初中物理液體壓強教學(xué)難點與對策分析

摘 要：文章闡述了初中物理液體壓強教學(xué)存在的難點，并進一步分析了初中物理液體壓強教學(xué)難點形成的主要原因，最后針對如何突破初中物理液體壓強教學(xué)的難點提出對策：重新梳理教學(xué)內(nèi)容，提高教案合理性；注重課前導(dǎo)入環(huán)節(jié)，提升知識連貫性；做好探究小組劃分，加強實驗合理性；合理選擇教學(xué)方法，實現(xiàn)知識遞進性。希望能夠為相關(guān)教育工作者提供參考。

關(guān)鍵詞：初中物理；液體壓強；教學(xué)難點；教學(xué)對策

作者簡介：馬慧?。?994—），女，陜西省西安市西安涇河工業(yè)區(qū)中心學(xué)校。

壓強是一個常見的物理概念，蘇教版物理八年級上冊將各類壓強現(xiàn)象與浮力等關(guān)聯(lián)性知識點整合成了一個單元，其中液體壓強是其中重要的教學(xué)任務(wù)之一。筆者在教學(xué)的過程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生們對固體壓強的理解較為順利，而液體壓強由于和深度、液體密度以及重力常數(shù)等有關(guān)，在教學(xué)的過程中部分學(xué)生很難掌握液體壓強知識的核心要點。本文主要針對該課的教學(xué)難點及對策進行研究。

一、初中物理液體壓強教學(xué)存在的難點

第一，課程銜接問題。在固體壓強的教學(xué)中一般利用物體的壓力效果來表示壓強，便于學(xué)生觀測、理解，而液體壓強與液體深度、密度、重力等有關(guān)，部分學(xué)生難以做好思維轉(zhuǎn)換，因此如何做好知識點過渡成了教學(xué)難點之一。第二，公式測算問題。液體壓強公式的計算比固體壓強公式計算復(fù)雜得多，部分學(xué)生難以理解液體壓強公式的機理。第三，實驗操作問題。液體壓強很難通過肉眼直接觀測到，因此需要借助相應(yīng)的測量儀器進行實驗，而班級內(nèi)的學(xué)生實驗操作水平不一，會導(dǎo)致實驗過程較為被動。第四，知識應(yīng)用問題。新一輪教育改革提出了培育學(xué)生核心素養(yǎng)的要求，因此如何對液體壓強這一課的知識點進行拓展，并加強這些知識點與實際生活之間的聯(lián)系也成了教學(xué)的重難點之一［1］。

二、初中物理液體壓強教學(xué)難點成因

（一）教材內(nèi)容編排仍需改進

雖然當(dāng)前的初中物理教材將相關(guān)知識內(nèi)容進行了整合，但串聯(lián)瑣碎知識點的主線不明顯，導(dǎo)致在教學(xué)過程中部分學(xué)生會出現(xiàn)邏輯斷層的現(xiàn)象。蘇教版初中物理八年級下冊《壓強和浮力》這一單元共有五個課時，其中三個課時都是關(guān)于壓強的內(nèi)容，因此可以看出壓強知識是本單元的重點，應(yīng)通過相應(yīng)的物理歷史事件或者定律將其有效串聯(lián)。但當(dāng)前除了滬教版初中物理教材，其他版本的教材缺乏對帕斯卡定律的詳解，造成部分教師在教學(xué)過程中難以找到合適的課程導(dǎo)入素材，課程之間的銜接性不強，使得學(xué)生很難準(zhǔn)確理解液體壓強知識［2］。

（二）學(xué)生受到慣性思維誤導(dǎo)

在同一單元的教學(xué)中，有的學(xué)生很難從前一節(jié)課的學(xué)習(xí)思維之中跳出來，在學(xué)習(xí)新的知識點時容易受到其他概念的影響，最終混淆各類知識點，在考試過程中不能清晰理解和判明題意。在學(xué)習(xí)液體壓強之前，部分學(xué)生在腦海中已經(jīng)有了對力、壓力以及壓強等知識與實驗經(jīng)驗的累積，在學(xué)習(xí)液體壓強一課時便受到慣性思維影響，將固體壓強的相關(guān)計算方法以及理論概念套用在液體壓強的測算上，如認(rèn)為液體的質(zhì)量越大，所產(chǎn)生的壓強就越大，或者容器底面積越大，壓強就會越小，等等。

