在實驗探究中發展學生創新能力
——“液體的壓強”教學設計

■陳 江

一、分析與思考

1.學情分析。

通過半年多的物理學習，學生已掌握了一些物理學的基礎知識和學習方法，形成了初步的觀察、實驗和抽象思維能力。在認識物理現象、探索物理規律時，形象思維仍然是學生采用的一種重要思維形式，學生對身邊的物理現象非常感興趣，喜歡動手操作，樂于探究。

2.教材分析。

液體壓強是力學的一項重點內容，它既是前面所學力、力與運動、壓強等力學知識的加深和拓展，又是學習浮力、物體的浮沉條件等知識的基礎，在初中力學中占有重要的地位。本節重點是通過實驗探究了解影響液體內部壓強大小的因素。本節難點是如何設計實驗，探究影響液體壓強大小的因素。教材從學生熟悉的物理現象入手，引導學生探究并認識其中隱含的物理規律，將學到的物理知識及科學研究方法與社會實踐結合起來，突出了“從生活走向物理，從物理走向社會”的新課程理念。

3.設計思路。

遵循學生的認知規律。本課首先通過實物創設認知表象，通過對表象的歸納引導學生認識液體的壓強。再通過實驗探究活動，組織學生探究液體壓強的特點，并聯系實際理解運用。結合學生及教材實際，采用“邊探索、邊實驗、邊討論”的綜合啟發式教學方法，力求教學方式多樣化，學習形式更富吸引力，課堂具有更多的生成性。在每一環節中均對學生的表現給予準確、恰當、適時的評價，讓學生體驗成功，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，關注每一個學生的成長與發展。

二、教學過程

1.演示實驗，引入新課。

教師用自制的針筒液壓演示儀給學生玩一個“小魔術”，并提出問題，為學生設疑。

師：要想了解其中的奧秘，就讓我們一起來學習液體的壓強。

2.感受液體壓強，分析產生的原因。

教師演示將一固體放入容器內的橡皮膜上，學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備了一些實驗器材，同學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。

（學生動手探究，教師巡視指導，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倒水。）

師：剛才這組同學做的是往容器里倒水，我們發現橡皮膜向下凸。我們知道，力可以使物體發生形變，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壁的小孔中流出。）

師：向量筒里倒水，水從量筒的側壁流出，證明了液體對容器的側壁也有壓強。

（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：通過同學們做的實驗，我們發現液體內部是存在壓強的。（板書——液體內部會存在壓強）為什么液體內部會存在壓強呢？

生：因為液體受到重力，所以對容器底部會產生壓強。

師：液體為什么會對容器側壁產生壓強呢？

生：因為液體具有流動性，所以對阻礙它流動的側壁有壓強。

師：（板書——1.重力；2.流動性）液體既然內部存在壓強，那么這個壓強會有什么特點呢？大家可以通過生活經驗或者你剛才的實驗做出一些猜想。

（學生猜想：方向、深度、密度……）

3.用液體壓強計探究液體壓強與方向、深度和密度的關系。

（教師介紹液體壓強計，并通過視頻短片指導學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在就以小組為單位，進行實驗探究，記得要把學案上的實驗記錄表完成。

（學生分組實驗，教師巡視并指導實驗。投影學生實驗記錄表，請學生匯報交流，得出結論：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。）

4.液體壓強的應用。

（課件展示攔河大壩圖，讓學生思考和設計攔河大壩的剖面形狀，并說說設計理由；觀看“帕斯卡裂桶”實驗，并解釋。）

師：我們今天學習了液體壓強產生的原因和液體內部壓強的特點。你們現在能不能解釋一下，課前實驗中小小的一杯水為什么能將注射器的活塞推開？

（學生交流討論，回答。）

5.課堂小結。

學生交流，回顧總結本節課的收獲；課件展示。

6.布置作業。

小組自制液壓機械手。

三、教學反思

本節課是典型的科學探究實驗課。因此，實驗要由學生獨立完成，要讓學生體驗該實驗的每個步驟，教師只需要在實驗之后的總結時，幫助學生建立起液體壓強的系統概念。雖說是以學生實驗為主，但教師在教學引入時，還是要對實驗器材和實驗過程有系統而全面的把握。液體壓強的知識比較抽象，教學中應以提升學生科學素養為目的，以實驗為基礎，以問題為導向，以知識為線索，重視解決問題的方法與策略，把學生活動貫穿于教學全過程，使學生處于主動學習狀態，充分展示這一年齡階段學生所特有的求知欲、表現欲，從而有效發展學生的個性并培養學生的創新能力。