關于壓強概念教學的反思

王發科

(宿豫區來龍初級中學 江蘇 宿遷 223851)

壓強是初中物理教學中的重要概念之一，是研究液體壓強、氣體壓強的基礎.在教學過程中通過讓學生的自主體驗，引導學生發現問題、提出問題，培養學生的問題意識，從而引導學生主動參與、親自實踐、合作探究，實現了學生學習方式的變革，同時開發了學生的智力，發展了學生的創造性思維，提高了學生的語言表達能力及應用物理知識解決實際問題的能力

1 創設情境激發學生的內在學習動力

建構主義理論認為,“知識是由認知主體主動建構的，建構是通過新舊經驗的互動實現；認知的功能是適應，它有助于主體對經驗性世界的組織.”因此,教師必須從學生的認知結構入手，創設能引起學生的好奇或懷疑，但又不能用現有知識解決的情境，使學生產生強烈的求知欲，能積極主動地參與到學習中來，會急切地想知道產生這一情境的原因，進而尋求解決問題的途徑.所以，在學習壓強時，筆者做了一個演示實驗.將氣球放在一表面上有許多釘子的木板上，再把一塊木板放在氣球上，并向木板施加壓力，如圖1所示，氣球形變但卻沒有被刺破，這與學生的已有經驗不相符，出乎了學生意料，學生非常驚奇，內心會急切地想知道氣球沒有破的原因.讓學生帶著問題進課堂，會極大地調動學生的學習興趣，使學生的內在情感和思維被真正地激活.

圖1

2 建立壓力概念培養學生的歸納概括分析比較能力

讓學生觀察蘇科版初二物理下冊第76頁圖10-1并作出圖中釘子對墻作用力的示意圖和運動員對平衡木作用力的示意圖，然后讓學生從這些示意圖中找出它們的共同特點.學生經過比較，很容易發現這些力都垂直于物體表面，進而得出壓力的概念.筆者接著問學生，運動員對平衡木的壓力大小與運動員的重力大小之間有什么關系，壓力與重力是同一種力嗎？學生積極思考后，有的學生從壓力、重力概念上加以區別；有的從壓力、重力方向上加以區別；有的從壓力、重力作用點上加以區別；有的從受力物體、施力物體上加以區別；有的從壓力、重力大小方面加以區別；有的則從力的性質方面加以區別，這樣，學生不僅得出壓力與重力是兩個完全不同的兩種力，而且還發現它們之間一定的聯系，孤立地放在水平面上的物體對水平面的壓力大小等于物體重力大小.

通過作力的示意圖并比較、分析力的示意圖的共同點，既復習了前面知識，又培養了學生的分析、比較、歸納、概括能力.從6個方面的比較，知道壓力與重力是兩個完全不同的概念，它們之間在大小方面有時有聯系.這樣，把零散知識變成系統知識，把感性知識變成理性知識.

3 營造和諧課堂氛圍培養學生的問題意識

新課程理念告訴我們，只有營造和諧、民主、寬松、平等的課堂教學氛圍，學生才能以課堂主人身份的姿態出現，只有這樣學生才敢提出問題和大膽質疑，才會挑戰權威，課堂才能成為開放性和生成性的課堂，在這樣的課堂中經過師生、生生互動和交流，使知識在對話中生成，在交流中重組，在共享中倍增.因此，筆者在壓強這節課的教學過程中，首先，讓學生體驗蘇科版p77頁圖10-3的兩個活動，獲得一定感性知識之后，筆者問，你們從剛才的自我體驗中，能提出哪些問題呢？學生積極思考提出問題，(1)兩個手指受到的壓力相等嗎？(2)兩個手指發生形變不同的原因是什么？(3)物體形變大小是否與接觸面積大小有關？(4)壓力大小是否會影響被壓物形變大小？(5)壓力的方向、作用點是否會影響被壓物的形變大小？(6)形變大小是否與被壓物的材料有關？(7)壓力使物體發生形變大小與哪些因素有關呢？(8)壓力是否能改變物體運動狀態呢？學生的思維被極大地調動起來，學習興趣空前高漲.教師對學生提出的這些問題給予充分的肯定，同時對(1)、(2)、(5)三個問題進行討論，由學生得出結論，教師進行小結，在這里不贅述了.關于第8個問題，學生討論過程是甲學生說運動員舉起杠鈴，運動員對杠鈴的舉力可以看成是壓力;乙學生說推車廂使小車運動起來，這個推力也可以看成是壓力;丙學生說注射器活塞壓藥液，這個壓力使藥液運動起來.綜合學生所述，壓力不僅可以使物體發生形變，還可以使物體運動狀態發生改變.關于(3)、(6)、(7)幾個問題就是本節課所要探究的問題.

