“創設情境 思做共融”讓單元復習更高效

摘" 要：本文以“壓強”單元復習為例，建構了情境化問題和生活化情境，以促進學生思考、激活學生思維、培養學生的思維力和創新力，從而達到提升學生核心素養的目的。

關鍵詞：情境；問題驅動；壓強；核心素養

單元復習課是對整章知識的總結和升華。“創設情境，思做共融”的教學方式能夠在單元復習課中促進學生思考、提升學生思維力，使學生腦海中零散的知識形成體系，引發學生對知識的整合和深度思考，發展學生的高階思維，使學生由“解題高手”變成“解決問題的高手”，達到提升學生物理學科核心素養的目的。

1" 教材分析

“壓強”一章是人教版初中物理八年級下冊第九章的內容，學生在學習這一章的知識時，已經學習了上一章“運動和力”的相關知識。學生作為新知識的初學者，即使學習完所有知識點也會遇到這些知識在腦海中依然十分零散的情況。通過章末單元復習課的學習，教師能促進學生對知識的熟練掌握，幫助學生將零散的知識形成體系，讓學生能用知識解決新的問題，從而提升學生應用知識的能力。

2" 學情分析

八年級的學生求知欲強，有一定的動手能力，能用學到的物理知識解決生活情境中的部分問題。因為本節課是章末復習課，教師想要最大限度地激發學生的求知欲、提升學生在相應情境下解決問題的能力，就需要創設與新課不同的教學情境，在情境中巧設問題驅動學生思考，對新課中的實驗進行創新設計和創新設問。

3" 教學設計

3.1" 教學目標

第一，通過實驗，理解壓強。知道增大和減小壓強的方法，了解壓強在生產生活中的應用。

第二，用水、鹽水、壓強計等，設計實驗探究液體壓強與哪些因素有關，并利用實驗結論求解密度等相關問題。

第三，知道大氣壓強及其與人類生活的關系，并能解釋相關現象。

第四，定性了解流體壓強與流速的關系及其在生產生活中的應用，并能解釋生產生活中的相關現象。

3.2" 教學重難點

重點：壓強、液體壓強的相關實驗及應用液體壓強求解密度等問題。

難點：設計創新實驗，能用相關知識解釋生產生活中的相關現象。

3.3" 教學路徑

情境引課—提出問題—創新情境—解決問題—拓展思維—能力提升。

3.4" 教學實施

3.4.1" 環節一：科技情境，導入學習

情境：觀看視頻，了解國之重器——“奮斗者號”潛水器的設計、陸地運輸、海洋運輸、下潛，它們都突破了多項世界紀錄。

教師提問：如果讓你來選擇圖1和圖2的兩種車輛來運輸“奮斗者號”，你會選擇哪一輛車？為什么要這樣選擇？

學生回答：選擇圖1展示的車來進行陸地運輸“奮斗者號”。因為圖1運輸車的車輪較多，在運輸過程中能有效地減小車輛對路面的破壞程度，即減小車輪對地面的壓強，保護公路。

設計意圖：用中國最新科技產品——國之重器“奮斗者號”的陸地運輸為情境，激發學生思考在運輸過程中要考慮哪些因素、運用哪些物理知識。學生通過對比兩輛車的特點很容易做出選擇。教師通過問題不斷刺激學生思考，促進學生回顧知識從而解決問題。學生思考、解決問題的過程就是學生積極參與課堂、激活思維、學有所獲的過程。

3.4.2" 環節二：創新情境，深入學習

情境：“奮斗者號”在下潛過程中突破了多項紀錄，其中最讓國人引以為傲的當數“奮斗者號”的下潛深度和工作時長。

教師提問：為什么說下潛深度是“奮斗者號”突破的難點呢？

學生回答：因為液體壓強隨著下潛深度的增加而增大。

教師追問：影響液體壓強的因素有哪些呢？

學生回答：浸入液體的深度、液體密度等。

教師再次提問：我們運用了哪些器材及實驗方法來探究影響液體壓強大小的因素？

學生回答：運用控制變量法和轉換法，利用液體壓強計的U形管中液面高度差來反映液體壓強的大小。

教師再次追問：同學們能利用該器材快速判斷出這兩杯液體的密度大小關系嗎？

學生回答：保證深度相同的情況下，分別將U形壓強計插入兩杯液體中，觀察壓強計中U形管的液面高度差就能判斷出兩杯液體的密度大小關系。

思考：老師將這位同學的兩次實驗合二為一，利用兩個相同的壓強計同時插入兩杯液體中，保持兩壓強計的探頭距液面的距離相等。同學們能根據實驗現象比較兩杯液體的密度大小嗎？

