何 敏 聂 颖 肖 化 包 雷

(1 华南师范大学物理与电信工程学院,广东 广州 510006;2江苏省张家港市教师发展中心,江苏 苏州 215600;3美国俄亥俄州立大学物理学院,哥伦布 俄亥俄州 43210)

压强是中国初中物理课程中的一个重要概念,也是材料力学和热力学中的核心概念。《中学物理课程标准》中属于理解层次的内容要求只有四条,压强是其中一条,可见压强在初中物理课程中占有重要地位[1,2]。在现有国内的初中教材中,讨论液体内部压强时是完全忽略大气压的作用的。通过问卷调查我们发现,这一阶段的学生多半具有大气压对液体中压强影响的直觉性理解。我们可以利用学生这方面的直觉思维,引导他们构建正确的知识体系。

1 前言

国际上在液体压强方面的教学研究大多针对高中和大学生,主要关注学生对液体内部压强的错误概念理解。研究表明,学生在学习完液体内部压强公式(P=P0+ρgh)后,有些学生可能会对公式中的“h”产生误解。他们会将“h”标识为到容器壁的距离,或是到测量点的竖直上方边界的距离,或者是测量点到管线开口的距离[3,4]。还有学生会认为处于大气压环境下的液体中,液体上部受到的液体压力较大,因为大气压在液体上表面施加了压力而在深入液体后这种压力会减少[5]。有的学生也可能无法区分液体密度和压力,从而认为在均匀液体中压力是相同的[3,4,5,6]。以上这些研究显示了学生在学习液体压强的过程中产生的各种错误性理解,说明学生对液体中的压力和压强有很多直觉认识。……