初中八年级物理压强教学探析

杨晶

摘 要：在《教育科学出版社》出版的教材八年级下册第九章章第一节《压强》的教学过程中的一些思考和疑惑。

关键词：压力；压力的作用效果；压强

压强是初中物理教学中的一个重要的力学概念。根据《业务教学课程标准》修订的教科版物理教材书中的概念和知识讲解，对压强的理解依然存在很多困惑和表述不尽的地方。作为一名初中物理教师也是在教学过程中和其他物理教师以及学生一起探讨，拟对“压强”教学中容易混淆的问题进行探析。

一、压力的作用效果指什么？

力的作用效果一是改变物体的形状，二是可以改变物体的运动状态。而压力作为一种力，它的做用效果也就是这其中的一种。而在《压强》的学习中为什么要先研究压力呢？还要实验分析压力的作用效果？

压力的定义是垂直作用于物体表面的力。从压力产生的原因来看，压力是物体发生了弹性形变而产生的，因此从力的性质上来分析，压力是一种接触弹力。所以压力的作用效果就是指压力引起物体形状的改变。而压力作用效果的明显程度就是在研究压强前要探究的重点问题。

因此，实际上在物理学中研究压力的作用效果的目的就是引入物理学中的一个重要概念——压强。而在已知的知识结构上通过初中物理教材中的“金属块—海绵实验”的探究实验过程，让学生观察的压力的作用效果实际上就是海绵的形变程度。

影响力的作用效果的是力的大小、方向及作用点三个要素，为什么在《压强》一节教学中影响压力作用效果的因素变成了力的大小、受力面积两个？

原因主要有两个：一是在《压强》一节教学中关于压力作用效果的研究，主要研究的是压力使静止物体沿力的方向发生的纵向形变问题，不像起始阶段研究力的作用效果时那么细致，因此没有再涉及到力的方向问题；二是在研究力的作用效果影响因素时采用了抽象的、理想化的方法，认为力是作用在一个点上。而现在研究的是压力的实际作用情况，作用位置不是一个点，而是一个面。

二、压强真的是表示压力作用效果的物理量吗？

初中物理是根据被压物的压痕深浅来确定压力的作用效果大小的，许多教辅书或教参上都这么说：压强是表示压力作用效果的物理量。但如此说法解释不了如下问题：相同压力作用在不同物体的相等面积上的作用效果是否相同（比如沙滩与水泥路面当所受压强相同时压痕深浅明显不同），也就是说，这一说法有着科学性上的不协调。实际上，我认为，教材利用压痕深浅来确定压力的作用效果大小，这只是在物理入门阶段、易于学生理解的一种引入方法，实际上并不具有严格的合理性，也没有特别的物理意义。在此不要过分强调压强是表示压力作用效果的物理量。

三、压强的物理意义是什么？

物理教科书中引入压强这一概念，在《教育科学出版社》上可以概括为“物理学中，把压力与受力面积的比叫做压强（pressure）”，但在这一定义之前书中阐述为什么引入压强却模糊不清，学生也很难理解压强和压力的关系。

根据“金属块—海绵”实验表明：压力的作用效果不仅跟压力的大小有关系，还跟受力面积的大小有关系。学生对于压力的作用效果只有感官上的海绵的凹陷程度，而对有关系也只能停留在正相关和负相关上。如压力的作用效果在受力面积相同时，压力越大，作用效果越明显；压力的作用效果在压力的大小相同时，受力面积越小，作用效果越明显。而这种感官上的定义并不

