压强概念教学案例剖析

2024-09-17

压强概念教学案例剖析(精选3篇)

压强概念教学案例剖析 第1篇

一、感知活动

(一) 观察实验

教师挑选一个个子长得高大的男同学和一个长得小巧玲珑的女同学进行钻木比赛。 (木板一样, 但钉子教师做了手脚, 女同学用的钉子很尖, 男同学用的钉子根本就没有尖。)

(二) 导读教材

让学生阅读人教版九年级全一册教材76页“想想议议”中的生活实例:图14.1-1蝉可以把口器插入树皮, 吸吮树汁;图14.1-2骆驼具有宽大的脚掌, 是沙漠之舟。丰富学生的感性知识, 教学中可让学生边阅读教材边思考问题:1.说一说这两张图片展示了怎样的情景?2.在看到这些图和图下方文字说明时, 你们会想些什么?能提出什么问题?

(三) 提出问题

蝉吸吮树汁, 口器插入树皮上时, 一定对树皮有压力;骆驼站在地面上, 它的蹄子对地面也有压力。蝉的口器能插入树皮、骆驼的脚掌会往沙地中陷入一些, 都是压力的作用效果。设想一下:1.如果蝉的口器不是尖尖的, 它还能够插入坚硬的树皮吸吮树汁吗?2.如果骆驼没有宽大的脚掌, 它们还能够自由地在沙漠里行走吗?从而引导学生提出问题:压力的作用效果与哪些因素有关?成什么样的关系?

二、建构结构

(一) 概念结构

1.通过探究活动, 揭示了影响压力的作用效果的因素有两个:一个是压力, 另一个是受力面积。接下来让学生讨论用什么方法可以增大固体压强, 什么方法可以减小固体压强?通过对比加深对影响压力的作用效果的两个因素的理解。2.教材中固体压强的概念是用比值法来定义的, 教师可水到渠成地讲解固体压强的定义式p=F/S和压强的单位。

(二) 数学结构

固体压强的定义式是用数学公式表示出来, 关键是要把公式中各个量的物理含义弄清楚, 把数学和物理结合起来。

(三) 知识结构

固体压强的概念的知识结构, 包括固体的压强、液体压强、大气压强和浮力产生的原因及高中学习的气体性质等。教学中应根据学生的实际和教材的实际逐步深入。也可列出固体压强的知识结构, 以便帮助学生理解固体压强与其他知识间的关系。

三、掌握方法

在固体压强概念的建立时。首先, 是对大量生活实例进行分析, 抽象出压力的概念, 这里用到了分析和综合的方法, 具体到一般的方法。其次, 在探究影响压力的作用效果的因素时, 用到了研究物理问题常用的方法:控制变量法。

四、巩固深化

(一) 概念发展

通过对固体的压强、液体压强、大气压强的特点探究, 明确不同状态的物体压强有不同特点。随着知识的增加, 不断丰富对固体的压强概念的认识。

(二) 方法应用

科学的方法的掌握既要在概念的形成中, 又要在解决实际问题中逐步巩固。

(三) 能力转化

练习是巩固知识, 掌握方法, 从而培养学生能力的重要途径。

在这一环节教学时, 可设计一道这样的练习题:小丽在菜市场买了一只西瓜, 她用塑料袋提回家, 走了没有多远, 她感到手被塑料袋勒得很疼。请你根据所学过的物理知识, 帮助她找到解决的方法, 并说明这样做的道理。

五、评价反馈

在固体压强的概念新课教学中, 通过课堂检测, 考查学生对固体压强的概念的掌握情况, 能促进学生自我评价反馈和老师评价反馈, 提高教学质量。

摘要:物理概念形成的教学程序包括“感知活动”“建构系统结构”“掌握方法”“巩固深化”和“评价反馈”五个基本环节。

压强概念教学案例剖析 第2篇

1 立足于学生的原有知识基础和生活经验,提出问题

基于意义建构的教学理论认为教学活动的展开必须从学生的已有认知出发,让学生得到充分思考和自主表达的机会,让学生的原有基础和经验成为新授认知构建活动的先行者,成为新思维、新知识的固着点.

