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        深度學(xué)習(xí)理念下的壓強(qiáng)教學(xué)策略

        2021-05-14 12:17:49胡峰芳
        關(guān)鍵詞:沙坑受力深度

        胡峰芳

        摘要

        課程標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生理解壓強(qiáng),概念本身比較抽象,學(xué)生理解起來比較困難,容易走入誤區(qū)。實(shí)際教學(xué)中需要暴露學(xué)生的誤區(qū)并采取適當(dāng)?shù)牟呗约右酝黄?,把物理知識跟自然現(xiàn)象、實(shí)際問題的情境關(guān)聯(lián)起來,使學(xué)生能從真實(shí)情境中看到相關(guān)的物理原理、物理?xiàng)l件或物理要求,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。

        關(guān)鍵詞

        深度學(xué)習(xí) 壓強(qiáng) 深挖誤區(qū) 教學(xué)策略

        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概念。

        挖掘出學(xué)生的誤區(qū)后就應(yīng)及時糾正,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(? ?)。

        A.12500Pa? ? ? ? ? ?B.250000Pa

        C.1250Pa? ? ? ? ? ? ?D.2500Pa

        例2.甲乙兩個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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?。

        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,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,對氣袋的壓強(qiáng)為P1。設(shè)坦克在水平地面上行駛時,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()。

        A.P1=P2B.P1=[14]P2 C.P1=[12]P2D.P1=2P2

        例4.如圖3,三個體重、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()。

        A.[3G4S]? ? ?B.[2G3S]? ? ?C. [G2S]? ? D. [GS]

        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。

        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),制定更有針對性的教學(xué)方法。

        (作者單位:江蘇省無錫市新城中學(xué))

        【參考文獻(xiàn)】

        [1]中華人民共和國教育部.義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)[S].北京:北京師范大學(xué)出版社,2012.

        [2]胡衛(wèi)平,孫枝蓮,劉建偉.物理課程與教學(xué)論研究[M].北京:高等教育出版社,2007.

        [3]黃金鑫.基于深度學(xué)習(xí)理念下的高中化學(xué)課堂教學(xué)策略的研究[J].化學(xué)教與學(xué),2018(7).

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