五版本初中物理《大氣壓強(qiáng)》對比分析及教學(xué)啟示

唐成晨

摘 要：備課作為教學(xué)工作的首要一環(huán)，是教師上好課的關(guān)鍵.其中備教材在很大程度上取決于教師對教材資源的把握以及教師自身知識廣度.本文以初中《大氣壓強(qiáng)》一節(jié)為例，從課題引入、科學(xué)探究、視野拓展、課后習(xí)題四個環(huán)節(jié)編寫思路對五個版本教材進(jìn)行了對比分析，得出教學(xué)啟示以提高教師備課質(zhì)量和課堂教學(xué)效果.

關(guān)鍵詞：備課;大氣壓強(qiáng);教材

目前，絕大多數(shù)教師在授課時往往拘囿于單版本教材，在備課時也只是參考該版本的教材解讀，其他版本教材中的優(yōu)勢和資源被閑置[1].本文通過對《大氣壓強(qiáng)》一節(jié)在蘇科版、教科版、人教版、北師大版以及滬科版中的編寫思路進(jìn)行對比分析，挖掘各版本教材中的巨大教學(xué)價值，以供教師在備課時能集眾家之所長，豐富教師教學(xué)認(rèn)知，開闊視野，進(jìn)而提高備課質(zhì)量.

1 《大氣壓強(qiáng)》課前分析

大氣壓強(qiáng)安排在固體壓強(qiáng)以及液體壓強(qiáng)之后，學(xué)生對壓強(qiáng)有所了解.但由于氣體看不見，摸不著，氣體壓強(qiáng)很容易被人們忽視.大氣壓強(qiáng)更為抽象，雖然我們生活在大氣中，但卻很難感受到大氣的存在.相比于固體、液體壓強(qiáng)，學(xué)生腦中很少有關(guān)于大氣壓強(qiáng)的實(shí)例.由于缺乏感性認(rèn)識，所以通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生觀察并感受到大氣壓強(qiáng)的存在是課程順利進(jìn)行的先決條件.2011年版義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)中明確提出本節(jié)的要求，即注重與實(shí)際生活的聯(lián)系，學(xué)生要知道大氣壓強(qiáng)以及與人類生活的關(guān)系.其中本節(jié)的重點(diǎn)就是要使學(xué)生了解大氣壓強(qiáng)的存在，并能用大氣壓解釋生產(chǎn)、生活中的一些現(xiàn)象[2].難點(diǎn)則是經(jīng)歷科學(xué)探究過程，掌握大氣壓的測定.在課標(biāo)中，科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，又是重要的教學(xué)方式.通過科學(xué)探究，讓學(xué)生獲取物理知識，領(lǐng)悟科學(xué)探究方法，發(fā)展科學(xué)探究能力，體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣.為此，科學(xué)探究過程的設(shè)計是教好該節(jié)課的核心部分.

2 《大氣壓強(qiáng)》各版本教材編寫思路比較

2.1 課題引入對比分析

課題引入是師生情感共鳴的第一音符，是師生心靈溝通的第一座橋梁.課題引入的好壞往往直接影響著整堂課的效果，好的引入可以較快的集中學(xué)生的注意力，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高課堂效率.五版本教材課題引入對比分析如表1所示.

蘇科版通過教師演示易拉罐變癟實(shí)驗(yàn)來啟發(fā)學(xué)生思考易拉罐變癟的原因.教科版，人教版以及北師大版都是以圖片的形式展示生活中的實(shí)例，進(jìn)一步讓學(xué)生思考這些司空見慣的現(xiàn)象所蘊(yùn)含的物理知識，如吸管吸飲料.滬科版則是通過類比的方式，將地球比作蘋果，把大氣比作蘋果的表皮，直接告訴學(xué)生我們周圍包圍著大氣層，由于果皮（大氣）有重力，所以果皮（大氣）有壓強(qiáng).各版本都涉及到了馬德堡半球?qū)嶒?yàn)，通過有趣的物理故事來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣.蘇科版通過演示實(shí)驗(yàn)來引入課題，滬科版以類比的方式，化抽象為具象，充分利用了學(xué)生已有的知識經(jīng)驗(yàn)，相較其他三版本，蘇科版以及滬科版有著較好的課題引入效果.

