赵宗敏 秦仕海

关键词：创新小实验：多媒体技术：习题教学

小实验是指利用生活中常见的物品制成简单、方便、可见度高的微实验教具所进行的实验。巧妙利用小实验微教具组织物理课堂教学不仅可以激发学生的求知欲，培养师生的动手能力和创造力，还可以将学生难以理解的知识点定性地展示在学生面前，再融合多媒体技术的直观性引导学生进行理论分析，从而突破初中物理课程中的某些难点。本文以“固液压强的综合计算”为例，阐述创新小实验如何与多媒体技术融合，高效地突破初中物理教学中的重难点。

1教学重难点的确定

义务教育物理课程标准中对“压强”的内容要求有：通过实验，理解压强，了解液体压强与哪些因素有关。这部分知识是初中物理的重点，也是初中物理教学的难点之一。在全国各地中考物理题中“压强”都是必考考点，考查方式多样，其中多数以计算题的形式出现，分值较大，也时常有区分度较大的难题出现。初中生年龄多在13-15岁之间，思维特点以形象思维为主，抽象思维能力相对低下。而液体压强计算主要涉及物理中的质量、密度、压力、重力、深度、面积等较多知识点，该部分计算题情境对初中生的抽象思维分析能力有极高的要求。大部分中等学生对于压强计算的物理情境转化存在障碍，受力分析时不能建构出物理模型。例如，学生在计算液体对容器底部压强和压力大小时，总是混淆压力大小和液体白重大小的关系，因而导致理解与计算错误。所以，要让学生更好地理解和应用所学的压强知识，还需要教师基于学情采用适宜的教学手段。

2教学流程设计

基于上述对知识点和学生学情的认知分析，可设计如图1所示的教学流程来突破“压强、液体压强”这部分教学的重难点。

3创新小实验与多媒体技术融合突破教学重难点

3.1液体压强的计算

例题：如图2所示，某薄壁透明塑料瓶瓶底面积为25cm2，瓶盖面积为4 cm2，瓶身高为20cm，空瓶白重为1N，设计容量为350mL，现将该塑料瓶放在面积为2m2的水平桌面上。（g=10 N/kg）求：

（1）当装入10cm深的水时，水对瓶底的压强为多大？

（2）当装入10cm深的水时，水对瓶底的压力为多大？

分析：（1）将装有适量红颜色水的塑料瓶放置在水平桌面上，帮助学生将题干转化为真实的物理情境。再利用PPT展示图3，引导学生构建出物理模型进行解析。根据液体压强公式可计算出水对瓶底的压强：

（2）由于题设问题的顺序是先计算压强再计算压力，学生在计算水对瓶底的压力时很容易想到由压强公式变形式得：

点评：若题设问题的顺序是先计算压力再计算压强时，学生看到题干中“水平”等字样会想到水对瓶底的压力是由水的重力引起的，故受力分析得到水对容器底的压力大小等于水的重力大小。本题是规则柱型容器放置在水平桌面上的物理情境，这种思路可作为一题多解的另一种思路。但对于非规则直柱型容器中液体对容器底的压力计算，学生容易混淆压力大小与重力大小的关系，采用这种思路进行计算而出错。

3.2用创新小实验帮助学生建构科学认知

创新小实验取材和制作及实验过程简述如下！

（1）先取550 mL的农夫山泉矿泉水空瓶3只，3只都去掉包装材料和瓶盖，并标号1、2、3。1号瓶去掉瓶口和瓶底，2号瓶去掉瓶底，在1号瓶瓶底上蒙上橡皮膜，在2号瓶瓶口处蒙上橡皮膜，3号瓶去掉瓶身后蒙上橡皮膜。注意在蒙橡皮模时最好选用较轻薄的橡皮膜（如气球），同时蒙完橡皮膜后呈现松弛状态。再将1号瓶正置固定在铁圈上，将2号瓶倒置固定在铁圈上，将3号瓶正置固定在试管夹上。最后，将铁圈和试管夹固定在铁架台上，且让1、2、3号瓶的橡皮膜能刚好接触并平置于电子秤上，烧杯盛适量的红色水备用。器材及装置如图4所示。

（2）首先，将1号瓶的橡皮膜刚好平置于电子秤上点击清零，使电子秤示数为0，再将烧杯中的红颜色水全部倒人1号瓶中读取数据并记录，如图5所示。然后，将电子秤放置在2号瓶下，也是刚好使2号瓶中的橡皮膜置于电子秤上点击清零，使电子秤示数为0，再将1号瓶中的红颜色水全部倒入2号瓶中读取数据并记录，如图6所示。最后，以同样的方式将2号瓶中的红颜色水全部倒人3号瓶中读取数据并记录，如图7所示。PPT展示实验数据如表1所示，引导学生分析相同质量的水装在不同形状的容器中时，电子秤的示数为何不同？由此可以帮助学生建立液体对容器底的压力与液柱形状有关的感性认识。

分析：该小实验取材便捷，重复利用率高，学生能够直观地从实验结果认识到液体对容器底的压力与容器形状有关，初步建立“相同质量的水装在开口面积大于底面积的容器中对容器底的压力最小，装在开口面积小于底面积的容器中对容器底的压力最大”的认识。在引导学生对实验结果进行分析时，从相同质量的水装在不同形状的容器中电子秤的示数却不同，让学生产生与前面所学物理知识的认知冲突，因而思考电子秤测物体质量的原理是由于地球附近的一切物体受重力作用，将物体放在电子秤上时由重力引起物体对电子秤的压力从而测得物体质量。实验结果的示数不同，反映液体对容器底的压力不同。这一引导过程有效地培养了学生的科学思维。

3.3理论分析比较液体压力和重力

在PPT上展示放置在水平桌面上的三个底面积相等、高度相同、口径不同的杯子，如果都盛人重力為G的液体（图8），判断液体对容器底部压力与液体重力有何关系？

学生知道，在数学上计算立方体体积用公式：V=Sh，则可以用PPT演示压力大小对应重力大小的液体体积和液体实际体积的关系图（图9），学生直观得出液体对柱形容器底的压力大小等于液体重力大小，液体对底面积小于开口面积型容器底的压力小于液体重力大笑，液体对底面积大于开口面积型容器底的压力大于液体重力大小。进一步引导学生分析产生这种现象的原因，由于液体具有流动性使得液体对容器壁的作用力通过液体反作用于容器底所致.

分析：用“液体体积”的方法推导液体对容器底的压力与液体白重的关系，不仅帮助学生实现从感性认识到理论分析的思维升华，还有助于培养学生科学的物理思维和对压强、液体压强公式的熟练应用。应用多媒体技术中的PPT进行教学，其直观性有利于培养学生从物理情境中转化抽象出物理模型，同时大大提高课堂教学的效率。

4结束语

中学物理是一门以实验为基础的自然科学基础课程，在突破某些教学重难点上，笔者认为应该从物理学科特点出发来寻找解决办法。首先，应该抓实验这个突破口，为学生领悟相关物理认知提供感性认识，再通过多媒体技术来帮助学生从物理情境中抽象出物理模型来分析较复杂、较难理解的物理问题，有助于学生理解相关内容，从而帮助学生形成物理观念，提升科学素养。