如何上好物理概念課

夏本菊

摘要：物理概念的教學(xué)在教學(xué)中處于核心地位。物理概念的形成過程是一個(gè)實(shí)驗(yàn)、歸納、概括、抽象的探究過程。在物理概念教學(xué)中，教師不僅要重視概念的生成過程，還要重視理解概念的本質(zhì)屬性及其應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：物理概念;生成;探究;反思

筆者于2021年6月參加了“智慧課堂”優(yōu)質(zhì)課大賽，課題是滬粵版八年級(jí)下冊(cè)的“認(rèn)識(shí)壓強(qiáng)”。本節(jié)課的內(nèi)容有：什么是壓力，探究壓力的作用效果跟哪些因素有關(guān);什么是壓強(qiáng)，怎樣增大和減小壓強(qiáng)。本節(jié)課容量大，物理概念抽象，所以，上好本節(jié)課需要采用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)手段和巧妙的教學(xué)方法。筆者對(duì)如何引入物理概念以及物理概念的教學(xué)做了精心設(shè)計(jì)，收到了很好的效果。下面是筆者的實(shí)踐與思考。

一、教學(xué)背景分析

本節(jié)課是在學(xué)習(xí)了力的基本知識(shí)、重力和摩擦力的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究描述力的作用效果的物理量——壓強(qiáng)。壓強(qiáng)是自然科學(xué)中的一個(gè)重要概念，也是貫穿本章的重要概念，是后面學(xué)習(xí)液體壓強(qiáng)、大氣壓強(qiáng)、浮力的基礎(chǔ)，所以壓強(qiáng)的概念在初中占有重要的地位。學(xué)生往往不容易理解為何用“單位面積上受到的壓力”來描述壓力的作用效果，他們常常錯(cuò)誤地把壓強(qiáng)和壓力混為一談。因此，壓強(qiáng)概念的建立是本節(jié)的難點(diǎn)。

壓強(qiáng)是力的概念的深入和擴(kuò)展，是與生產(chǎn)生活聯(lián)系緊密的物理概念?！读x務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》對(duì)壓強(qiáng)概念的學(xué)習(xí)要求較高，屬于“理解”水平，包括三個(gè)方面的要求：一是要通過實(shí)驗(yàn)來學(xué)習(xí);二是能定量分析簡單的、與壓強(qiáng)有關(guān)的問題;三是要與生活生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，知道增大和減小壓強(qiáng)的方法。

基于以上分析，本節(jié)課筆者采用以實(shí)驗(yàn)、觀察、討論與交流為主的教學(xué)方法，讓學(xué)生通過自主探究進(jìn)行學(xué)習(xí)。

二、教學(xué)過程

（一）游戲活動(dòng)，導(dǎo)入新課

教師演示：用手使勁捏氣球，氣球沒有破;用圓規(guī)的尖角輕輕一戳，氣球就破了。

教師設(shè)疑：為何用手使勁捏氣球，氣球沒有破，而用圓規(guī)的尖角輕輕一戳，氣球就破了呢？

引入課題：原來這與壓力的作用效果有關(guān)。那么，什么是壓力？壓力的作用效果與什么因素有關(guān)？帶著這些問題學(xué)習(xí)本節(jié)課內(nèi)容：認(rèn)識(shí)壓強(qiáng)。

設(shè)計(jì)意圖：（1）良好的開端是成功的一半，游戲?qū)肽艹浞终{(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，寓教于樂、拋磚引玉，開啟學(xué)生的心智;（2）教師設(shè)疑，激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲，為壓強(qiáng)概念教學(xué)做鋪墊，從而自然地引入課題。

（二）師生互動(dòng)，探究新知

1.壓力的概念

（1）課件呈現(xiàn)如圖1—圖3所示：物體分別放在水平桌面、斜面和擠壓在豎直墻面上。

設(shè)計(jì)意圖：三幅圖代表壓力的三種情況。物體放在水平桌面上，壓力等于重力;物體放在斜面上，壓力小于重力;物體被壓在豎直墻面上，壓力大小與重力無關(guān)。