學生回答：因為控制深度相同，U形管中液面較低的一側對應的液體壓強較大，對應的液體密度也較大。

教師最后提問：“奮斗者號”上還有一個面積為0.02m2的觀察窗，當下潛到10 909 m時，觀察窗受到的壓力有多大？

學生回答：根據F＝pS可計算出該壓力的大小。

設計意圖：單元復習課的目的是復習已經學過的知識。教師通過創設新的情境，在情境中巧設問題，能夠激發學生思考、培養學生解決問題的能力。教師利用已有實驗器材對課本上的實驗進行創新，既能幫助學生回憶起探究液體壓強影響因素的實驗操作過程和相應的實驗現象與結論，還能在解決問題的過程中讓學生應用學到的知識，達到“思做共融”的效果。同時，創設新科技情境能讓學生感受祖國的強大，增強學生的民族自豪感。［1］

3.4.3" 環節三：生活情境，拓展思維

情境1：教師告訴同學，在“奮斗者號”的外表上有一條很明顯的直線（見圖3）。

教師提問：請同學們用學過的知識提出方案來檢驗一條線是否水平。

學生提出方案1：利用米尺去量這條線上兩點到水平地面的距離是否相等。

學生提出方案2：可以利用一根透明的塑料軟管中加入紅墨水來檢驗，只要線兩端剛好在透明管的兩液面處，它們就在同一水平高度，具體操作如圖4所示。

教師追問：當管中裝入同種液體并保持靜止時，為什么兩側的液面就在同一水平高度呢？

學生回答：此時裝有紅墨水的軟管就是一個連通器，連通器內裝入同種液體并靜止時，由于兩液面到底部的壓強相等，所以兩側液體的深度相同，即兩側的液面相平。

情境2：老師雙手接過裝有紅色水的透明軟管，并用手緊緊地將軟管的一端堵住，緩慢地放下另一頭，同學們猜想一下管中水是否會流出。

教師提問：為什么管中的紅色水不會流出來？到底是誰對管中的水施加了向上的托力？

學生回答：大氣壓。

教師追問：當管的高度到多少時，管中的水才會流出來？

學生回答：大約為10.3 m。

教師繼續追問：怎么得到10.3 m的答案？

學生回答：根據p0＝p水＝ρgh可知，ρ＝1×103 kg/m3、g＝9.8 N/kg，又因為p0＝1×105 Pa，可得h＝10.3 m。

教師再次提問：第一個測出標準大氣壓值的是什么實驗？第一個證明大氣壓存在的是什么實驗？海拔對大氣壓有什么樣的影響？

學生回答：托里拆利實驗；馬德堡半球實驗；海拔越高，大氣壓越小。

情境3：（教師播放視頻）教師自制一個氣壓計（可以粗略測量大氣壓隨著海拔高度的變化情況）。教師拿著它乘坐小區的電梯從1樓到33樓，請同學們認真觀察視頻中瓶內細管中紅色液柱的高度變化情況。

教師提問：看到自制氣壓計中的液柱有什么變化了嗎？

學生回答：隨著樓層的增加，液柱在上升。

教師追問：為什么樓層增加，液柱會上升呢？

學生回答：因為樓層增加，相當于海拔變高了，外界大氣壓變小，瓶內氣壓大于外界氣壓，同時瓶內氣壓將液柱往外壓，導致液柱上升。

設計意圖：檢驗兩點是否在同一水平高度的設計，讓學生充分發散思維，利用所學知識解決身邊的實際問題，同時還能有效促進學生批判性思維的發展。當教師用手指堵住軟管的一端并緩慢放下另一端時，很多學生的潛意識里就會認為管中的水會流出來。結果實驗現象與學生的認知形成了沖突，同時這也是對軟管實驗的二次開發利用，自然地由液體壓強過渡到大氣壓強。上新課的時候學生已經知曉許多證明大氣壓存在的實驗，例如覆杯實驗、吸盤實驗等。單元復習課不要循常規，教師應“出其不意”地建構一些非常規實驗，再進一步設問，大氣壓能支撐起多高的水柱。教師通過設計相互聯系、層層遞進的問題，能夠使學生將零散的知識進行系統化，同時讓學生參與實踐，提升應用理論知識的能力，這種方式是培養學生物理核心素養的有力抓手。

