■陳 江
通過半年多的物理學(xué)習(xí),學(xué)生已掌握了一些物理學(xué)的基礎(chǔ)知識和學(xué)習(xí)方法,形成了初步的觀察、實驗和抽象思維能力。在認識物理現(xiàn)象、探索物理規(guī)律時,形象思維仍然是學(xué)生采用的一種重要思維形式,學(xué)生對身邊的物理現(xiàn)象非常感興趣,喜歡動手操作,樂于探究。
液體壓強是力學(xué)的一項重點內(nèi)容,它既是前面所學(xué)力、力與運動、壓強等力學(xué)知識的加深和拓展,又是學(xué)習(xí)浮力、物體的浮沉條件等知識的基礎(chǔ),在初中力學(xué)中占有重要的地位。本節(jié)重點是通過實驗探究了解影響液體內(nèi)部壓強大小的因素。本節(jié)難點是如何設(shè)計實驗,探究影響液體壓強大小的因素。教材從學(xué)生熟悉的物理現(xiàn)象入手,引導(dǎo)學(xué)生探究并認識其中隱含的物理規(guī)律,將學(xué)到的物理知識及科學(xué)研究方法與社會實踐結(jié)合起來,突出了“從生活走向物理,從物理走向社會”的新課程理念。
遵循學(xué)生的認知規(guī)律。本課首先通過實物創(chuàng)設(shè)認知表象,通過對表象的歸納引導(dǎo)學(xué)生認識液體的壓強。再通過實驗探究活動,組織學(xué)生探究液體壓強的特點,并聯(lián)系實際理解運用。結(jié)合學(xué)生及教材實際,采用“邊探索、邊實驗、邊討論”的綜合啟發(fā)式教學(xué)方法,力求教學(xué)方式多樣化,學(xué)習(xí)形式更富吸引力,課堂具有更多的生成性。在每一環(huán)節(jié)中均對學(xué)生的表現(xiàn)給予準(zhǔn)確、恰當(dāng)、適時的評價,讓學(xué)生體驗成功,感受自信,使整個課堂生動、活躍起來,充分展示每一個鮮活的生命個體,關(guān)注每一個學(xué)生的成長與發(fā)展。
教師用自制的針筒液壓演示儀給學(xué)生玩一個“小魔術(shù)”,并提出問題,為學(xué)生設(shè)疑。
師:要想了解其中的奧秘,就讓我們一起來學(xué)習(xí)液體的壓強。
教師演示將一固體放入容器內(nèi)的橡皮膜上,學(xué)生觀察到橡皮膜向下凸出。
師:為什么橡皮膜會向下凸出?
生:因為固體對橡皮膜有壓力。
師:有壓力,就會產(chǎn)生壓強,看來固體有壓強。那液體也有壓強嗎?
生:有。
師:有,這只是大家的猜測。老師在桌上給大家準(zhǔn)備了一些實驗器材,同學(xué)們可以自己先試著探究一下,用什么樣的方法可以證明大家剛才的猜想。下面以小組為單位進行實驗。
(學(xué)生動手探究,教師巡視指導(dǎo),并拍照投影。)
師:我們來看一下,剛才不同的小組做了不同的實驗,接下來請各小組同學(xué)上臺來分享一下實驗是如何做的。
(第一小組上臺展示向底部包有橡皮膜的容器內(nèi)倒水。)
師:剛才這組同學(xué)做的是往容器里倒水,我們發(fā)現(xiàn)橡皮膜向下凸。我們知道,力可以使物體發(fā)生形變,橡皮膜向下凸,說明這個橡皮膜受到了水的壓力,如果有壓力就會產(chǎn)生壓強,因此,我們可以證明液體對容器底部有壓強。
(第二小組展示水從量筒側(cè)壁的小孔中流出。)
師:向量筒里倒水,水從量筒的側(cè)壁流出,證明了液體對容器的側(cè)壁也有壓強。
(第三小組展示水壓塑料薄膜手套。)
師:他感覺水把塑料薄膜手套緊壓在手上,這說明水對塑料薄膜手套也有壓力的存在,既然有壓力的存在,也就有壓強的存在。
師:通過同學(xué)們做的實驗,我們發(fā)現(xiàn)液體內(nèi)部是存在壓強的。(板書——液體內(nèi)部會存在壓強)為什么液體內(nèi)部會存在壓強呢?
生:因為液體受到重力,所以對容器底部會產(chǎn)生壓強。
師:液體為什么會對容器側(cè)壁產(chǎn)生壓強呢?
生:因為液體具有流動性,所以對阻礙它流動的側(cè)壁有壓強。
師:(板書——1.重力;2.流動性)液體既然內(nèi)部存在壓強,那么這個壓強會有什么特點呢?大家可以通過生活經(jīng)驗或者你剛才的實驗做出一些猜想。
(學(xué)生猜想:方向、深度、密度……)
(教師介紹液體壓強計,并通過視頻短片指導(dǎo)學(xué)生了解它的工作原理和使用方法。)
師:這就是液體壓強計的使用方法。大家在操作過程中一定要注意,使用液體壓強計之前先要檢查氣密性?,F(xiàn)在就以小組為單位,進行實驗探究,記得要把學(xué)案上的實驗記錄表完成。
(學(xué)生分組實驗,教師巡視并指導(dǎo)實驗。投影學(xué)生實驗記錄表,請學(xué)生匯報交流,得出結(jié)論:在同種液體的同一深度,液體向各個方向的壓強相等;在同種液體中,深度越深,液體壓強就越大;在不同液體的同一深度,液體密度越大,壓強就越大。)
(課件展示攔河大壩圖,讓學(xué)生思考和設(shè)計攔河大壩的剖面形狀,并說說設(shè)計理由;觀看“帕斯卡裂桶”實驗,并解釋。)
師:我們今天學(xué)習(xí)了液體壓強產(chǎn)生的原因和液體內(nèi)部壓強的特點。你們現(xiàn)在能不能解釋一下,課前實驗中小小的一杯水為什么能將注射器的活塞推開?
(學(xué)生交流討論,回答。)
學(xué)生交流,回顧總結(jié)本節(jié)課的收獲;課件展示。
小組自制液壓機械手。
本節(jié)課是典型的科學(xué)探究實驗課。因此,實驗要由學(xué)生獨立完成,要讓學(xué)生體驗該實驗的每個步驟,教師只需要在實驗之后的總結(jié)時,幫助學(xué)生建立起液體壓強的系統(tǒng)概念。雖說是以學(xué)生實驗為主,但教師在教學(xué)引入時,還是要對實驗器材和實驗過程有系統(tǒng)而全面的把握。液體壓強的知識比較抽象,教學(xué)中應(yīng)以提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為目的,以實驗為基礎(chǔ),以問題為導(dǎo)向,以知識為線索,重視解決問題的方法與策略,把學(xué)生活動貫穿于教學(xué)全過程,使學(xué)生處于主動學(xué)習(xí)狀態(tài),充分展示這一年齡階段學(xué)生所特有的求知欲、表現(xiàn)欲,從而有效發(fā)展學(xué)生的個性并培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。