（2）觀察、討論

①壓力的方向有什么共同點(diǎn)？

②壓力一定等于重力嗎？

③壓力對(duì)受力物體會(huì)產(chǎn)生什么效果？

設(shè)計(jì)意圖：問題①是針對(duì)“壓力的共同點(diǎn)——方向與接觸面垂直”這個(gè)關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)設(shè)置的，讓學(xué)生觀察歸納得出壓力的概念。問題②則針對(duì)學(xué)生頭腦中錯(cuò)誤的前概念，即“壓力總是等于重力”這一難點(diǎn)和疑點(diǎn)而設(shè)置的，讓學(xué)生明確壓力大小與重力沒有必然關(guān)系。問題③是讓學(xué)生通過認(rèn)識(shí)力的作用效果進(jìn)一步認(rèn)識(shí)壓力，并自然過渡到下個(gè)環(huán)節(jié)：壓力的作用效果跟哪些因素有關(guān)？通過對(duì)這三個(gè)問題的討論，加上教師的點(diǎn)撥引導(dǎo)，學(xué)生就可以由淺入深、由感性到理性、從生活經(jīng)驗(yàn)上升到物理的角度認(rèn)識(shí)和理解壓力的概念。

2.探究：壓力的作用效果跟哪些因素有關(guān)

（1）提出問題

讓學(xué)生思考：壓力的作用效果跟哪些因素有關(guān)？

設(shè)計(jì)意圖：提出問題是科學(xué)探究的第一步，有時(shí)比解決問題更重要。此環(huán)節(jié)讓學(xué)生明確接下來探究的問題并引起學(xué)生思考。

（2）猜想與假設(shè)

學(xué)生動(dòng)手體驗(yàn)：用手指擠壓削過一端的鉛筆的兩端。

教師引導(dǎo)：①輕輕擠壓和用力擠壓，手指感覺有何不同？②用相同的力擠壓，兩個(gè)手指感覺如何？

設(shè)計(jì)意圖：幫助學(xué)生有根據(jù)地猜想，防止學(xué)生毫無方向地胡猜亂想。

（3）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂計(jì)劃

出示實(shí)驗(yàn)器材：海綿塊、小方桌模型、重物。

讓學(xué)生思考、討論：

①此探究實(shí)驗(yàn)要用什么物理方法？

②探究猜想1和2，分別控制哪個(gè)量不變、改變哪個(gè)量，具體怎么改變的？

③通過觀察什么來比較壓力的作用效果？

設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生先討論再實(shí)驗(yàn)，防止實(shí)驗(yàn)的盲目性。學(xué)生通過匯報(bào)，不僅培養(yǎng)了表達(dá)能力，而且能使其他學(xué)生弄明白實(shí)驗(yàn)的思路和方法，提高課堂教學(xué)效率。

（4）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)

每4人一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，教師巡視指導(dǎo)，并用“智慧課堂”軟件抓拍學(xué)生操作過程。

設(shè)計(jì)意圖：豐富學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，加深對(duì)物理概念、規(guī)律的理解;培養(yǎng)學(xué)生的觀察實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛥f(xié)助能力;培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。

（5）分析與論證

點(diǎn)名匯報(bào)：實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象和結(jié)論（根據(jù)學(xué)生的回答，適時(shí)呈現(xiàn)抓拍的學(xué)生操作的圖片）。教師適時(shí)點(diǎn)評(píng)。

設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生的分析、概括、歸納能力和語言表達(dá)能力;使用“智慧課堂”軟件的“拍照上傳”功能能夠快速清晰地展示、分析和講評(píng)學(xué)生的作品，方便，高效。

3.壓強(qiáng)

（1）壓強(qiáng)的定義

過渡：同學(xué)們表現(xiàn)很好，下面老師考核一下同學(xué)們對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力。（出示物理課代表生活照，如圖4—圖6所示）

壓力：500N ? ? ? ?壓力：500N ? ? ? ? 壓力：600N

受力面積：500cm2 ? 受力面積：250cm2 ? ?受力面積：500cm2

思考：

①圖4、圖5兩種情況，哪個(gè)壓力作用效果明顯？你是怎樣比較的？

②圖4、圖6兩種情況，哪個(gè)壓力作用效果明顯？你是怎樣比較的？

③怎樣比較圖5、圖6方式壓力的作用效果？

學(xué)生能順利回答問題①和②，問題③需要教師適當(dāng)引導(dǎo)。

老師對(duì)問題③的引導(dǎo)：當(dāng)路程和時(shí)間都不同時(shí)，怎么比較運(yùn)動(dòng)快慢？你能用類似的方法解決問題③嗎？

設(shè)計(jì)意圖：（1）利用學(xué)生熟悉的同學(xué)的生活照，讓學(xué)生體會(huì)到物理就在我們身邊，為本節(jié)課奠定心理和情感基礎(chǔ);（2）這三個(gè)問題起到承上啟下的作用，問題①和問題②考核學(xué)生對(duì)新知的應(yīng)用能力，問題③的目的是引入壓強(qiáng)的概念，通過對(duì)這三個(gè)問題的討論，學(xué)生會(huì)由淺入深地逐步找出“用壓力與受力面積的比”比較壓力的作用效果;（3）通過速度概念類比引出壓強(qiáng)概念，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的遷移能力。