压强的概念教学以激起学生对记忆的提取作为第一步,让学生对力的作用效果进行表述,进而提出问题:压力使物体发生形变的效果和哪些因素相关?引导学生进行讨论,让他们从举例的角度来探索问题解决的相关思路.对可能出现的讨论结果进行预设:

(1)压力越大,则形变效果越明显.举例:用力压迫海绵,压力越大,海绵下陷的程度越严重.

(2)压力越大,形变效果越明显.也存在反例:用力压迫墙壁,看不到墙壁下陷的效果.

(3)作用于相同的对象,压力相同时,形变效果也可能不一样.举例:同样一个人,站在海绵上和躺在海绵上,压力的大小都等于人的重力,但是海绵的形变程度不同.

2 围绕探究目标,引导学生以科学化的思维进行猜想

教学过程中,学生思维活动的有序化和方向性都需要教师及时地进行引导,从而使他们的思维更有条理,更为深入.因此,对学生通过讨论而提出的观点,教师要在总结的过程中,结合教学目标,把学生的探索方向逐渐调整至下一步所要探索的方向上.

就压力作用效果影响因素的讨论而言,限于学生的思维方式和观察角度,他们的举例还较为狭隘.为了让学生能获取更多的感性信息,教师应该在课堂上准备一些他们常见但却未曾深入思考的有关实例.最后在引导学生对大量的实例进行对比之后,让他们提出猜想:压力作用效果的影响因素不仅包括压力的大小,还可能包括作用面积、接触面的软硬程度.教师要让学生将思维聚焦到压力的相关因素上,缩小研究的着眼点:如果是针对同一受力物体,如何研究压力的作用效果与其大小和作用面积的关系呢?

3 引导学生构建多变量问题的处理思路,并进行科学方法的渗透教育

初中学生在科学探究上的经验积累还相当单薄,因此教师要引导他们对问题处理思路的设计要兼顾到具体性和可操作性.此外教师也要提醒学生科研有不同层次,物理研究固然追求定量式的研究,但是任何研究都是一个由浅入深的过程,解决问题时,先给出一个初步的、定性的研究方案也是非常重要的.

教师在引导学生设计实验来验证“压力作用效果的影响因素”的相关猜想时,可以提供以下问题,以此来帮助学生进行实验设计.

(1)你准备选择怎样的材料来充当受力物体?

(2)你准备怎样来描述压力的作用效果?

(3)你准备由什么物体来提供压力?

(4)如果我们的研究目的只是定性研究,那么压力大小和作用面积是否需要具体测量?

受初中生接受能力所限,本节有关探究内容,笔者认为不宜进行定量研究.因此,学生对压力效果的比较从受力物体的下陷程度来进行描述,教师应该肯定这一说法.

学生在讨论过程集思广益,肯定会有部分学生提出:相同压力作用的前提下,比较不同作用面积对应的压力作用效果,就能研究出作用面积是否会对压力的作用效果产生影响;相应的,在相同作用面积的前提下,比较不同压力所对应的作用效果,则可研究压力大小对效果的影响.这些思路就已经包含了控制变量的科学思想,教师应对此类方案予以肯定,并加以强调.

学生还会在讨论中提出若干实验过程的具体操作,教师对学生的思路进行总结时,也要告诉学生,实验过程中,我们可以通过具体数据的记录和处理,得出更为精确的结论,这就属于定量研究,而现在我们的目的只是对相关因素进行定性的探究.因此实验还可以更加简便地进行,类比之前所举例子中,人躺着或站着两种不同方式的压力效果,我们可以选择例如长方体的砖头,通过横放或竖放来改变受力面积;可以叠放多块砖头的方式来保持作用面积相同,改变压力大小,以此观察相关结果.

