如何加强概念教学和实验探究教学

下面是压力概念的教学来说明我是在教学。固体、液体、气体都可以产生压力，这是初中生比较难学的，因为压力的知识比较抽象，尤其是液体压力的知识需要很强的抽象思维能力；本单元的知识需要综合运用两种力的概念、密度、平衡。解释相关现象和回答问题需要一定的分析和表达能力。而且固体、液体、气体的压强测量和测量方法是不同的，这是中学物理教学中的一个重要概念。属于物质之间的相互作用，有很强的规律性。与生活生产息息相关。为了让学生深刻理解压力的相关知识，我在教学中做了以下几点。一、对比总结，加强物理概念教学1。压力和重力的区别和联系。在解释压力的概念时，为了让学生区分压力和重力，我采用了比较教学法。让学生认识到压力和重力是两种不同的力，压力不一定是由物体的重力引起的，而是当物体静止放置在水平支撑面上时，物体对支撑面的压力等于物体的重力，并通过绘制力的示意图来说明。比如用手将图钉推靠在墙上，墙在图钉尖的压力下，压力方向垂直于墙面。力是推针施加的，力是墙壁施加的，与推针的重力无关。也可以用列表来说明，比如以质量为m的木块放在斜面上产生的压力为例来说明这两个力的区别。所以，放在水平桌面上的物体对桌面施加的压力等于物体本身重量的事实，只是说明压力在数值上等于物体的重力，方向相同，不能混淆。搞清楚压力和重力的区别后，学生不会猜测压力效应与重力有关，而是在探究哪些因素与压力效应有关时，会猜测与压力有关。这样学生通过对物理量的对比分析，讲解透彻，自然就能突破难点。2.压强公式P=ρgh和P=F/S的关系学生在学习了固体、液体和气体压强后，经常混淆公式P=ρgh和P=F/S的应用，不了解各自的应用范围。因此，与学生一起分析它们之间的区别和联系，有助于学生理解公式和原理，从而正确解决实际问题。(1)公式P=ρgh中的压力是液体由于自身重力产生的压力，不包括液体所受的外压。所以这个公式就是液体压强公式。根据公式，液体的内压只与液体的密度和深度有关，与液体的体积和质量无关。因为液体具有流动性，能够传递压力，所以液体压力的规律和固体压力的规律是不一样的，所以在分析问题的时候一定要考虑到各自的特殊原因。我们可以用列表比较和类比分析的研究方法来分析以下问题。引导学生学会前后联系知识、分析问题的方法。如果将装有一定量液体的容器放在水平的桌面上，容器在桌面上产生的压力和压强是否等于容器底部液体产生的压力和压强(不包括容器的重量)？请看下表:从上表可以看出，计算固体压强和压力时，一般是先算压强再算压强，而计算液体压强和压力时，一般是先算压强再算压强。知道了这个求解顺序，再加上对公式含义的理解，以后遇到这类问题出错的概率会大大降低。(2)公式P=ρgh的适用范围该公式只适用于计算静止液体的压力，不适用于计算固体的压力。虽然有时候固体产生的压强正好等于ρgh。例如，如果将一个密度均匀、高度为h的长方体或圆柱形铁块放在一个水平的桌面上，桌面上的压力为P=F/S=ρgV/S=ρghS/S=ρgh，但这只是一个特例，不能认为固体自身策略对支座造成的压力可以用p=ρgh来计算。(3)公式P=ρgh与P=F/S的关系公式P=F/S是压力的定义，也是压力的确定。无论是固体、液体还是气体，都是适用的，也是常用的公式。而P=ρgh是根据液体的具体情况用P=F/S推导出来的，只适用于计算液体的压强。公式P=ρgh可以用来计算大气压吗？因为液体很难被压缩，液体的体积也不容易变化，所以容器内液体的密度从上到下都是一样的。因为气体可以被压缩，所以气体的体积很容易改变。当一定质量气体的外压增大时，其体积会减小，气体密度会增大。因此，在大气的不同高度，空气的密度是不同的。近地面的空气密度比较高，越高越小。因为大气中空气的密度是不均匀的，所以无法用p=ρgh来计算大气中某一高度的大气压力。通过以上分析比较，学生对固体、液体、气体的压强有了深刻的认识，在分析问题时能够根据原理和公式解决实际问题，也培养了学生学习物理知识的技能和方法。第二，加强实验和探究，重视科学方法的教学。我在教学中尽可能安排探究性学习活动。