注重概念形成 落實核心素養

任長富 任憑

問題的提出：

學生發展核心素養是“學生應具備的，能夠適應終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力。”

物理學科核心素養包括：物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任。

目前，物理概念教學存在諸多問題。問題之一：教學追求短平快，輕視概念的形成教學;問題之二：核心素養的落實還不到位。

本文就初中物理《壓強》一課，以概念的形成教學和物理核心素養的落實為出發點，進行了教學設計，供參考。

一、新課引入

小游戲：將一氣球置于講臺上，讓力氣大的男生用手掌緩慢壓氣球，因氣球打氣不足，故他的手掌接近桌面時氣球也沒有破。

師：有什么辦法能很容易把氣球壓破？

生：學生思考后，一個小女生用筆尖輕輕一碰，氣球便破了。

師：這是為什么呢？引導學生思考，引入新課。

（設計意圖：這是一個對比試驗探究。壓氣球是一個常見現象，氣球被壓破意料之中，可結果卻出乎意料，通過設疑使學生關注力的作用效果與面積有關，同時，激發學生的學習興趣。從學科素養的角度上看，關注的是物理觀念和科學探究。）

二、新課教學

1.壓力概念的建立

師：投影三幅圖片（用錘子在豎直墻上釘釘子、木塊靜止在斜面上、舞蹈演員站在水平地面上）。

生：討論畫出墻面、斜面、地面受到的壓力示意圖，并上臺展示。

師：這三個力的示意圖有什么共同點？

生：由于物體形變產生的;都垂直作用于物體表面。

師：歸納總結壓力的特點。

（設計意圖：學生通過作力的示意圖，找出壓力的三要素，并進一步總結歸納壓力特征，從而區別于重力。從學科素養的角度上看，關注的是物理觀念和科學思維。）

2.壓力作用效果

師：請同學們觀察屏幕上的兩幅圖片，并親自動手來體驗一下壓力的作用效果。PPT展示：圖片一：茫茫雪原，浩浩無邊，在上面步行的人，雙腳深陷，寸步難行，而穿上雪橇卻能健步如飛。圖二片：小小的蟬可以把口器插入堅硬的樹皮，體態龐大的駱駝卻可以憑借寬大的腳掌成為沙漠之舟。

體驗一：試一試，用兩根手指壓住只有一端削過的鉛筆兩端，手指有什么感覺？再用力一些又有什么感覺？

體驗二：手掌平壓和食指頂住氣球觀察氣球如何變化？

（設計意圖：利用生活中常見的場景和隨手可得的低成本器材，讓學生進行觀察，親身體驗，并對這些實例共同的特征進行分析、思考原因，從而提出問題：壓力作用效果與哪些因素有關？也為后面增大壓強與減小壓強埋下了伏筆，體現了“從生活走向物理，從物理走向社會”的理念。從學科核心素養的角度看，關注了物理觀念、科學思維和科學探究等核心素養的培養。）

師：同學們通過觀察和親身體驗感受到了壓力產生的不同效果。那么壓力的作用效果與哪些因素有關呢？（啟發學生進行猜想。）

生：可能與壓力大小和受力面積的大小有關。

3.壓強概念的建立

師：同學們的猜想是否正確呢？給同學們下列器材：用釘子做腿的小桌、海綿、砝碼、木板、盛有適量水的礦泉水瓶、裝有沙子的容器。請同學們選擇合適的器材來探究：壓力作用效果與壓力和受力面積的關系。

先組織學生分組討論設計實驗方案，大屏幕上提示：在受力面積相同時，比較壓力作用效果與壓力大小的關系;在壓力大小相同時，比較壓力作用效果與受力面積大小的關系。探究完成后，每組派代表交流，其他組提出評估意見，并得出實驗結論。

生：在受力面積相同時，壓力越大，壓力作用效果越明顯。在壓力大小相同時，受力面積越小，壓力作用效果越明顯。

（設計意圖：此探究活動的重點之一是弄清楚每一步實驗所控制的變量，重點之二是如何觀察并比較壓力的不同作用效果即海綿的形變情況或沙子下陷的程度。本活動給出的器材較多，可放手讓學生自主選擇器材，設計實驗方案，通過探究最終獲得實驗結論。從學科核心素養的角度看，本設計主要關注了科學探究素養的培養）

師：當壓力不同，受力面積也不同時，如何比較壓力的作用效果呢？

啟發學生，類比速度、密度的概念引出壓強的定義。

生：可以用壓力與受力面積的比值來表示壓力的作用效果。

師：在物理學中，我們把物體所受的壓力與受力面積之比叫做壓強。引導學生得出壓強的計算公式及單位。

4.增大和減小壓強的方法

師：壓強在日常生活和社會生產中應用十分廣泛，有時我們需要增大壓強，有時需要減小壓強。那么增大或減小壓強的方法各是什么呢？

啟發學生根據壓強計算公式分析得出結論。

師：大屏幕展示各種增大壓強減小壓強的實例，歸納增大壓強、減小壓強的方法。

（設計意圖：本設計理論與實際相聯系，以問題為導向，關注學生解決實際問題的能力。進一步激發學生學習知識、應用知識的興趣，培養學生科學態度與社會責任的核心素養。）

5.能力拓展與提升

請同學們思考：一圓柱形大理石高5m，已知大理石的密度是ρ=2.7×103kg/m3，求該大理石放在水平地面上時對地面的壓強是多少？

6.本課小結

本課設計注重概念的過程性教學，注重概念的意義教學，大力開發教學資源，注重低成本實驗的開發，概念教學貼近生活，對于學生掌握和應用概念大有裨益。同時，關注了物理核心素養的培養。如壓強的概念的形成（物理觀念）;對比法、控制變量法、科學推理的應用（科學思維）;通過實驗探究壓力的效果、決定壓強的因素等（科學探究）;滲透了科學態度與責任。本課的設計亮點就是讓物理核心素養落地。

編輯 魯翠紅