三则典型浮沉案例、两种解读的对比
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初中物理课标要求：“运用物体的浮沉条件说明生产、生活中的一些现象”.本文以潜水艇的浮与沉，金鱼的浮与沉以及鸡蛋在盐水中的浮与沉三则典型案例，用两种方法对典型案例进行对比解读.
1物体浮沉条件的两种表述
力是改变物体运动状态的原因.通常用比较物体重G和所受浮力 F浮的大小来确定物体的浮沉情况：当G=F浮时，物体悬浮，处于二力平衡状态，物体运动状态不改变；当G>F浮时，物体下沉，向下作加速运动；当G
对于实心体，物重G=mg=ρ物Vg，物体浸没在液体里所受的浮力F浮=ρ液Vg，这样上述原生态的物体浮沉条件就可以表述为：当ρ物=ρ液时，物体悬浮；当ρ物>ρ液时，物体下沉；当ρ物
上述两种表述方法，可以用表格一概而括之.
表1重力G和浮力F浮
的比较实心体密度ρ和
液体密度ρ液的比较物体的
浮与沉G=F浮ρ物=ρ液悬浮G>F浮ρ物>ρ液下沉G
2.1用比较重力G和F浮大小的解读
这是一种较为传统的解读.潜水艇的浮沉，金鱼的浮沉，以及鸡蛋在盐水中的浮沉的前因后果及调控机理见表2.
表2三则典
型浮沉关键调控G和F浮的比较浮沉情况潜水艇V排不变，F浮不变
改变水舱水量――G改变舱水适量G=F浮
水舱充水――G变大
G>F浮
水舱排水――G变小
G
下沉
上浮金鱼鱼重G不变
鱼鳔收缩，
改变V排――F浮改变鱼鳔适当G=F浮
鱼鳔收缩――F浮变小
G>F浮
鱼鳔膨胀――F浮变大
G
下沉
上浮盐水中
的鸡蛋蛋重G不变
改变盐水密度
ρ液――F浮改变盐水浓度适中G=F浮
加水ρ液变小――F浮变小
G>F浮
加盐ρ液变大――F浮变大
G
下沉
上浮2.2用比较物体密度ρ物和液体密度ρ液大小的解读
参照用平均速度来反映做变速直线运动的物体运动的快慢的方法，我们可以用平均密度来表示非实心物体的密度.这样可以通过比较潜水艇、金鱼、鸡蛋这些非实心体的平均密度ρ物跟水的密度ρ水的大小来确定它们的浮沉情况.
所谓非实心体的平均密度ρ物 ，就是非实心体的质量m跟体积V的比值，即平均密度ρ物=m/V.平均密度是非实心体的一种物理属性.譬如，不同的鸡蛋的平均密度不同，但差值不大.
用物、液密度对比解读潜水艇、金鱼和盐水中的鸡蛋的物体浮沉见表3.
关注对比包括三则典型浮沉案例自身及其两种解读方法上的异同.
3.1三则典型案例自身的大同小异
教学过程是个积累过程.物理课程的人才观、核心观、三维观、主体观的达成是靠日常教学大数据的组成，三则典型浮沉案例就是大数据库中的一组.
3.1.1关注人才观的达成
无论潜水艇浮沉、金鱼浮沉、鸡蛋浮沉都共同会聚于怎样使物体上浮又怎样使它下沉这一焦点，它们已从单纯地追求知识的前因后果上升到培养探究能力和创新意识的高度，显然这是为瞄准提高全体学生科学素养的大目标设置的，这就是三种典型浮沉案例在关注人才观上的大同.小异仅是参与会聚的角色不同，有问世百载神威不衰的潜水艇，有被搬上讲台的生活中的宠物金鱼，有转身为魔术道具的鸡蛋，要靠三旦角的各显神通，来实现教学目标达标的华丽转身.
3.1.2关注核心观的达成
“物质运动和相互作用的规律是物理学的核心内容，也是学习物理学的基础”.三种典型浮沉案例有相同的“力和运动”导航轨迹.由于作用在物体上的二个力发生了变化，导致它的运动状态同步变化.物体的浮沉丰富了“运动和相互作用”的案例资源，与此同时，“运动和相互作用”的反作用又将物体的浮沉开发成可再生资源.三案例的小异是潜艇浮沉的关键调控是改变重力，后两案例浮沉的关键调控是改变浮力，可以分别用图1和图2的“力与浮沉”示之.
当然金鱼的浮沉与鸡蛋的浮沉改变浮力途径相殊.鱼靠改变排开水的体积的改变，鸡蛋靠排开盐水的密度的改变.
3.1.3关注三维观的达成
三则典型浮沉的活水都来自“生活、物理、社会”的三维空间.贴近学生生活，符合学生认知特点.因此，教师可以无悬念地靠三者同步登场来揭开“物体的浮与沉”一课的序幕，让学生的思绪随潜艇、金鱼、盐水中的鸡蛋忽沉忽浮，把激发出来的学习兴趣贯穿于教学全过程.笔者实践时，潜艇的浮沉剪辑实战画面；金鱼的浮沉将大金鱼缸搬上讲台，全体注目凝视；鸡蛋在盐水中的浮沉由学生操作表演，并且登台先将大家一军：“鸡蛋在水中是浮是沉还是不沉不浮？你知道吗？”
3.1.4关注主体观的达成
通常，三个方面的课程目标中“过程与方法”、“情感、态度，价值观”两个目标的达成容易被忽视，其中把握的关键是在于教学的各个环节要真正落实“以生为本，师生互动”的科学教学观，人人独立思考，双双合作攻坚.譬如潜艇的浮沉，先由兴趣小组制作的潜水艇模型（图3）即兴表演；再参照教材（苏科版八下）图10-34制作动画画面点评，观察金鱼的浮沉细节后，让会游泳的学生以现身说法用呼气吸气对人体浮沉的影响作对比；鸡蛋的浮沉课后要求各合作小组试一试，不妨课余展示圆梦悬浮的场景.
3.2两种解读方法上的大同小异
两种解读方法的大同体现在主旋律都是“两力大小变化是因，物体浮沉是果”，原理相同，本质一致，不仅如此，两种解读的关键掌控动作是相同的，即潜艇改变水舱水量，金鱼改变自身体积，鸡蛋仰仗盐水密度的改变，异曲同工.然而由于第二种解读引入了平均密度的概念，用比较物、液密度的大小等效替代物体重力，浮力大小的比较，观察的视角有所转换.譬如，从力与浮沉视角而言，潜艇浮力不变，靠改变自重实现浮沉，金鱼和鸡蛋都是重力不变，靠改变浮力实现浮沉.从密度和浮沉视角而言，潜艇和金鱼都是液体密度不变，靠改变自身的平均密度实现浮沉，而鸡蛋自身密度不变，是靠改变液体密度实现浮沉.再从措词表述来说，密度法相对言简意赅，尤其解读鸡蛋在盐水中的浮沉.
三则典型浮沉虽经典，但推陈出新的教学对培养学生科学素养，开发学生创新潜能确有不可替代的作用.