赵宁

摘 要： 本文以九年级“压强”复习课为例，通过物理概念教学、从个体到小组合作，引导学生探究生活中各种物理现象、自编试题和制作思维导图，构建比较完整的知识体系;利用线上物理模拟实验室、传感技术和线下传统物理实验再探究等教学策略，提高复习课的效率，逐步培养学生的核心素养.

关键词： 核心素养;传感器;小组合作;自编试题

文章编号： 1008-4134（2019）20-0002 中图分类号： G633.7 文献标识码： B

面对信息快速变革的互联网时代，怎样利用信息技术使一节课的效果更好？如何洞察课堂教学本质，推动自身的专业成长？并由此激发学生对物理学习的持续兴趣，变得尤为重要.因此在物理复习课教学中要以核心素养培养为导向，探索一些适合学生的教学策略，不断提高初中物理教学的质量.

核心素养是学生成为公民后留给他终身受用的东西.物理学科要结合自身学科特点，明确构建对学生发展有益的核心素养.物理学科主要从物理观念、科学思维、实验探究和科学态度与责任这四个方面培养学生的核心素养[1]，它们之间相互联系、共同发展.

1 注重物理概念教学，彰显概念教学的科学性、严谨性和创新性

在中学物理教学中，物理概念和规律不是简单的文字表述和公式，每个概念和规律都有发现的历程.要让学生通过物理学史知道一个概念和规律的发展过程，加深学生对基础概念的理解.复习课内容源于课本但要高于课本，物理概念教学中要注重情景创设和思维加工的过程[2].

在“压强”复习课中，用生活中最常见的矿泉水瓶和一块海绵引出压强的相关概念.将装满瓶水和半瓶水的瓶子分别放在海棉上，观察海绵的凹陷程度;再将装满水的瓶子正放和倒放到海绵上，观察海绵的凹陷程度（如图1所示）.实验结果表明，压力作用效果不仅跟压力的大小有关，而且跟受力面积大小有关.当压力和受力面积都不同时，压力的作用效果如何判断呢？通过培养学生设计表格（见表1），运用物理学中常用的比值定义方法引出压强的定义.

通过比较2、3两次实验设置问题，让学生定量计算1m2面积上所受的压力（参考水瓶封面说明书参数）.整个过程中，让学生从定性比较过渡到定量比较，感受物理建模的过程，最终得到压力和受力面积的比值可以表示压力的作用效果.教师引出表示压力作用效果的物理量——压强.

2通过自编试题，强化学生科学思维，培养学生的社会责任感

对于初三物理复习课，学生还没有形成完整的知识体系.因此在教学过程中要注重物理知识体系的建立.通过选择生活中常用的工具或者热点事物、热点现象，鼓励学生自编试题和所学的力、热、电、光等知识联系到一起.比如选择助力车作为模型（学生作品如图2所示）.学生从助力车导向系统、驱动系统和制动系统入手，通过亲身体验，自编试题，借助思维导图构建比较完整的知识体系，并将自编试题与其他同学分享作答，教师组织学生讨论点评.一方面可以巩固所学知识并从科學用车、文明出行方面内化学生的科学品质;另一方面通过活动可以提高学生对物理学习的兴趣和信心，提高物理复习教学的有效性.

学生试题选编如下.

例1人和车总质量为100kg，若轮胎与地面接触面积共为20cm2，在正常载人的情况下，电动助力车对水平地面的压强有多大？

例2电动助力车与摩托车相比有哪些优点？

例3秋天助力车在马路上驶过时，为什么路边的落叶向马路中央移动？

例4智能锁通过无线通信与云端保持联系，说明电磁波可以传递.

例5车筐底部装有太阳能电池板，太阳能电池在工作时主要将太阳能转化为.

教师还可以出示生活中常见的物理问题，比如公路限重标志（如图3所示），让学生通过计算解决实际问题，然后思考超重带来的危害，并观察大型平板车的轮胎个数，总结得出减小平板车对路面压强的方法，通过过程性评价培养学生的社会责任感.

3利用互联网+教育资源，再现实验探究过程

教师利用线上线下资源，快速再现物理实验探究过程，引导学生关注物理模型建构[3].教师创设情景，让学生多动手操作，在实验中让学生体验到发现问题的快乐和通过小组合作解决问题、获得成功的喜悦.

3.1利用生活中素材激发学生学习兴趣，培养学生模型建构的核心素养

生活中往往一个常见的小实验就会吸引学生的注意力，特别是对比实验更能激发学生的学习兴趣.在图4a中带盖的水瓶侧壁扎三个孔，让学生观察现象.打开瓶盖如图b所示，再观察现象，学生通过仔细观察会得出结论：瓶中的液体在大气压强的作用下，通过三个小孔流出，而且液体喷射的距离不同，说明液体内部压强与液体的深度有关，深度越深，液体压强越大.使用线上网络物理实验室资源，让学生快捷观察液体内部各个方向的压强关系，以及液体内部压强与液体密度的关系，得到初步结论.然后让学生利用实验桌上的传统实验器材，通过建构模型（图4①-⑥所示），再现影响液体压强的因素，学生通过亲身体验，形成良好的实验习惯，加深对实验的理解.

3.2利用传感技术深度挖掘教材实验，培养学生的创新素养

近年来，随着科学技术的不断发展，越来越多的传感技术应用到生产工具中.比如生活中常见的人工智能机器人、无人超市、无人驾驶汽车和寻迹小车等应运而生.在教学中，利用现代教育技术可以便捷再现平时教学中无法完成的实验，深挖教材实验，结合生活中的传感技术，利用多种传感器和数字采集器，通过自制教具提高学生的科技素养.

