在實(shí)驗(yàn)探究中發(fā)展學(xué)生創(chuàng)新能力
——“液體的壓強(qiáng)”教學(xué)設(shè)計(jì)

■陳 江

一、分析與思考

1.學(xué)情分析。

通過半年多的物理學(xué)習(xí)，學(xué)生已掌握了一些物理學(xué)的基礎(chǔ)知識和學(xué)習(xí)方法，形成了初步的觀察、實(shí)驗(yàn)和抽象思維能力。在認(rèn)識物理現(xiàn)象、探索物理規(guī)律時，形象思維仍然是學(xué)生采用的一種重要思維形式，學(xué)生對身邊的物理現(xiàn)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(qiáng)是力學(xué)的一項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容，它既是前面所學(xué)力、力與運(yùn)動、壓強(qiáng)等力學(xué)知識的加深和拓展，又是學(xué)習(xí)浮力、物體的浮沉條件等知識的基礎(chǔ)，在初中力學(xué)中占有重要的地位。本節(jié)重點(diǎn)是通過實(shí)驗(yàn)探究了解影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小的因素。本節(jié)難點(diǎn)是如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究影響液體壓強(qiáng)大小的因素。教材從學(xué)生熟悉的物理現(xiàn)象入手，引導(dǎo)學(xué)生探究并認(rèn)識其中隱含的物理規(guī)律，將學(xué)到的物理知識及科學(xué)研究方法與社會實(shí)踐結(jié)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(shè)計(jì)思路。

遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。本課首先通過實(shí)物創(chuàng)設(shè)認(rèn)知表象，通過對表象的歸納引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識液體的壓強(qiáng)。再通過實(shí)驗(yàn)探究活動，組織學(xué)生探究液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)，并聯(lián)系實(shí)際理解運(yùn)用。結(jié)合學(xué)生及教材實(shí)際，采用“邊探索、邊實(shí)驗(yàn)、邊討論”的綜合啟發(fā)式教學(xué)方法，力求教學(xué)方式多樣化，學(xué)習(xí)形式更富吸引力，課堂具有更多的生成性。在每一環(huán)節(jié)中均對學(xué)生的表現(xiàn)給予準(zhǔn)確、恰當(dāng)、適時的評價，讓學(xué)生體驗(yàn)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(guān)注每一個學(xué)生的成長與發(fā)展。

二、教學(xué)過程

1.演示實(shí)驗(yàn)，引入新課。

教師用自制的針筒液壓演示儀給學(xué)生玩一個“小魔術(shù)”，并提出問題，為學(xué)生設(shè)疑。

師：要想了解其中的奧秘，就讓我們一起來學(xué)習(xí)液體的壓強(qiáng)。

2.感受液體壓強(qiáng)，分析產(chǎn)生的原因。

教師演示將一固體放入容器內(nèi)的橡皮膜上，學(xué)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?yàn)楣腆w對橡皮膜有壓力。

師：有壓力，就會產(chǎn)生壓強(qiáng)，看來固體有壓強(qiáng)。那液體也有壓強(qiáng)嗎？

生：有。

師：有，這只是大家的猜測。老師在桌上給大家準(zhǔn)備了一些實(shí)驗(yàn)器材，同學(xué)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（學(xué)生動手探究，教師巡視指導(dǎo)，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(shí)驗(yàn)，接下來請各小組同學(xué)上臺來分享一下實(shí)驗(yàn)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(nèi)倒水。）

師：剛才這組同學(xué)做的是往容器里倒水，我們發(fā)現(xiàn)橡皮膜向下凸。我們知道，力可以使物體發(fā)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(chǎn)生壓強(qiáng)，因此，我們可以證明液體對容器底部有壓強(qiáng)。

（第二小組展示水從量筒側(cè)壁的小孔中流出。）

師：向量筒里倒水，水從量筒的側(cè)壁流出，證明了液體對容器的側(cè)壁也有壓強(qiáng)。

（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(qiáng)的存在。

師：通過同學(xué)們做的實(shí)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)液體內(nèi)部是存在壓強(qiáng)的。（板書——液體內(nèi)部會存在壓強(qiáng)）為什么液體內(nèi)部會存在壓強(qiáng)呢？

生：因?yàn)橐后w受到重力，所以對容器底部會產(chǎn)生壓強(qiáng)。

師：液體為什么會對容器側(cè)壁產(chǎn)生壓強(qiáng)呢？

生：因?yàn)橐后w具有流動性，所以對阻礙它流動的側(cè)壁有壓強(qiáng)。

師：（板書——1.重力；2.流動性）液體既然內(nèi)部存在壓強(qiáng)，那么這個壓強(qiáng)會有什么特點(diǎn)呢？大家可以通過生活經(jīng)驗(yàn)或者你剛才的實(shí)驗(yàn)做出一些猜想。

（學(xué)生猜想：方向、深度、密度……）

3.用液體壓強(qiáng)計(jì)探究液體壓強(qiáng)與方向、深度和密度的關(guān)系。

（教師介紹液體壓強(qiáng)計(jì)，并通過視頻短片指導(dǎo)學(xué)生了解它的工作原理和使用方法。）

師：這就是液體壓強(qiáng)計(jì)的使用方法。大家在操作過程中一定要注意，使用液體壓強(qiáng)計(jì)之前先要檢查氣密性?，F(xiàn)在就以小組為單位，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，記得要把學(xué)案上的實(shí)驗(yàn)記錄表完成。

（學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，教師巡視并指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)。投影學(xué)生實(shí)驗(yàn)記錄表，請學(xué)生匯報交流，得出結(jié)論：在同種液體的同一深度，液體向各個方向的壓強(qiáng)相等；在同種液體中，深度越深，液體壓強(qiáng)就越大；在不同液體的同一深度，液體密度越大，壓強(qiáng)就越大。）

4.液體壓強(qiáng)的應(yīng)用。

（課件展示攔河大壩圖，讓學(xué)生思考和設(shè)計(jì)攔河大壩的剖面形狀，并說說設(shè)計(jì)理由；觀看“帕斯卡裂桶”實(shí)驗(yàn)，并解釋。）

師：我們今天學(xué)習(xí)了液體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因和液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)。你們現(xiàn)在能不能解釋一下，課前實(shí)驗(yàn)中小小的一杯水為什么能將注射器的活塞推開？

（學(xué)生交流討論，回答。）

5.課堂小結(jié)。

學(xué)生交流，回顧總結(jié)本節(jié)課的收獲；課件展示。

6.布置作業(yè)。

小組自制液壓機(jī)械手。

三、教學(xué)反思

本節(jié)課是典型的科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)課。因此，實(shí)驗(yàn)要由學(xué)生獨(dú)立完成，要讓學(xué)生體驗(yàn)該實(shí)驗(yàn)的每個步驟，教師只需要在實(shí)驗(yàn)之后的總結(jié)時，幫助學(xué)生建立起液體壓強(qiáng)的系統(tǒng)概念。雖說是以學(xué)生實(shí)驗(yàn)為主，但教師在教學(xué)引入時，還是要對實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)過程有系統(tǒng)而全面的把握。液體壓強(qiáng)的知識比較抽象，教學(xué)中應(yīng)以提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為目的，以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，以問題為導(dǎo)向，以知識為線索，重視解決問題的方法與策略，把學(xué)生活動貫穿于教學(xué)全過程，使學(xué)生處于主動學(xué)習(xí)狀態(tài)，充分展示這一年齡階段學(xué)生所特有的求知欲、表現(xiàn)欲，從而有效發(fā)展學(xué)生的個性并培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。