关于“压强”教材内容的研究.ppt

关于“压强”教材内容的研究,朱建廉,南京市金陵中学,2014年9月19日上午应邀为南京市全体初中物理教师做讲座,研究对象：,刘炳升，李容，义务教育课程标准实验教科书物理8年级下册，凤凰出版传媒集团江苏科技出版社出版，2007年12月第2版，76-80,关于“压强”教材研究的几个问题,1、压力究竟应该如何定义呢？,2、压强是压力的作用效果吗？,3、教材文本应作怎样处置呢？,1、压力究竟应该如何定义呢？,关于“压力”概念的教材呈现,图1,活动10.1观察与作图,要求画出图中作用力的示意图,图2,要求总结这两个力的共性特征,垂直作用于物体表面,教材对这两个力作概括性描述,想一想，所画力的示意图有何共同点？,这些力都垂直作用于物体表面，,注：红色的这段文字在教材呈现中被加粗。,这种垂直作用于物体表面的力叫做压力。,关于“压力”概念的错误理解,对于“压力”概念，一种较为普遍的错误理解是把教材当中的“这种垂直作用于物体表面的力叫做压力”这段文字误当做“压力”概念的定义。,教学实践中常见到涉及“压力”概念的一道习题,习题：垂直作用于物体表面的力叫做。,压力,关于“习题”判错的相应依据,对于“习题”及其解答之所以判错，是因为“垂直作用于物体表面的力”不一定是“压力”。,关于“教材”呈现的正确解读,“教材”呈现的回顾：呈现了“锤对钉的作用力F1”和“运动员对平衡木的力F2”后指出“这种垂直作用于物体表面的力叫做压力”。,“教材”并没有说：“垂直作用于物体表面的力叫做压力”，“教材”是说：“（像F1和F2）这种垂直作用于物体表面的力叫做压力”，其言外之意是“（像如图4所示的电场力F3）那种垂直作用于物体表面的力就不能叫做压力”。,“教材”中的“这种垂直作用于物体表面的力叫做压力”这段文字其实不是揭示“压力”概念内涵的定义，而只是展现“压力”概念外延的陈述。,“教材”中的“这种垂直作用于物体表面的力叫做压力”这段文字其实不是揭示“压力”概念内涵的定义，而只是展现“压力”概念外延的陈述。,左手拿出小公鸡,这只家禽有两条腿,右手拿出老母鸡,这只家禽也有两条腿,举起上述两只鸡,这种有两条腿的家禽叫做鸡,关于“教材”呈现的相关类比,关于“压力”概念的习惯称谓,“压力”的称谓习惯上被赋予“处在上方的物体对其下方物体方向向下而持续作用的弹力”（生活语境）。,图5中：,压强语境统称压力,关于“压力”概念的正确定义,“压力”是按“效果”命名的力而不是按“性质”命名的力，所以不一定非得给出用于揭示其内涵的严格定义。,“垂直作用于物体表面”绝非是“压力”概念的本质内涵，与之相比而更为本质的内涵是“由于物体的弹性形变而产生”，其性质是“弹力”。,若非得给“压力”下定义，则正确的定义方式应为如下所述的“属加种差”的定义，即：能够产生“压”的作用“效果”的“弹力”叫做“压力”。,2、压强是压力的作用效果吗？,关于“压强”概念的教材呈现,活动10.2探究压力的作用效果,观察,体验,猜想,检验,实验结果,物体单位面积上受到的压力叫做压强（pressure）。,关于“压强”概念的呈现本意,揣摩教材专家关于“压强”概念的呈现本意,显然是将“压强”概念作为“压力的作用效果”来呈现，即,“压强”=“压力的作用效果”,关于“压强”概念的本意质疑,相关质疑：,压强是压力的作用效果吗？,压强的物理意义究竟为何？,笔者观点：,“压强”=“压力的作用强度”,关于“压强”概念的本意分析,“压强”=“压力的作用效果”,直接称其“压效”,“压强”=“压力的作用效果”,“要素”体系增大,我们通常会把作用分摊到“基本单位”上而将其称作为“作用强度”。