學(xué)科核心素養(yǎng)下初中物理“流體壓強(qiáng)與流速”的教學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)及創(chuàng)新

摘要：學(xué)科核心素養(yǎng)是三維目標(biāo)的發(fā)展、傳承和超越。學(xué)科核心素養(yǎng)體現(xiàn)“以人為本”的教育思想，明確了通過(guò)學(xué)習(xí)后學(xué)生應(yīng)達(dá)到的文化基礎(chǔ)、價(jià)值觀念、思想品格、創(chuàng)新精神和社會(huì)責(zé)任擔(dān)當(dāng)。本文通過(guò)對(duì)初中物理人教版八年級(jí)“流體壓強(qiáng)與流速”一節(jié)的研究，在教學(xué)過(guò)程中利用一連串小實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)新與改進(jìn)教學(xué)步驟及教具的制作，提升課堂實(shí)驗(yàn)有效性，激發(fā)學(xué)生探索科學(xué)的好奇心和求知欲，從而樹(shù)立學(xué)生正確的人生觀價(jià)值觀，成為一個(gè)能夠獨(dú)立思考的人。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng);初中物理;流體壓強(qiáng)與流速

一、教學(xué)改進(jìn)與創(chuàng)新的意義

學(xué)科核心素養(yǎng)要求教師教學(xué)過(guò)程中要體現(xiàn)“以人為本”的思想。中學(xué)初中物理這就要求在課堂教學(xué)教師應(yīng)站在學(xué)生角度傳授知識(shí)，開(kāi)展學(xué)科活動(dòng)，重視學(xué)生實(shí)踐能力、觀察能力、分析問(wèn)題的能力和創(chuàng)新能力。筆者通過(guò)對(duì)安徽省阜陽(yáng)市潁上縣第五中學(xué)一線物理教師的調(diào)查顯示（如圖1），教師在物理學(xué)科教學(xué)中，會(huì)做分組實(shí)驗(yàn)的教師很少，經(jīng)常變分組實(shí)驗(yàn)為演示實(shí)驗(yàn)，或干脆播放實(shí)驗(yàn)視頻，更有甚者直接“講授”實(shí)驗(yàn)，以至于學(xué)生真正碰到實(shí)驗(yàn)器材時(shí)，實(shí)驗(yàn)技能缺陷暴漏無(wú)疑，這顯然不符合新時(shí)代學(xué)科核心素養(yǎng)的要求。初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)如何才能有效開(kāi)展，如何進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新以達(dá)到物理教學(xué)目標(biāo)，來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)？本文將通過(guò)對(duì)初中物理“流體壓強(qiáng)與流速”一節(jié)進(jìn)行改進(jìn)與創(chuàng)新研究，望有利于以后的物理教學(xué)實(shí)踐。

二、教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化設(shè)計(jì)與創(chuàng)新

初中物理（人教版）八年級(jí)下冊(cè)第九章內(nèi)容為壓強(qiáng)，其中的“流體壓強(qiáng)與流速”（也稱伯努利效應(yīng)），是對(duì)前面所學(xué)的液體壓強(qiáng)和氣體壓強(qiáng)的進(jìn)一步的提升與拓展，是初中物理課堂教學(xué)中的重點(diǎn)內(nèi)容之一。八年級(jí)的學(xué)生，知識(shí)面較為狹窄，生活常識(shí)不夠，老師應(yīng)從生活中的現(xiàn)象出發(fā)，讓學(xué)生利用生活中的一些簡(jiǎn)易器材動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，如紙片、乒乓球、吹風(fēng)機(jī)、風(fēng)箏、文具吸塵器等，來(lái)激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力，提升學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、動(dòng)手能力、合作能力，是這節(jié)課學(xué)習(xí)成功的關(guān)鍵。

（一）激發(fā)興趣——引入流體與流速概念

物理在實(shí)際教學(xué)課程中，學(xué)校常常把物理課排在上午的第三、四兩節(jié)，或者是在下午，這幾節(jié)課正是學(xué)生學(xué)習(xí)的一個(gè)疲倦點(diǎn)，容易走神開(kāi)小差，為了激發(fā)學(xué)生的興奮點(diǎn)，選擇一個(gè)好的引入是一節(jié)課成功的關(guān)鍵，筆者選擇了一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn)，懸浮的乒乓球及吹不開(kāi)的紙片。

1.實(shí)驗(yàn)器材：吹風(fēng)機(jī)、兩個(gè)乒乓球，兩張紙。

2.實(shí)驗(yàn)過(guò)程：①教師打開(kāi)事先拍好的一個(gè)空手讓乒乓球被懸浮起來(lái)的短視頻，（視頻不拍下面的吹風(fēng)機(jī)，加入音樂(lè)，以免學(xué)生聽(tīng)見(jiàn)吹風(fēng)機(jī)的聲音，如圖2），這時(shí)學(xué)生發(fā)現(xiàn)乒乓球懸浮在空中，與學(xué)生認(rèn)知發(fā)生沖突，產(chǎn)生好奇，亟待知道這種現(xiàn)象發(fā)生的原因。

