物理学科八年级第八章第一节：压力的作用效果导学设计

2023-07-31 理论教育版权反馈

【摘要】：基于对核心素养的理解，以初中物理沪科版教材八年级第八章第一节“压力的作用效果”为例，作如下设计.学习目标1.知道什么是压力，会画压力的示意图。学生在认识“压力”这一概念时，总是错误地认为压力一定是由重力产生的，压力就是重力。问题2：利用所给器材或身边的物品，设计实验，自主探究“压力的作用效果与哪些因素有关”。本节学习从“认识压力—探究压力的作用效果—构建压强”，逐步递进，学生容易接受。

物理组　周　艳

物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任是物理学科的核心素养，它是学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，是学生通过物理学习内化的带有物理学科特性的品质。基于对核心素养的理解，以初中物理沪科版教材八年级第八章第一节“压力的作用效果”为例，作如下设计.

学习目标

1.知道什么是压力，会画压力的示意图。

2.体验“压力的作用效果跟哪些因素有关”的探究过程，学习运用控制变量法研究问题。

3.通过实验探究，建立压强概念，知道压强的公式、单位，并能用压强公式进行简单的计算。

4.能用压强的知识解释日常生活、生产中的相关现象，知道增大和减小压强的方法。

重点难点

通过实验探究“压力的作用效果跟哪些因素有关”，建立压强的概念。

学习探究

问题1：阅读教材p142“研究压力的作用效果”和p143“交流与讨论”，然后思考以下问题。

（1）什么叫压力？

（2）请在下面各图中，画出压力的示意图；并判断压力的大小是否等于物体的重力。

图1　

　图2　

图3

（3）压力和重力的区别有哪些？

【设计理由】本节是在学习了力学知识以及力可以改变物体的运动状态的基础上，对力的另一种作用效果的分析，而要研究压力的作用效果，必须先建立压力的概念。学生在认识“压力”这一概念时，总是错误地认为压力一定是由重力产生的，压力就是重力。故设计了（2）、（3）小问，分别从力的大小、方向、作用点来区分压力和重力，从而建立压力的概念。

【使用说明】学生独立自学，勾画有关概念的关键词，然后通过交流讨论、分析对比，思考并回答所提问题。

问题2：利用所给器材或身边的物品，设计实验，自主探究“压力的作用效果与哪些因素有关”。

（1）你选用的器材有哪些？

（2）你是如何操作的？观察到了什么现象？

（3）你能得到的结论是什么？

【设计理由】物理学是一门实验学科，学生学习物理的过程是在观察、实验等活动中通过科学思维建构知识、发展能力、形成观念的过程。设计这3个问题旨在培养学生的计划素养、问题解决素养、实践素养及创新与创造力素养。本实验探究的成功与否，是能否正确建立压强概念的关键，所以此问既是本节课的重点，也是本节课的难点。根据教学大纲的要求，依据新课标以学生为主体提倡探究式学习的教育理念，本实验采用“自助式”探究方式，让学生自选实验器材，自主设计实验方案，自己调控实验过程，自助解决实验问题，亲身经历“探究压力的作用效果跟哪些因素有关”。在探究活动中，学生还可以利用自己身边的物品，甚至自己身体的感受去探究。这些多样化的探究方式，能给学生的探究活动留有较大的发挥空间，能更好地培养学生的创新意识，同时也为压强概念的形成做好铺垫。

【使用说明】学生先独立思考，然后小组讨论、设计实验步骤，最后选择器材完成实验探究。教师深入各组，关注各组讨论情况，对有困难的小组给予及时的指导，引导小组成员之间的互助，收集学生进行探究的不同方法。各小组展示探究成果时，教师着重引导学生运用控制变量的方法进行探究。