,关于“压强”概念的本意类比,老张1小时搬800块砖老李1分钟搬200块砖,把“x”分摊到“基本单位”上后通常称其为“x的强度”,把“压力”分摊到“单位面积”上后称作“压力的强度”,关于“压强”概念的智慧呈现,教材专家抓住“效果”概念的“非客观性”特征，采用了基于“效果”概念的“非主流设定”方式，智慧的给出了关于“压强”概念的这种可以被接受与认可的呈现方式。,关于“效果”概念的特征剖析,“效果”，是在主观诉求的基础上对客观情况的某种表达与反映,正因为如此，总能设定（主流设定或非主流设定）出某种“效果”而令“压强”能够对其作相应的表达与反映。,若设定与“使施力物陷入相同材质受力物尽可能深”的主观诉求相对应的“效果”，则引入“压强”概念而定量描述这种“效果”便显得恰如其分了。,关于“效果”概念的实例表达,针对“面包”的两种客观操作：第一，手掌把面包压扁；第二，细针把面包穿透。,针对“面包”的两种主观诉求：第一，为了把大面包放进小袋子内；第二，为了以穿进面包深度的比拼而在儿童游戏中取胜。,第一种主观诉求：,第一种操作效果更好。,第二种主观诉求：,第二种操作效果更佳。,3、教材文本应作怎样处置呢？,关于“压力”概念的教学要点,要点1：别把“这种垂直作用于物体表面的力叫做压力”当作“压力”概念的定义进行解读。,要点3：是否把“压力”概念的“两种语境”说破应该视教学现场的状况和教学要求的掌控而定。,关于“压力”概念的两种语境,生活语境：若把图5中的f1、f2、f3、f4统称为“压力”确实有点“别扭”。,因为这将派生出“压强”、“托强”、“推强”、“冲击强”等怪怪的称谓。,压强语境：若不把图5中的f1、f2、f3、f4统称为“压力”将会更“别扭”。,关于“压强”概念的教学要点,既然教材在“效果”的“非主流设定”背景下把“压强”概念当作“压力的作用效果”而给出智慧呈现，那么相应的教学处置就应该关注到“效果”的精细而精准设定。,“效果”设定1：“施力物陷入受力物深度”,“效果”设定2：“施力物陷入相同材质受力物深度”,？,！,参见,“第零猜想”引发的“尴尬”,发表于物理之友2014年第3期,关于“压强”概念的教学处置,问题准备：,问题1：图10.2（即本文中的图6）中的两位同学你们见过吗？,问题2：男同学叫小明，女同学叫什么？,问题3：小明和小华分别站在什么上面？,关于“压强”概念的形成，一种处置方式是以一个“问题串”而用“设问与应答”方式对学习主体实施启迪。,问题4：小明和小华对所踩着的物体的压力大小大概有怎样的关系？,问题5：小明和小华陷入所踩着的物体的深度对比如何？,问题6：比较陷入不同材质物体的深度，这样的比较合理吗？,问题7：如果把小华脚下的木板看作是她的鞋底，这时两人所踩着的物体材质相同吗？,问题8：上述处置方法的本质是什么呢？,问题9：当压力作用于相同材质的物体时，施力物陷入受力物的深度可以反映压力作用的效果吗？,问题10：若对效果作上述界定，压力作用的效果与什么因素有关、有怎样的关系呢？,理答准备：,理答1：在本册教材中两位同学已经分别在P2、6、8、12、26、57、58、63、65这9页书中出场过10次。另外，男同学还在P17、25、55页单独出场3次，女同学还在P47、48页单独出场过2次。我们已经是老朋友了。,理答2：前面都是以“无名英雄”的身份出场，这次男同学的名字终于亮出来了叫小明，可女同学却继续与我们玩深沉我们不妨叫她小华吧。,理答3：小明站在沼泽中，小华站在木板上。,理答4：压力大小分别等于各自的重力大小而大致相等。,理答5：小明陷入沼泽深度齐小腿肚惨不忍睹；小华陷入木板深度可以忽略洋洋自得。,理答6：不合理。,理答7：相同，都是踩在沼泽中。,理答8：控制变量法。,理答9：可以。,理答10：（略）,关于“压强”定义的潜在认同,定义,问题,认同,谢谢大家！,