吳守元

近年來(lái)，有一種觀點(diǎn)：只有降低教學(xué)難度才能推行素質(zhì)教育。結(jié)果，首先是淺顯機(jī)械的課堂教學(xué)，然后是簡(jiǎn)單大量的重復(fù)練習(xí)，最后是沒(méi)有任何批改和評(píng)講價(jià)值的考查測(cè)試，教師不需要做任何深度的準(zhǔn)備就可以直接走進(jìn)課堂。

筆者認(rèn)為這樣的教學(xué)是不能提高學(xué)生素質(zhì)的，反而會(huì)降低學(xué)生的素質(zhì)，比如畏難、回避、放棄等。因此，我們應(yīng)該認(rèn)真研究和實(shí)踐深度教學(xué)。當(dāng)教學(xué)完一章或者一個(gè)單元后，必然會(huì)有復(fù)習(xí)課，很多復(fù)習(xí)課都是按節(jié)次順序總結(jié)歸納，求全求細(xì)，找出大量與知識(shí)點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)的習(xí)題反復(fù)練習(xí)，以強(qiáng)化記憶和應(yīng)付考試。那么，復(fù)習(xí)課的深度教學(xué)應(yīng)該以怎樣的內(nèi)容和形式呈現(xiàn)呢？現(xiàn)以人教版八年級(jí)物理第十章《浮力》為例，談一談以復(fù)習(xí)課為契機(jī)，用深度教學(xué)促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)。

一、打破節(jié)次順序，重組和整合

分節(jié)次上完《浮力》三小節(jié)后，首先可以進(jìn)行如下形式的全章復(fù)習(xí)。

（一）看事物的聯(lián)系

1.利用物理量之間的聯(lián)系進(jìn)行有價(jià)值的猜想

因?yàn)閙=ρv，m排可以把ρ液和V排聯(lián)系起來(lái)，m排越大，F(xiàn)浮越大。同種物理量大小的比較更合理更有意義。而G=mg，G排=m排g，G排越大，F(xiàn)浮越大。所以決定把F浮與G排聯(lián)系起來(lái)研究，探究F浮與G排的大小關(guān)系。

2.完全浸沒(méi)條件下，利用V=V排把物體和液體聯(lián)系起來(lái)

讓物體完全浸沒(méi)在液體中時(shí)，V=V排 ，而G=ρ物Vg，F(xiàn)浮=ρ液V排g，兩式相比有G/F浮=ρ物/ρ液。利用彈簧測(cè)力計(jì)可以測(cè)出G和F浮，那么，已知ρ液可以測(cè)ρ物。反過(guò)來(lái)，已知ρ物可以測(cè)ρ液。

3.利用漂浮條件把物體和液體聯(lián)系起來(lái)

漂浮條件下：F浮=G物，ρ液V排g=ρ物Vg，ρ物/ρ液=V排/V物。利用刻度尺，測(cè)出漂浮在水面的長(zhǎng)方體的整體高度和露出水面的部分高度，即可測(cè)出這個(gè)物體的密度，反之，已知物體的密度又可以用這個(gè)規(guī)律測(cè)出待測(cè)液體的密度。

4.利用Δh=V排/S把液體壓強(qiáng)和浮力聯(lián)系起來(lái)

一個(gè)物體放入盛有液體的柱狀容器中，物體會(huì)排開(kāi)液體受到浮力，液面升高，容器底受到的壓強(qiáng)增大。Δh=V排/S ，Δp=ρ液gΔh=ρ液gV排/S=F浮/S，其實(shí)，物體放入液體中后，液體要對(duì)物體施加一個(gè)浮力，由于力的作用是相互的，物體要對(duì)液體施加一個(gè)等大的反作用力，傳到容器底，所以Δp=ΔF/S=F浮/S。

看事物的聯(lián)系，有利于找出事物的規(guī)律。

（二）看事物的本質(zhì)

1.浮力大小的本質(zhì)

由阿基米德原理F浮=G排可知，浮力大小等于物體排開(kāi)液體的重力，只與液體的密度和物體排開(kāi)的液體體積有關(guān)，與物體的密度、體積、液體的體積等都無(wú)關(guān)。

2.物體沉浮的本質(zhì)

[浮沉＼&力比較＼&密度比較＼&上浮＼&F浮> G＼&ρ液>ρ物＼&懸?。?amp;F浮= G＼&ρ液=ρ物＼&下沉＼&F浮< G＼&ρ液<ρ物＼&]

物體的浮沉，不是決定于浮力的大小，也不是決定于重力的大小，而是浮力與重力對(duì)抗的結(jié)果；實(shí)質(zhì)是物體密度和液體密度的大小比較的結(jié)果。

