以學(xué)生為主的《壓強(qiáng)》教學(xué)設(shè)計(jì)

丁淑偉

[摘 要]《壓強(qiáng)》是蘇科版八年級物理第十章第一節(jié)，為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在實(shí)際教學(xué)中，可以氣球壓釘板實(shí)驗(yàn)引入，采用游戲和小組合作探究等教學(xué)方式來達(dá)成目標(biāo)，同時為課堂注入生機(jī)和活力。

[關(guān)鍵詞]壓強(qiáng)；實(shí)驗(yàn)；探究教學(xué)

[中圖分類號] G633.7 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1674-6058（2018）20-0051-02

【教材分析】

蘇科版物理八年級下冊第十章第一節(jié)《壓強(qiáng)》，是這一章的重點(diǎn)內(nèi)容之一，壓強(qiáng)是繼力的概念后更為抽象的概念，在此基礎(chǔ)上將進(jìn)一步學(xué)習(xí)液體壓強(qiáng)、氣體壓強(qiáng)、浮力等知識，它既是重要的基礎(chǔ)知識，又具有承上啟下的作用。本節(jié)內(nèi)容，是在已建立起來的力與運(yùn)動的基礎(chǔ)上，構(gòu)建力的作用效果和壓力大小、受力面積大小之間的聯(lián)系。教材中主要安排了探究壓力的作用效果、估測人站立時對地面的壓強(qiáng)等探究實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自己動手，總結(jié)規(guī)律，使學(xué)生在獲得知識的同時，感受物理實(shí)驗(yàn)的魅力。

【學(xué)情分析】

學(xué)生已經(jīng)掌握了一定的力學(xué)基礎(chǔ)知識，學(xué)習(xí)了重力、彈力和摩擦力等幾個重要的力，為本節(jié)課的學(xué)習(xí)提供了認(rèn)知基礎(chǔ)；在之前的學(xué)習(xí)中，對控制變量法、比值定義法、轉(zhuǎn)化法等方法也有所了解，具備了基本的觀察和分析能力，為本節(jié)課提供了方法基礎(chǔ)。但是學(xué)生在認(rèn)識壓力時容易受到重力知識的錯誤遷移影響，認(rèn)為壓力就是由重力產(chǎn)生的，壓力大小等于重力，在教學(xué)中要注意正確引導(dǎo)。

【教學(xué)目標(biāo)】

1.知識與技能：知道壓力，會畫壓力的示意圖；通過探究知道壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)；理解壓強(qiáng)的概念、公式和單位，能進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算；知道增大和減小壓強(qiáng)的方法。

2.過程與方法：通過探究壓力作用效果跟什么因素有關(guān)，經(jīng)歷探究的主要環(huán)節(jié)，學(xué)習(xí)使用控制變量法。

3.情感態(tài)度與價(jià)值觀：通過實(shí)驗(yàn)探究，使學(xué)生認(rèn)識科學(xué)方法的重要性；通過對日常生活中壓強(qiáng)現(xiàn)象的解釋，使學(xué)生樂于探究生活中的物理原理。

【教學(xué)重、難點(diǎn)】

重點(diǎn)：探究壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)。

難點(diǎn)：壓力和重力的區(qū)分以及壓強(qiáng)概念的建立。

【教學(xué)過程】

一、引入新課

由成語“如坐針氈”引入，坐在插著針的氈子上真的會坐立不安嗎？我們請一個氣球來坐坐看。演示氣球壓釘板實(shí)驗(yàn)，手對氣球施加壓力后，氣球毫發(fā)無損，本節(jié)課就來認(rèn)識氣球?yàn)槭裁次雌屏选?/p>

二、進(jìn)行新課教學(xué)

1.認(rèn)識壓力

多媒體展示圖片：運(yùn)動員單腳站立在平衡木上、鐵錘砸釘子、木塊靜止在斜面上，畫出各圖中物體對接觸面的壓力的示意圖，討論壓力和重力的區(qū)別與聯(lián)系。通過幾個典型的壓力示意圖，幫助學(xué)生消除“壓力總是由重力產(chǎn)生”“壓力大小總等于重力”等錯誤認(rèn)識。

2.探究壓力的作用效果

教師：認(rèn)識了壓力，現(xiàn)在大家再來感受一下壓力的作用效果。指導(dǎo)學(xué)生做“手指壓鉛筆”和“壓氣球”實(shí)驗(yàn)。

（1）提出問題，進(jìn)行猜想

教師：兩個手指有何不同感受？氣球的形變情況有何不同？壓力增大后有何變化？通過親身體驗(yàn)，你認(rèn)為壓力的作用效果可能與哪些因素有關(guān)？

學(xué)生討論分析后，可能會提出與壓力的大小、受力面積大小以外的其他因素有關(guān)，如物體的密度、材料的硬度等，對這些猜想不能輕易否定。

（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

教師：我們采用什么方法驗(yàn)證同學(xué)們的猜想？利用提供的實(shí)驗(yàn)器材（壓力小桌、瓶裝礦泉水、木板、海綿、沙子、鉤碼、氣球等），根據(jù)以下問題，各小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，探究壓力的作用效果與壓力大小和受力面積的關(guān)系。