（三）實驗內(nèi)容不符合學(xué)情

對于初中階段的學(xué)生而言，在學(xué)習(xí)物理或者化學(xué)的知識時，單憑理論化的知識內(nèi)容，很難建立起相應(yīng)的學(xué)科思維，必須通過實驗來對知識內(nèi)容進行具象化理解。然而，當(dāng)前教材中所設(shè)置的實驗內(nèi)容較為單一。例如，一些初中物理教材中提及了微小壓強計，這一實驗器材對于學(xué)生理解內(nèi)部同一深度壓強相等以及液體內(nèi)部各個方向都有壓強等知識起到了關(guān)鍵性的作用，但其具體原理比較復(fù)雜，還涉及玻意耳－馬略特定律，為學(xué)生的知識學(xué)習(xí)提高了難度。

（四）液體壓強知識較為抽象

從客觀的角度來看，液體壓強知識本身就具有一定的抽象性。在學(xué)習(xí)液體壓強知識的過程中，學(xué)生不僅需要學(xué)會轉(zhuǎn)換物理思維，還要學(xué)會利用等效替代的方式，對知識點進行深入探究。學(xué)生不僅要掌握力的作用效果，還要了解液體的密度、質(zhì)量以及重力、面積等?？梢哉f，液體壓強知識內(nèi)容集物理、化學(xué)和數(shù)學(xué)知識于一體。雖然學(xué)生在課堂中是主體，但教師是主導(dǎo)因素，教師如果沒有提高教學(xué)活動和方法的適應(yīng)性，就很難讓學(xué)生理解液體壓強的內(nèi)在機制。

三、突破初中物理液體壓強教學(xué)難點對策

（一）重新梳理教學(xué)內(nèi)容，提高教案合理性

在教學(xué)過程中，教材是主要的教學(xué)工具。然而，有些教師過于依賴教材編排，其教案設(shè)計完全按照教材內(nèi)容進行，因此有時會出現(xiàn)教學(xué)知識點斷層、知識銜接較差等現(xiàn)象。為了有效解決這一問題，教師可以將液體壓強這一課與大單元內(nèi)容進行合并。教師可以設(shè)置具有探究意義的大概念、大任務(wù)和大項目，重新整合教學(xué)內(nèi)容，從而減少設(shè)計落差和實施落差，精準(zhǔn)地傳遞學(xué)習(xí)目標(biāo)。例如，教師可以利用帕斯卡定律串聯(lián)關(guān)于液體壓強的知識點，讓學(xué)生充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，在課前做好預(yù)習(xí)；還可以引導(dǎo)學(xué)生探究、發(fā)現(xiàn)和解決問題，促進學(xué)生的自主探究，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力。相比于“填鴨式”教學(xué)，這種方式更能讓學(xué)生產(chǎn)生自主學(xué)習(xí)的意識［3］。

同時，教師要注重課程結(jié)構(gòu)的編排。在以往的教學(xué)中，部分教師為了全面展示液體壓強一課的內(nèi)容，常常在課堂中設(shè)置重復(fù)的實驗項目，造成一些學(xué)生對物理實驗缺乏興趣，容易出現(xiàn)理論知識掌握不牢固，無法記住核心知識內(nèi)容的情況。因此，建議教師通過思維導(dǎo)圖等發(fā)散式工具，將本課中復(fù)雜瑣碎的內(nèi)容進行系統(tǒng)化梳理。例如，教師可以將課程分為三個環(huán)節(jié)：液體壓強產(chǎn)生原因說明、液體壓強內(nèi)部規(guī)律探究、液體壓強在生活中的應(yīng)用，并將理論知識、實驗環(huán)節(jié)和知識拓展有機結(jié)合，提高知識點之間的銜接性。例如，在進行液體壓強產(chǎn)生原因說明時，教師需要講授液體重力計算，并將其與內(nèi)部規(guī)律中的影響因素相銜接，引入相應(yīng)的計算公式，然后通過實驗進行驗證，加深學(xué)生對知識點的理解和記憶。