看事物的本質(zhì)，不至于被表面現(xiàn)象迷惑。

（三）看事物的區(qū)別

1.漂浮和懸浮的區(qū)別

[漂浮＼&懸?。?amp;部分進(jìn)入V排=nV物（n<1）＼&完全浸沒(méi)V排=V物＼&ρ物<ρ液 ρ物=nρ液（n<1）＼&ρ物=ρ液 ρ物=ρ液＼&]

2.溢出和排開(kāi)的區(qū)別（下圖中兩次溢出的水都是G溢= 10N）

溢水杯開(kāi)始裝滿水

G排=G溢=10N，F(xiàn)浮=10N

溢水杯開(kāi)始未裝滿水

G排>G溢=10N，F(xiàn)浮>10N

例：將質(zhì)量為120g的物體放入盛水的溢水杯中，當(dāng)物體靜止時(shí)，溢水杯中溢出了100cm3的水，則物體可能（g取10N/kg）（ABCD）

A.漂浮在水面上 B.懸浮在水中

C.沉在溢水杯底部 D.受到1.2N的浮力

看事物間的區(qū)別，更容易看清事物本身。

這樣的全章復(fù)習(xí)，又稱“整體深度復(fù)習(xí)”，不僅能夠抓住本章的重難點(diǎn)、易錯(cuò)點(diǎn)，而且學(xué)生復(fù)習(xí)起來(lái)有一定的挑戰(zhàn)性，不會(huì)感覺(jué)到重復(fù)、枯燥，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生從聯(lián)系、本質(zhì)、區(qū)別等角度觀察分析事物，并把這種習(xí)慣和能力由課內(nèi)擴(kuò)展到課外。

二、歸類比較，構(gòu)建知識(shí)體系

浮沉題是重點(diǎn)，也是難點(diǎn)，學(xué)生要做很多相關(guān)的練習(xí)，但是如果有了前面的重組和整合，教師將積累轉(zhuǎn)化成如下表的九大問(wèn)題，集中起來(lái)讓學(xué)生討論和解決，將大大提高課堂效率，培養(yǎng)學(xué)生清理同類問(wèn)題、找出同與不同、構(gòu)建知識(shí)體系的習(xí)慣和能力，稱之為 “局部深度復(fù)習(xí)”。

[物體＼&放入液體＼&浮沉情況＼&比較＼&體積相等的實(shí)心

木塊和鋁塊＼&水＼&＼&浮力和排開(kāi)的液體的體積＼&體積相等的實(shí)心

木塊和鋁塊＼&水銀＼&＼&浮力和排開(kāi)的液體的體積＼&質(zhì)量相等的實(shí)心

木塊和鋁塊＼&水＼&＼&浮力和排開(kāi)的液體的體積＼&質(zhì)量相等的實(shí)心

木塊和鋁塊＼&水銀＼&＼&浮力、液體的密度和排開(kāi)的液體的體積＼&同一物體＼&甲、乙、丙＼&分別漂浮、懸浮、沉底＼&浮力、液體的密度和排開(kāi)的液體的體積＼&體積相同的甲、乙、丙＼&同一液體＼&分別漂浮、懸浮、沉底＼&浮力、物體的密度和排開(kāi)的液體的體積＼&質(zhì)量相同的甲、乙、丙＼&同一液體＼&分別漂浮、懸浮、沉底＼&浮力、物體的密度和排開(kāi)的液體的體積＼&質(zhì)量相同的實(shí)心鐵塊和銅塊＼&鐵塊放入水中，

銅塊放入煤油中＼&＼&浮力和排開(kāi)的液體的體積＼&質(zhì)量相同的實(shí)心鐵塊和銅塊＼&鐵塊放入煤油中，銅塊放入水中＼&＼&浮力和排開(kāi)的液體的體積＼&]

三、立足某個(gè)問(wèn)題，縱深延展

通過(guò)對(duì)一個(gè)普通的例題：“一個(gè)邊長(zhǎng)為10cm的正方體均勻木塊，漂浮在水面上，水下部分深6cm。已知ρ水為1.0×103 kg/m3，g取10N/kg，求木塊的密度。”進(jìn)行如下的變形和展開(kāi)。

（一）液體不變，物體變

1.物體表面變，將木塊露出部分切割，結(jié)果會(huì)怎樣？漂浮在水中的蠟燭慢慢燃燒會(huì)是怎樣的情形？

2.物體本質(zhì)變，另一個(gè)邊長(zhǎng)為10cm的正方體均勻物體漂浮在水面，露出3cm高，求這個(gè)物體的密度，建立只用刻度尺測(cè)漂浮在水面的正方體的密度的方案。

