最近發展區與形象教學相結合解決液體壓強難題

施科樺

摘? ?要：在液體壓強的教學中經常遇到梯形容器的問題，而這種題型的特點是抽象難以理解，對學生來說是難題，也屬于教學難點。為了使學生能掌握這類題目，本文從學生已學的知識入手，設立最近發展區，并結合形象教學，力爭使學生能更好地理解并解決梯形容器的問題，提高教師課堂教學的有效性，提高學生的學習興趣。

關鍵字：梯形容器;最近發展區;形象教學

1? 疑惑與方案呈現

1.1? 學生認知疑惑

在“液體壓強”這一節中經常會碰到梯形容器的問題，而液體對杯底產生的壓力和壓強，屬于知識難點，例如這道題：

例：有底面積相等的甲，乙，丙三個容器如圖1所示，若分別注入質量相等的水，比較三容器底部所受水的壓強和壓力的大小

在講解這道題時，教師首先引導學生，觀察三個容器中水的質量相同，但由于甲、乙、丙三個容器形狀不同，所以三個容器中水的深度關系為h甲

圖2中陰影部分為該容器底面積正上方，對應虛擬多出的液體，這是學生在思維上存在理解的難點。而在教學過程中，也只是經常告訴學生該形狀容器底面受到的液體壓強，相當于多出虛擬的液體，并沒有更進一步的引導學生對該知識點的理解，或者說不知道運用哪些已教過的知識，引導學生進行理解，甚至可能不知道怎么來解決這個難點。當學生不懂時，可能又回到了公式上，套步驟“先求壓強再求壓力”，只是讓學生機械式的記憶強化，起不到好的教學效果。

1.2? 解決問題的教學方案

為了解決這類問題，要從三個方面入手：

（1）從學生的角度入手。學生目前具有的思維習慣和具有的知識儲備，稱作 “最近發展區”， “最近發展區”這一概念是由前蘇聯教育家維果茨基首先提出的，它是指學生現有發展區和目標發展區之間的差異.所謂現有發展區，是由已完成的發展系統而形成的學生心理機能的發展水平，表現為學生能夠獨立地、自由地完成教師提出的智力任務。目標發展區，是那些尚處于形成的狀態，表現為學生還不能獨立地完成任務，但在教師的幫助下，通過自己的努力所能達到的較高一層的智力發展區[ 1-4 ]。

（2）利用知識的內在規律入手。通過液體內部壓強的特點，再結合生活中特定的情景引導學生理解，鋪設適合學生的最近發展區。

（3）通過教師運用適當的教學策略。運用形象教學突破難點，并強化所學知識，從而解決問題，提高教學的有效性。

2? 具體教學策略，突破難點

2.1 鋪設最近發展區，解決思維盲區

很多學生曾經有游泳過，在生活體驗中，他們知道潛水時，深度越深人受到水的壓力就會越大，也就是說水壓會越大，此時教師可給出一個海岸邊懸崖的圖，通過這個圖進行最近發展區的鋪設，如圖3。

圖中共A、B、C三點，B點和C點處于同一水平面上，A點在B點的正上方。先比較A、B兩點的壓強，利用所學知識P=ρhg，很容易得出PA

2.2 “好人”“中立”與“壞人”的形象教學策略

初中學生思維還處于從形象到抽象的過程，課堂上教學時，要善于運用學生的思維特點，選擇適當的教學策略。形象教學就是教學中利用各種手段，使抽象的問題形象、生動化，便于學生對知識的理解。形象教學符合初中生的思維特點，可以提高學生對學習知識的興趣，可以有利于學生對知識的鞏固。之前利用最近發展區，引導學生解決梯形容器問題，現在從微觀的角度粗略分析水分子的運動，最后運用形象教學，化抽象為形象，快速幫助學生解決梯形容器液體壓強的問題，如下。

圖1的中甲圖和乙圖，直接利用形象教學，如圖4所示。

假設，圖4（a）的兩個容器壁相當于人的兩只手臂，這雙“手”幫容器底部托住部分水的重，托住的水如圖4（b）圖所示的陰影部份。此時容器底部受到水的壓力等于圖4（b）圖中白色部分水的重，也就是說，容器中的水沒有全部對底部產生壓力，所以此時容器底部受到水的壓力F甲小于容器內水的總重G，即F甲

圖1中的乙容器，通過圖5進行形象教學，假設圖中的兩個容器壁，相當于人的兩只手臂，這雙“手”沒有幫容器底部托住水的重，這樣水原封不動的全部壓到容器底面，此時容器底部受到水的壓力F乙等于圖5中白色部分水的重G，即F乙=G。我們姑且把這種容器定義成一個保持“中立”的人，沒有幫容器底部的忙，保持中立。

而圖1中的丙圖最難理解，所以先從微觀角度，非常粗略地描述水分子在圖6（a）中的運動情況，再進行形象教學。如圖6（a）中所示，當水分子無規則運動碰到兩個容器壁時，會被反彈往容器底部運動，使水分子撞上容器底部，從而產生對底部的一個壓力。在這種情況下，由于容器壁的傾斜，使容器底部在受到原來水的重力的同時，又受到容器側壁反彈的水分子的一個向下的力，此時容器底部受到水的壓力F丙大于容器內水的總重G。姑且定義這種梯形容器，相當于一個“壞人”，這個“壞人”在沒有幫忙的情況下，還雙手向下壓水如圖6（b）所示，使得容器底部受到壓力增大，大于容器內水的總重G，得F丙>G。

到此可知，水對容器底部的壓力F甲G，又因為三個杯中都是同質量的水，可得F甲

從微觀的角度進行形象教學的方法，只是從粗略的方面進行討論，特別是在水分子的運動情況上，因為分子的運動本來就是無規律的。只是為了讓學生好理解，在不違背科學性的前提下時行設置。這樣的講解，有助于問題簡單化，易操作化，易講解化，進而引出形象的方法，幫助學生解決梯形容器問題。由此可見，如果在教學過程中能很好利用形象教學，并進行恰當地使用，會起到良好的教學效果。但這里講的這種形象的方法，只能大概地比較三個容器底部受到壓力的大小關系，并不準確地求解出容器底部受到的壓力值的大小，所以只能用在梯形容器比較大小關系的題目上。

綜上所述，在教學過程中，應盡量利用學生現有的知識，去設置最近發展區，并在分析過程中充分挖掘能利用形象教學的地方，這樣會使教學問題簡單化，形象化，易于突破難點，也會使學生更容易接受新知識，解決難題，強化對知識的理解和記憶，達到教學效果的有效性，提高教學效果。

參考文獻：

[1]? 維果茨基.維果茨基教育論著選[M]. 北京：人民教育出版社， 2005.

[2] 王慧. 試論維果斯基“最近發展區”理論的現代教學啟示[J]. 井岡山學院學報， 2006（4）.

[3] 徐美娜. “最近發展區”理論及對教育的影響與啟示[J].教育與教學研究，? 2010（5）.

[4] 郭曉霞. 維果茨基最近發展區理論的應用與拓展[D]. 長春：吉林大學， 2007.