2.2 科學(xué)探究對比分析

物理課程標(biāo)準(zhǔn)明確了科學(xué)探究不僅是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，又是一種重要的教學(xué)方式.通?？茖W(xué)探究涉及提出問題、猜想與假設(shè)、設(shè)計實(shí)驗(yàn)與制定計劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證、評估、交流與合作七個過程.科學(xué)探究旨在使學(xué)生經(jīng)歷完整的探究過程，主動獲取物理知識，領(lǐng)悟科學(xué)探究方法，養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和用于創(chuàng)新的科學(xué)精神.五版本教材科學(xué)探究對比如表2所示.

隨之，設(shè)計了兩道例題.其中一道是思考為何不用水做該實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生思考熱情.第二道則是將所學(xué)的液體壓強(qiáng)和氣體壓強(qiáng)結(jié)合在一起，問5m深水池底部所受到的壓強(qiáng)

比較發(fā)現(xiàn)，只有蘇科版在科學(xué)探究環(huán)節(jié)選擇的是用注射器來粗側(cè)大氣壓強(qiáng)值，并經(jīng)歷了提出問題、設(shè)計實(shí)驗(yàn)與制定計劃（包括實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格的設(shè)計，儀器的選?。⑦M(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證（主要分析導(dǎo)致測量值與真實(shí)值有偏差的原因以及如何改進(jìn)）.蘇科版對托里拆利水銀柱試驗(yàn)并未做過多介紹，只需學(xué)生了解一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓約等于76cm水銀柱所產(chǎn)生的壓強(qiáng).

其余四版本教材都是選用的托里拆利水銀柱實(shí)驗(yàn)來測大氣壓強(qiáng)值.簡單模擬了托里拆利水銀柱實(shí)驗(yàn)，結(jié)合液體壓強(qiáng)公式推導(dǎo)計算出大氣壓強(qiáng)值.僅涉及了提出問題，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)兩個過程.滬科版在推導(dǎo)計算出氣壓值后，立即設(shè)計了兩道例題，主要讓學(xué)生思考為何托里拆利不用水來做實(shí)驗(yàn)以及考察5m深水池底部所受壓強(qiáng)，即將空氣壓強(qiáng)與液體壓強(qiáng)結(jié)合在一起.

蘇科版科學(xué)探究有著比較完善的操作流程和反思，能更好的培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力.其他版本在此方面有所欠缺，但是滬科版設(shè)置例題的方式也值得學(xué)習(xí).

2.3 視野拓展對比分析

視野拓展指的是一些非主體內(nèi)容，即該內(nèi)容主要是以文字閱讀和圖片的形式呈現(xiàn)，旨在拓展學(xué)生的知識面，開闊視野，更大地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣.五版本教材視野拓展對比如表3所示.

在視野拓展方面，五版本教材有著顯著的共同點(diǎn)，將物理知識與生活實(shí)際緊密聯(lián)系.各教材都介紹了測量氣壓的裝置，詳細(xì)介紹了金屬盒氣壓計的構(gòu)造及工作原理，還有大氣壓強(qiáng)隨高度的變化以及高壓鍋的原理.

另外，蘇科版介紹了流體的概念，流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系，以飛機(jī)，火車站旁的安全黃線生活事例拓展了學(xué)生的視野.

人教版和北師大版還介紹了活塞式抽水機(jī)的工作原理.北師大另補(bǔ)充了離心式水泵的工作原理，具體介紹了兩者的工作環(huán)境特點(diǎn)和局限.使學(xué)生了解到根據(jù)特定地形選擇汲水裝置的知識，與生產(chǎn)勞動結(jié)合更加緊密.

滬教版列舉了大量生活中利用氣壓工作的實(shí)例，如拔火罐，吊水，鋼筆吸墨水等，最后介紹了人類的呼吸機(jī)制，列舉高原反應(yīng)以及對潛水人員的保護(hù)措施來使學(xué)生感受到大氣壓的變化會影響人類呼吸，加深學(xué)生對自然的敬畏.

