程歆
《压强》是初中力学的核心内容。学生在建立压强概念时，存在一定的思维障碍，如容易把重力等同于压力、对受力面积的范围界定不够清晰、很难将压强的物理意义与实际生活中的具体现象联系在一起等。教师可以结合SOLO分类评价理论细化教学目标，优化教学过程和作业设计，为学生搭建思维台阶，有效引导学生构建压强概念模型、提升思维品质。
一、明晰教学目标，引领模型建构
教师结合SOLO分类评价理论细化教学目标，明确本课各个目标所要达到的思维层级，再据此创设不同的学习情境、选择不同的教学策略，有利于因材施教，为压强模型的建构指引方向。课程标准中关于“压强”的目标要求为：通过实验，理解压强；
知道增大和减小压强的方法，并了解其在生产、生活中的应用。教师结合SOLO分类评价理论将这个要求细化为以下教学目标：建立压力概念模型（多点结构）；
通过实验、应用比值定义建立压强概念（关联结构）；
将压强概念应用于生活（拓展抽象结构）。
压强概念是建立在压力概念基础之上的，教师在引导学生构建压强概念模型之前，需要进一步明确压力概念模型，让学生能进行受力分析、明确压力的三要素，故压力模型的建构属于多点结构水平。学生通过实验得到影响压力作用效果的因素，再运用比值定义法建立压强概念，属于关联结构水平。因为学生只有分析出压力和受力面积，并熟悉其单位换算，才能用压强公式进行简单计算。为了将压强概念应用于生活，学生需要构建出压强模型，并应用于多个问题情境，这属于拓展抽象结构水平。
二、整合教学过程，促进模型建构
教师可以结合SOLO分类评价理论设计学习任务，通过由易到难的学习任务设计，逐步提升学生的思维水平。教师还可以运用变易理论，针对具体的教学内容，设计适当的变易图示，帮助学生建构物理模型，审辨物理模型的关键属性和本质特征，促进学生深入学习和准确建立物理概念模型。
1.构建压力模型
构建压力模型需要明确压力的三要素和作用效果，其中，重难点是明晰压力的三要素与重力的区别。教学中，教师首先展示桌面放杯子、斜面放木块以及朝墙面摁大头针三张图片，并改变接触面的方向，请学生画出压力的示意图。此处采用“融合”变易图式（如表1所示），帮助学生总结压力的定义——压力是垂直作用于物体表面上的力。
接着，教师设问：将杯子从桌面提起，杯子对桌面还有压力吗？钉子接触墙面，不用力摁，对墙面有压力吗？此处采用“对比”变易图式（如表2所示），引导学生总结压力的产生条件——接触并挤压。
然后，教师请学生分析图1的三种情境中接触面受到的压力大小。图1中物重G为15N，人施加的力F为5N。
教师演示并分析独立放在水平地面上的物体对地面的压力大小，总结出：求压力大小通常是利用相互作用力关系转化为求物体受到的支持力的大小。
此处采用“分离”变易图式（如表3所示），引导学生发现压力与重力不是同一个力，只有将物体独立放置在水平地面上时，压力才等于重力。
学生通过画接触面方向不同的三种情况下压力的示意图，总结出压力的定义，根据不同情境总结压力的产生条件，其思维从前结构水平过渡到单点结构水平。对压在水平桌面上的物体、压在天花板上的物体以及压在竖直墙面上的物体进行受力分析，从熟悉情境过渡到不熟悉的情境，从在同一直线上的两个力过渡到不在同一直线上的两个力，学生利用变易图示自主总结规律，很好地建立了压力概念模型，其思维从单点结构水平上升到多点结构水平。
2.建立压强概念
教师引导学生做如图2所示的实验。
学生采用“对比”变易图示（如表4所示），发现两个手指凹陷程度不同，进而猜想压力的作用效果可能与压力大小和受力面积大小有关。然后，学生进行实验，验证猜想。
学生通过实验得到影响压力作用效果的因素后，教师应用SOLO分类评价理论设计一系列问题，使学生的探索过程不断深入。
为解决如何比较压力的作用效果（单点结构水平）的问题，教师先引导学生回顾比较物体运动快慢的三种方法：相同时间比路程，相同路程比时间，路程和时间都不同就比速度；