（二）物體不變，液體變

1.將木塊放入酒精中、鹽水（給密度）中，求液面下的深度，比較三個(gè)深度得出什么結(jié)論？

2.密度計(jì)上面的刻度是上大下小還是上小下大？

3.輪船從河里開(kāi)到海里，什么不變什么變？

（三）物體變，液體也變

1.體積相同的木塊和銅塊，分別漂浮在水中和水銀中（給出四種物質(zhì)的密度），比較它們受到的浮力和排開(kāi)的液體的體積。

2.質(zhì)量相同的木塊和銅塊，分別漂浮在水中和水銀中（給出四種物質(zhì)的密度），比較它們受到的浮力和排開(kāi)的液體的體積。

無(wú)論條件和問(wèn)題怎么變化，所有的漂浮問(wèn)題幾乎都可以歸結(jié)為漂浮條件下的V排/V物=ρ物/ρ液，通過(guò)這種由淺入深、以點(diǎn)帶面、向縱深延展的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生尋找規(guī)律和運(yùn)用規(guī)律的習(xí)慣和能力，稱之為“延展深度復(fù)習(xí)”。

四、列舉典型例題，培養(yǎng)分析和解決問(wèn)題的能力

通過(guò)典型的例題，幫助和引導(dǎo)學(xué)生找出和建立事物變化過(guò)程中潛藏的關(guān)系，并及時(shí)挖掘這個(gè)例題隱含的其他問(wèn)題和物理方案，從而舉一反三，培養(yǎng)學(xué)生通過(guò)尋找和建立物理關(guān)系來(lái)分析和解決問(wèn)題的習(xí)慣和能力，稱之為“典例深度復(fù)習(xí)”。

例1：用彈簧測(cè)力計(jì)豎直掛一鐵球，當(dāng)鐵球的三分之二露出水面時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為4N；當(dāng)鐵球浸入水中一半體積時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為1N，取下該鐵球放入水中，鐵球靜止時(shí)受到的浮力是（ D ）

A.18N B.14N C.8N D.10N

方法一：題述兩種情況下的條件都有關(guān)豎直方向上的三力平衡，可以設(shè)定兩個(gè)未知量，完全浸沒(méi)時(shí)的浮力F浮（可以用來(lái)表示露出不同體積時(shí)的浮力）和重力G，列兩個(gè)方程，求出F浮=18N，G=10N。首先要判斷鐵球靜止時(shí)的狀態(tài)，才能得出浮力為10N。

方法二：當(dāng)物體從[13]V浸入到[12]V時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)減小了3N，說(shuō)明浮力增大了3N，即[12]V-[13]V=[16]V浸入時(shí)的浮力是3N，完全浸沒(méi)的浮力是18N。

拓展：鐵球的密度是多少？鐵球漂浮時(shí)露出幾分之幾？把露出部分剛好按入水中靜止需要多大的力？

根據(jù)該拓展建立一個(gè)方案，只有彈簧測(cè)力計(jì)這一種測(cè)量工具，測(cè)不能漂浮在水中的物體的密度；根據(jù)以下例2建立一個(gè)方案，只有刻度尺這一種測(cè)量工具，已知物體的密度，測(cè)某液體的密度。

例2：取邊長(zhǎng)為a的正方體木塊放入裝有適量密度為ρ0的液體的燒杯中，待其靜止后用刻度尺測(cè)出有[25]高度露出液面（如圖甲）。將B物體放在木塊中央靜止后用刻度尺測(cè)出此時(shí)木塊露出液面的高度為h1（如圖乙）。用體積可忽略不計(jì)的細(xì)線將物體B系在木塊中央，放入液體中靜止后測(cè)出此時(shí)木塊露出液面高度h2（如圖丙）。求B物體的密度ρB（用相關(guān)的物理量表示）。

分析：從甲到乙，增加的浮力即為增加的重力，也就是木塊的重力GB=ρ0S（[25]a-h1）g；從乙到丙總重力沒(méi)有變，總浮力沒(méi)有變，排開(kāi)液體的總體積沒(méi)有變。木塊浸入液體體積的減少量就是B的體積VB=S（h2-h1），ρB=GB/VBg=ρ0S（[25]a-h1）g/S（h2-h1）g=ρ0（[25]a-h1）/（h2-h1）。

教學(xué)中要糾正“廣播體操式的簡(jiǎn)單重復(fù)”，實(shí)施“瑜伽式的深度延展”。事實(shí)上，其他課型，如新授課、習(xí)題課、專題課、評(píng)講課都可以而且應(yīng)該進(jìn)行深度教學(xué)，深度教學(xué)最忌諱貪多求全，深度教學(xué)需要深厚的積累和反復(fù)的準(zhǔn)備。讓我們?cè)诿恳还?jié)課、每一次作業(yè)、每一次考試中都用心設(shè)置一些深度元素吧，這是一個(gè)有待系統(tǒng)研究和實(shí)踐的課題。

（作者單位：應(yīng)城市教研室）