2.4 課后練習(xí)對比分析

課后習(xí)題的設(shè)置也是教學(xué)的重要一環(huán).習(xí)題主要有鞏固知識、訓(xùn)練能力、培養(yǎng)習(xí)慣和提供反饋四大功能.它能培養(yǎng)學(xué)生分析問題解決問題的能力，也是培養(yǎng)學(xué)生素質(zhì)的重要手段.本文將課后練習(xí)分為簡答題（即結(jié)合所學(xué)知識解釋說明物理現(xiàn)象）、計算題、科學(xué)探究題（以實(shí)驗(yàn)形式呈現(xiàn)）和實(shí)踐拓展題（學(xué)生課后動手制作器具）.五版本教材課后習(xí)題對比如表4所示.

教科版同樣注重培養(yǎng)學(xué)生解釋說明問題的能力，設(shè)計的兩道計算題，不僅考察了學(xué)生對P=F/S公式的理解，也將氣體壓強(qiáng)與液體壓強(qiáng)知識相結(jié)合，更好地幫助學(xué)生融匯貫通所學(xué)知識.

人教版設(shè)計的習(xí)題則比較新穎，血壓的估算以及盆景中的自動供水裝置兩道題需要學(xué)生課后自己搜集資料并結(jié)合所學(xué)進(jìn)行解答;另外三道計算題，不僅注重培養(yǎng)學(xué)生公式的運(yùn)用及運(yùn)算能力，更關(guān)注學(xué)生通過數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)問題的能力，例如對模擬馬德堡半球?qū)嶒?yàn)中實(shí)際拉開半球的力與理論計算出的力是否有偏差？導(dǎo)致偏差的原因？進(jìn)而分析用馬德堡半球來測大氣壓的不便之處.該版本設(shè)計的習(xí)題在考察學(xué)生是否掌握該節(jié)知識的同時注重培養(yǎng)學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的能力.

北師大版和滬科版同樣都涉及到了簡答題和具體的計算題.值得注意的是，北師大版中將利用“注射器測大氣壓”以探究題的形式來命題，滬科版中在設(shè)計的計算題中大多將氣體壓強(qiáng)與液體壓強(qiáng)結(jié)合在了一起.

習(xí)題是檢驗(yàn)學(xué)生掌握知識程度以及課程教學(xué)質(zhì)量的重要工具.人教版設(shè)計的習(xí)題新穎獨(dú)特，能夠激發(fā)學(xué)生的解題熱情.習(xí)題的解答過程潛移默化的訓(xùn)練了學(xué)生搜集處理信息的能力、計算能力、主動發(fā)現(xiàn)問題與解決問題的能力.值得選用其他版本教材的教師去學(xué)習(xí)補(bǔ)充.

2.5 圖片數(shù)量對比

圖像作為教材最直觀、最具特色的部分，它不僅是文字的補(bǔ)充，更是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的重要工具[3].對五版本教材在各個環(huán)節(jié)設(shè)置的圖片數(shù)量對比如圖1所示.

教科版與滬科版在課題引入環(huán)節(jié)設(shè)置了6張圖片，多于其余版本教材，更能抓住學(xué)生眼球，激發(fā)求知欲.在科學(xué)探究環(huán)節(jié)中，教科版的圖片數(shù)量明顯多于其余四版本，科學(xué)探究主要是讓學(xué)生經(jīng)歷與科學(xué)工作者相似的探究過程，獲得物理知識，領(lǐng)悟探究方法.作為一項(xiàng)重要的課程內(nèi)容，以圖片的形式呈現(xiàn)更能培養(yǎng)學(xué)生的主體性.視野拓展和課后練習(xí)兩環(huán)節(jié)中，五版本教材都注意到圖片的重要性，設(shè)置了大量圖片.習(xí)題中設(shè)置圖片，不僅激發(fā)學(xué)生的解題欲望，而且能更好地幫助學(xué)生理解題意.

3 教學(xué)啟示

3.1 多樣化課題引入方式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

由于大氣看不見，摸不著，學(xué)生很難認(rèn)識到大氣壓強(qiáng).但生活中不乏與大氣壓強(qiáng)相關(guān)的實(shí)例.教師要從生活入手，由現(xiàn)象提煉物理本質(zhì).如教科版，人教版，北師大版教材中舉出的吸管吸飲料，真空吸盤等蘊(yùn)含著與本節(jié)課相關(guān)的物理知識.舉這些例子學(xué)生更容易接受，也能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.蘇科版演示易拉罐變癟實(shí)驗(yàn)的做法有助于讓學(xué)生觀察直觀現(xiàn)象，充分調(diào)動了學(xué)生的視聽覺，激發(fā)學(xué)生的探索欲望.在課題引入環(huán)節(jié)，教師可以結(jié)合學(xué)生學(xué)情，綜合運(yùn)用演示實(shí)驗(yàn)以及舉例的做法.