虽然学校缺乏设备，很难开展分组实验，但我会尽量多利用身边的设备给学生做很多演示实验，同时对实验进行改进，尽量让学生用身边的设备做一些实验探究。做演示实验时，实验的过程仍然遵循实验探究的环节，大部分程序都要求学生一起完成。在实验教学中，我的教学程序是:提出问题——猜测——设计实验——进行实验——归纳分析——得出结论——交流评价——应用推广。例如，在探索“压力的作用与哪些因素有关”的实验中，首先通过观察生活中与压力有关的各种现象，了解什么是压力，知道压力能产生一定的作用，然后让学生猜。“猜想”是一种科学研究方法。猜想在科学探究的学习过程中起着重要的作用。它是身体智慧最活跃的组成部分，所以我平时非常重视这个环节的教学。让学生的思维先展开发散，充分发展学生的创新思维，但为了防止学生随意猜测，学生也要说出猜测的理由，做到去伪存真，去粗取精，从而使探究活动顺利进行。让学生猜测的因素有很多，比如压强、重力、质量、受力面积、体积等等。然后我引导学生分析筛选，归并总结，最后得出结论:压力的作用可能与压力的大小和受力面积的大小有关。猜完后让学生设计实验，设计实验前向学生强调“控制变量法”的科学方法。“控制变量法”是初中物理探究问题常用的科学方法。也是我们教学的重点。当一个物理量与几个因素相关时，我们通常会分别研究该物理量与各个因素的关系，然后综合分析得出结论。这样，在研究物理量与其中一个因素的关系时，必须人为控制其他几个因素使其保持不变，才能观察和研究物理量与这个因素的关系。这就是“控制变量法”。有了这个科学的思路，学生的实验设计就不算太难了。也就是说，先保持压力不变，改变压力，研究压力的作用与压力的关系，再保持压力不变，改变受力面积，研究压力的作用与受力面积的关系。如何观察压力的效果？力是一种看不见摸不着的物理量。如何表现压力的效果？这就涉及到一种科学方法“转化法”的教学。所谓“转化法”，主要是指在保证效果不变的前提下，将不可见的、难以看到的现象转化为可见的、容易看到的现象；把不熟悉复杂的问题变成熟悉简单的问题；将难以测量或测量的物理量转化为可以测量或测量的物理量的方法。要表现压力的效果，也就是让压力的效果更明显，应该如何选择被压的物体(支架)？学生们会突然想到选择更柔软的表面作为支撑面，比如沙子、海绵、软泡沫、面粉甚至肌肉。实验前期的所有工作完成后，就可以选择合适的设备进行实验了。在实验观察的基础上，你自然可以顺利得出实验结论。第三，注重拓展应用，引导学生创新。实验得出结论后，让学生讨论交流，指出实验中存在的问题，有哪些可以改进的地方？例如，在上述实验之后，一个学生提出“改变教科书中的压力是通过改变物体的重力来实现的。我认为我们在这里很容易混淆压力和重力。”我觉得在这个实验中，我们只需要在木块表面施加压力，然后观察压力增大时海绵是否沉得更深，就可以得出结论了。“学生的创造精神得到充分体现。那么我问同学们，除了刚才的实验，你们能不能通过身边的设备设计一些小实验来探究这个问题？很多同学想到了这个方法:把铅笔削尖的一端压在手指上，手会感到疼痛；然后加大压力，疼痛感会加强，手指会陷得更深，说明在受力面积固定的情况下，压力越大，压力的作用越明显。然后我趁机问学生，如何探索“压力不变时，受力面积越小，压力的作用越明显”？学生一般可以通过思考想到一个方法:用两只手的食指分别按住铅笔的两端。此时由于两只手对铅笔的压力是相等的(两个力是平衡的)，两个手指的受力面积不同，所以可以通过两个手指的不同感受得出实验结果。那么当你遇到“如果你在超市买大米，你会想到什么方法来减轻对手在方便袋里的压力？”学生们将能够解决这些问题。首先，把大米分成两袋，以减轻压力。二是在包和手之间垫一块布，增加受力面积。除了上课做实验，我还补充一些课外活动，比如调查，实验探索，小制作等等。比如:调查研究生活中与压力增减有关的案例，调查研究大气压力变化与天气的关系；实验探索和测量自己对地面的压力；自制水气压计等等。通过这些拓展，激发学生探索新知识的兴趣，培养学生的思维能力，体现学习物理知识的重要性。以上几点只是我平时教学的一个角落。当然，物理教学中以学生为主体，以实验为载体的教学改革模式也在不断深化。