（二）注重課前導(dǎo)入環(huán)節(jié)，提升知識連貫性

有時候，為了縮短教學(xué)時間，教師可能會忽略課前導(dǎo)入環(huán)節(jié)。然而，如果教師一上來就直接講述新課內(nèi)容，不僅無法了解學(xué)生對先前知識的掌握情況，還會影響接下來的教學(xué)效率。因此，建議教師重視課前導(dǎo)入內(nèi)容的編排，設(shè)計有效的課前復(fù)習(xí)環(huán)節(jié)，如通過PPT、動畫等方式，總結(jié)上節(jié)課學(xué)習(xí)內(nèi)容，并引出關(guān)鍵問題，以促使學(xué)生在思考中整合知識。

例如，在PPT中展示一個放在平面上的固體，由于受到重力作用，它會對支撐物的表面產(chǎn)生壓力；而液體沒有固定的形狀，因此，將液體放入容器中，它是否會對容器的底部、側(cè)面或內(nèi)部產(chǎn)生壓強呢？這時，教師可以讓學(xué)生結(jié)合教材內(nèi)容與同學(xué)一起探討這個問題，并記錄探討結(jié)果。隨后，開展簡單的實驗，例如讓學(xué)生將手伸入裝滿水的塑料筒型器皿中，或讓學(xué)生將四周打孔的塑料瓶放入塑料筒型器皿中并提起，讓他們感受液體壓強的大小。經(jīng)過前期的引導(dǎo)和鋪墊，學(xué)生會自然而然地產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣，結(jié)合與同伴的互動和研討，他們可以分享自己的發(fā)現(xiàn)，提高分析和表達(dá)能力。這樣的學(xué)習(xí)方式有利于后期理論性內(nèi)容的講解。

（三）做好探究小組劃分，加強實驗合理性

在新時期背景下，物理課程的教學(xué)不能僅僅停留在基礎(chǔ)知識的講授上，應(yīng)該引入人文素養(yǎng)的培育，以實現(xiàn)學(xué)生核心素養(yǎng)的全面發(fā)展。因此，教師應(yīng)該充分利用實驗教學(xué)環(huán)節(jié)的實踐性，結(jié)合學(xué)習(xí)小組的劃分，讓學(xué)生形成良好的互動與合作意識，營造良好的學(xué)習(xí)氛圍，幫助學(xué)生攻克學(xué)習(xí)中的重點和難點問題。在分組的過程中，教師可以借鑒分層教育的相關(guān)方法，將班級內(nèi)的學(xué)生依照能力傾向、學(xué)習(xí)水平、實踐能力等劃分為不同的層次。每個實驗小組選擇一名綜合實力較強的學(xué)生作為組長，下設(shè)各個層次的組員，以保證每個實驗小組的學(xué)習(xí)水平一致。在實驗的過程中，教師可以根據(jù)學(xué)生不同的特長進行組內(nèi)學(xué)習(xí)任務(wù)的分工，如有的學(xué)生負(fù)責(zé)實驗記錄，有的負(fù)責(zé)操作，有的負(fù)責(zé)撰寫實驗報告等。這樣的教學(xué)方式不僅可以提高學(xué)生的動手實踐能力，還有利于學(xué)生的合作意識、創(chuàng)新能力和溝通表達(dá)能力等人文素養(yǎng)的培育，實現(xiàn)物理課程教學(xué)的綜合性與全面性。

