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摘要：结构化教学应用与物理教学，可有效促进学生物理思维发展。以初中物理“物体浮沉条件及应用”一节内容为例进行教学分析。通过对处于不同状态下物体的受力情况分析，根据阿基米德原理推导出不同状态下物体密度与液体密度的关系，形成知识结构，并结合实际应用进行分析。
关键词：结构化教学;浮沉状态;教学设计
中图分类号：G4 文献标识码：A
据调查显示，多数学生在会考或高考结束后，脑子里只留下一些支离破碎的物理概念、规律的名称，或公式及解题技巧，显然没有达到课程的价值。为了解决这一问题，根据普通高中物理课程标准，强调课程内容的结构化。结构化教学就是根据教学目标确定知识内容各要素之间的内在联系，建立层次结构，并利用这些联系将所有知识结合起来进行学习[1]。在教学过程中，注重知识的连续性、系统性、层次性，通过探究、归纳等行为将知识组织成具有逻辑性、有意义的知识结构，促进了知识的逐步内化，创造了新的认知结构。物理教师知识结构化的教学，能够有效构建学生知识体系，深化物理观念，促进思维的深刻和广泛[2]。下面，以人教版“物体的浮沉条件及应用”为例进行教学实践分析。
“物体的浮沉条件”是力学中的重要知识点之一，是在生活经验的基础上，通过观察和实验对浮力和阿基米德原理的深化和应用。由此可见，本节内容非常重要，沪科版教材将“物体的浮沉条件”这部分内容单独编排在“阿基米德原理”这一节后，突出体现对浮力以及前面所学知识的深化，要求学生能够运用所学物理知识解释生活中的现象并解决相关问题。
在学习本节内容之前，学生已掌握本节内容“物体的浮沉条件及应用”主要涉及到的知识，包括以下内容：（1）力的作用效果包括：物体发生形变、物体运动状态改变。（2）物体重力与物体密度、体积之间的关系：G=。（3）阿基米德原理浮力公式：。（4）二力平衡：处于平衡状态时，作用与物体上的两个力大小相等，方向相反，在同一直线上。（5）密度：m。（6）物体在水中浮力与重力作用下存在两个过程：上浮与下沉，三个状态：漂浮、悬浮与沉底。在学习本节内容之前，须将前面所学的基础知识夯实并且灵活运用。
一、在物体浮沉状态中分析“力和运动关系”
设计实验，创设物理情景，引导学生观察实验现象，结合学生已有的生活经验，在物理现象、物理事实基础上进行思维加工。将大小相同，颜色分别为红、黄、蓝，重力满足G红<G蓝<G黄的三个小球分别浸入水中，观察三个小球的运动状态。
生：红色小球上浮，蓝色小球悬浮，黄色小球沉底。
师：小球上浮过程中的受力情况？
生：受到浮力与重力，浮力大于重力。
师：思考为什么浮力会大于重力。
生：根据重力与浮力的表达式，G=，，G<F浮，可以推出：<。
师：我们可以得到物体密度与液体密度之间的关系。
师：物体上浮之后会达到什么状态？受力情况如何？
生：达到漂浮状态，受到重力和浮力，G=。
师：此时浮力为什么会等于重力？
生：物体逐渐露出水面，根据阿基米德原理，物体排开水的体积减小，浮力减小，直至扽关于重力。
师：能不能根据物体的受力情况推出下沉、悬浮时候，物体密度与液体密度之间的关系？
生：悬浮状态，浮力等于重力，同理，可以推出：。
生：下沉过程中，浮力小于重力，同理，可以推出：>。
师：物体下沉之后达到什么状态？受力情况如何？
生：达到沉底状态，受到浮力、重力和支持力。
师：我们可以看出是什么原因影响物体的沉浮？
生：密度。
设计意图：通过创设情景，观察分析得到物体的各个状态，根据小球运动情况得到力的关系，再根据阿基米德原理推导出密度关系，在推导过程中注重学生思维的逻辑顺序，根据学生已有的认识经验，将知识组织起来，有利于学生形成知识结构;将新知识与旧知识联系起来，相互作用，在学生头脑中形成新的知识结构，实现有意义学习。
