“與社會(huì)發(fā)展有密切關(guān)系的科學(xué)技術(shù)以及現(xiàn)代生活所需要的物理基礎(chǔ)知識(shí)”。新課標(biāo)中所的“物理基礎(chǔ)知識(shí)"更為關(guān)注把學(xué)生的認(rèn)知水平、社會(huì)的需求、學(xué)科的發(fā)展作為統(tǒng)一的整體，而不再單純強(qiáng)調(diào)以學(xué)科為中心，把知識(shí)的完整性和嚴(yán)密性作為首要標(biāo)準(zhǔn)1。在能力要素上：突出觀察、實(shí)驗(yàn)，思維，運(yùn)用，“具有初步的科學(xué)探究能力"等能力的培養(yǎng)。包括具有“初步的觀察能力、初步的提出問題能力、初步的信息收集能力、初步的信息處理能力、初步的分析概括能力、初步的信息交流能力”2。

2.2 對(duì)“浮力”單元教材內(nèi)容的分析

課程標(biāo)準(zhǔn)是課程改革理念的呈現(xiàn)，是教材編寫的最重要的也是最主要的依據(jù)。以下從教材中“浮力”呈現(xiàn)方面進(jìn)行分析，研究教材中“浮力”內(nèi)容如何或多大程度體現(xiàn)了課程標(biāo)準(zhǔn)的變化。選用由劉炳昇、李容主編，教育部 2012 年審定。以蘇教版教材為例，對(duì)“浮力”單元教材內(nèi)容的進(jìn)行分析。從教材的內(nèi)容框架結(jié)構(gòu)看，教材中將浮力和壓強(qiáng)并入一章，在這一章中，前四節(jié)是壓強(qiáng)、大氣壓強(qiáng)、液體壓強(qiáng)的內(nèi)容，后兩節(jié)分別是“浮力”和“物體的浮與沉”。教材先引入浮力的概念，而后探究了浮力的大小即阿基米德原理，給出公式 F浮=G排液�！拔矬w的浮與沉”介紹了物體的沉浮條件，以及輪船、孔明燈、浮沉子的原理。從教材內(nèi)容的組織來看。引入浮力概念“艦艇為什么能浮在海面上”，“人為什么能浮在死海的水面上”“乒乓球?yàn)槭裁茨軓乃锔∩蟻怼薄皻馇驗(yàn)槭裁茨茯v空而起”，是因?yàn)槭艿揭后w和氣體的浮力。接下來提出問題“在水中下沉的物體，也受到浮力嗎?”接下來用實(shí)驗(yàn)對(duì)該問題進(jìn)行探究，得出在水中下沉的物體也受到浮力。問題的提出一方面可以讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)的方法得出正確結(jié)論，同時(shí)排除錯(cuò)誤前概念的干擾，另一方面又能自然的引出下文的對(duì)浮力大小比較分析，可謂一舉兩得。

第三章 初中八年級(jí)物理“浮力”前概念調(diào)查.......11

3.1 調(diào)查的設(shè)計(jì).......12
3.2 調(diào)查的實(shí)施............12
3.3 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)與分析...............13
3.4 調(diào)查的結(jié)論....................14
第四章 初中九年級(jí)學(xué)生“浮力”知識(shí)學(xué)后情況的調(diào)查......15
4.1 調(diào)查的設(shè)計(jì)...............15
4.2 調(diào)查的實(shí)施........16
4.3 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)與分析................17
第五章 初中物理教師《浮力》單元教學(xué)現(xiàn)狀調(diào)查............21
5.1 調(diào)查的設(shè)計(jì)...........21 
5.2 調(diào)查的實(shí)施...........22
5.3 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)與分析..............22 
5.4 調(diào)查的結(jié)論與思考............24