（2）壓強(qiáng)公式和單位

建立壓強(qiáng)概念后，讓學(xué)生自己得出壓強(qiáng)公式、單位。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生力所能及的事，讓學(xué)生自己做，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性和自信心;培養(yǎng)學(xué)生由定性到定量的遷移能力和用數(shù)學(xué)方法解決物理問題的能力，進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生對(duì)壓強(qiáng)概念的理解。

師：你想直觀地認(rèn)識(shí)一下1 Pa的大小嗎？

（微課播放生活中常見壓強(qiáng)的大?。?/p>

設(shè)計(jì)意圖：利用信息技術(shù)輔助教學(xué)，使課堂形式多樣化，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更好地使學(xué)生對(duì)壓強(qiáng)單位“Pa”形成感性認(rèn)識(shí)。

（三）學(xué)以致用

1.壓強(qiáng)公式的應(yīng)用：完成教材第66頁的例題

先讓學(xué)生獨(dú)立完成，再用“智慧課堂”的“拍照上傳”功能了解學(xué)生完成情況并點(diǎn)評(píng)，最后學(xué)生互評(píng)。

設(shè)計(jì)意圖：（1）練習(xí)壓強(qiáng)公式的應(yīng)用，加深對(duì)壓強(qiáng)概念的理解;（2）利用“拍照上傳”功能，全面了解學(xué)生完成情況，及時(shí)糾錯(cuò);（3）通過學(xué)生互評(píng)調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人。

2.解決引入課題時(shí)的問題：為何氣球使勁捏不破，用圓規(guī)尖角輕輕一戳就破了？

設(shè)計(jì)意圖：前后呼應(yīng)，進(jìn)一步幫助學(xué)生理解壓強(qiáng)的物理意義和影響壓強(qiáng)大小的因素。

三、教學(xué)反思

（一）溯物理概念之“源”

物理源于生活，物理概念的教學(xué)應(yīng)重視從學(xué)生實(shí)踐出發(fā)，從學(xué)生熟悉的生活現(xiàn)象著手，注重物理概念的生成過程。本節(jié)課，筆者先通過“打破氣球”小游戲?qū)胄抡n，學(xué)習(xí)壓力的概念，再探究壓力的作用效果跟哪些因素有關(guān)，其實(shí)就是在溯壓強(qiáng)概念之“源”。“探究壓力作用效果”是正確建立壓強(qiáng)概念的關(guān)鍵。筆者通過貼近生活的“同學(xué)生活照”，結(jié)合三個(gè)問題設(shè)疑，促使學(xué)生認(rèn)真思考、相互討論、相互啟發(fā)，使他們對(duì)壓強(qiáng)概念的認(rèn)識(shí)逐步加深并向本質(zhì)發(fā)展。

（二）抓物理概念之“質(zhì)”

物理概念具有抽象性，它已脫離了具體的物理現(xiàn)象，反映了一類物理現(xiàn)象的共同本質(zhì)屬性。要準(zhǔn)確地理解物理概念，必須透過現(xiàn)象看本質(zhì)。壓強(qiáng)的本質(zhì)可以理解為“壓力對(duì)物體的破壞程度”，即“壓力的作用效果”，在數(shù)值上等于“單位面積受到的壓力”。壓強(qiáng)公式和單位的學(xué)習(xí)是對(duì)壓強(qiáng)概念的進(jìn)一步理解。

（三）用物理概念之“價(jià)”

物理源于生活、用于生活，“學(xué)以致用”是物理教學(xué)的一條原則。物理概念的學(xué)習(xí)也不例外，只有通過運(yùn)用，知識(shí)才能得到深化、活化，才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值。本節(jié)課上，筆者設(shè)計(jì)了理論聯(lián)系實(shí)際的問題：（1）教材例題——用壓強(qiáng)公式計(jì)算野牛的質(zhì)量和它對(duì)沙地的壓力;（2）解釋“打破氣球”小游戲現(xiàn)象。這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生用壓強(qiáng)的知識(shí)解決實(shí)際問題的能力效果很好。

物理概念的教學(xué)是掌握物理知識(shí)的關(guān)鍵。物理概念教學(xué)，應(yīng)注重實(shí)驗(yàn)探究，重視物理概念的建立過程，明確物理概念的內(nèi)涵，拓展概念的外延，同時(shí)注意概念教學(xué)中的階段性，避免急于求成，要在符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的基礎(chǔ)上循序漸進(jìn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳惠敏，金波艷，陳鵬.物理教學(xué)參考書：八年級(jí)下冊(cè)[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2012.

（責(zé)任編輯：奚春皓）