二、将结构化知识应用于实际
思考：密度比水大的物体放在水面上一定会下沉吗？
引导学生思考讨论。
教师演示实验：
将橡皮泥揉成团，则沉入水中，将橡皮泥捏成船的形状，则能漂浮在水面。
引导学生观察实验现象。
提问：两次实验过程中有什么不同？
生：橡皮泥的形状、体积不同。
师：形状、体积不同有什么影响？
生：排开水的体积不同，船形的橡皮泥排开水的体积更大，受到的浮力更大。
师：对，当浮力等于重力的时候橡皮泥就能漂浮在水面上。
师：根据这一原理，研制出了轮船。这就是轮船虽由钢铁制造，密度远大于水，却能漂浮在水面上，并且能承载货物的原因。
教师展示：潜水艇图片
（1）潜水艇上浮下沉的原理？
师：观察潜水艇完全浸没于水中时的浮力有变化吗？
生：排开水的体积不变，浮力不变。
师：浮力不变的情况下怎么实现上浮、下沉？
生：可以改变潜水艇的重力。
師：潜水艇通过充水排水来改变自身重力。实现上浮下沉。
教师展示：热气球图片
（2）热气球能飘上天空的原因？
生：由于热气球中的气体密度小于空气密度，使得热气球的重力小于浮力。
设计意图：物理知识来源于生活实际，又应用于生活实际，将所学的理论知识与实际生产生活相联系，加深学生对所学知识的理解。通过提问：“密度比水大的物体在水面上的状态”，让学生暴露“密度比水大的物体一定会下沉”的前概念，在利用实验现象，让学生产生认知矛盾，在通过教师引导，学生思考，破除前概念，形成正确的认识。
参考文献.
[1]梁平，郭可馨，吴朝晖，马北河，程敏熙.物理教师知识结构化教学的差异性分析[J].物理教学，2018，40（10）：49-52+4.
[2]郑原琛，陈瑞，李宝金，颜国英，张雄.基于学习进阶理论的课堂教学设计与实践——以“物体的浮沉条件”为例[J].物理通报，2019（06）：67-69.
作者简介：
涂世超（1995-）男，汉族，贵州湄潭，贵州师范大学，硕士研究生在读，研究方向：学科教学（物理）
韦理山，男，壮族，广西人，贵州师范大学，硕士研究生在读，研究方向：学科教学（物理）
关键词：结构化教学;浮沉状态;教学设计
中图分类号：G4 文献标识码：A
据调查显示，多数学生在会考或高考结束后，脑子里只留下一些支离破碎的物理概念、规律的名称，或公式及解题技巧，显然没有达到课程的价值。为了解决这一问题，根据普通高中物理课程标准，强调课程内容的结构化。结构化教学就是根据教学目标确定知识内容各要素之间的内在联系，建立层次结构，并利用这些联系将所有知识结合起来进行学习[1]。在教学过程中，注重知识的连续性、系统性、层次性，通过探究、归纳等行为将知识组织成具有逻辑性、有意义的知识结构，促进了知识的逐步内化，创造了新的认知结构。物理教师知识结构化的教学，能够有效构建学生知识体系，深化物理观念，促进思维的深刻和广泛[2]。下面，以人教版“物体的浮沉条件及应用”为例进行教学实践分析。
“物体的浮沉条件”是力学中的重要知识点之一，是在生活经验的基础上，通过观察和实验对浮力和阿基米德原理的深化和应用。由此可见，本节内容非常重要，沪科版教材将“物体的浮沉条件”这部分内容单独编排在“阿基米德原理”这一节后，突出体现对浮力以及前面所学知识的深化，要求学生能够运用所学物理知识解释生活中的现象并解决相关问题。
在学习本节内容之前，学生已掌握本节内容“物体的浮沉条件及应用”主要涉及到的知识，包括以下内容：（1）力的作用效果包括：物体发生形变、物体运动状态改变。（2）物体重力与物体密度、体积之间的关系：G=。（3）阿基米德原理浮力公式：。（4）二力平衡：处于平衡状态时，作用与物体上的两个力大小相等，方向相反，在同一直线上。（5）密度：m。（6）物体在水中浮力与重力作用下存在两个过程：上浮与下沉，三个状态：漂浮、悬浮与沉底。在学习本节内容之前，须将前面所学的基础知识夯实并且灵活运用。