3.4.4" 環節四：情境體驗，解決問題

情境1：“奮斗者號”的海上運輸段是由“探索一號”母船完成的，同時還有兩艘小船護航。從視頻中我們可以發現“探索一號”母船與并排航行的護航船總是保持一定的距離。

教師提問：為什么并排同行的護航小船必須與母船保持一定的距離呢？

學生回答：因為同向航行的船只之間的水屬于流體，且中間流速快，壓強小，小船受壓強差的影響容易改變運動狀態從而撞向母船。

教師追問：請你列舉生活中運用了這一知識的案例。

學生回答：高鐵站的安全線、飛機的機翼等。

情境2：說到飛機的機翼，請你將玩具飛機（見圖5）甩出，并讓飛機在空中飛行一段時間。

教師提問：決定飛機能否飛得起來的關鍵在于什么部位？

學生回答：飛機的機翼。

教師追問：飛機的機翼切面圖應該是圖6中的哪一個呢？

學生回答：圖6中的甲圖，因為這樣的設計能實現機翼上方的氣體流速快、壓強小，下方的氣體流速慢、壓強大，從而形成向上的力。

設計意圖：護航船與探索一號母船在海上航行時要保持一定距離的相關問題，能激發學生回憶起高鐵站站臺的安全線等生活中與流體壓強和流速有關的場景。教師讓學生現場體驗玩具飛機能否飛得起來，學生通過觀察、思考，用實踐檢驗自己的想法，在實踐中學習，在學習中實踐。

4" 教學體驗

4.1" 在情境中以問題驅動的方式促進學生思維的發展

《義務教育物理課程標準（2022版）》（以下簡稱《課程標準》）指出，初中物理課程要面向全體學生，提升學生的物理學科核心素養。［2］本節課始終圍繞教師創設的情境，設計問題驅動學生思考，解決問題的同時就是獲取知識、復習知識、整合知識的過程，教師拋給學生解決的問題由淺入深，讓學生在解決問題的過程中收獲體驗感和成就感。

4.2" 在親身經歷解決問題的過程中促進學生表達能力的提升

由于本章知識相對零散，教師不僅要讓學生學會解決問題，還要求學生在解決實際問題的同時能夠用語言表達出來讓其他同學聽得明白。特別是涉及大氣壓強和流體壓強的知識時，教師要讓學生從解釋問題的思維起點出發，結合自己的體驗做出相應的判斷。

4.3" 在檢測兩點是否等高的合作體驗中促進知識的應用

對于利用透明軟管中裝紅墨水來檢測兩點是否在同一水平高度的實驗，學生也許在平時生活中見過，但基本沒有與他人真正合作檢測過。通過實踐，兩位同學相互配合，讓學生有與他人合作的機會，還能用相應的知識解釋兩點在同一水平面上這一現象，提升了學生應用物理知識解決問題的能力，真正做到學以致用。

4.4" 在師生、生生表達交流中提升學生的核心素養

本節課采用的是在特定情境下設計問題，驅動學生思維能力提升的方式，通過解決實際問題來達到復習的效果，讓學生從“解題高手”變成“解決問題的高手”，同時讓學生對別人提出的解決方案，敢于說出自己的見解，完善方案，也敢于質疑別人的觀點，提出自己的不同意見，培養了學生的質疑精神。［3］

單元復習課是培養學生物理核心素養過程中非常重要的一環，教師要敢于打破常規、跳出題海，還要善于創設科技情境、生活情境，改良課本實驗。在情境中巧設問題及問題鏈促進學生思考，同時指導學生敢于用實驗驗證自己的想法。學生實踐的過程就是應用已有知識生產成果的過程，符合《課程標準》中從生活走向物理，從物理走向社會的課程理念。［4］因此，“創設情境，思做共融”的復習方式能激發學生深度參與課堂，培養學生的物理核心素養。

參考文獻

［1］鄭玉峰，馬先艷.“創設情境" 自主探究”讓中考一輪復習更精彩［J］.中學物理，2022，40（10）：28-31．

［2］中華人民共和國教育部.義務教育物理課程標準（2022年版）［M］.北京：北京師范大學出版社，2022：2.

［3］莊雨希.“以境激問" 以問導學”讓復習課更精彩——以“壓強”復習為例［J］.中學物理教學參考，2023，52（12）：17-19．

［4］廖伯琴.提煉核心素養，凸顯課程育人價值——義務教育物理課程標準（2022年版）解讀［J］.基礎教育課程，2022（10）：46-52．