①我們猜想的影響壓力作用效果的因素有多個，應(yīng)采用什么研究方法？

②如何顯示出壓力的作用效果？

③如何改變壓力大小？

④如何改變受力面積的大小？

（3）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，收集證據(jù)

教師不需暗示學(xué)生選擇哪些器材，讓學(xué)生自主思考，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題再加以改進(jìn)。學(xué)生根據(jù)本組設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析交流。

分組實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師根據(jù)幾組不同的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行演示。

方案一：壓力小桌放在木板上，增加鉤碼，觀察壓力的作用效果。學(xué)生指出壓力小桌作用在木板上的效果不明顯，應(yīng)更換器材。

方案二：壓力小桌放在沙子上，通過增加鉤碼改變壓力，而受力面積大小可通過小桌的倒放、正放和側(cè)放來改變，觀察壓力作用效果：小桌陷入沙子的深度。

方案三：礦泉水瓶放在海綿上，通過豎放和平放來改變受力面積，壓力大小則可以通過將瓶中的水喝掉一半來改變，觀察壓力作用效果：海綿的凹陷程度。

演示時要充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，教師只做引導(dǎo)，以培養(yǎng)學(xué)生探究問題、分析問題的能力。

（4）分析和論證

歸納總結(jié)：當(dāng)受力面積相同時，壓力越大，壓力的作用效果越明顯；當(dāng)壓力相同時，受力面積越小，壓力的作用效果越明顯。

（5）評估與交流

由實(shí)驗(yàn)結(jié)論可知，若壓力相同時，比較壓力的作用效果可比較受力面積；若受力面積相同，比較壓力的作用效果可比較壓力。如果壓力和受力面積均不相同，如何來比較壓力的作用效果？

3.壓強(qiáng)

教師：田徑比賽中，觀眾和裁判是用什么方法來比較運(yùn)動員運(yùn)動快慢的？如果物體運(yùn)動的路程和時間均不相等，如何比較運(yùn)動快慢？類比可知，可以用比較相同（單位）面積上受到的壓力來比較壓力的作用效果，從而得出壓強(qiáng)的概念：物體所受的壓力與受力面積之比。

學(xué)生自學(xué)課本77-78頁，完成以下填空。

（1）壓強(qiáng)用符號_________________來表示。

（2）壓強(qiáng)的公式為________________。

（3）壓強(qiáng)的單位為________________，專用名稱叫________________，簡稱________________，符號是________________。

（4）1 Pa=________________N/m2。

接下來趁熱打鐵，利用壓強(qiáng)公式進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，加強(qiáng)對壓強(qiáng)的理解。

4.增大壓強(qiáng)、減小壓強(qiáng)的方法

教師：通過計(jì)算我們發(fā)現(xiàn)穿高跟鞋的女士對地面的壓強(qiáng)大于穿平底鞋的男士，那么壓強(qiáng)是越大越好，還是越小越好呢？

幻燈片展示汽車超載壓毀路面的圖片，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到物體能夠承受的壓強(qiáng)都有一定限度，超過限度容易被壓壞。所以有時候需要減小壓強(qiáng)，舉出生活中減小壓強(qiáng)的實(shí)例，如寬大的書包帶、鐵路鋼軌下鋪枕木、駱駝寬厚的腳掌等，讓學(xué)生分析其中減小壓強(qiáng)的方法。再用圖片展示增大壓強(qiáng)的例子，如注射器針尖、鋒利的刀刃等。

學(xué)生小組討論，得出增大和減小壓強(qiáng)的方法。增大壓強(qiáng)的方法：在壓力一定時，減小受力面積；在受力面積一定時，增大壓力。減小壓強(qiáng)的方法：在壓力一定時，增大受力面積；在受力面積一定時，減小壓力。

三、學(xué)以致用

揭示物理道理：為什么氣球坐在釘板上會完好無損？

學(xué)生游戲一：“迅速增大你對地面的壓強(qiáng)”。每組各選出一名選手參與挑戰(zhàn)，組內(nèi)成員出謀劃策：踮起腳尖、金雞獨(dú)立、抱著書本、拿起凳子……比一比哪組同學(xué)反應(yīng)最快，哪一組方法最多、最有創(chuàng)意。

學(xué)生游戲二：“男生女生力量大比拼”……

把枯燥的物理變成有趣的游戲，再次活躍課堂氣氛，讓學(xué)生在輕松的氛圍中學(xué)習(xí)壓強(qiáng)知識，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)好物理的信心。

【布置作業(yè)】

課后小組合作探究，估測人站立時對地面的壓強(qiáng)，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

（責(zé)任編輯 易志毅）