“產(chǎn)婆術(shù)”在液體壓強(qiáng)公式推導(dǎo)中的運(yùn)用

摘 要：采用“產(chǎn)婆術(shù)”對(duì)液體壓強(qiáng)公式進(jìn)行推導(dǎo)，能很好地將前后知識(shí)聯(lián)系，充分利用好學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，讓學(xué)生經(jīng)歷探究過程，很好地培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：液體壓強(qiáng)公式；產(chǎn)婆術(shù)；學(xué)科核心素養(yǎng)

物理學(xué)中“液體壓強(qiáng)”的知識(shí)在生產(chǎn)和生活中被廣泛應(yīng)用，在物理知識(shí)體系中起承上啟下的作用，是物理教學(xué)的重點(diǎn)?！耙后w壓強(qiáng)”的知識(shí)比較抽象，學(xué)生的感性經(jīng)驗(yàn)較少，很不容易理解掌握，特別是液體壓強(qiáng)公式P=ρgh的推導(dǎo)，一直是教學(xué)中的難點(diǎn)。

在采用教材“液柱模型法”的實(shí)際教學(xué)中，我發(fā)現(xiàn)存在缺憾：（1）學(xué)生會(huì)提出一串疑問：為什么要這樣？為什么能這樣？這樣做與前面所學(xué)的壓強(qiáng)知識(shí)有什么聯(lián)系？公式P=ρgh與P=F/S有關(guān)聯(lián)嗎？所取液柱大小對(duì)公式的推導(dǎo)有影響嗎？（2）學(xué)生很難理解：液體壓強(qiáng)是由液體重力產(chǎn)生，為何又與液體的重力和體積無關(guān)呢？（3）教師大多采用講授法，學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的程度小，只是被動(dòng)接受液體壓強(qiáng)的計(jì)算公式。

如何立足于學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”？如何以學(xué)生為中心，教為主導(dǎo)，學(xué)為主體；不憤不啟，不悱不發(fā)？“產(chǎn)婆術(shù)”給了我啟發(fā)。

蘇格拉底把教師比喻為“知識(shí)的產(chǎn)婆”“蘇格拉底方法”被人們稱為“產(chǎn)婆術(shù)”。它指的是在與學(xué)生談話的過程中，并不直截了當(dāng)?shù)匕褜W(xué)生所應(yīng)知道的知識(shí)告訴他，而是通過討論問答甚至辯論方式來揭露對(duì)方認(rèn)識(shí)中的矛盾，逐步引導(dǎo)學(xué)生自己最后得出正確答案的方法，是西方最早的啟發(fā)式教育。我決定用“產(chǎn)婆術(shù)”助產(chǎn) “P=ρgh”。

一、創(chuàng)設(shè)情境，質(zhì)疑激趣

學(xué)生由上節(jié)課探究實(shí)驗(yàn)可知，液體內(nèi)部的A點(diǎn)肯定受壓強(qiáng)，而且是來自液體各個(gè)方向的。但是不知如何求得壓強(qiáng)的具體數(shù)值。

基于此，利用如下問題進(jìn)行激疑：

1.如下圖所示，液面下的h米深的A點(diǎn)，是否受到液體的壓強(qiáng)？如果受，液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)方向怎樣？

2.具體值是多大呢？能否用我們已經(jīng)學(xué)過的計(jì)算壓強(qiáng)的公式進(jìn)行解答？

學(xué)生經(jīng)過思考、討論交流后，得出結(jié)論：不能用學(xué)過的壓強(qiáng)公式P=F/S來進(jìn)行求解。公式中S代表的是受力面積，而此題中求的只是一個(gè)點(diǎn)A的壓強(qiáng)，點(diǎn)是不存在面積的，并且此點(diǎn)所受的壓力也無從談起。

教師順勢(shì)引導(dǎo)：能否考慮讓這個(gè)“點(diǎn)”擴(kuò)大，形成一個(gè)“面”，來代替這個(gè)點(diǎn)從而使壓強(qiáng)公式P=F/S能得以利用呢？

這種設(shè)想一提出，立即遭到部分同學(xué)的反對(duì)：點(diǎn)就是點(diǎn)，面就是面，怎能相互替代呢？還有不少同學(xué)一臉的茫然。但也有同學(xué)說：“不能輕易否定，再想想看，這里面可能有玄機(jī)，只是我們還沒有發(fā)現(xiàn)而已！”這一環(huán)節(jié)起到了很好的質(zhì)疑、激趣的作用，學(xué)生探究的熱情高漲。

二、及時(shí)“溫故”，換來“知新”