第七章 初中物理浮力教學(xué)實(shí)踐

7.1 實(shí)踐研究

本研究選取筆者所在的學(xué)校為實(shí)驗(yàn)點(diǎn)，以該校初二（1）班和初二（2）班為實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班，這兩個(gè)班在初一進(jìn)校時(shí)是平均分班�，F(xiàn)以初二第二學(xué)期期中考試成績(jī)（見附錄四）作為班級(jí)選取的依據(jù)，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析采用獨(dú)立樣本平均數(shù)差異的顯著性檢驗(yàn)，比較兩個(gè)班級(jí)原先成績(jī)是否存在顯著性差異，并采用 Z 檢驗(yàn)近似處理。由表中數(shù)據(jù)可知兩班的期中成績(jī)無顯著性差異，所以，可以認(rèn)為實(shí)驗(yàn)所選的班級(jí)是有效樣本。兩班學(xué)生部為走讀生，周課時(shí)數(shù)、教學(xué)要求、教學(xué)進(jìn)度與作業(yè)時(shí)間、考試與練習(xí)次數(shù)、教師到班輔導(dǎo)時(shí)間均由教務(wù)處統(tǒng)一安排，所選教輔用書全部由學(xué)校按上級(jí)規(guī)定統(tǒng)一征訂，物理教師的工作經(jīng)驗(yàn)、教學(xué)業(yè)績(jī)基本相同。兩個(gè)班均以自然的教學(xué)進(jìn)度確定教學(xué)內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為蘇科版的義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書八年級(jí)下冊(cè)第十章的第四至五節(jié)《浮力》單元。

7.2 教學(xué)示例—阿基米德原理

有的學(xué)生認(rèn)為浮力大小和物體的輕重有關(guān)，理由是輕的木塊會(huì)浮起來，而重的鐵塊則沉下去，說明木塊所受浮力比金屬塊大。有的學(xué)生認(rèn)為浮力大小和物體體積有關(guān)，理由是：輪船的體積大，在海上能載這么多貨物，說明它受到的浮力大，而小船體積小，只能載很少的貨物，說明它受到的浮力小。有的學(xué)生認(rèn)為浮力大小和物體浸入液體的深度有關(guān)，理由是在游泳池里游泳，在淺水區(qū)感到浮力小，在深水區(qū)就感到浮力大。其實(shí)這也是一個(gè)錯(cuò)誤的想法，即使在淺水中，只要身體全部浸沒，受到的浮力和在深水中是同樣大的，但是既然是猜想，就允許猜錯(cuò)，讓學(xué)生在下一步探究中自己去“去偽存真”。有的學(xué)生認(rèn)為浮力大小和液體密度有關(guān)。理由是海水密度大，在死海里不用游泳，人可以漂浮在海面上看書，而在游泳池里不游泳會(huì)沉下去，所以浮力的大小與液體的密度有關(guān)。

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第八章 研究結(jié)論和反思

浮力及其相關(guān)知識(shí)是初中物理課程的重點(diǎn)內(nèi)容之一。其內(nèi)容的抽象性、知識(shí)的綜合性、科學(xué)研究方法的多樣性、應(yīng)用的廣泛、思維要求與初中生思維水平的差異性，使得浮力教學(xué)成為初中物理課程的教學(xué)難點(diǎn)之一。本文基于最近發(fā)展區(qū)理論，首先研究了現(xiàn)行初中物理教學(xué)大綱的教學(xué)目標(biāo)和新課程標(biāo)準(zhǔn)的課程目標(biāo)對(duì)“浮力”要求的變化。根據(jù)雙向細(xì)目表對(duì)初中物理浮力相關(guān)知識(shí)進(jìn)行前概念調(diào)查、學(xué)困調(diào)查和教師教學(xué)情況調(diào)查。在前概念調(diào)查中發(fā)現(xiàn)學(xué)生浮力的大小與物體的輕重、形狀、是否空心、水量的多少、深度有關(guān)。在學(xué)困調(diào)查中發(fā)現(xiàn)學(xué)生在運(yùn)用 F浮=ρ液gV排計(jì)算或比較浮力時(shí)，當(dāng)題目條件較隱蔽，沒有特別強(qiáng)調(diào)另一個(gè)因素的條件下，學(xué)生往往只考慮明確的那一個(gè)因素，而忽視另一個(gè)隱含因素，學(xué)生對(duì)于浮力知識(shí)應(yīng)用和解決實(shí)際問題的能力很弱。在對(duì)教師的問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)：絕大多數(shù)初中物理教師長(zhǎng)期不注重對(duì)學(xué)生浮力前概念及學(xué)后情況的調(diào)查，尚未有人根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合前概念問卷與上級(jí)學(xué)生學(xué)習(xí)情況的調(diào)查分析結(jié)果來確定教學(xué)目標(biāo)和設(shè)計(jì)教學(xué)策略。通過上述的三項(xiàng)調(diào)查可以得出結(jié)論：浮力教學(xué)確實(shí)存在難點(diǎn)，教學(xué)效果也不理想，特別是阿基米德原理的理解與計(jì)算、運(yùn)用力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系控制物體浮沉和浮力知識(shí)的綜合應(yīng)用更教學(xué)中的重大難點(diǎn)。

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參考文獻(xiàn)（略）

本文編號(hào)：240320