(江西省弋陽縣烈橋中學(xué) 江西弋陽 334400)
從人教版初中物理教材對壓強(qiáng)的概念呈現(xiàn)來看,一方面得出壓強(qiáng)概念,另一方面通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生探析壓強(qiáng)的影響因素,如壓力、受力面積等。在學(xué)情分析上,初中學(xué)生好奇心強(qiáng),求知欲高,對物理現(xiàn)象及問題擁有較高的想象力,但注意力不集中,興趣易分散,難以有效保持課堂學(xué)習(xí)氛圍。所以,在教學(xué)設(shè)計重構(gòu)上,通過引入實(shí)驗(yàn)與多媒體,來調(diào)動學(xué)生對物理現(xiàn)象的學(xué)習(xí)積極性,并從學(xué)生自主探究、合作討論、發(fā)表意見等方面,拉近師生互動,增進(jìn)學(xué)生感知物理知識。同時,考慮到壓強(qiáng)概念的抽象性,我們在概念分析、呈現(xiàn)、探究過程中,盡可能讓學(xué)生去參與體驗(yàn),以獲得良好教學(xué)成效。
在本節(jié)教學(xué)任務(wù)設(shè)計上,一方面要突出知識點(diǎn)的呈現(xiàn),特別是對“壓力”的理解,“壓強(qiáng)”與“壓力”的關(guān)系,了解“壓強(qiáng)”的表達(dá)式,以及“壓強(qiáng)”的變化方法。另一方面,注重教學(xué)過程的分段設(shè)計,特別在課程任務(wù)銜接上,先探究“壓力”,再導(dǎo)出“壓強(qiáng)”,讓學(xué)生從觀察、分析中總結(jié)出物理規(guī)律。當(dāng)然,課程教學(xué)還要關(guān)注學(xué)生的情感、態(tài)度問題,要從物理學(xué)視角來體驗(yàn)物理概念的美學(xué)思想。最后,確立本節(jié)教學(xué)重點(diǎn),以“壓強(qiáng)”概念為主,延伸“壓強(qiáng)”大小變化的方法。
從本節(jié)課程設(shè)計重構(gòu)上,主要分為五個環(huán)節(jié),現(xiàn)就其設(shè)計過程闡述如下。
在引出“壓強(qiáng)”概念前,課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)運(yùn)用多媒體,將“胸口碎大石”視頻進(jìn)行播放,增強(qiáng)物理課堂趣味性。很顯然,學(xué)生們在好奇與熱情中將目光集中于視頻中。借此,我們提出疑問“胸口碎大石是真的嗎?”很多學(xué)生也陷入了疑惑,難道是假的?今天,我們的物理課,將向大家介紹“壓強(qiáng)”這個概念,而對于“壓強(qiáng)”的理解,相信會給大家正確的判斷。由此,學(xué)生帶著不解,紛紛展現(xiàn)出熱烈的學(xué)習(xí)激情。良好的開端,有助于推進(jìn)教學(xué)目標(biāo)的穩(wěn)步實(shí)現(xiàn),在本節(jié)導(dǎo)入環(huán)節(jié),學(xué)生的求知欲得到啟發(fā),課堂注意力大大提升。
在接下來的教學(xué)環(huán)節(jié),主要是結(jié)合課堂實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生先從“壓力”概念入手,了解“壓力”的變化,為后續(xù)“壓強(qiáng)”的導(dǎo)出埋下伏筆。事實(shí)上,在“壓強(qiáng)”概念的理解中,“壓力”是難點(diǎn),因?yàn)椤皦毫Α笔巧钪械某R姮F(xiàn)象,而在前面學(xué)習(xí)“重力”概念時,很多學(xué)生會將“壓力”等同于“重力”。因此,在對“壓力”的探析中,要避免學(xué)生受“重力”的干擾。我們在課桌上展示一個水杯,讓學(xué)生看到水杯對桌面是有壓力的;我們利用幻燈片展示圖釘被按壓的過程,從這些現(xiàn)象中,讓學(xué)生了解“壓力”的概念:垂直于物體表面的力。同樣,我們利用幻燈片,接著展示三種不同的情況,一種是物塊放在水面上、斜面上、被壓在豎直墻面上,從這三種情形來提問學(xué)生“你能畫出三種情況下的壓力和重力嗎?”