②教師請(qǐng)每位同學(xué)準(zhǔn)備兩張紙（簡(jiǎn)單易取材），用手握著兩張紙，讓紙自由下垂，在兩張紙的中間向吹氣，你能把紙片吹開(kāi)嗎？

3.實(shí)驗(yàn)的作用：通過(guò)上面的實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的求知欲，介紹了流體的概念，像氣體液體這種可以流動(dòng)的液體統(tǒng)稱為流體，那么流體的壓強(qiáng)和流速有什么關(guān)系呢？接下來(lái)用實(shí)驗(yàn)探究流體壓強(qiáng)和流速的關(guān)系。

（二）尋求真知——探究流體與流速關(guān)系

實(shí)際教學(xué)過(guò)程中有時(shí)實(shí)驗(yàn)器材短缺，實(shí)驗(yàn)室無(wú)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)工具，需教師課前做好充分準(zhǔn)備，利用生活中現(xiàn)有的材料自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行探究。為了更好讓學(xué)生體會(huì)伯努利原理，筆者選用一個(gè)水平可立的飲料瓶、三支透明吸管、剪刀、熱熔膠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教具的制作，先用剪刀刀將飲料瓶扎兩個(gè)小孔，孔要不大不小恰好可以穿入吸管，將兩支吸管插入飲料瓶?jī)蓚€(gè)小孔內(nèi)，再用熱熔膠將孔兩側(cè)封死。保證實(shí)驗(yàn)的氣密性，否則做成了連通器容易導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗，將飲料瓶裝滿水，再滴入兩滴紅墨水，剛開(kāi)始兩側(cè)吸管液面相同，這時(shí)用另一只吸管向右側(cè)吸管上方吹氣，增大右側(cè)流速，按照學(xué)生常規(guī)認(rèn)知認(rèn)為右側(cè)液面下降，實(shí)驗(yàn)時(shí)卻發(fā)現(xiàn)右側(cè)液面上升，這里需注意不是往吸管內(nèi)吹氣，若往吸管內(nèi)吹氣則實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象恰好相反，實(shí)驗(yàn)過(guò)程如圖3所示。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：流速大的地方壓強(qiáng)小，流速小的地方壓強(qiáng)大。

（三）總結(jié)規(guī)律——流體與流速關(guān)系

通過(guò)上面的實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)生對(duì)伯努利原理有更深層次的理解，這時(shí)教師再為學(xué)生手控乒乓球魔術(shù)大揭秘，原來(lái)乒乓球下方有一個(gè)人吹風(fēng)機(jī)，將吹風(fēng)機(jī)風(fēng)向上方吹，再在在吹風(fēng)機(jī)的正上方放置一個(gè)乒乓球，這時(shí)發(fā)現(xiàn)這個(gè)乒乓球懸浮在空中，左右平移吹風(fēng)機(jī)，發(fā)現(xiàn)乒乓球也左右移動(dòng)。為什么乒乓球跟著吹風(fēng)機(jī)左右移動(dòng)懸浮起來(lái)不掉落呢呢？對(duì)于乒乓球而言，豎直方向收到一個(gè)重力和一個(gè)浮力，兩力等大反向是一對(duì)平衡力，水平方向兩側(cè)壓力相同，當(dāng)吹風(fēng)機(jī)向右移動(dòng)時(shí)，左邊空氣流速大，壓強(qiáng)小，會(huì)把乒乓球也往右壓，故能隨吹風(fēng)機(jī)左右移動(dòng)，如圖4所示。吹紙片游戲由于中間流速大壓強(qiáng)小，兩側(cè)流速小壓強(qiáng)大，紙片被大氣“壓”在一起 。

三、生活實(shí)踐——流體壓強(qiáng)和流速的應(yīng)用

“伯努利效應(yīng)”在生活、生產(chǎn)、社會(huì)實(shí)踐中有著廣泛的應(yīng)用。如地鐵站臺(tái)安裝隔離墻、鼴鼠的空調(diào)洞穴、噴霧器的結(jié)構(gòu)和原理、飛機(jī)為什么能上天等，如圖5。通過(guò)生活中的一些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，讓學(xué)生從生活走向物理，從物理走向社會(huì)，教師應(yīng)將實(shí)驗(yàn)和生活現(xiàn)象緊密的聯(lián)系在一起，以實(shí)驗(yàn)探究為主，生活中的現(xiàn)象介紹為輔，二者相輔相成，讓課堂內(nèi)容更加豐富多彩，使學(xué)生更好的理解流體壓強(qiáng)和流速的關(guān)系，并提升了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和實(shí)踐能力。同時(shí)教師在課堂結(jié)尾部分引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)規(guī)律動(dòng)手制作實(shí)驗(yàn)器材，綜合教學(xué)過(guò)程，一定程度培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)創(chuàng)新能力，提高學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。

作者簡(jiǎn)介：吳桐，1994，02，12，女，安徽省阜陽(yáng)市，在職研究生， 二級(jí)教師，學(xué)科教學(xué)（物理）