以课外学习方式促课堂学习方式转变——初中物理“大气压强”的教学设计，本文主要内容关键词为：方式论文,压强论文,课外论文,教学设计论文,大气论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
课堂学习方式的转变需要学生课外学习方式转变的支撑，学生的作业不能是纯文本的，学生的书包不能是纯文本的，学生在课外要观察，准备器材，尝试实验，为课堂的探究做好准备，使学生在课堂获得活动的体验同时获得知识和成功的愉悦。按照以上的思想，我们将大气压这节课进行了如下设计。
1.课外活动 发现空气的存在证据
我们生活在大气当中，但对大气的存在并未引起注意，请学生在课后寻找一些证据，感觉大气的存在，然后在课堂展示汇报，作为研究大气压的基础，结果学生展示的方法有：
（1）取一只空的玻璃杯，在其底部贴一张粘贴画，将空杯口用力正向插进盛水的容器中，提起杯子，发现杯底粘贴画还是干干的。是什么东西将水和粘贴画分隔开了呢，原来杯子里封进了一部分空气。
（2）将一个空瓶的瓶口向下，让瓶子沿竖直方向并使瓶口保持水平地沉入一个盛满水的大容器，慢慢地将瓶口向水面倾斜，将会观察到有气泡从瓶中涌出。瓶子里的气呈泡状上升，这说明瓶子里不是空的，而是有空气存在。
（3）取一个空果汁纸盒，将吸管插入盒内，拿着空盒子将吸管对准耳朵，突然捏一下盒子，一股气流从盒子喷出，原来盒子也不是空的。
（4）取一土块放入盛水的容器，观察是否有气泡冒出来，在盛有水的容器里放一块砖，则气泡会从砖里冒出来。
2.通过类比发现问题
学生发现大气的存在以后，教师加以类比：液体具有流动性，液体有重力，液体内部向各个方向有压强，浸在液体中的物体受到液体对它的压力和压强的作用，空气也有流动性，空气有重力，空气有压力和压强吗？空气对浸在其中的物体有压力和压强的作用吗？
3.寻找证据发现大气压强的存在
教师在课前要求学生做好准备活动：自制抽气机、马德堡半球、浇水器，尝试瓶吞鸡蛋、空杯吸纸和覆杯实验。引入问题后，在任务驱动下，分小组用各自的器材开始探究活动。通过学生的准实验活动，不仅可以锻炼他们的综合能力，使课堂探究能有序进行。而且也给学生展示其劳动成果的机会。
3.1 利用自制马德堡半球探究大气压强的存在
（1）自制抽气机
取一只塑料的25-30mL针筒，针筒原有注射孔作为吸气孔，在针筒的底部另打一小孔，作为排气孔（图1a），在它的外面贴上一层半圆形单面胶纸，并且将排气孔盖住（图1b）。再在它的内表面贴上一层扇形胶纸，胶纸盖住吸气孔，但在排气口胶纸开孔。如图1（c）所示。
抽气时针筒内的气压减小，针筒外大气压将贴在外面的半圆形胶纸压紧，使得外面的空气进不了针筒，排气时，活塞压缩空气，内面的扇形胶纸被粘紧，抽进针筒的空气由排气孔排出。
（2）自制马德堡半球
取两个矿泉水瓶，切掉底部留下半球形部分，在瓶盖上开一圆孔，套进一段2cm长的一次性水笔的笔管，用立得胶水粘牢避免漏气。将两个半球形的矿泉水瓶的切口附近涂上少量黄油，然后对接起来，抽气时用一段软管连接抽气孔和马德堡半球上的小管（图1d）。推拉针筒10余次，感觉很难抽动时，请两个学生分别拉两个矿泉水瓶，用尽了很大力气，也拉不开。
3.2 覆杯实验
传统的覆杯实验，取一盛满水的玻璃杯，用一玻璃板（或硬纸片）盖住杯口，然后将玻璃杯倒置，发现玻璃板并不脱落，杯内液体也不流出，说明大气压强的存在。
