在实验探究中发展学生创新能力——“液体的压强”教学设计

■陈 江

一、分析与思考

1.学情分析。

通过半年多的物理学习，学生已掌握了一些物理学的基础知识和学习方法，形成了初步的观察、实验和抽象思维能力。在认识物理现象、探索物理规律时，形象思维仍然是学生采用的一种重要思维形式，学生对身边的物理现象非常感兴趣，喜欢动手操作，乐于探究。

2.教材分析。

液体压强是力学的一项重点内容，它既是前面所学力、力与运动、压强等力学知识的加深和拓展，又是学习浮力、物体的浮沉条件等知识的基础，在初中力学中占有重要的地位。本节重点是通过实验探究了解影响液体内部压强大小的因素。本节难点是如何设计实验，探究影响液体压强大小的因素。教材从学生熟悉的物理现象入手，引导学生探究并认识其中隐含的物理规律，将学到的物理知识及科学研究方法与社会实践结合起来，突出了“从生活走向物理，从物理走向社会”的新课程理念。

3.设计思路。

遵循学生的认知规律。本课首先通过实物创设认知表象，通过对表象的归纳引导学生认识液体的压强。再通过实验探究活动，组织学生探究液体压强的特点，并联系实际理解运用。结合学生及教材实际，采用“边探索、边实验、边讨论”的综合启发式教学方法，力求教学方式多样化，学习形式更富吸引力，课堂具有更多的生成性。在每一环节中均对学生的表现给予准确、恰当、适时的评价，让学生体验成功，感受自信，使整个课堂生动、活跃起来，充分展示每一个鲜活的生命个体，关注每一个学生的成长与发展。

二、教学过程

1.演示实验，引入新课。

教师用自制的针筒液压演示仪给学生玩一个“小魔术”，并提出问题，为学生设疑。

师：要想了解其中的奥秘，就让我们一起来学习液体的压强。

2.感受液体压强，分析产生的原因。

教师演示将一固体放入容器内的橡皮膜上，学生观察到橡皮膜向下凸出。

师：为什么橡皮膜会向下凸出？

生：因为固体对橡皮膜有压力。

师：有压力，就会产生压强，看来固体有压强。那液体也有压强吗？

生：有。

师：有，这只是大家的猜测。老师在桌上给大家准备了一些实验器材，同学们可以自己先试着探究一下，用什么样的方法可以证明大家刚才的猜想。下面以小组为单位进行实验。

（学生动手探究，教师巡视指导，并拍照投影。）

师：我们来看一下，刚才不同的小组做了不同的实验，接下来请各小组同学上台来分享一下实验是如何做的。

（第一小组上台展示向底部包有橡皮膜的容器内倒水。）

师：刚才这组同学做的是往容器里倒水，我们发现橡皮膜向下凸。我们知道，力可以使物体发生形变，橡皮膜向下凸，说明这个橡皮膜受到了水的压力，如果有压力就会产生压强，因此，我们可以证明液体对容器底部有压强。

（第二小组展示水从量筒侧壁的小孔中流出。）

师：向量筒里倒水，水从量筒的侧壁流出，证明了液体对容器的侧壁也有压强。

（第三小组展示水压塑料薄膜手套。）

师：他感觉水把塑料薄膜手套紧压在手上，这说明水对塑料薄膜手套也有压力的存在，既然有压力的存在，也就有压强的存在。

师：通过同学们做的实验，我们发现液体内部是存在压强的。（板书——液体内部会存在压强）为什么液体内部会存在压强呢？

生：因为液体受到重力，所以对容器底部会产生压强。

师：液体为什么会对容器侧壁产生压强呢？

生：因为液体具有流动性，所以对阻碍它流动的侧壁有压强。

师：（板书——1.重力；2.流动性）液体既然内部存在压强，那么这个压强会有什么特点呢？大家可以通过生活经验或者你刚才的实验做出一些猜想。

（学生猜想：方向、深度、密度……）

3.用液体压强计探究液体压强与方向、深度和密度的关系。

（教师介绍液体压强计，并通过视频短片指导学生了解它的工作原理和使用方法。）

师：这就是液体压强计的使用方法。大家在操作过程中一定要注意，使用液体压强计之前先要检查气密性。现在就以小组为单位，进行实验探究，记得要把学案上的实验记录表完成。

（学生分组实验，教师巡视并指导实验。投影学生实验记录表，请学生汇报交流，得出结论：在同种液体的同一深度，液体向各个方向的压强相等；在同种液体中，深度越深，液体压强就越大；在不同液体的同一深度，液体密度越大，压强就越大。）

4.液体压强的应用。

（课件展示拦河大坝图，让学生思考和设计拦河大坝的剖面形状，并说说设计理由；观看“帕斯卡裂桶”实验，并解释。）

师：我们今天学习了液体压强产生的原因和液体内部压强的特点。你们现在能不能解释一下，课前实验中小小的一杯水为什么能将注射器的活塞推开？

（学生交流讨论，回答。）

5.课堂小结。

学生交流，回顾总结本节课的收获；课件展示。

6.布置作业。

小组自制液压机械手。

三、教学反思

本节课是典型的科学探究实验课。因此，实验要由学生独立完成，要让学生体验该实验的每个步骤，教师只需要在实验之后的总结时，帮助学生建立起液体压强的系统概念。虽说是以学生实验为主，但教师在教学引入时，还是要对实验器材和实验过程有系统而全面的把握。液体压强的知识比较抽象，教学中应以提升学生科学素养为目的，以实验为基础，以问题为导向，以知识为线索，重视解决问题的方法与策略，把学生活动贯穿于教学全过程，使学生处于主动学习状态，充分展示这一年龄阶段学生所特有的求知欲、表现欲，从而有效发展学生的个性并培养学生的创新能力。