總之，只有尊重學生人格，給學生創造一個寬松自由的成長空間，學生內在情感和思維才會被真正激活，學生才會在體驗的基礎上敢說、敢問、敢質疑，課堂才會成為開放性課堂，課堂才會精彩紛呈.

4 實驗探究建立壓強概念

教學論告訴我們，概念是中學物理基礎知識中最重要、最基本的內容，是構成物理規律、建立物理公式和完善物理理論的基礎和前提，而概念的引入就成為物理概念教學中的一個非常重要的環節.教學中要使學生明確為何要引入這個概念，引入它的作用是什么.這樣才能把教學目的轉化成學生的學習目的，從而激起學生的學習興趣和求知欲望.因此，筆者先讓學生對壓力使物體發生形變大小與哪些因素有關問題進行猜想.學生猜想如下：(1)壓力大小;(2)接觸面積即受力面積;(3)被壓面的材料軟硬程度.猜想是否符合實際還需實驗驗證,于是讓學生設計實驗方案.學生設計了多種實驗方案，現介紹其中一種方案如下.

(1)控制受力面積和被壓物材料不變，研究壓力大小與物體形變大小的關系.

實驗器材：礦泉水瓶，海綿和水.

實驗方案：

1)在礦泉水瓶中裝入適量的水;

2)將瓶直立于海綿上，觀察海綿形變大小;

3)將瓶裝滿水再直立于海綿上，觀察海綿形變大小.

(2)控制壓力和被壓物材料不變，研究壓力使物體形變大小與受力面積的關系.

實驗方案：

1)礦泉水瓶中裝滿水;

2)將瓶直立于海綿上，觀察海綿形變大小;

3)將瓶倒立于海綿上，觀察海綿形變大小.

(3)控制壓力、受力面積不變，研究壓力使物體發生形變大小與材料的關系.

實驗器材：礦泉水瓶,水,海綿,木板.

實驗方案：

1)將裝滿水的礦泉水瓶直立地放在海綿上，觀察海綿形變大小;

2)將裝滿水的礦泉水瓶直立地放在木板上，觀察木板形變大小.

學生按照自己設計方案進行實驗，并由學生總結如下：

(1)在受力面積不變，材料相同的條件下，壓力越大，形變越大;

(2)在壓力不變、材料相同的情況下，受力面積越小，形變越大;

(3)在壓力、受力面積不變的條件下，海綿形變大，木板形變小.

教師小結：在被壓物材料相同的條件下，物體形變大，我們就說該物體受到壓強大.因此，在物理學中，為了表示壓力作用效果強弱，引入了壓強的概念.這樣在實驗的基礎上，就順理成章地引入壓強的概念進而讓學生總結出壓強概念、公式及單位.不過在這里要說明一下，在受力面積、壓力相同的條件下，被壓物的材料不同，形變不同時，就不能以形變大小來比較壓強大小，實際上只要壓力、受力面積相同，壓力作用效果就相同即壓強相同.

通過設計實驗方案，進行實驗探索，觀察、思考等形式來獲取知識，使結論和過程有機融合起來，知識和能力和諧發展，讓學生在把握知識的來龍去脈中獲得情感體驗.因此，實驗不僅可以培養學生的觀察能力、動手能力和思維能力而且還可以使學生對物理現象和過程獲得生動深刻的印象，對形成和理解物理概念有著積極的意義.

5 應用物理知識培養學生解決實際問題的能力

加強物理教學與社會生產和生活實際的聯系，是改善學生對知識學習的情感體驗與價值認同的必要途徑之一，因此，在壓強教學中 ，筆者設計了一些與社會生產和生活聯系密切的問題.用多媒體展示圖片和問題如下：

(1)柏油馬路上的坑坑洼洼，問道路破壞的原因是什么？為防止道路損害，應采取怎樣措施？

(2)駱駝在沙漠中行走時的情景，問駱駝的蹄子那么大有什么好處？氣功大師躺在釘板上，卻安然無恙，真的氣功使然嗎？

(3)老虎的牙齒尖銳有什么好處?

(4)雞蛋碰石頭，雞蛋破，石頭完好無損，雞蛋與石頭受到的壓強哪個大？這些題目在解決過程中，既培養了學生運用物理知識解決實際問題的能力，又體現了物理知識的社會價值和人文價值，有利于學生樹立正確的人生觀，形成良好的社會公德意識和科學意識.

教學過程中，筆者盡量讓學生通過自己的閱讀、探索、思考、觀察、操作、想象、質疑和創新等形式來獲得知識，使結論與過程有機融合來，知識與能力和諧發展，關注學生的情緒生活、情感體驗、關注學生的道德生活和豐富的人身體驗.