《壓強》教學設計

摘要：筆者根據新課程的相關理念就《壓強》這一節給出了自己的教學設計。

關鍵詞：壓力；壓力的作用效果；壓強；探究實驗；STS精神

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148(2011)5(S)-0027-4

筆者近期參加了西南大學第二屆師范生講課技能比賽，就上?？萍汲霭嫔纭段锢恚?年級）》第八章第一節《壓強》設計了一堂課，并根據自己的理解對教學各環節和探究實驗部分進行了自己的修改，整個教學設計貫徹了自己對新課改理念的理解及對課堂有效教學的思考。以下是筆者的設計過程。

1 課程標準要求

（1）通過實驗探究，學習壓強的概念。

（2）知道增大和減小壓強的方法。

2 教學設計思想

2.1 教材分析

本章的知識核心是壓強，而滬科版教材在本節課設計上有如下特點：

(1)從學生感興趣或熟悉的現象入手，將學生帶入學習的情景中。

(2)本節的主要知識點是通過實驗探究得出結論的，這有利于學生進一步熟悉探究性學習方法，提高創造能力和自學能力。

(3)怎樣減小或增大壓強是這節課中最能體現從生活走向物理、從物理走向社會的內容，對于培養學生的STS精神是非常有益的。

2.2 學情分析

學生在日常生活中經常用不同的方法改變壓力的作用效果（如鉛筆刀鈍了就磨一磨，在墻上釘圖釘時要用力才行），但學生對壓強的概念卻很陌生，學生較易理解壓力的大小對壓力作用效果的影響，但對受力面積大小與壓力效果之間的關系卻并不清楚。教科書的實驗探究過程，對學生理解壓強的概念是非常重要的，由此再引出壓強的定義和計算公式就是水道渠成的事了。

2.3 教學理念

(1)注重以問題為先導，引導學生在問題的探究中學習物理知識。

(2)注重從生活走向物理，從物理走向社會。

(3)強調學生是學習的主體，改變學生的學習方式，引導學生在探究、合作交流中學習。

3 三維教學目標

3.1 知識與技能

(1)知道壓力的概念和壓力垂直于受力面。

(2)知道壓力的作用效果與壓力的大小和受力面積大小有關。

(3)知道壓強的概念和壓強公式中各個物理量的名稱、單位及符號。

(4)了解增大和減小壓強的主要方法。

3.2 過程與方法

(1)觀察生活中與壓強有關的現象，了解對比是提高物理思維的基本方法。

(2)實驗探究壓力作用效果與什么因素有關，初步學習使用“控制變量法”。

(3)了解改變壓強的實際意義和改變壓強大小的基本方法。

3.3 情感態度與價值觀

(1)關心生活和自然現象中有關壓強的現象，樂于用壓強知識解釋生活中的具體問題。

(2)養成尊重客觀事實、實事求是的科學態度。

4 對科學探究能力的要求

(1)能初步描述實驗有關信息。

(2)能對收集的信息進行簡單的比較。

(3)能進行簡單的因果推理。

(4)經歷從物理現象和實驗中歸納科學規律的過程。

(5)嘗試對探究結果進行描述和解釋。

(6)認識到分析論證在科學探究中必不可少。

5 教學重難點

5.1 教學重點

探究“壓力的作用效果與什么因素有關”。

5.2 教學難點

探究實驗的導入及壓強公式的導出過程。

6 教學方法及教學器材

6.1 教學方法

(1)啟發式教學法。(2)探究法。(3)比較法。

6.2 教學器材

作圖三角尺，鉛筆，塑料金魚缸，氣球，粉筆盒，形狀大小及材料均相同的兩塊海綿，形狀大小及質量均相同的磚塊兩塊，如圖1。

圖1 教學器材實物圖

7 教學流程圖

8 教學過程

8.1 引入新課

師：上課前，我們先來觀看一段視頻（多媒體演示），這是老師去年冬天在北京滑雪時拍的。

師：（展示對比照片）當老師在雪地中步行時，腳很容易陷入雪地；但當老師踏著滑雪板在雪地上滑行時，卻沒有這樣的苦惱。這究竟是為什么呢？帶著這樣的疑問，我們進入今天的學習。

