“壓強(qiáng)”教學(xué)的四個(gè)優(yōu)化

摘 要：“壓強(qiáng)”是物理學(xué)中一個(gè)非常重要的物理量，它反映壓力的作用效果，學(xué)生難以理解。筆者對(duì)此采取了以下四個(gè)優(yōu)化步驟，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣， 提高學(xué)生的觀(guān)察能力，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，體現(xiàn)了從生活到物理的新課程理念，獲得了很好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：壓強(qiáng)；優(yōu)化；實(shí)驗(yàn)

一、情境引入的優(yōu)化

在蘇科版初中物理教材8年級(jí)下冊(cè)“壓強(qiáng)”這一節(jié)的內(nèi)容中，老師在引入時(shí)為了創(chuàng)設(shè)情境，往往是從壓強(qiáng)的作用效果出發(fā)，做一個(gè)PPT，用視頻或圖片進(jìn)行介紹，告訴學(xué)生這個(gè)知識(shí)。這樣的引入方法導(dǎo)致學(xué)生興趣不高，不能更好地為壓力和壓強(qiáng)概念的形成提供場(chǎng)景。筆者為了激發(fā)學(xué)生興趣，避免過(guò)于空洞教學(xué)，在上課時(shí)直接在教室里做了一個(gè)名為刺破的氣球的演示實(shí)驗(yàn)。不添加鉤碼，改在氣球上面先添加一塊磚頭，氣球沒(méi)有被刺破。此時(shí)學(xué)生很驚訝。再添加一塊磚頭，氣球仍然沒(méi)被刺破。再添加一塊磚頭，氣球還是沒(méi)被刺破。結(jié)果大大出乎學(xué)生意料，從而產(chǎn)生認(rèn)知沖突，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。直接產(chǎn)生問(wèn)題：為什么氣球沒(méi)有被鐵釘壓破呢？問(wèn)題的產(chǎn)生完全是由實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出的，并不是老師強(qiáng)加給學(xué)生的，學(xué)生由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)，積極性高，教學(xué)效果好，一開(kāi)始就把課堂引入了一個(gè)小高潮。

二、體驗(yàn)活動(dòng)的優(yōu)化

“壓強(qiáng)”一節(jié)的內(nèi)容中安排了題為“探究壓力作用的效果”的教學(xué)活動(dòng)。教材安排了這樣的片段：小明站在正常地面中與小明站在沼澤地面上。發(fā)現(xiàn)小明在沼澤地中陷得較深，說(shuō)明壓力作用的效果較明顯。提出問(wèn)題：導(dǎo)致這一差異的原因可能是什么？學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)和已有的知識(shí)儲(chǔ)備，很容易提出與壓力有關(guān)這一猜想；但與受力面積的關(guān)系就不易想到，學(xué)生并不缺乏這方面的生活經(jīng)驗(yàn)，但這種生活經(jīng)驗(yàn)還是隱性的，暫時(shí)還沒(méi)有與壓力的作用效果建立聯(lián)系。

筆者設(shè)計(jì)了一個(gè)體驗(yàn)活動(dòng)，名為“紙杯站人實(shí)驗(yàn)”，二人為一小組完成實(shí)驗(yàn)。取出一個(gè)紙杯放在水平地面上，上方放置一塊木板，一位同學(xué)站在木板上面，紙杯被壓扁。學(xué)生據(jù)此現(xiàn)象思考：怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，人站在紙杯上紙杯不被壓壞？學(xué)生自主選擇，盡情發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造力。學(xué)生充分進(jìn)行體驗(yàn)活動(dòng)后，自然提出猜想：壓力作用效果與壓力大小、受力面積有關(guān)。

三、探究實(shí)驗(yàn)的優(yōu)化

限于知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，在不提供器材選擇的情況下設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，是比較困難的，所以，在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，可能需要出示所用器材。即使這樣，由于本實(shí)驗(yàn)所提供的器材比較多，方案相對(duì)較開(kāi)放，會(huì)涉及方案的最優(yōu)化和器材的最佳組合等問(wèn)題，所以學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作可能有一定的困難。

筆者先讓學(xué)生思考討論幾個(gè)問(wèn)題： 根據(jù)你的猜想，如果有幾個(gè)因素影響壓力的作用效果，那么你在探究時(shí)要應(yīng)用什么方法？怎么去展示壓力的作用效果？怎樣利用好手邊的器材去設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)方案？

通過(guò)剛才的實(shí)驗(yàn)不難發(fā)現(xiàn)，若要比較兩個(gè)壓力的作用效果，只需要分別壓同一個(gè)物體，能使物體產(chǎn)生較大變形的，其作用效果越明顯。提出問(wèn)題：我們是否一定要壓過(guò)之后才知道答案呢？能否通過(guò)比較壓力大小與受力面積大小即可比較壓力可能產(chǎn)生的作用效果？通過(guò)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維，注重對(duì)學(xué)生進(jìn)行方法指導(dǎo)，充分發(fā)揮學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力，體驗(yàn)“瓶瓶罐罐當(dāng)儀器，拼拼湊湊做實(shí)驗(yàn)”的樂(lè)趣。這樣，既培養(yǎng)了學(xué)生的歸納分析能力，又培養(yǎng)了學(xué)生的合作交流意識(shí)及語(yǔ)言表達(dá)能力，使學(xué)生充分體驗(yàn)成功的喜悅。

四、測(cè)量壓強(qiáng)的優(yōu)化

在蘇科版初中物理教材8年級(jí)下冊(cè)“壓強(qiáng)”這一節(jié)的內(nèi)容中，安排了題為“估測(cè)人站立時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)”的教學(xué)活動(dòng)。筆者統(tǒng)計(jì)了某班級(jí)同學(xué)的鞋底情況，該班有46名同學(xué)，發(fā)現(xiàn)鞋底近似為平面的只有3人，凹凸程度比較大的有42人。用“方格法”測(cè)鞋底面積時(shí)會(huì)遇到困難，完整的方格數(shù)很少，測(cè)面積的誤差較大。

筆者為學(xué)生準(zhǔn)備了200cm3到400cm3的木板25塊，二人一組合作實(shí)驗(yàn)，測(cè)出人站立在木板上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)。學(xué)生交流測(cè)量結(jié)果，并解釋體重大的學(xué)生對(duì)地面的壓強(qiáng)并不一定大的原因。

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