教師繼續(xù)引導(dǎo)：液體內(nèi)部的壓強(qiáng)有哪些規(guī)律？由此規(guī)律能否想出可否由“面”代替“點(diǎn)”呢？

經(jīng)過學(xué)生的討論交流，不難得出結(jié)論：由于液體內(nèi)同深度的壓強(qiáng)相等。若能求出h米深的“面”受的壓強(qiáng)，就相當(dāng)于求出了h米深的 “A點(diǎn)”所受的壓強(qiáng)，所以，同深的“面”可以替代“A點(diǎn)”。

教師質(zhì)疑：既然同深的“面”可以替代“A點(diǎn)”，那么這個(gè)面應(yīng)該取多大呢？

學(xué)生討論交流后，教師將結(jié)果板書：同深的一個(gè)“任意大小的面”可以代替“A點(diǎn)”。

學(xué)生在高漲的探究熱情的支配下，經(jīng)過自己的努力，找到了問題的解決方案，教師又將他們交流后得出的結(jié)論板書在黑板上，并在“任意大小”下加點(diǎn)，這既是為了強(qiáng)調(diào)引起學(xué)生注意，更是教師對(duì)學(xué)生的一種贊賞和肯定，學(xué)生興趣盎然。

三、前后聯(lián)系，助產(chǎn)P=ρgh

在確定了面積“S”后，教師點(diǎn)撥：我們?nèi)〉倪@個(gè)面上受壓力嗎？它由誰施加的呢？此壓力的大小如何來確定呢？

學(xué)生根據(jù)上節(jié)課知識(shí)會(huì)想到：液體壓強(qiáng)是由于液體重力而產(chǎn)生的，重力的方向是豎直向下的。因此，液體內(nèi)部任意面上所受到的壓力大小就等于此面豎直向上的液體柱的重力。

教師板書：壓力等于所取面上的液體柱所受的重力。

并引導(dǎo)學(xué)生自己設(shè)疑：至此，你認(rèn)為下一步我們要解決什么問題？

四、得出結(jié)論，推廣應(yīng)用

同學(xué)們經(jīng)過思考，提出需要解決問題的關(guān)鍵點(diǎn)：

1.所取面以上的液體柱重力如何表達(dá)？

2.液面下h米深的壓強(qiáng)如何計(jì)算？方向如何？

在解決了F和S的問題后，學(xué)生滿懷信心地獨(dú)立進(jìn)行液體壓強(qiáng)公式的推導(dǎo)。

學(xué)生完成后，教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)：如何計(jì)算液體的壓強(qiáng)？液體壓強(qiáng)的大小與哪些因素有關(guān)？與液體的重力有關(guān)系嗎？

至此，“產(chǎn)婆術(shù)”助產(chǎn) “P=ρgh”，液體壓強(qiáng)計(jì)算公式的推導(dǎo)完美收官。

回顧整個(gè)過程，學(xué)生經(jīng)歷了蘇格拉底的“產(chǎn)婆術(shù)”四個(gè)步驟：①譏諷：即不斷地提問使對(duì)方自己發(fā)現(xiàn)自己認(rèn)識(shí)上的矛盾；②助產(chǎn)：即幫助對(duì)方得到問題的正確答案；③歸納：即引導(dǎo)學(xué)生從具體事物中找到事物的共性和本質(zhì)；④概念：即把個(gè)別事物納入一般概念。通過環(huán)環(huán)相扣的系列質(zhì)疑，激發(fā)學(xué)生積極主動(dòng)地思考與討論，讓學(xué)生經(jīng)歷了完整的探究過程，并且學(xué)生在解決問題的過程中不經(jīng)意間就掌握了新的研究物理問題的方法——模型法和替代法。

將學(xué)生自己內(nèi)部已有的知識(shí)引出來，解決新的問題，擁有成功的體驗(yàn)，有利于學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展，“三維目標(biāo)”得以實(shí)現(xiàn)，有利于物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，亞里士多德稱其為“歸納的論證”。我們的物理教學(xué)需要這樣的“產(chǎn)婆術(shù)”，也需要更多擁有“產(chǎn)婆術(shù)”的教師，在物理課堂上不斷地發(fā)現(xiàn)與實(shí)踐。

作者簡(jiǎn)介：吳炳禮（1970—），男，大學(xué)，就職于山東省威海市文登區(qū)文昌中學(xué)，中學(xué)一級(jí)教師，山東省物理優(yōu)質(zhì)課一等獎(jiǎng)獲得者，市教學(xué)能手，研究方向：教學(xué)過程中問題的設(shè)計(jì)。