4 安排学生进行自主实验,并总结规律

初中物理课堂上所安排的实验次数是有限的,教师要充分利用对应的实验资源,发掘其隐含价值.让学生在课堂上通过动手操作来获得有关能力训练的同时,教师要积极引导,让学生对实验的认识能由此及彼地拓展开来,让学生能联想到类似的问题以及相近的实验操作,最后让学生通过归纳和推理来认识结论的普遍性.

压力作用效果影响因素的实验操作比较简单,学生也能获得较为直观的认识,而关键性的步骤是结论的归纳.教师要引导学生首先对实验的结果进行总结,学生通过实验发现:对应选定的材料,当压力相同时,作用面积越小,作用效果则越明显;当作用面积一致时,压力越大,相应效果越明显.

教师进一步提供具体的数据帮助学生构建定量的认识:对大多数材料而言,在压力大小一致时,压力的效果会因为作用面积的减小而变大,他们之间为反比的关系;当作用面积相同时,压力的效果会因为其大小增大而增强,即二者间存在正比的关系.教师更进一步将压力的作用效果定义为压强,并给出相应的计算公式.虽然真正的物理探究过程不会如此简单,但是这样引导学生构建认知有助于他们理解科学探究的基本方法,也有助于他们体会其中的严谨性.

5 引导学生通过对概念的理解和运用,推动新知识的同化

物理规律通过数学语言来表述让学生感受到物理的簡洁和完美,但是如果教学只是到此为止,那么整个课堂就显得虎头蛇尾.教师还应该提供更多物理情境让学生实现认知的深化和活化,进而实现更为完善的图式建构.

教师对压强的定义和计算公式进行介绍后,提出问题:你能用这一概念和公式做什么呢?或是对哪些现象进行解释呢?以此激起学生的思考和讨论.学生的讨论可能有这样一些结论:

(1)依据公式,我们可以求出已知压力和受力面积的具体压强;

(2)当压力为定值时,我们可以通过改变受力面积的方法来改变压强,比如书包带子做宽一些,可使肩膀受力更加均匀,人体更加舒适一点;履带式坦克也是通过增加接触面积来防止地面过分松软而陷入其中.

压强概念教学案例剖析 第3篇

本文借“压强”概念教学的引入、形成、巩固和深化等环节作相应的分析,试图以此呈现如何从感性知识入手系统建构物理概念,并在“教学内容”与“教学对象”之间建立起自然的有机链接,从而使得包括知识目标在内的三维教学目标能够全方位地整体达成。

1. 概念的引入,经过比较、分析与归纳抽象出事物的共同本质的属性形成感性认识。

教学设计1:压力概念的引入

活动1:观察与作图

在图1中画出运动员对平衡木的作用力

在图2中画出钉锤对钉子的作用力

在图3中画出物体对斜面的作用力

请学生在导学案上分别画出这3个图,教师巡视。

利用实物投影仪展示某位学生的答案,评议作图是否正确;继而总结这种力的方向特点,引出压力的定义。

设计分析1:概念的形成是人的认识从感性到理性的升华过程,受学生抽象逻辑思维能力的限制,概念的建立不仅需要感性材料的支持,而且要关注学生的最近发展区。图1、图2展示生活实例容易使学生理解和接受,再添图3物体放在斜面上的压力情况,这三种情况有一定的代表性,符合学生的认知规律。

教学设计2:压强概念的引入

师:压力作用在物体上会出现什么现象呢?观察图4,你发现了什么?

生齐答:使物体发生形变。

师:如果继续增加重物(图5)观察木板将会发生怎样的变化?你能得到怎样的结论?

生:木板形变增大,说明压力作用效果与压力大小有关。

师:压力的作用效果还与什么因素有关呢?

引导学生观察图6并思考:在茫茫雪原上,步行的人常会陷入及膝深的雪中,滑雪者却不会陷下去,为什么?