能让学生综合理解压强的意义，因此我们用更简洁的方式公式来更准确的定义压强。表示单位面积上受到的压力大小。

以上是在《压强》教学中的一些浅薄的概念思考，未尽之处，欢迎大家指正。

四、加强初中物理压强教学的策略

1.淡化重力和压力的关系。在实际的物理压强教学中，教师应该注意从平面受到物体的平面力方面开始引入压力的概念，比如手按在墙上等，尽量避免用竖直力举压力的实例。同时在引入过程中，教师应该把每一个实例的受力分析详细地画在黑板上，并注重标记垂直方向。然后让学生认真观察这些受力分析图，并总结出各个图中的受力的相同之处，让学生自己概括出压力的概念。然后教师应该利用多媒体等设备，给学生展示压力的产生过程，并在学生画压力的受力分析图时，要求他们画出压力的作用点以及其他详细内容，从而强化学生心中对于压力的认识。此外，由于整个压力的引入和教导过程，没有涉及到重力，因此就能从根源上把重力和压力分开，从而使学生更好地理解和掌握压力。

2.改进教学内容。在实际的物理压强知识教学中，应该充分利用课本上的潜在资源，即让学生对课本上的例图进行压力的受力分析，并且在这个过程中，教师应该向学生阐述受力分析中的受力物体和施力物体，并基于此讲述压力的特点。此外，教师还应该构建一个斜面受力的实例，让学生在画出压力的同时，也画出重力，让他们比较压力和重力的区别，从而加强学生对于压力的认知。

3.做好压力向压强的过渡工作。鉴于学生在压强方面的认知问题，教师在压力向压强方面过渡的时候，一定要采取科学的手段来辅助学生正确地认知压强。在实际的教学工作中，可以制定一个集体实验和学生的自我实验。对于集体实验的内容，教师可以设计用铅笔扎气球等类似的实验。在进行实验以前，先提出一些趣味性的问题，比如用铅笔去扎气球，气球会发生什么情况等。在引入压力的概念以后，学生通常就会认为压力越大，气球就越容易爆炸。对于这种情况，相关的教师不应该立即给予否定，应该找几个学生上台亲自用不同的方法进行操作，继而让全体同学就刚才的操作过程进行热烈的讨论，分析气球最容易爆时铅笔的扎法。然后教师对讨论的结果进行总结，引导学生发现尖的一端更容易使气球发生爆炸的实际情况。最后让学生对实验结果进行必要的思考，在此时根据气球发生爆炸的实例来定義压强的概念，并阐述压强是由压力和受力时的接触面积综合决定的，同时让学生自己比较压强和压力的区别，彻底区分两者的概念。对于学生的自我实验，主要是为了巩固压强在学生心中的认知而进行的。学生实验应该尽量简单明了，方便学生理解，比如让学生用手按铅笔的两端等。这时候学生就会明显感受到尖的一段手指更疼，但是此时两端的压力却都是一样的，从而引发学生心中的思考，巩固压强在他们心中的认知。

4.强化学生对于压强的理性认知。当学生通过上述实验对压强有了初步的认知时，还应该通过相应的教学方式强化学生对于压强的理性认知。在这之中，小方桌和砂箱实验是一定不能缺少的。目前新版的人教教材对于这个实验做了一定的删减，但为了完整体现实验的成效性，教师在实际教学中应该对缺失的部分进行必要的补充。对于条件较好的学校，尽量把图示实验转变成整体实验展现在学生面前，让学生对于压强有更好的认知。此外，在得出压强公式以后，教师应该引导学生对以前做过的压强实验进行一系列的分析，从而进一步分清压强和压力的区别。同时也应该充分挖掘书本的潜在资源，即对于书本上的计算题，不应该仅仅停留在让学生对其进行计算方面，还应该让他们对计算结果进行科学合理的对比，从而分析大象和演员对地面的不同压强和压力，完善学生心中对压强的认知。

5.完善学生心中的压强知识。在压强教学的后期，教师应该通过手握鸡蛋等类似的实验，向学生阐述物体可以受到很大的压力，但不能受到很大压强的实际情况，让学生在实验中对于压强有更深的认知，进而完善他们的压强知识。

参考文献

[1]教育科学出版社.义务教育教科书物理8年级下册M.2017：37

[2]信息技术与初中物理压强与浮力教学的整合模式研究[D].马玉娇.东北师范大学.2013