■胡峰芳

深度學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào)前后學(xué)習(xí)內(nèi)容的有機(jī)整合，要求學(xué)習(xí)者形成自我對知識的理解，構(gòu)建新的知識體系，并在知識的遷移運(yùn)用和問題解決中，不斷地調(diào)控完善知識體系的建構(gòu)。深度學(xué)習(xí)理念在實(shí)際教學(xué)中的滲透，能有效地促進(jìn)學(xué)生高階思維的發(fā)展，而物理思維是物理核心素養(yǎng)重要的組成部分。下面筆者結(jié)合教學(xué)實(shí)踐談?wù)劵谏疃葘W(xué)習(xí)理念下的壓強(qiáng)教學(xué)策略。

一、創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)，加深學(xué)生對概念的理解

物理課程標(biāo)準(zhǔn)中對壓強(qiáng)的要求是通過實(shí)驗(yàn)理解壓強(qiáng)，屬于理解層次，是重點(diǎn)也是難點(diǎn)之一。筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生對壓力與壓力的作用效果經(jīng)常分不清楚。壓力是一種力。壓力的作用效果是壓力作用后產(chǎn)生的，往往是指壓力作用在泡沫、塑料等一些物體上后產(chǎn)生的形變程度。壓力作用效果與受力面的材料、壓力和受力面積都有關(guān)系。學(xué)習(xí)完這部分內(nèi)容后，學(xué)生已經(jīng)知道了壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)，全班也幾乎能回答出壓力大小和受力面積有關(guān)。筆者問：“老師和全班45名同學(xué)站在沙坑中，誰能使沙坑產(chǎn)生的凹陷程度最大？”40名學(xué)生選出了全班體重最重的一位，僅有5名學(xué)生回答正確并知道壓力作用效果還與受力面積有關(guān)。因此，回答此問還要看學(xué)生所穿鞋子的大小。筆者追問有沒有可能是老師本人？只有35名學(xué)生認(rèn)為有可能，有10名學(xué)生依然認(rèn)為不可能，原因是老師體重太輕了。由此可見，學(xué)生學(xué)會了書本上的物理知識卻不能在實(shí)際情境中用以解決問題，其本質(zhì)是并未真正理解這個(gè)概念。

挖掘出學(xué)生的誤區(qū)后就應(yīng)及時(shí)糾正，觀察實(shí)驗(yàn)必不可少。從上述測試可以看出，光用知識解釋現(xiàn)象，部分學(xué)生還是心有疑慮的，眼見為實(shí)的證據(jù)更具說服力。在該班學(xué)生上體育課的課間，筆者特意穿了雙尖跟的皮鞋，與該班學(xué)生一起站到平整的沙坑里，觀察沙坑凹陷程度，找出了使沙坑凹陷程度最大的人——正是老師本人。有些學(xué)生還在沙坑里踮起腳尖，抱起其他同學(xué)，比比誰的凹陷程度更大。創(chuàng)設(shè)貼切的實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚋蟮丶ぐl(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲。學(xué)生在實(shí)際情境中應(yīng)用物理知識解決問題是理解概念的重要過程，是培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的有效途徑。

對于中學(xué)生來說，把情境化試題轉(zhuǎn)化為非情境化試題，需要把物理知識跟問題情境進(jìn)行關(guān)聯(lián)。因此，必要的練習(xí)能促使學(xué)生把習(xí)得的概念從陳述性知識向程序性知識轉(zhuǎn)化。

例1.一名體重為500N的學(xué)生和旁邊的木箱同時(shí)在爛泥地上的情況如圖1所示，若他一只鞋底的面積為200cm2，通過觀察圖中的情形，請你估計(jì)木箱對地面的壓強(qiáng)約為（ ）。

