“產婆術”在液體壓強公式推導中的運用

摘 要：采用“產婆術”對液體壓強公式進行推導，能很好地將前后知識聯系，充分利用好學生的最近發展區，讓學生經歷探究過程，很好地培養學生的學科核心素養。

關鍵詞：液體壓強公式；產婆術；學科核心素養

物理學中“液體壓強”的知識在生產和生活中被廣泛應用，在物理知識體系中起承上啟下的作用，是物理教學的重點。“液體壓強”的知識比較抽象，學生的感性經驗較少，很不容易理解掌握，特別是液體壓強公式P=ρgh的推導，一直是教學中的難點。

在采用教材“液柱模型法”的實際教學中，我發現存在缺憾：（1）學生會提出一串疑問：為什么要這樣？為什么能這樣？這樣做與前面所學的壓強知識有什么聯系？公式P=ρgh與P=F/S有關聯嗎？所取液柱大小對公式的推導有影響嗎？（2）學生很難理解：液體壓強是由液體重力產生，為何又與液體的重力和體積無關呢？（3）教師大多采用講授法，學生經歷科學探究的程度小，只是被動接受液體壓強的計算公式。

如何立足于學生的“最近發展區”？如何以學生為中心，教為主導，學為主體；不憤不啟，不悱不發？“產婆術”給了我啟發。

蘇格拉底把教師比喻為“知識的產婆”“蘇格拉底方法”被人們稱為“產婆術”。它指的是在與學生談話的過程中，并不直截了當地把學生所應知道的知識告訴他，而是通過討論問答甚至辯論方式來揭露對方認識中的矛盾，逐步引導學生自己最后得出正確答案的方法，是西方最早的啟發式教育。我決定用“產婆術”助產 “P=ρgh”。

一、創設情境，質疑激趣

學生由上節課探究實驗可知，液體內部的A點肯定受壓強，而且是來自液體各個方向的。但是不知如何求得壓強的具體數值。

基于此，利用如下問題進行激疑：

1.如下圖所示，液面下的h米深的A點，是否受到液體的壓強？如果受，液體產生的壓強方向怎樣？

2.具體值是多大呢？能否用我們已經學過的計算壓強的公式進行解答？

學生經過思考、討論交流后，得出結論：不能用學過的壓強公式P=F/S來進行求解。公式中S代表的是受力面積，而此題中求的只是一個點A的壓強，點是不存在面積的，并且此點所受的壓力也無從談起。

教師順勢引導：能否考慮讓這個“點”擴大，形成一個“面”，來代替這個點從而使壓強公式P=F/S能得以利用呢？

這種設想一提出，立即遭到部分同學的反對：點就是點，面就是面，怎能相互替代呢？還有不少同學一臉的茫然。但也有同學說：“不能輕易否定，再想想看，這里面可能有玄機，只是我們還沒有發現而已！”這一環節起到了很好的質疑、激趣的作用，學生探究的熱情高漲。

二、及時“溫故”，換來“知新”

教師繼續引導：液體內部的壓強有哪些規律？由此規律能否想出可否由“面”代替“點”呢？

經過學生的討論交流，不難得出結論：由于液體內同深度的壓強相等。若能求出h米深的“面”受的壓強，就相當于求出了h米深的 “A點”所受的壓強，所以，同深的“面”可以替代“A點”。

教師質疑：既然同深的“面”可以替代“A點”，那么這個面應該取多大呢？

學生討論交流后，教師將結果板書：同深的一個“任意大小的面”可以代替“A點”。

學生在高漲的探究熱情的支配下，經過自己的努力，找到了問題的解決方案，教師又將他們交流后得出的結論板書在黑板上，并在“任意大小”下加點，這既是為了強調引起學生注意，更是教師對學生的一種贊賞和肯定，學生興趣盎然。

三、前后聯系，助產P=ρgh

在確定了面積“S”后，教師點撥：我們取的這個面上受壓力嗎？它由誰施加的呢？此壓力的大小如何來確定呢？

學生根據上節課知識會想到：液體壓強是由于液體重力而產生的，重力的方向是豎直向下的。因此，液體內部任意面上所受到的壓力大小就等于此面豎直向上的液體柱的重力。

教師板書：壓力等于所取面上的液體柱所受的重力。

并引導學生自己設疑：至此，你認為下一步我們要解決什么問題？

四、得出結論，推廣應用

同學們經過思考，提出需要解決問題的關鍵點：

1.所取面以上的液體柱重力如何表達？

2.液面下h米深的壓強如何計算？方向如何？

在解決了F和S的問題后，學生滿懷信心地獨立進行液體壓強公式的推導。

學生完成后，教師引導學生總結：如何計算液體的壓強？液體壓強的大小與哪些因素有關？與液體的重力有關系嗎？

至此，“產婆術”助產 “P=ρgh”，液體壓強計算公式的推導完美收官。

回顧整個過程，學生經歷了蘇格拉底的“產婆術”四個步驟：①譏諷：即不斷地提問使對方自己發現自己認識上的矛盾；②助產：即幫助對方得到問題的正確答案；③歸納：即引導學生從具體事物中找到事物的共性和本質；④概念：即把個別事物納入一般概念。通過環環相扣的系列質疑，激發學生積極主動地思考與討論，讓學生經歷了完整的探究過程，并且學生在解決問題的過程中不經意間就掌握了新的研究物理問題的方法——模型法和替代法。

將學生自己內部已有的知識引出來，解決新的問題，擁有成功的體驗，有利于學生的可持續發展，“三維目標”得以實現，有利于物理核心素養的培養，亞里士多德稱其為“歸納的論證”。我們的物理教學需要這樣的“產婆術”，也需要更多擁有“產婆術”的教師，在物理課堂上不斷地發現與實踐。

作者簡介：吳炳禮（1970—），男，大學，就職于山東省威海市文登區文昌中學，中學一級教師，山東省物理優質課一等獎獲得者，市教學能手，研究方向：教學過程中問題的設計。