以學生為主的《壓強》教學設計

丁淑偉

[摘 要]《壓強》是蘇科版八年級物理第十章第一節(jié)，為了激發(fā)學生的學習興趣，在實際教學中，可以氣球壓釘板實驗引入，采用游戲和小組合作探究等教學方式來達成目標，同時為課堂注入生機和活力。

[關鍵詞]壓強；實驗；探究教學

[中圖分類號] G633.7 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-6058（2018）20-0051-02

【教材分析】

蘇科版物理八年級下冊第十章第一節(jié)《壓強》，是這一章的重點內(nèi)容之一，壓強是繼力的概念后更為抽象的概念，在此基礎上將進一步學習液體壓強、氣體壓強、浮力等知識，它既是重要的基礎知識，又具有承上啟下的作用。本節(jié)內(nèi)容，是在已建立起來的力與運動的基礎上，構(gòu)建力的作用效果和壓力大小、受力面積大小之間的聯(lián)系。教材中主要安排了探究壓力的作用效果、估測人站立時對地面的壓強等探究實驗，讓學生自己動手，總結(jié)規(guī)律，使學生在獲得知識的同時，感受物理實驗的魅力。

【學情分析】

學生已經(jīng)掌握了一定的力學基礎知識，學習了重力、彈力和摩擦力等幾個重要的力，為本節(jié)課的學習提供了認知基礎；在之前的學習中，對控制變量法、比值定義法、轉(zhuǎn)化法等方法也有所了解，具備了基本的觀察和分析能力，為本節(jié)課提供了方法基礎。但是學生在認識壓力時容易受到重力知識的錯誤遷移影響，認為壓力就是由重力產(chǎn)生的，壓力大小等于重力，在教學中要注意正確引導。

【教學目標】

1.知識與技能：知道壓力，會畫壓力的示意圖；通過探究知道壓力的作用效果與哪些因素有關；理解壓強的概念、公式和單位，能進行相關的計算；知道增大和減小壓強的方法。

2.過程與方法：通過探究壓力作用效果跟什么因素有關，經(jīng)歷探究的主要環(huán)節(jié)，學習使用控制變量法。

3.情感態(tài)度與價值觀：通過實驗探究，使學生認識科學方法的重要性；通過對日常生活中壓強現(xiàn)象的解釋，使學生樂于探究生活中的物理原理。

【教學重、難點】

重點：探究壓力的作用效果與哪些因素有關。

難點：壓力和重力的區(qū)分以及壓強概念的建立。

【教學過程】

一、引入新課

由成語“如坐針氈”引入，坐在插著針的氈子上真的會坐立不安嗎？我們請一個氣球來坐坐看。演示氣球壓釘板實驗，手對氣球施加壓力后，氣球毫發(fā)無損，本節(jié)課就來認識氣球為什么未破裂。

二、進行新課教學

1.認識壓力

多媒體展示圖片：運動員單腳站立在平衡木上、鐵錘砸釘子、木塊靜止在斜面上，畫出各圖中物體對接觸面的壓力的示意圖，討論壓力和重力的區(qū)別與聯(lián)系。通過幾個典型的壓力示意圖，幫助學生消除“壓力總是由重力產(chǎn)生”“壓力大小總等于重力”等錯誤認識。

2.探究壓力的作用效果

教師：認識了壓力，現(xiàn)在大家再來感受一下壓力的作用效果。指導學生做“手指壓鉛筆”和“壓氣球”實驗。

（1）提出問題，進行猜想

教師：兩個手指有何不同感受？氣球的形變情況有何不同？壓力增大后有何變化？通過親身體驗，你認為壓力的作用效果可能與哪些因素有關？

學生討論分析后，可能會提出與壓力的大小、受力面積大小以外的其他因素有關，如物體的密度、材料的硬度等，對這些猜想不能輕易否定。

（2）設計實驗

教師：我們采用什么方法驗證同學們的猜想？利用提供的實驗器材（壓力小桌、瓶裝礦泉水、木板、海綿、沙子、鉤碼、氣球等），根據(jù)以下問題，各小組設計實驗方案，探究壓力的作用效果與壓力大小和受力面積的關系。

