趙宗敏 秦仕海

關鍵詞：創新小實驗：多媒體技術：習題教學

小實驗是指利用生活中常見的物品制成簡單、方便、可見度高的微實驗教具所進行的實驗。巧妙利用小實驗微教具組織物理課堂教學不僅可以激發學生的求知欲，培養師生的動手能力和創造力，還可以將學生難以理解的知識點定性地展示在學生面前，再融合多媒體技術的直觀性引導學生進行理論分析，從而突破初中物理課程中的某些難點。本文以“固液壓強的綜合計算”為例，闡述創新小實驗如何與多媒體技術融合，高效地突破初中物理教學中的重難點。

1教學重難點的確定

義務教育物理課程標準中對“壓強”的內容要求有：通過實驗，理解壓強，了解液體壓強與哪些因素有關。這部分知識是初中物理的重點，也是初中物理教學的難點之一。在全國各地中考物理題中“壓強”都是必考考點，考查方式多樣，其中多數以計算題的形式出現，分值較大，也時常有區分度較大的難題出現。初中生年齡多在13-15歲之間，思維特點以形象思維為主，抽象思維能力相對低下。而液體壓強計算主要涉及物理中的質量、密度、壓力、重力、深度、面積等較多知識點，該部分計算題情境對初中生的抽象思維分析能力有極高的要求。大部分中等學生對于壓強計算的物理情境轉化存在障礙，受力分析時不能建構出物理模型。例如，學生在計算液體對容器底部壓強和壓力大小時，總是混淆壓力大小和液體白重大小的關系，因而導致理解與計算錯誤。所以，要讓學生更好地理解和應用所學的壓強知識，還需要教師基于學情采用適宜的教學手段。

2教學流程設計

基于上述對知識點和學生學情的認知分析，可設計如圖1所示的教學流程來突破“壓強、液體壓強”這部分教學的重難點。

3創新小實驗與多媒體技術融合突破教學重難點

3.1液體壓強的計算

例題：如圖2所示，某薄壁透明塑料瓶瓶底面積為25cm2，瓶蓋面積為4 cm2，瓶身高為20cm，空瓶白重為1N，設計容量為350mL，現將該塑料瓶放在面積為2m2的水平桌面上。（g=10 N/kg）求：

（1）當裝入10cm深的水時，水對瓶底的壓強為多大？

（2）當裝入10cm深的水時，水對瓶底的壓力為多大？

分析：（1）將裝有適量紅顏色水的塑料瓶放置在水平桌面上，幫助學生將題干轉化為真實的物理情境。再利用PPT展示圖3，引導學生構建出物理模型進行解析。根據液體壓強公式可計算出水對瓶底的壓強：

（2）由于題設問題的順序是先計算壓強再計算壓力，學生在計算水對瓶底的壓力時很容易想到由壓強公式變形式得：

點評：若題設問題的順序是先計算壓力再計算壓強時，學生看到題干中“水平”等字樣會想到水對瓶底的壓力是由水的重力引起的，故受力分析得到水對容器底的壓力大小等于水的重力大小。本題是規則柱型容器放置在水平桌面上的物理情境，這種思路可作為一題多解的另一種思路。但對于非規則直柱型容器中液體對容器底的壓力計算，學生容易混淆壓力大小與重力大小的關系，采用這種思路進行計算而出錯。

3.2用創新小實驗幫助學生建構科學認知

創新小實驗取材和制作及實驗過程簡述如下！

（1）先取550 mL的農夫山泉礦泉水空瓶3只，3只都去掉包裝材料和瓶蓋，并標號1、2、3。1號瓶去掉瓶口和瓶底，2號瓶去掉瓶底，在1號瓶瓶底上蒙上橡皮膜，在2號瓶瓶口處蒙上橡皮膜，3號瓶去掉瓶身后蒙上橡皮膜。注意在蒙橡皮模時最好選用較輕薄的橡皮膜（如氣球），同時蒙完橡皮膜后呈現松弛狀態。再將1號瓶正置固定在鐵圈上，將2號瓶倒置固定在鐵圈上，將3號瓶正置固定在試管夾上。最后，將鐵圈和試管夾固定在鐵架臺上，且讓1、2、3號瓶的橡皮膜能剛好接觸并平置于電子秤上，燒杯盛適量的紅色水備用。器材及裝置如圖4所示。

（2）首先，將1號瓶的橡皮膜剛好平置于電子秤上點擊清零，使電子秤示數為0，再將燒杯中的紅顏色水全部倒人1號瓶中讀取數據并記錄，如圖5所示。然后，將電子秤放置在2號瓶下，也是剛好使2號瓶中的橡皮膜置于電子秤上點擊清零，使電子秤示數為0，再將1號瓶中的紅顏色水全部倒入2號瓶中讀取數據并記錄，如圖6所示。最后，以同樣的方式將2號瓶中的紅顏色水全部倒人3號瓶中讀取數據并記錄，如圖7所示。PPT展示實驗數據如表1所示，引導學生分析相同質量的水裝在不同形狀的容器中時，電子秤的示數為何不同？由此可以幫助學生建立液體對容器底的壓力與液柱形狀有關的感性認識。

分析：該小實驗取材便捷，重復利用率高，學生能夠直觀地從實驗結果認識到液體對容器底的壓力與容器形狀有關，初步建立“相同質量的水裝在開口面積大于底面積的容器中對容器底的壓力最小，裝在開口面積小于底面積的容器中對容器底的壓力最大”的認識。在引導學生對實驗結果進行分析時，從相同質量的水裝在不同形狀的容器中電子秤的示數卻不同，讓學生產生與前面所學物理知識的認知沖突，因而思考電子秤測物體質量的原理是由于地球附近的一切物體受重力作用，將物體放在電子秤上時由重力引起物體對電子秤的壓力從而測得物體質量。實驗結果的示數不同，反映液體對容器底的壓力不同。這一引導過程有效地培養了學生的科學思維。

3.3理論分析比較液體壓力和重力

在PPT上展示放置在水平桌面上的三個底面積相等、高度相同、口徑不同的杯子，如果都盛人重力為G的液體（圖8），判斷液體對容器底部壓力與液體重力有何關系？

學生知道，在數學上計算立方體體積用公式：V=Sh，則可以用PPT演示壓力大小對應重力大小的液體體積和液體實際體積的關系圖（圖9），學生直觀得出液體對柱形容器底的壓力大小等于液體重力大小，液體對底面積小于開口面積型容器底的壓力小于液體重力大笑，液體對底面積大于開口面積型容器底的壓力大于液體重力大小。進一步引導學生分析產生這種現象的原因，由于液體具有流動性使得液體對容器壁的作用力通過液體反作用于容器底所致.

分析：用“液體體積”的方法推導液體對容器底的壓力與液體白重的關系，不僅幫助學生實現從感性認識到理論分析的思維升華，還有助于培養學生科學的物理思維和對壓強、液體壓強公式的熟練應用。應用多媒體技術中的PPT進行教學，其直觀性有利于培養學生從物理情境中轉化抽象出物理模型，同時大大提高課堂教學的效率。

4結束語

中學物理是一門以實驗為基礎的自然科學基礎課程，在突破某些教學重難點上，筆者認為應該從物理學科特點出發來尋找解決辦法。首先，應該抓實驗這個突破口，為學生領悟相關物理認知提供感性認識，再通過多媒體技術來幫助學生從物理情境中抽象出物理模型來分析較復雜、較難理解的物理問題，有助于學生理解相關內容，從而幫助學生形成物理觀念，提升科學素養。