学生讨论并提出猜想:压力的作用效果可能与物体受力面积大小有关。

师:压力的作用效果还与什么因素有关呢?其实可以利用身边的物品探究体验。

活动2:体验性实验用左右两手指压铅笔(图7),观察现象。

师:静止时两手指对铅笔的压力大小有什么关系?手指皮肤形变情况如何?

生:两个压力相等,笔尖处皮肤凹陷较深。

师:通过刚才的学习,同学们能猜想一下压力的作用效果与哪些因素有关吗?

生:压力的作用效果可能与压力大小和物体受力面积有关。

师:要想验证你的猜想是否正确,我们应该进行实验探究,首先要设计实验方案。如果探究压力的作用效果与压力的关系,应该怎么办?如果探究压力的作用效果与物体受力面积的关系,又该怎么办呢?

生:如果探究压力的作用效果与压力的关系,应该控制受力面积一定;如果探究压力的作用效果与物体受力面积的关系,应该控制压力一定。

活动3:探究压力作用效果与什么因素有关?

师:下面,请同学们利用身边老师给的小桌和海绵,以及你们自己准备的盛水饮料瓶,探究压力的作用效果与什么因素有关。

学生讨论,制订计划,明确实验步骤。教师请一位同学上台演示实验步骤。全体学生分组实验,观察现象,得出结论。接着完成课本77页的结论填空。

设计分析2:从生活实际出发,合理地设置物理问题与情境,可以让学生感受到物理就在自己的身边,有利于引导学生进行积极而有效的思考。案例中先从压力作用效果与压力大小的生活经验入手,再创设人在雪地上行走的情景引导学生探讨压力作用效果还与受力面积有关,学生自主体验设计了用左右两手指按压铅笔两端的活动,亲身体验压力作用效果与受力面积有关,既可激发兴趣又可培养学生的动手能力,并为猜想提供了现实依据。

2. 概念的形成,为了定量表示压力作用效果必须引入新的物理量———压强。

课件展示图8:探究压力的作用效果与压力大小的关系课件展示图9:探究压力的作用效果与受力面积的关系

生:图8中当受力面积相同时,压力越大压力的作用效果越明显。

生:图9中当压力相同时,受力面积越小压力作用效果越明显。

师:请你们根据刚才的结论判断图10、图11、图12所示情况下压力的作用效果。

生:图10中A物体对桌面的压力作用效果明显,因为受力面积相同时,压力越大作用效果越明显。

生:图11中A物体对桌面的压力作用效果明显,因为压力相同时,受力面积越小作用效果越明显。

教师引导学生总结:一种情况是相同受力面积的条件下比较压力大小,另一种情况是相同大小压力的条件下比较受力面积。

师:如果压力和受力面积都不同呢?同学们还能不能进行比较?

生:……

师:请大家观察图12并讨论,看能不能找出比较压力作用效果的方法。

学生看图并讨论。

师:物体A对水平桌面200N的压力是作用在多大的面积上?

生:作用在4m2的受力面积上。

师:物体A对桌面200N的压力均匀地作用在4m2的受力面积上,平均每平方米面积上受到多少牛的压力?

生:每平方米面积上受到50N的压力。

师:物体B对桌面160N的压力均匀地作用在2m2的受力面积上,平均每平方米面积上受到多少牛的压力?

生:每平方米面积上受到80N的压力。

师:现在你们能不能比较A和B对桌面压力的作用效果呢?方法是什么?

生:B对桌面压力的作用效果明显,因为可以通过相同受力面积比较压力大小的方法来判断。

师:现实世界中压力和物体受力面积千差万别,为了定量表示压力的作用效果,我们引入了压强这一物理量、它的定义是物体单位面积上受到的压力,代表符号是p。

教师引导学生得出压强公式。

压强公式:p=F/s (板书)

师:根据公式,压强与压力和物体受力面积都有关系,它是用两个物理量的比值来定义一个新的物理量,这种方法叫比值定义法。压强的单位是由什么决定的呢?