①我們猜想的影響壓力作用效果的因素有多個，應采用什么研究方法？

②如何顯示出壓力的作用效果？

③如何改變壓力大小？

④如何改變受力面積的大小？

（3）進行實驗，收集證據(jù)

教師不需暗示學生選擇哪些器材，讓學生自主思考，設計實驗，實驗中發(fā)現(xiàn)問題再加以改進。學生根據(jù)本組設計的方案進行實驗，記錄實驗現(xiàn)象，分析交流。

分組實驗結(jié)束后，教師根據(jù)幾組不同的實驗方案進行演示。

方案一：壓力小桌放在木板上，增加鉤碼，觀察壓力的作用效果。學生指出壓力小桌作用在木板上的效果不明顯，應更換器材。

方案二：壓力小桌放在沙子上，通過增加鉤碼改變壓力，而受力面積大小可通過小桌的倒放、正放和側(cè)放來改變，觀察壓力作用效果：小桌陷入沙子的深度。

方案三：礦泉水瓶放在海綿上，通過豎放和平放來改變受力面積，壓力大小則可以通過將瓶中的水喝掉一半來改變，觀察壓力作用效果：海綿的凹陷程度。

演示時要充分發(fā)揮學生的主體作用，教師只做引導，以培養(yǎng)學生探究問題、分析問題的能力。

（4）分析和論證

歸納總結(jié)：當受力面積相同時，壓力越大，壓力的作用效果越明顯；當壓力相同時，受力面積越小，壓力的作用效果越明顯。

（5）評估與交流

由實驗結(jié)論可知，若壓力相同時，比較壓力的作用效果可比較受力面積；若受力面積相同，比較壓力的作用效果可比較壓力。如果壓力和受力面積均不相同，如何來比較壓力的作用效果？

3.壓強

教師：田徑比賽中，觀眾和裁判是用什么方法來比較運動員運動快慢的？如果物體運動的路程和時間均不相等，如何比較運動快慢？類比可知，可以用比較相同（單位）面積上受到的壓力來比較壓力的作用效果，從而得出壓強的概念：物體所受的壓力與受力面積之比。

學生自學課本77-78頁，完成以下填空。

（1）壓強用符號_________________來表示。

（2）壓強的公式為________________。

（3）壓強的單位為________________，專用名稱叫________________，簡稱________________，符號是________________。

（4）1 Pa=________________N/m2。

接下來趁熱打鐵，利用壓強公式進行相關計算，加強對壓強的理解。

4.增大壓強、減小壓強的方法

教師：通過計算我們發(fā)現(xiàn)穿高跟鞋的女士對地面的壓強大于穿平底鞋的男士，那么壓強是越大越好，還是越小越好呢？

幻燈片展示汽車超載壓毀路面的圖片，引導學生認識到物體能夠承受的壓強都有一定限度，超過限度容易被壓壞。所以有時候需要減小壓強，舉出生活中減小壓強的實例，如寬大的書包帶、鐵路鋼軌下鋪枕木、駱駝寬厚的腳掌等，讓學生分析其中減小壓強的方法。再用圖片展示增大壓強的例子，如注射器針尖、鋒利的刀刃等。

學生小組討論，得出增大和減小壓強的方法。增大壓強的方法：在壓力一定時，減小受力面積；在受力面積一定時，增大壓力。減小壓強的方法：在壓力一定時，增大受力面積；在受力面積一定時，減小壓力。

三、學以致用

揭示物理道理：為什么氣球坐在釘板上會完好無損？

學生游戲一：“迅速增大你對地面的壓強”。每組各選出一名選手參與挑戰(zhàn)，組內(nèi)成員出謀劃策：踮起腳尖、金雞獨立、抱著書本、拿起凳子……比一比哪組同學反應最快，哪一組方法最多、最有創(chuàng)意。

學生游戲二：“男生女生力量大比拼”……

把枯燥的物理變成有趣的游戲，再次活躍課堂氣氛，讓學生在輕松的氛圍中學習壓強知識，增強學生學好物理的信心。

【布置作業(yè)】

課后小組合作探究，估測人站立時對地面的壓強，完成實驗報告。

（責任編輯 易志毅）