申裕龍
摘 要:“壓強”是物理學(xué)中一個非常重要的物理量,它反映壓力的作用效果,學(xué)生難以理解。筆者對此采取了以下四個優(yōu)化步驟,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣, 提高學(xué)生的觀察能力,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;優(yōu)化;實驗
一、情境引入的優(yōu)化
在蘇科版初中物理教材8年級下冊“壓強”這一節(jié)的內(nèi)容中,老師在引入時為了創(chuàng)設(shè)情境,往往是從壓強的作用效果出發(fā),做一個PPT,用視頻或圖片進行介紹,告訴學(xué)生這個知識。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概念的形成提供場景。筆者為了激發(fā)學(xué)生興趣,避免過于空洞教學(xué),在上課時直接在教室里做了一個名為刺破的氣球的演示實驗。不添加鉤碼,改在氣球上面先添加一塊磚頭,氣球沒有被刺破。此時學(xué)生很驚訝。再添加一塊磚頭,氣球仍然沒被刺破。再添加一塊磚頭,氣球還是沒被刺破。結(jié)果大大出乎學(xué)生意料,從而產(chǎn)生認知沖突,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。直接產(chǎn)生問題:為什么氣球沒有被鐵釘壓破呢?問題的產(chǎn)生完全是由實驗結(jié)果得出的,并不是老師強加給學(xué)生的,學(xué)生由被動變?yōu)橹鲃樱e極性高,教學(xué)效果好,一開始就把課堂引入了一個小高潮。
二、體驗活動的優(yōu)化
“壓強”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。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,說明壓力作用的效果較明顯。提出問題: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)驗和已有的知識儲備,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,但這種生活經(jīng)驗還是隱性的,暫時還沒有與壓力的作用效果建立聯(lián)系。
筆者設(shè)計了一個體驗活動,名為“紙杯站人實驗”,二人為一小組完成實驗。取出一個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)計實驗,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)生充分進行體驗活動后,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、探究實驗的優(yōu)化
限于知識和經(jīng)驗,在不提供器材選擇的情況下設(shè)計實驗,是比較困難的,所以,在設(shè)計環(huán)節(jié),可能需要出示所用器材。即使這樣,由于本實驗所提供的器材比較多,方案相對較開放,會涉及方案的最優(yōu)化和器材的最佳組合等問題,所以學(xué)生的實驗設(shè)計和操作可能有一定的困難。
筆者先讓學(xué)生思考討論幾個問題: 根據(jù)你的猜想,如果有幾個因素影響壓力的作用效果,那么你在探究時要應(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)計探究實驗方案?
通過剛才的實驗不難發(fā)現(xiàn),若要比較兩個壓力的作用效果,只需要分別壓同一個物體,能使物體產(chǎn)生較大變形的,其作用效果越明顯。提出問題:我們是否一定要壓過之后才知道答案呢?能否通過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?通過實驗培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維,注重對學(xué)生進行方法指導(dǎo),充分發(fā)揮學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力,體驗“瓶瓶罐罐當(dāng)儀器,拼拼湊湊做實驗”的樂趣。這樣,既培養(yǎng)了學(xué)生的歸納分析能力,又培養(yǎng)了學(xué)生的合作交流意識及語言表達能力,使學(xué)生充分體驗成功的喜悅。
四、測量壓強的優(yōu)化
在蘇科版初中物理教材8年級下冊“壓強”這一節(jié)的內(nèi)容中,安排了題為“估測人站立時對地面的壓強”的教學(xué)活動。筆者統(tǒng)計了某班級同學(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”測鞋底面積時會遇到困難,完整的方格數(shù)很少,測面積的誤差較大。
筆者為學(xué)生準(zhǔn)備了200cm3到400cm3的木板25塊,二人一組合作實驗,測出人站立在木板上時對地面的壓強。學(xué)生交流測量結(jié)果,并解釋體重大的學(xué)生對地面的壓強并不一定大的原因。
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