通過課堂分組討論,讓學(xué)生對三種情形的不同壓力、重力進(jìn)行分析,了解其產(chǎn)生的原因,重力的大小、方向,以及作用點(diǎn)是否一致?歸納學(xué)生的發(fā)言,得出壓力與重力 區(qū)別:一是壓力的產(chǎn)生與擠壓的程度有關(guān),而重力是地球的吸引產(chǎn)生的,與物體質(zhì)量無關(guān);二是在方向上,壓力垂直于作用面,而重力是始終豎直向下;三是在作用點(diǎn)上,壓力是與物體的受力面有關(guān),而重力的作用點(diǎn)在重心。
組織實(shí)驗(yàn)材料,提供一只鉛筆和一個氣球,分別讓學(xué)生用手同時擠壓鉛筆的兩端,以不同的力度擠壓氣球。從學(xué)生的實(shí)驗(yàn)感受中,讓學(xué)生回答兩者的不同效果。在擠壓鉛筆的兩端時,我們的手指會感到疼痛,為什么?我們在擠壓氣球時,為什么疼痛的程度很小。對于這兩個不同的體驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,提問學(xué)生進(jìn)行探析。在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),學(xué)生的積極性很高,但對于實(shí)驗(yàn)中的問題分析,學(xué)生表現(xiàn)出難以解釋。本節(jié)在分析兩種實(shí)驗(yàn),手指為什么疼痛時,我們要引導(dǎo)學(xué)生了解本節(jié)的教學(xué)主題,要讓學(xué)生認(rèn)識到“在不同的壓力作用下,手指的疼痛變化”與哪些因素有關(guān)。這些因素與壓力的作用效果又有什么關(guān)系。由此,有學(xué)生提出,用手?jǐn)D壓鉛筆的兩端,由于受力面積一樣,而不同的用力大小,疼痛的效果不一樣;用手?jǐn)D壓氣球時,力度不同,其疼痛效果也不一樣。由此,我們可以得出,對于“壓力”的作用效果,與受力面積的多少有關(guān),當(dāng)壓力越大時,其作用的效果越明顯,而受力面積越小時,其作用的效果越明顯。
根據(jù)我們在上述實(shí)驗(yàn)中的分析結(jié)果,自主構(gòu)建實(shí)驗(yàn),得出“壓強(qiáng)”概念
讓學(xué)生從影響壓力作用效果的過程中,分析“壓力”與“受力面積”對壓力作用效果進(jìn)行構(gòu)建新的物理量。這個物理量我們記作P,即P用來表征壓力對作用面的作用效果。但對于壓力作用效果的大小,應(yīng)該如何進(jìn)行表達(dá)呢?引導(dǎo)學(xué)生回顧速度的定義方法,從作用力與面積的關(guān)系上,得出P=F/S。
將“壓強(qiáng)”表示為:P=F/S,開展分組探究,結(jié)合生活中的現(xiàn)象,聯(lián)系剛才的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生討論改變“壓強(qiáng)”大小的方法。如生活中斧頭用久了要磨一磨,為什么?書包帶為什么寬的很舒服?救生錘的錘頭為什么是尖的?這些現(xiàn)象都與“壓強(qiáng)”概念有關(guān),讓學(xué)生明白“壓強(qiáng)”大小與壓力、受力面積之間的關(guān)系。
在本節(jié)“壓強(qiáng)”概念導(dǎo)入與課程展示過程中,利用趣味視頻來引出問題,從課堂實(shí)驗(yàn)來展示“壓力”與“重力”關(guān)系,再延伸“壓力”與“受力面積”的變化所帶來不同作用效果的變化,得出“壓強(qiáng)”與“壓力”、“受力面積”有關(guān)。在本節(jié)教學(xué)重構(gòu)中,我們側(cè)重于學(xué)生的觀察、體驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生分組探究,來逐漸構(gòu)建對“壓強(qiáng)”概念的認(rèn)識、理解,從而增強(qiáng)學(xué)生對物理的學(xué)習(xí)效果,提升科學(xué)素養(yǎng)。