生:由压力和受力面积的单位共同决定。

师:为了纪念法国著名的物理学家、数学家帕斯卡,国际计量大会于1971年将压强的单位命名为帕斯卡,简称帕,符号Pa, 1Pa=1N/m2。希望同学们也能像帕斯卡一样,成为一名对社会有所作为的人。

师:1帕压强有多大呢?一张报纸放在桌面上,对桌面的压强大约是0.5Pa,中学生站在地面上产生的压强大约是1.5×104Pa。不难看出,帕斯卡是一个很小的单位。

设计分析3:物理概念不仅是定性地反映客观事物的本质属性,有些还定量地反映了客观事物的本质属性。对于后一种物理概念,我们也叫做物理量。虽然压力作用效果这一物理过程的特征与压力的大小和受力面积这两个物理量有关,但是压力和受力面积这两个物理量都不能单独予以表征。为此需要引用一个新的物理量,就是压强。压强概念的建立借助速度的引入方法,从探究实验的结论出发,先定性再引导学生定量推导出压力作用效果与压力和受力面积的关系,既符合学科规律又符合学生的认知规律,学生容易理解和接受。

教学设计4:压强概念的巩固与深化

形成的概念应迁移到具体问题中,理解运用阶段。

师:压强概念在生活、社会中应用比较广泛。有时我们需要增大它,有时则需要减小它。请你们根据压强公式p=F/s思考,怎样增大或减小压强呢?

生:通过增大压力或减小受力面积可以增大压强,通过减小压力或增大受力面积可以减小压强。

教师展示图13—图16,由学生分析其中是增大压强还是减小压强,方法是什么?

学生观察四张图片,说出增减压强及改变压强的方法。

活动4:改变人体自身对地面的压强。

师:同学们站在地面上对地面有压强.让自身对地面的压强增大或减小,可采用哪些方法呢?

学生到前面表演:有的捧着一摞书站在讲台上来增大压强;有的提起一只脚来增大压强;有的脱去外套来减小压强;有的趴在地上,有的坐在地上,有的把书放在地上人站在书上,来减小压强。

点评学生在表演中,通过探究合作获取了增大、减小压强方法的新知识。

教师播放人睡钉子床的视频。

设计分析4:完成压强概念的建构后,将概念迁移到具体问题的解决中,不失为强化概念的好方法。所选的图片和视频来自生活实际,可激发学生兴趣,把学习推向高潮。

3. 教学反思

笔者认为,通过压力三张示意图归纳出压力的概念,特别是对研究压力作用效果实验的设计、探究过程、分析引导、定义压强概念等科学探究思想是这堂课的一个亮点。教学形式上,笔者注重“以趣促学”,用最简单的器材完成多个学生自主探究的活动,如“手指压钱笔”、“增大和减小压强”等,为学生创设了生动的物理学习情境;教学内容上,笔者注重知识的首尾呼应,体现物理源于生活,回归生活的特征;精心处理课堂预设与生成的关系,达到深入理解概念、应用概念的目的。笔者以激情饱满的姿态吸引学生,诱导学生主动学习、探究学习、合作学习;不断为学生设置成功的台阶,让学生体会成功的喜悦及运用物理知识解决实际问题的成就感。

概念教学不仅是对学生知识的传授,还伴随着对学生能力的培养。感性入手、理性辨析、系统建构,这三条建议应该是一个分层递进的有机整体,其中感性入手是基础,理性辨析是保障,系统建构是关键。三者互为支撑,环环相扣,不可偏废,有待于广大物理教师在教改实践中智慧地加以运用。

参考文献

[1]叶鹏松.试论初中物理概念教学的基本特点.物理教师, 2012 (3) .

[2]陈金秀, 朱建廉.浅论概念的自然生长.物理教师, 2012 (6) .

上一篇:最美的女孩下一篇:独立性缺失