问题3：阅读教材p144-145“压强的计算”，然后思考以下问题。

（1）什么叫压强？

（2）压强的计算公式是什么？公式中各物理量的国际单位是什么？

（3）从自学教材p145例题中，你学到了些什么？

a.图钉对墙面的压力比坦克对地面的压力小得多，但其压强反而比坦克对地面的压强大得多，这是为什么？

b.如何理解坦克对地面的“受力面积”？

c.解答时，还要注意些什么？

【设计理由】物理概念的构建需要关注核心概念的发展，使学生在原有认识的基础上，发展科学的思维方式，逐步认识物理学的学习方法与研究方法，再运用这些概念和方法解决实际问题。本节学习从“认识压力—探究压力的作用效果—构建压强”，逐步递进，学生容易接受。为了加强对压强概念的理解——压强的大小不仅跟压力大小有关，还跟受力面积有关，教材选择了一个有趣的例子作为例题——计算坦克对地面的压强和图钉对墙面的压强。通过计算可以看到，图钉对墙面的压力比坦克对地面的压力小得多，但是由于图钉与墙面的接触面积较小，所以压强反而比坦克对地面的压强大得多。教材中，对本例题的分析非常清晰、全面，所以教学中，可以让学生自学此例题，教师重在引导学生理解压强公式的物理含义，同时规范应用压强公式进行计算的步骤、格式，提醒学生计算中要注意单位的换算。

【使用说明】学生在实验探究的基础之上，独立解决问题3。先让学生阅读教材上相应内容，勾画出压强的概念、公式及单位，然后给学生一定的时间来思考、分析、讨论本例题，教师只需点拨即可。

问题4：阅读教材p146“压强的增大与减小”，然后思考以下问题。

（1）生活中，减小压强的例子有哪些？人们是通过什么方法来减小压强的？

（2）生活中，增大压强的例子有哪些？人们是通过什么方法来增大压强的？

【设计理由】“怎样增大和减小压强”，是为了帮助学生进一步理解压强的概念。列举压强知识在生产和生活中的应用，这不仅能让学生感受到物理知识是有用的，而且也能激发学生学习物理的兴趣和热情，引导学生认识物理学与生活、技术、社会、环境之间的紧密联系，培养学生学以致用的习惯和能力，让学生体会探究的乐趣，进一步发展学生的科学思维和科学探究能力。

【使用说明】指导学生阅读教材相关内容，在分析清楚教材上所列举的事例后，再让学生举出生活中增大或减小压强的其他事例，教师可以尽可能多地展示一些相关图片，最后从大量的生活事例中，让学生归纳总结出增大、减小压强的方法。

【总体说明】压强是物理学中的重要概念，它贯穿本章的始终。压强的知识在生产和生活中有着广泛的应用，能够解释许多自然现象，它不仅是继续学习液体压强和大气压强的基础，还是后面学习浮力的基础。所以，如何形象地概括出压强的概念，是教学的重点。在具体实施的过程中，自始至终让学生利用随手可得的材料，亲自观察和实验，经过分析归纳出物理概念，把学习和探索的主动权交给学生，这无疑能使学生的观察能力、探索能力、实验能力等智能因素得到发展，有利于加深学生对物理概念和规律的理解。由于课堂教学的时间较紧，对压强计算花时较少，对压力和压强概念的类比还较初步，这些只能在以后的教学中给予加强。

物理教学最本质、最核心的追求是培养学生物理核心素养，教师应该转变教学观念，以学生核心素养提升为目标，改革教学的方法和过程，关注学生知识的建构和应用，创设有利于其能力发展的学习和现实情境，培养学生的物理核心素养。

达株检测

1.下列关于压力和压强的说法正确的是（　　）。

A.单位面积上受到的压力越大，压强越大

B.受力面积越大，压强越小

C.重力越大，压力越大

D.压力越小，压强越小

2.在生物进化的过程中，动物身上的各种器官不断地完善，以适应生存的环境，我们所了解的以下事例中，有减小压强功能的是（　　）。

A.人口腔中的牙齿根据咀嚼功能的不同，分出了切牙和尖牙等

B.骆驼的体重比马的体重大不了一倍，脚掌的面积却是马的三倍

C.大象长有两只大大的耳朵，不仅可以发挥听觉功能，还能用于散热

D.啄木鸟长有细长而又坚硬的尖喙，便于剥开树皮