“壓力作用效果實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)探究

新課程標(biāo)準(zhǔn)指出物理教學(xué)要“注重科學(xué)探究，提倡學(xué)習(xí)方式多樣化”，這要求教師應(yīng)積極創(chuàng)設(shè)物理情境，從過(guò)分強(qiáng)調(diào)知識(shí)的傳承和積累向知識(shí)的探究過(guò)程轉(zhuǎn)化，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過(guò)程，體驗(yàn)科學(xué)探究過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)探究的意識(shí)、能力。筆者結(jié)合就“壓力作用效果實(shí)驗(yàn)”教學(xué)內(nèi)容，在培養(yǎng)學(xué)生探究意識(shí)和探究能力方面進(jìn)行了有益的嘗試。

一、引入課題的探究

本課題的引入，從觀察日常生活中的一些現(xiàn)象，啟發(fā)學(xué)生自己提出問(wèn)題，引入思考。從簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)讓每個(gè)學(xué)生動(dòng)手做起來(lái)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，做出猜想。

（1）觀察（圖1）與思考。在茫茫雪原上，步行的人往往會(huì)陷入膝深的雪中，滑雪者卻不會(huì)深陷下去，這是什么原因？

（2）實(shí)驗(yàn)與思考。要求學(xué)生兩手指頭按如圖2所示實(shí)驗(yàn)，一次輕輕的壓鉛筆，一次用力壓鉛筆觀察壓筆尖的手指頭的凹痕深淺和感覺(jué)有何不同？為什么？

（3）做出猜想。組織學(xué)生討論，提出猜想：壓力作用的效果可能與哪些因素有關(guān)？并用牛頓的話：“沒(méi)有大膽的猜測(cè)，就作不出偉大的發(fā)現(xiàn)”來(lái)激勵(lì)學(xué)生踴躍發(fā)言。

學(xué)生發(fā)言后教師歸納總結(jié)比較合理的的猜想。壓力作用效果與壓力的大小和受力面積有關(guān)

二、點(diǎn)撥啟發(fā)，設(shè)計(jì)方案

猜測(cè)是否正確，必須用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。但實(shí)驗(yàn)前我又必須先設(shè)計(jì)方案，同學(xué)們你能設(shè)計(jì)出方案嗎？

問(wèn)題引發(fā)了學(xué)生們的熱烈討論，教師一邊巡堂一邊參與學(xué)生們的討論，同時(shí)還引導(dǎo)學(xué)生回顧研究物體運(yùn)動(dòng)快慢時(shí)運(yùn)用方法——控制變量法，思路的點(diǎn)撥能使大部分學(xué)生順利地完成了設(shè)計(jì)方案。

（1）相同受力面積比較壓力大小看效果。

（2）相同壓力比較受力面積的大小看效果。

三、創(chuàng)造條件，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)方案已經(jīng)設(shè)計(jì)好，用什么器材呢？學(xué)生自然想到的是課本上介紹的器材，海綿或沙，壓強(qiáng)小桌，砝碼。此實(shí)驗(yàn)裝置的缺點(diǎn)是：①本實(shí)驗(yàn)教材采用的是演示實(shí)驗(yàn)，但由于海綿和沙的不透明性，大部分學(xué)生看不清實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，達(dá)不到實(shí)驗(yàn)的直觀性和面向全體學(xué)生的效果。②學(xué)生的天性是好動(dòng)的，演示實(shí)驗(yàn)無(wú)法滿足他們的探知欲望。故本人在教學(xué)中對(duì)此實(shí)驗(yàn)加以了改進(jìn)，首先提出問(wèn)題：能不能不用書(shū)上的器材而用別器材來(lái)代替呢？讓學(xué)生展開(kāi)了各種各樣的假想，教師給予肯定同時(shí)分析指出存在的問(wèn)題。然后教師把事先準(zhǔn)備好的實(shí)驗(yàn)器材分發(fā)給各實(shí)驗(yàn)小組，二根相同的鋼勾條（大約40厘米）和四個(gè)等質(zhì)量的鉤碼。最后要求學(xué)生按照自己的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行。

一石激起千層浪，由于把創(chuàng)造的主動(dòng)權(quán)交給了他們，為他們提供了廣闊的和自由的空間。充分調(diào)動(dòng)了他們的學(xué)習(xí)的積極性，充分展示了他們的創(chuàng)造力和想象力，收到了意想不到的效果。設(shè)計(jì)此實(shí)驗(yàn)時(shí)，器材中沒(méi)有支架，本人想讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，到時(shí)教師再提示他們用書(shū)疊起來(lái)做支架，然而，實(shí)驗(yàn)時(shí)不但有的學(xué)生自己想到了用書(shū)疊起來(lái)做支架，更多的學(xué)生別出心裁，把鋼條擱在了兩張桌子的中間，課堂上應(yīng)及時(shí)加以表?yè)P(yáng)，“你們真聰明”。喚發(fā)學(xué)生的榮譽(yù)感和增長(zhǎng)學(xué)生探究的信心。在按第一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)時(shí)有的學(xué)生操作錯(cuò)誤，如一位學(xué)生進(jìn)行著一根鋼條放一個(gè)鉤碼，另一根鋼條上平放二個(gè)鉤碼，教師在旁邊點(diǎn)撥一下，你控制了哪個(gè)變量相同，學(xué)生自然明白了自己的錯(cuò)誤，并加以改正，把一個(gè)鉤碼疊放在另一個(gè)鉤碼上，從鋼條彎曲程度證實(shí)了在受力面積相同時(shí)壓力越大，壓力作用的效果越明顯。在按第二個(gè)方案做實(shí)驗(yàn)時(shí)有的學(xué)生遇到了困難，教師進(jìn)行巡視指導(dǎo)，學(xué)生恍然大悟，從他們的臉上看到了成功的喜悅。，讓我欣慰的是，在驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)方案二時(shí)，事先本人只想到，壓力相等，受力面積不等，只要把兩個(gè)鉤碼疊放在一根鋼條上，另兩個(gè)鉤碼平放在鋼條上。有的學(xué)生不這樣做，而是把兩根鋼條平放在一起，上面放一個(gè)鉤碼，又問(wèn)另一小組借了一根鋼條，上面放一個(gè)鉤碼。同樣驗(yàn)證了在壓力相同時(shí)，受力面積越小，壓力作用的效果越明顯。我又一次為學(xué)生的創(chuàng)舉而鼓掌。

點(diǎn)評(píng)：只有創(chuàng)造性的教師，才能培養(yǎng)出有創(chuàng)造性的學(xué)生。傳統(tǒng)的教學(xué)模式，是在老師的框架下，按老師設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟，讓學(xué)生按圖索驥，照著固定的模式實(shí)驗(yàn)，很大程度地扼殺了大部分學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和熱情，極大程度地扼殺了學(xué)生的創(chuàng)造才能。學(xué)生的創(chuàng)舉讓我領(lǐng)悟到了學(xué)生動(dòng)手探索與教師演示往往表面上異曲同工，但其潛在的效能和意義是不可同日而語(yǔ)的，要盡可能的為學(xué)生創(chuàng)造條件，擠點(diǎn)時(shí)間讓學(xué)生主動(dòng)探求知識(shí)，親身經(jīng)歷科學(xué)探究過(guò)程，親身體驗(yàn)發(fā)現(xiàn)新知的成功喜悅，認(rèn)識(shí)開(kāi)發(fā)潛能是很有價(jià)值的，這也正是探究式教學(xué)法的宗旨所在。