3.2 注重科學(xué)探究過程，培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)

實(shí)施科學(xué)探究式教學(xué)對提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有重要作用，由于科學(xué)探究的問題常涉及某一物理知識，容易使教師把注意力僅放在知識目標(biāo)上，“過程與方法”和“情感態(tài)度與價值觀“層面被忽視.因此，教師在備課時應(yīng)格外注意讓學(xué)生切實(shí)經(jīng)歷科學(xué)探究的七個環(huán)節(jié).在該方面，教師可以參考蘇科版的科學(xué)探究設(shè)計，綜合考慮科學(xué)探究各環(huán)節(jié)之間的銜接性以及學(xué)生實(shí)際情況進(jìn)行教學(xué)設(shè)計.在活動過程中，鼓勵學(xué)生積極參與思考，教師也應(yīng)適當(dāng)給予鼓勵和協(xié)助，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng).

3.2 豐富教材資源，加強(qiáng)STS教育

五版本教材都涉及到了物理知識與生活的聯(lián)系，但只有人教版與北師大版涉及了物理知識與生產(chǎn)的聯(lián)系.如北師大版中詳細(xì)介紹了兩種廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)的抽水機(jī)，即活塞式與離心式，使學(xué)生深刻體驗(yàn)到物理技術(shù)對生產(chǎn)勞動的巨大推動作用.教師在備課時，可以結(jié)合學(xué)生學(xué)情、本地的現(xiàn)實(shí)內(nèi)容選取一些與生活生產(chǎn)結(jié)合緊密的事例充實(shí)到課堂中.可以盡量采用圖片，視音頻等多媒體資源來強(qiáng)化視聽效果，提高學(xué)生課堂聽課效率.

3.3 巧設(shè)習(xí)題，考察學(xué)生綜合能力

課后作業(yè)不應(yīng)局限在對物理習(xí)題的演算上，還應(yīng)加強(qiáng)與生活，與前面所學(xué)知識的聯(lián)系.教師可以參考人教版教材中的習(xí)題，補(bǔ)充一些新穎獨(dú)特的題型，這些題目不僅檢驗(yàn)了學(xué)生課堂知識的掌握程度，更需要學(xué)生閱讀資料、觀察調(diào)查，而這些也應(yīng)當(dāng)成為課后作業(yè)的一部分，它們是物理聯(lián)系生產(chǎn)、生活的重要方式.如人體血壓的估算以及盆景中自動供水裝置兩道習(xí)題，培養(yǎng)了學(xué)生課后閱讀資料，收集信息的能力.滬科版設(shè)計的將氣體壓強(qiáng)與液體壓強(qiáng)相結(jié)合的習(xí)題，培養(yǎng)了學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識處理問題的能力，同樣值得教師借鑒.

4 結(jié)論

課標(biāo)是教材的依據(jù)，教材是課標(biāo)的具體表現(xiàn)形式之一，各版本教材各有特色，具體表現(xiàn)在：蘇科版科學(xué)探究過程完整，注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng);教科版注重實(shí)驗(yàn)的模擬，重視對學(xué)生分析改進(jìn)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng);人教版在習(xí)題的設(shè)置中，以新穎培養(yǎng)學(xué)生綜合能力見長;北師大版本在事例的選取中，非常關(guān)注物理與生產(chǎn)勞動的結(jié)合，不惜筆墨介紹了兩種有著廣泛應(yīng)用的抽水機(jī)，使學(xué)生更能體會到物理發(fā)展對生產(chǎn)的推動作用;滬科版則重視將物理知識與人類最基本的生命活動如呼吸結(jié)合在一起，促進(jìn)學(xué)生橫向發(fā)展的同時，使學(xué)生對大自然心生敬畏.因此，教師應(yīng)當(dāng)“用教材教”，而非“教教材”，在備課時，應(yīng)綜合考慮各版本的優(yōu)勢，互相取長補(bǔ)短，從而提高備課及課堂教學(xué)質(zhì)量.

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（收稿日期：2019-06-19）