（教學說明：“導入”中注重“從生活走向物理”，激發學生學習的興趣。）

8.2 知識鋪墊

師：在第五章中我們學到：由于地球對其附近物體的吸引而產生的——重力；一個物體在另一個物體表面滑動時產生的阻礙其相對運動的力——摩擦力；在上一章我們還學到：液體和氣體對浸在其中物體有向上的托力——浮力。老師的滑雪板對雪地同樣有力的作用。

（教學說明：重視知識的復習和理論體系的構建。）

（1）壓力的概念。

師：物理上規定：“垂直作用在物體表面上的力叫壓力”，關鍵詞“垂直作用”、“物體表面”。

（2）問題引入。

師：有同學認為“壓力就是重力”；有同學說“不對，物體表面可能是斜面，所以壓力是重力的一個分力”。大家相互討論一下，看這兩種說法對不對，如果不對，錯在哪里？（學生討論，教師在黑板上用三角尺作圖5）

學生討論的結論可能不同，教師引導學生從以下三個方面進行比較：

由此得到:壓力和重力是兩個不同性質的力。

（教學說明：對概念的深入理解，通過比較認識到壓力與其他力性質上的不同。）

師:所以如果說“壓力等于重力”，其實是說它們在數值上大小是相等的，但前提條件是什么呢？

生：支持面為水平面。

8.3 探究與發現

(1)認識影響壓力作用效果的因素。

師：（再次展示兩張對比照片）相同壓力作用下，壓力的作用效果卻明顯不同。那么，壓力的作用效果會與哪些因素有關呢？

探究：壓力的作用效果與哪些因素有關？

猜想：借助鉛筆進行，教師加以引導。輕微用力，筆尖和筆頭給手指帶來的疼痛感不一樣：與受力面積S有關；稍微用點力，會有明顯的疼痛感：與壓力大小F有關。

（教學說明：學生可能有不同的猜想，如鉛筆大小，作用部位等，教師引導得到上述兩點結論。）

實驗驗證：

（教學說明：本堂課對學生探究能力培養的側重點不同，應由教師進行演示。）

1)有F、S兩個變量，如何處理？教師演示過程中學生觀察什么？

師：第二章學習“快與慢”，有公式：v=s/t。我們研究了速度v與路程s和時間t的關系：先保持s不變，研究v與t之間的關系；再保持t不變，研究v與s之間的關系。這種研究方法是？