微小壓強實驗是液體壓強教學(xué)中的重點探究內(nèi)容之一。教師應(yīng)該讓學(xué)生了解U型管壓強計的測量原理和使用方法。為了讓學(xué)生更好地理解，教師可以引入信息技術(shù)，通過多媒體教學(xué)設(shè)備進行模擬仿真展示，讓實驗小組通過觀察和記錄自主設(shè)計實驗過程。教師應(yīng)該在旁邊進行監(jiān)督和引導(dǎo)工作。這樣，有些學(xué)習(xí)小組即使不能順利完成任務(wù)，他們也可以通過對照其他學(xué)習(xí)小組，發(fā)現(xiàn)自己實驗過程中存在的問題，進行自我改進。有時候，學(xué)生無法通過U型管精準(zhǔn)地看出液體壓強的具體數(shù)值。為了解決這個問題，教師可以利用氣壓傳感器對實驗進行改進，步驟如下：將數(shù)據(jù)處理器與橡皮膜探頭和氣壓傳感器相連→將探頭放置在空氣中→記錄大氣壓強值并將數(shù)據(jù)歸零→將探頭放入實驗液體中→觀察電腦屏幕中傳感器氣壓值的增長情況。在實驗過程中，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)，只有選擇張力適中的橡皮膜才能使得液壓增量與氣壓增量相近。因此，教師要向?qū)W生介紹相關(guān)測量儀器的靈活選擇方法，為后期液體壓強計算公式的講解打下良好的基礎(chǔ)［4］。

（四）合理選用教學(xué)方法，實現(xiàn)知識遞進性

現(xiàn)代化教學(xué)方法，如LBL教學(xué)法、PBL教學(xué)法、CBL教學(xué)法等為教學(xué)帶來了許多便利。基于液體壓強知識內(nèi)容的特點，教師可以采用PBL教學(xué)法與CBL教學(xué)法相結(jié)合的方式，通過問題鏈，讓學(xué)生在實際案例以及實驗中探尋液體壓強機制。結(jié)合液體壓強產(chǎn)生原因、規(guī)律以及生活應(yīng)用三大板塊，教師可以設(shè)計以下問題：問題一，液體內(nèi)部存在壓強的原因是什么？問題二，液體內(nèi)部壓強有哪些規(guī)律？問題三，液體壓強原理如何應(yīng)用于實際生活中？

在實際教學(xué)過程中，教師可以圍繞這些大問題，設(shè)置一些過渡性、探究性或者遷移性的題目，將它們與教學(xué)情境或?qū)嶒炏嗳诤?，從而提升學(xué)生的求知欲望和合作探究的意識。例如，教師可設(shè)置過渡性問題：在微小壓強實驗中，有哪些實驗條件可能影響實驗結(jié)果？如何控制這些因素以保證實驗準(zhǔn)確性？設(shè)置探究性問題：液體內(nèi)部的壓強與哪些因素有關(guān)？為什么？我們應(yīng)如何利用實驗方法驗證這些因素的影響？如何利用控制變量法進行探究？設(shè)置遷移性問題：U形管壓強計只能定性比較液體壓強的大小，如何利用固體壓強知識將定性比較轉(zhuǎn)化為定量數(shù)據(jù)？以上問題串聯(lián)可以保證課堂各環(huán)節(jié)知識的銜接性，并且教師采用邊引導(dǎo)邊實驗的方式，可以讓學(xué)生更深入地理解和應(yīng)用抽象化的知識內(nèi)容。

結(jié)語

綜上所述，在新課標(biāo)背景下，初中物理教材進行了深度改革，對于單元和課程之間的知識點銜接性要求更高。因此，在教學(xué)過程中，教師應(yīng)該改變以往的教學(xué)思路，加強教學(xué)現(xiàn)狀研究，并了解教材編排規(guī)律，采用連貫性的教學(xué)方法，使得各類知識點可以有效銜接。這樣，才能幫助學(xué)生更好地掌握課程內(nèi)容的核心問題，打下物理學(xué)習(xí)的良好基礎(chǔ)。

［參考文獻(xiàn)］

［1］王愛生，包萬鳳. 初中物理液體壓強教學(xué)難點的形成及突破［J］. 教學(xué)與管理，2022（28）：57-60.

［2］顧詩燕. 基于深度學(xué)習(xí)的初中物理問題鏈設(shè)計研究［D］.上海：華東師范大學(xué)，2022.

［3］李成超. 淺析初中物理液體壓強教學(xué)過程中常見問題及對策［J］. 新課程，2020（49）：119.

［4］趙艷娟. 創(chuàng)新物理實驗教學(xué)? 構(gòu)建智慧課堂：以“液體的壓強”一節(jié)為例［J］.中學(xué)理科園地，2019，15（4）：23-24.