“产婆术”在液体压强公式推导中的运用

摘 要：采用“产婆术”对液体压强公式进行推导，能很好地将前后知识联系，充分利用好学生的最近发展区，让学生经历探究过程，很好地培养学生的学科核心素养。

关键词：液体压强公式；产婆术；学科核心素养

物理学中“液体压强”的知识在生产和生活中被广泛应用，在物理知识体系中起承上启下的作用，是物理教学的重点。“液体压强”的知识比较抽象，学生的感性经验较少，很不容易理解掌握，特别是液体压强公式P=ρgh的推导，一直是教学中的难点。

在采用教材“液柱模型法”的实际教学中，我发现存在缺憾：（1）学生会提出一串疑问：为什么要这样？为什么能这样？这样做与前面所学的压强知识有什么联系？公式P=ρgh与P=F/S有关联吗？所取液柱大小对公式的推导有影响吗？（2）学生很难理解：液体压强是由液体重力产生，为何又与液体的重力和体积无关呢？（3）教师大多采用讲授法，学生经历科学探究的程度小，只是被动接受液体压强的计算公式。

如何立足于学生的“最近发展区”？如何以学生为中心，教为主导，学为主体；不愤不启，不悱不发？“产婆术”给了我启发。

苏格拉底把教师比喻为“知识的产婆”“苏格拉底方法”被人们称为“产婆术”。它指的是在与学生谈话的过程中，并不直截了当地把学生所应知道的知识告诉他，而是通过讨论问答甚至辩论方式来揭露对方认识中的矛盾，逐步引导学生自己最后得出正确答案的方法，是西方最早的启发式教育。我决定用“产婆术”助产 “P=ρgh”。

一、创设情境，质疑激趣

学生由上节课探究实验可知，液体内部的A点肯定受压强，而且是来自液体各个方向的。但是不知如何求得压强的具体数值。

基于此，利用如下问题进行激疑：

1.如下图所示，液面下的h米深的A点，是否受到液体的压强？如果受，液体产生的压强方向怎样？

2.具体值是多大呢？能否用我們已经学过的计算压强的公式进行解答？

学生经过思考、讨论交流后，得出结论：不能用学过的压强公式P=F/S来进行求解。公式中S代表的是受力面积，而此题中求的只是一个点A的压强，点是不存在面积的，并且此点所受的压力也无从谈起。

教师顺势引导：能否考虑让这个“点”扩大，形成一个“面”，来代替这个点从而使压强公式P=F/S能得以利用呢？

这种设想一提出，立即遭到部分同学的反对：点就是点，面就是面，怎能相互替代呢？还有不少同学一脸的茫然。但也有同学说：“不能轻易否定，再想想看，这里面可能有玄机，只是我们还没有发现而已！”这一环节起到了很好的质疑、激趣的作用，学生探究的热情高涨。

二、及时“温故”，换来“知新”

教师继续引导：液体内部的压强有哪些规律？由此规律能否想出可否由“面”代替“点”呢？

经过学生的讨论交流，不难得出结论：由于液体内同深度的压强相等。若能求出h米深的“面”受的压强，就相当于求出了h米深的 “A点”所受的压强，所以，同深的“面”可以替代“A点”。

教师质疑：既然同深的“面”可以替代“A点”，那么这个面应该取多大呢？

学生讨论交流后，教师将结果板书：同深的一个“任意大小的面”可以代替“A点”。

学生在高涨的探究热情的支配下，经过自己的努力，找到了问题的解决方案，教师又将他们交流后得出的结论板书在黑板上，并在“任意大小”下加点，这既是为了强调引起学生注意，更是教师对学生的一种赞赏和肯定，学生兴趣盎然。

三、前后联系，助产P=ρgh

在确定了面积“S”后，教师点拨：我们取的这个面上受压力吗？它由谁施加的呢？此压力的大小如何来确定呢？

学生根据上节课知识会想到：液体压强是由于液体重力而产生的，重力的方向是竖直向下的。因此，液体内部任意面上所受到的压力大小就等于此面竖直向上的液体柱的重力。

教师板书：压力等于所取面上的液体柱所受的重力。

并引导学生自己设疑：至此，你认为下一步我们要解决什么问题？

四、得出结论，推广应用

同学们经过思考，提出需要解决问题的关键点：

1.所取面以上的液体柱重力如何表达？

2.液面下h米深的压强如何计算？方向如何？

在解决了F和S的问题后，学生满怀信心地独立进行液体压强公式的推导。

学生完成后，教师引导学生总结：如何计算液体的压强？液体压强的大小与哪些因素有关？与液体的重力有关系吗？

至此，“产婆术”助产 “P=ρgh”，液体压强计算公式的推导完美收官。

回顾整个过程，学生经历了苏格拉底的“产婆术”四个步骤：①讥讽：即不断地提问使对方自己发现自己认识上的矛盾；②助产：即帮助对方得到问题的正确答案；③归纳：即引导学生从具体事物中找到事物的共性和本质；④概念：即把个别事物纳入一般概念。通过环环相扣的系列质疑，激发学生积极主动地思考与讨论，让学生经历了完整的探究过程，并且学生在解决问题的过程中不经意间就掌握了新的研究物理问题的方法——模型法和替代法。

将学生自己内部已有的知识引出来，解决新的问题，拥有成功的体验，有利于学生的可持续发展，“三维目标”得以实现，有利于物理核心素养的培养，亚里士多德称其为“归纳的论证”。我们的物理教学需要这样的“产婆术”，也需要更多拥有“产婆术”的教师，在物理课堂上不断地发现与实践。

作者简介：吴炳礼（1970—），男，大学，就职于山东省威海市文登区文昌中学，中学一级教师，山东省物理优质课一等奖获得者，市教学能手，研究方向：教学过程中问题的设计。