圖1

A.12500Pa B.250000Pa

C.1250Pa D.2500Pa

例2.甲乙兩個(gè)等高圓柱體由同種材料構(gòu)成，現(xiàn)放在水平地面上，請判斷它們對水平地面的壓強(qiáng)大小 。

圖2

上述兩題進(jìn)一步幫助學(xué)生理解壓強(qiáng)大小不僅取決于壓力大小，還與受力面積有關(guān)。

二、升華概念，促進(jìn)高階思維發(fā)展

筆者把物理知識跟自然現(xiàn)象中、實(shí)際問題中的情境關(guān)聯(lián)起來，學(xué)生便能從真實(shí)情境中看到相關(guān)的物理原理、物理?xiàng)l件或物理要求。

筆者首先設(shè)置認(rèn)知沖突，在學(xué)生學(xué)會了估測自己雙腳站立時(shí)對地面的壓強(qiáng)大小后，提問：“一只腳對地面的壓強(qiáng)大小是多少？”全班45人中有43人回答——把剛才算出的數(shù)據(jù)除以2，原因是每只腳承擔(dān)一半。學(xué)生回答錯(cuò)誤的原因是只能看到受力面積的變化，無法觀察壓力大小的變化。要測量上述情境中一只腳對地面的壓強(qiáng)，操作性不強(qiáng)，所以我們可以先選擇替代性實(shí)驗(yàn)，讓每名學(xué)生動手參與。比如，取一張方形的紙代替人，中間畫一條線分別代表兩只腳，通過測量計(jì)算出它對水平桌面的壓強(qiáng)，要求學(xué)生求此時(shí)其中一只腳對桌面的壓強(qiáng)。學(xué)生沿線把紙裁成兩半，重新計(jì)算，發(fā)現(xiàn)結(jié)果與原來相同（實(shí)驗(yàn)中紙張可以裁成任意大小計(jì)算壓強(qiáng)）。通過多次實(shí)驗(yàn)計(jì)算，大部分學(xué)生能從中慢慢體會到壓強(qiáng)與壓力的真正含義。此實(shí)驗(yàn)也可以用兩塊相同的木塊、兩塊相同的磚頭等易分割的物體替代。

在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，筆者又創(chuàng)設(shè)了幾個(gè)促進(jìn)高階思維發(fā)展的學(xué)習(xí)任務(wù)，充分調(diào)動學(xué)生思維的積極性，促進(jìn)學(xué)生對知識的深度理解。

例3.坦克要越過壕溝時(shí)，可將備有的氣袋放入壕溝，給氣袋充滿氣，這樣坦克通過壕溝就像走平地一樣。當(dāng)坦克的前一半履帶壓在氣袋上時(shí)，對氣袋的壓強(qiáng)為P1。設(shè)坦克在水平地面上行駛時(shí)，對地面的壓強(qiáng)為P2，坦克前后是對稱的。則以下有關(guān)兩種情況下壓強(qiáng)的比較結(jié)果，正確的是( )。

例4.如圖3，三個(gè)體重、體型相同的人疊成兩層靜態(tài)造型，每人體重均為G，每只鞋的鞋底面積均為S，則圖中箭頭所指的那只腳對水平地面的壓強(qiáng)為（ ）。

例3將生活中的情境遷移到了科技中，而且我們不可能實(shí)際去測量驗(yàn)證，需要學(xué)生應(yīng)用概念進(jìn)行判斷推理，這就是思維的培養(yǎng)。例4針對學(xué)生容易產(chǎn)生的誤區(qū)進(jìn)行情境升級，通過情形變換幫助學(xué)生進(jìn)一步理解壓強(qiáng)的物理意義。

圖3

物理學(xué)科的核心素養(yǎng)是學(xué)生在接受物理教育過程中逐步形成的適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力，是學(xué)生通過物理學(xué)習(xí)內(nèi)化的帶有物理學(xué)科特性的品質(zhì)，是學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的關(guān)鍵成分。在課堂教學(xué)中，課堂的效率很大程度上取決于學(xué)習(xí)目標(biāo)定位是否準(zhǔn)確，方法是否得當(dāng)。能挖掘情境暴露學(xué)生的誤區(qū),更有利于我們精準(zhǔn)教學(xué)，制定更有針對性