生：控制變量法。

（教學說明：結合以前的實驗，讓學生回憶起“控制變量法”。）

師：我們知道力的作用效果可以改變物體的運動狀態，還可以？

生：使物體發生形變。

師：下面我們就用控制變量法進行演示實驗，請同學們要注意觀察受力物發生的形變。

2)演示實驗：

A.器材：罩有氣球膜的塑料魚缸，粉筆盒。

步驟：

ⅰ.介紹演示實驗儀器。

ⅱ.在氣球膜上放上粉筆盒，學生觀察氣球膜的變化；向粉筆盒上施加壓力，學生觀察氣球膜的變化（如圖3）。

ⅲ.學生根據觀察到的現象，填寫手中的實驗探究表，歸納出結論一：當受力面積一定時，壓力越大，壓力的作用效果越明顯。

B.器材：形狀大小及材料均相同的兩塊海綿，形狀大小及質量均相同的兩塊磚塊。

步驟：

ⅰ.介紹演示實驗儀器。

ⅱ.將兩塊磚塊分別平放和豎放在海綿上，學生觀察海綿的變化（如圖4）；

ⅲ.學生根據觀察到的現象，填寫手中的實驗探究表，并歸納出結論二：當壓力大小一定時，受力面積越小，壓力的作用效果越明顯。

C.討論與分享：學生將自己的觀察過程中的思考和結果與班上同學交流。

實驗結論：

壓力作用效果與壓力的大小和受力面積有關。當受力面積一定時，壓力越大，作用效果越明顯；當壓力大小一定時，受力面積越小，作用效果越明顯。

師：那么，我們如何比較壓力的作用效果呢？

圖3 實驗A操作圖

圖4 實驗B操作圖

(2)認識壓強。

師：物理上，我們比較單位面積上受到的壓力的大小，即壓強。公式：P=F/S。

師：壓力的單位是？

生：牛頓。

師：面積的單位是？

生：平方米。

師：那壓強的單位就應該是？

生：牛每平方米！

師：為了紀念法國物理學家帕斯卡在測量大氣壓強上做出的貢獻，物理上規定壓強的單位為帕斯卡，簡稱帕，符號為Pa，1帕就等于1牛每平方米。

（教學說明：在課堂上滲透物理學史。）

師：1Pa其實很小，它相當于3粒芝麻磨成粉，平鋪在1cm3，即指甲蓋大小的面積上產生的作用效果。所以，實際生活中常用百帕、千帕及兆帕這樣的單位。

（教學說明：給學生一個1Pa大小的直觀印象。）

8.4 應用與實踐

(1)增大和減小壓強的方法

實際生活中，有時需要增大壓強，有時需要減小壓強。從P=F/S知，增大壓強，在保持受力面積不變的情況下增大壓力，或保持壓力大小不變的情況下減小受力面積；減小壓強，在保持受力面積不變的情況下減小壓力，或保持壓力大小不變的情況下增大受力面積。

(2)實際生活中的應用。

師：用同樣的力切菜，為什么我們會用刀刃而不去用刀背呢？

生：壓力F一定時，減受力面積小S來增大壓強P，這樣更省力。

師：火車的鋼軌為什么要鋪在枕木上？

生：壓力F一定時，增大受力面積S來減小壓強P，這樣更安全。

（教學說明：學生對影響壓力作用效果的另一因素，壓力大小比較熟悉，因此在這里就不多舉例。）

8.5 課堂小結與課后思考與討論

(1)小明新買了一盒軟飲料，當他準備用吸管吸飲料時，吸管總是插不進去，請你幫他想想辦法。

(2)小華背著書包在結冰的湖面上行走的時候，突然感覺到腳下的冰面即將破裂，他應采取哪些措施方能安全地脫離險境呢？

8.6 課堂反思與總結

(1)知識上

筆者將本節課的內容劃分成了三個部分：知識鋪墊部分是為后面的探究做準備。實驗探究部分是本堂課的中心，能否順利得出猜想結論，能否通過實驗驗證猜想結論是本堂課的教學重難點。知識講解部分，充分利用探究結果，得到壓強的概念及公式，并會據此應用于實際生活，體現“從生活走向物理，從物理走向社會”的思想。

（2）教法上

整堂課筆者主要采用比較法、探究法和啟發式教學法進行講授，始終明確學生才是課堂的主體，教師只是作為引導者幫助學生獲取知識。課堂教學過程中，筆者注意留給學生充分的思考、討論和交流的時間，并利用好課堂上新出現的問題作為教學材料，引導學生獲取有關知識、解答有關問題。

（3）學生反饋

通過后期筆者與初中八年級學生的交流，學生很容易通過本堂課的邏輯順序掌握相關知識，并且很贊同筆者的對教材內容上的劃分和實驗探究部分所做的的調整。課后學生反映他們對于壓強概念有了更加深刻的理解，認為課堂相關演示內容簡潔明了、重點突出并生動有趣，激發了他們的學習興趣。

9 板書設計

§8.1 . 壓 強

一、壓力

垂直作用在物體表面上的力叫壓力。

二、探究

F/S，v=st，“控制變量法”

三、壓強

P（N/m2)=F(N)S(m2)，1Pa=1N/m2

四：增大和減小壓強

10 課后教學反思

(一)關于壓力的概念

壓力的概念雖然不是本堂課的核心，但作為知識鋪墊，必須讓學生對什么是壓力、壓力的特點、壓力與其他力的區別有確切的認識。

(二)關于探究實驗

筆者認為，本節課重點在于培養學生猜想能力、觀察能力、合作交流能力及分析總結能力，深入了解壓強并進一步認識到“控制變量法”在中學物理實驗中的重要地位。

此外，對于探究教學，筆者還認為，每一次探究，如果探究的九個要素都要具備，那會浪費大量時間，無法完成正常教學任務；但如果按照以前“填鴨式”的講授，那就沒法進行新課改理念下的教學了。因此，筆者認為教師們每學期、每學年甚至每帶一個班級，都要進行提前的規劃，將教材內容進行劃分，哪些內容用來訓練學生哪種探究能力，都要做到心中有數，遇到突發情況再做臨時調整。這樣不僅保證了正常的教學進度，也培養了學生探究能力。

參考文獻：

［1］廖伯琴. 壓強.《物理（8年級）》.上?？茖W技術出版社，2001，08：136.

［2］吳惟粵.壓強.《初中新課程物理優秀教學設計與案例》.廣東高等教育出版社，2005，12:124.

(欄目編輯李富強)

注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文