一、在物体浮沉状态中分析“力和运动关系”
设计实验，创设物理情景，引导学生观察实验现象，结合学生已有的生活经验，在物理现象、物理事实基础上进行思维加工。将大小相同，颜色分别为红、黄、蓝，重力满足G红<G蓝<G黄的三个小球分别浸入水中，观察三个小球的运动状态。
生：红色小球上浮，蓝色小球悬浮，黄色小球沉底。
师：小球上浮过程中的受力情况？
生：受到浮力与重力，浮力大于重力。
师：思考为什么浮力会大于重力。
生：根据重力与浮力的表达式，G=，，G<F浮，可以推出：<。
师：我们可以得到物体密度与液体密度之间的关系。
师：物体上浮之后会达到什么状态？受力情况如何？
生：达到漂浮状态，受到重力和浮力，G=。
师：此时浮力为什么会等于重力？
生：物体逐渐露出水面，根据阿基米德原理，物体排开水的体积减小，浮力减小，直至扽关于重力。
师：能不能根据物体的受力情况推出下沉、悬浮时候，物体密度与液体密度之间的关系？
生：悬浮状态，浮力等于重力，同理，可以推出：。
生：下沉过程中，浮力小于重力，同理，可以推出：>。
师：物体下沉之后达到什么状态？受力情况如何？
生：达到沉底状态，受到浮力、重力和支持力。
师：我们可以看出是什么原因影响物体的沉浮？
生：密度。
设计意图：通过创设情景，观察分析得到物体的各个状态，根据小球运动情况得到力的关系，再根据阿基米德原理推导出密度关系，在推导过程中注重学生思维的逻辑顺序，根据学生已有的认识经验，将知识组织起来，有利于学生形成知识结构;将新知识与旧知识联系起来，相互作用，在学生头脑中形成新的知识结构，实现有意义学习。
二、将结构化知识应用于实际
思考：密度比水大的物体放在水面上一定会下沉吗？
引导学生思考讨论。
教师演示实验：
将橡皮泥揉成团，则沉入水中，将橡皮泥捏成船的形状，则能漂浮在水面。
引导学生观察实验现象。
提问：两次实验过程中有什么不同？
生：橡皮泥的形状、体积不同。
师：形状、体积不同有什么影响？
生：排开水的体积不同，船形的橡皮泥排开水的体积更大，受到的浮力更大。
师：对，当浮力等于重力的时候橡皮泥就能漂浮在水面上。
师：根据这一原理，研制出了轮船。这就是轮船虽由钢铁制造，密度远大于水，却能漂浮在水面上，并且能承载货物的原因。
教师展示：潜水艇图片
（1）潜水艇上浮下沉的原理？
师：观察潜水艇完全浸没于水中时的浮力有变化吗？
生：排开水的体积不变，浮力不变。
师：浮力不变的情况下怎么实现上浮、下沉？
生：可以改变潜水艇的重力。
師：潜水艇通过充水排水来改变自身重力。实现上浮下沉。
教师展示：热气球图片
（2）热气球能飘上天空的原因？
生：由于热气球中的气体密度小于空气密度，使得热气球的重力小于浮力。
设计意图：物理知识来源于生活实际，又应用于生活实际，将所学的理论知识与实际生产生活相联系，加深学生对所学知识的理解。通过提问：“密度比水大的物体在水面上的状态”，让学生暴露“密度比水大的物体一定会下沉”的前概念，在利用实验现象，让学生产生认知矛盾，在通过教师引导，学生思考，破除前概念，形成正确的认识。
参考文献.
[1]梁平，郭可馨，吴朝晖，马北河，程敏熙.物理教师知识结构化教学的差异性分析[J].物理教学，2018，40（10）：49-52+4.
[2]郑原琛，陈瑞，李宝金，颜国英，张雄.基于学习进阶理论的课堂教学设计与实践——以“物体的浮沉条件”为例[J].物理通报，2019（06）：67-69.
作者简介：
涂世超（1995-）男，汉族，贵州湄潭，贵州师范大学，硕士研究生在读，研究方向：学科教学（物理）
韦理山，男，壮族，广西人，贵州师范大学，硕士研究生在读，研究方向：学科教学（物理）