再引导学生采用“类合”变易图式（如表5所示），得到比较压力作用效果的三种方法：①相同压力，比较受力面积，受力面积越小，压力的作用效果越明显；
②相同受力面积，比较压力，压力越大，压力的作用效果越明显；
③压力和受力面积都不相同，比较压力与受力面積的比值，比值越大，压力的作用效果越明显（多点结构水平）。学生在方法的比较中推断压强的定义“压力与受力面积的比即作用在物体单位面积上的压力叫作压强”，并明确压强是表示压力作用效果的物理量（关联结构水平）。
最后，教师展示物大桌小、物小桌大两种情境，采用“对比”变易图式（如表6所示）引导学生分析受力面积，帮助学生加深对受力面积的理解，明确受力面积不一定等于物体底面积。
三、优化作业设计，深化模型建构
运用SOLO分类评价理论设计层级清晰、导向明确的作业，可以巩固模型建构，实现作业的分层布置。针对同一个知识点，教师可以采用不同的设问方式引导学生分层练习，也可以应用变易理论设计不同的变式题，从不同方向设问。具体分层作业设计如下：
1.压力示意图
例1 下图中，物体对斜面的压力示意图表示正确的是（ ）。
例2 在图中画出物体对斜面的压力示意图。
理解能力较弱的学生可采用如例1所示的单选题形式进行练习，学生通过四个选项的对比，能加深对压力定义的理解；
理解能力较强的学生则可采用如例2所示的画图形式进行练习，直接画图对学生的知识能力要求较高，能帮助学生明晰压力的特点。
2.压强计算
应用压强公式进行计算练习时，教师可针对一个物理情境（如将质量为1kg、边长为0.1m的正方体物块放在水平课桌面中央），设计不同层次的问题：①此正方体的底面积为多大？②此正方体的重力为多大？（单点结构）③此时正方体对桌面的压力为多大？④此正方体对桌面的压强为多大？（多点结构）⑤如果沿竖直方向将该物块切去一半，则剩余部分对桌面的压强为多大？（关联结构）⑥取6个相同的物块，分别以下图中甲、乙两种方式放置在水平桌面上，则甲、乙两种方式放置的物块对水平地面的压强之比P甲∶P乙为多少？（拓展抽象结构）
理解能力较弱的学生可选择前4个问题，从单点结构过渡到多点结构；
理解能力较强的学生可选择后3个问题，直接从多点结构过渡到关联结构，直至拓展抽象结构。
3.探究影响压力作用效果的因素实验
教师创设作业情境：某学生利用A、B两个物体以及砝码、海绵等器材探究“压力的作用效果与什么因素有关”的实验（如下图所示），并进行整组分层作业设计。
整组作业中，必做作业有3道题，属于基础型作业，难度较小。
（1）实验通过观察____________比较压力的作用效果。（单点结构）
A.受力面积 B.物重 C.海绵形变程度
（2）比较甲、乙两图所示实验，能够得到的结论是压力的作用效果与____________ 有关。（多点结构）
（3）探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”，应通过比较图____________ 所示实验。（多点结构）
选做作业有4道题，属于巩固拓展型作业，难度适中。
（1）实验通过观察____________比较压力的作用效果。（多点结构）
（2）比较甲、乙两图所示实验，能够得到的结论是________________________ 。（多点结构）
（3）探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”，应通过比较图____________ 所示实验。（多点结构）
（4）若将图丙中的海绵换成桌面，其他条件不变，则物体A对表面的压强 ____________。（关联结构）
教师对不同能力层级的学生采用不同的题型、提问方式设计作业，注重个体差异，帮助能力弱的学生搭建思维台阶，也让能力强的学生获得最近发展区内最大限度的发展。
（作者单位：咸宁市温泉中学）
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