中學以下的素養教育與經驗談：國二下自然科，力與壓力（2）

1. 個人因素
2. 社經背景
3. 對應教材與年齡

國二下自然最後，也是國中最大的關卡，沒有之一。就是第六章：力。因為，這關通過的人，大部分國三的牛頓運動學也就還好。過不了的人，筆者沒見過國三的運動學能活得下去。物理到這邊開始有累積的效應出現，力學入門沒弄好，直接讓國三接上的運動學倒掉，功與能就甭談。

壓力

死背不會讓學生聽懂

例如：接觸面越小，壓力越大。

這要用「接觸面越小，代表受力面積越小，分母越小其值越大，壓力越大」這個概念去切入，絕對不可以要人死背。

練習的方式，一樣建議學習單，出這類題目：

---

範例：一個邊長為10cm的立方體，質量1kg，放在桌上，請問對桌面的壓力多大？(g=10m/s^2)

答：立方體每一邊面積均為10cm x 10cm = 100cm^2，

---

基本上就是簡單的施力除以接觸面積，反覆多練習幾次，然後再把題目改成這樣：

---

範例：一個邊長為1cm、2cm、3cm的立方體，放在桌上，請問三個面對桌面的壓力比為多少？(g=10m/s^2)

答案：因為質量都一樣，就假設為M，三個接觸面的面積由小而大為 1╳2＝2，1╳3＝3，2╳3＝6

壓力比為 M/2：M/3：M/6＝3M/6：2M/6：M/6＝3：2：1

---

請不要直接去講跟接觸面積成反比，立刻聽得懂的基本上也不會有問題，有問題的會不知道你在講什麼。

壓力上完後，進入液體壓力，其實應該要教證明，不然真的有學生無法理解，為何液體壓力只看深度。不過，資優班或是個別找老師問，再去教就可以，筆者自己有慘痛的經驗，花了很多時間，全班會的人沒幾隻貓。會的都是去科學班那種，本就不需要你講太久。

沒有萬用教法，觀察學生反應去應對

總之，就先記得跟深度有關，108課綱後連密度都不大講，但還是把公式列出：

液體壓力(P)＝深度(h)╳液體密度(p)

單純只有液壓不會有障礙，頂多是對「深度」的理解，比較好懂的方式，應該是讓學生知道，深度是看對外開口處，不是液面。有些複雜點的題目，會拿形狀彎曲，內部封閉有氣體的容器來騙學生，只要知道「液體沒在流動，合力就是零」的概念，就會知道其壓力在水位同高處是相等的。

接下去的帕斯卡原理，理論上是不大會講，不過現在還是提一下，這蠻有趣的，在生活科技課程的液壓手臂有出現這公式。

U型管的題目都要用這概念去解，不過近十幾年，U型管的題目已經簡化到粗細相同，不同的幾乎都淘汰掉，故可說僅用液壓深度公式就可以解決。比較難懂的是這種U型管。

上圖是經典的範例，問哪兩點的液壓相同？答案是c、g兩點。

很多同學掛在這邊，無法理解為何如此。一般老師的解釋，會從液壓跟密度的關係切入，帶公式算平衡給同學看。嗯，筆者的經驗是，中段以後的學生有聽沒懂，建議直接說：

「想像左右兩邊都有很多在用力下壓，油的那一邊力氣小，所以需要比較多人去壓，才能跟左邊的水一樣。」

也就是先把密度小的液體重量也少一點，所以下壓的力量較小的概念說明白，給予雖然不大對，但可以具象化的方式讓學生懂。懂了之後再帶數字算一次，個人經驗是可以讓懂的人變多一些。

由於108課綱把複雜的東西都拿掉了，大氣壓力在這邊也簡化許多，要注意的點在托里切利實驗，真空狀態下的水銀面相對高度為76cm，稱這高度為一大氣壓，這不背不會知道。

題型講的少，主要理由是變化太多，所以若把相對有關的都拿出來解，這不如買參考書看詳解。筆者認為，這邊的教學功力高低，要看怎麼觀察學生的反應去隨機應變，力的單元中，很難用一套萬用教法教到底。