例如大气压强的估测实验.在物态的存在形式中，气体看不见摸不着，平时也感觉不到，因此大气压强对于初中生来说是比较抽象的概念，对于大气压强的估测，更是难上加难.人教版“大气压强”一节中“想想做做”栏目用吸盘粗略测量大气压值，如图5所示，将蘸水的塑料挂钩吸盘放在光滑水平板上，挤出里面的空气.用弹簧测力计钩着挂钩慢慢向上拉，直到吸盘脱离板面.记录刚刚脱离时弹簧测力计的示数，设法算出吸盘与桌面的接触面积，从而算出大气压的大小.这种方法只能粗略计算大气压的值，在实验中很难将吸盘中的空气排尽导致测量值偏小.对比苏科版八年级下册“气体的压强”中估测大气压值的方法，如图6所示.

实验器材：

2ml的注射器、弹簧测力计、刻度尺等.

实验步骤（把相关数据记录在表2中）：

步骤一：把注射器的活塞推至注射器筒的底端，排尽筒内的空气，然后用—个橡皮帽封住注射器的小孔.

步骤二：用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与固定在墙上的弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向左慢慢地拉动注射器筒.当注射器中的活塞刚开始移动时，记下弹簧测力计的示数F（近似等于大气对活塞的壓力）.

步骤三：观察并记录注射器筒上所标明的容积V，用刻度尺测出注射器的全部刻度长度L.求得活塞的横截面积S=VL.

步骤四：由P=FS计算此时大气压的数值.

表2估测大气压值实验数据记录

大气对活塞的压力F/N注射器的容积V/ml注射器有刻度部分的长度L/cm活塞的横截面积S/m2大气压的值P/Pa

…

实验评估：

此实验可以粗略测算大气压的数值，但会产生误差.由于实验前筒内空气没有排尽，或实验时橡皮帽密封不严，有气体进入，这些因素都将使弹簧测力计测得的拉力变小，从而导致测得大气压值偏小;考虑到活塞与注射器内壁间存在摩擦力，将会导致测得大气压值偏大.

以上两种估测方法都能测算大气压的值，但误差较大，在测量过程中，不便瞬时记录弹簧测力计的示数.因此通过挖掘教材实验，整合实验方法，结合传感技术，将拉力的变化和气压值的变化通过数据采集器显示在电脑屏幕上，让学生将看不见的气压变化，通过动手操作和观察，变抽象为具体，培养学生的创新素养.

如图7所示，利用压强传感器和力传感器，首先用注射器抽出吸盘中的部分空气，用夹子夹住注射器一端，接着在吸盘前侧连接力传感器，后侧连接一根细绳，用力去拉细绳，观察数据采集器中压强和拉力的变化情况，直到吸盘脱落.可以在图8中记录脱落瞬间吸盘内部压强和拉力的数值，通过计算吸盘和竖直平面的接触面积，最终得到大气压、吸盘内部气压和拉力之间的关系.通过实验整合，培养学生良好的思维品格和学习习惯，达到知识再生成的效果.

4激发学生潜能释放，提倡学生终身发展

人教版教材“大气压强”想想做做部分，通过自制气压计观察大气压随高度的变化.复习课中，让学生提前制作气压计（如图9所示），在实际生活中观察大气压随高度的变化情况并解释原因.对比图9气压计，学生观察图10装置，瓶内盛有水，瓶口用橡皮塞盖紧，

瓶塞中央插一根两端开口的玻璃管，管内水面比管外低，当瓶壁上a、b、c三个小孔的塞子同时拔出时哪个孔会有水流出？让学生通过和气压计对比思考，激发学生潜能释放.由于瓶口用橡胶塞密封，瓶塞中央插一根两端开口的玻璃管，管内水面比管外低，则b、c两点压强大于外界气压，a点小于外界气压，当瓶壁上a、b、c三个小孔的塞子同时拔出时，b、c两个小孔有水流出，a处无水流出.通过两个模型的对比，内化学生对知识点的理解，结合所学知识思考在高海拔地区空气稀薄、少氧、燃烧困难的情况下，如何实现火炬的传递，以及高海拔地区边防哨所如何解决煮饭等问题，培养学生对科研工作的敬畏意识、提倡学生终身发展，为社会的发展做出自己最大的贡献.

学生的能力是学生在学习过程中通过自主体验、感悟、类化和迁移逐步形成的.在物理复习课教学过程中要充分发挥实验教学的优越性[4]，让学生尽可能多地开展分组实验，小组合作参与探究性实验的设计和研究，学校要尽可能多的以科技创新比赛为载体，为学生提供创新比赛的机会，提升学生的物理思维、创新能力和模型构建能力，全面提升学生的核心素养，为学生的终身发展打好基础.

参考文献：

[1]范佳午.2017版和2003版《普通高中物理课程标准》比较研究[J].物理教师，2018，39（09）：2-4+8.

[2]邢红军，靳萱.中学物理实验操作评价研究[J].物理教师，2018，39（08）：50-52+55.

[3]张永杰.基于物理学科核心素养高中物理实验教学的实践研究[D].徐州：江苏师范大学，2017.

[4]黄国龙.基于创新素养培育的物理课程建设[J].教学月刊·中学版（教学参考），2014（01）：3-7.

（收稿日期：2019-07-07）