实验发现，如图2（a）、（b）所示，当杯内盛水半满时，倒置玻璃杯，仍能保持玻璃板不下落，此时如果用光面上蜡的软纸，盖住玻璃杯口，发现纸片也不下落，而且纸面在水的重力的作用下还向内凹进去，从而更生动的说明了大气压的存在。
当杯子倒置时，仔细观察发现：玻璃杯口和纸片之间夹有一薄层液体，起到封口的作用，同时，使玻璃杯倒置时杯内的空气体积稍有增大，压强减小了，当水的重力不足以弥补减小的空气的压力时，在外面的大气压的作用下，杯口的纸面往里凹陷。
3.3 手指自动浇花器
如图3所示，用烧红的铁丝在塑料瓶的瓶底中央烫穿一个小孔，拧下它的塑料瓶盖，在盖子的上面也烫穿几个孔。也可以用锤子和钉子打孔。将水从瓶口注入，用另一手指的食指堵住瓶底中央的小孔，用其余的手指握住瓶子的侧面，用穿了孔的盖子拧紧瓶口，移动瓶子，这时水并没有流出来。食指松开，水则从小孔喷出，因此可以用此装置作为浇花器使用。用易拉罐也可以做成同样的装置。
3.4 瓶吞鸡蛋
瓶吞鸡蛋是教材中的实验，但按照教材的方法，需要酒精、棉球和镊子，棉球在底部燃烧很容易熄灭，实验不易成功。教师提示学生改用废报纸代替棉球试一试。报纸燃烧熄灭后有一股烟雾上升，排挤瓶内的气体，用鸡蛋盖住瓶口，瓶内的气体温度减小烟雾微粒下沉气压减小，实验容易成功。
3.5 空杯吸纸
杯口倒立，用烛焰在杯口烘烤1-2min，用光面小纸片盖住杯口，纸片掉不下来，纸面也稍向内凹。这一实验可以消除覆杯实验中水的粘滞力的影响。
4.交流实验现象形成初步结论
当马德堡半球内的空气抽出后，由于外面的大气朝相反的方向挤压半球，所以用很大的力气也很难将它拉开。
覆杯里面的水受到重力作用，还有封住的空气的压力作用，但水柱就是掉不下来，且纸面还往内凹，而纸面外只与空气接触，杯口的水隙不会有如此大粘性，看来是大气存在压力无疑。
瓶吞鸡蛋实验中，瓶子里的氧气燃烧后，里面的压力减小，鸡蛋在大气压力的作用下慢慢掉入瓶中。
5.问题交流消除疑惑
提出问题，让学生形成合理的怀疑精神。
（1）覆杯实验中，是不是水粘住了纸片呢。
教师改用一次性纸杯做实验，在其底部开一小孔，演示时先用手指按住小孔，实验结果和前述相同，但当放开按住小孔的手指时，纸片随即落下。看来粘滞力是不足以克服水的重力的作用的，此时由于上下两个表面都受到空气压力的作用，水在重力的作用下掉下来了。也可以利用空杯吸纸实验加以说明。
（2）我们人生活在大气当中，为什么我们长年累月一点感受也没有呢？
人体器官和肌体内外都在大气的作用下。
6.大气压有多大
学生发现大气压的存在，体验到了大气压力的威力，接着继续探究大气压强究竟有多大。
由于时间关系本部分由教师演示：装满水的试管倒置于盛水盘中，然后向上提起试管，保持试管口浸在水面，试管的水柱不下降。说明大气压强的压力能够支撑一定高度的水柱。
改变试管的长度，重复两到三次以上的实验，发现水柱仍然不下降。
大气压强究竟能支撑多高的水柱呢？实验发现用水柱不容易得到答案，因为大气压将水柱压得太高了，用什么液体代替水做实验较好呢？（启发思考）用密度大的液体。接着、利用计算机模拟托里拆利实验，大气压强能够支撑76cm水银柱的高度，能够支撑10m高的水柱。
7.观察生活，了解大气压的应用（课外完成）
课外有很多现象需要我们去发现，习以为常的现象我们要思考其中的道理，从而实现从生活到物理，从物理到生活。下列现象与大气压的知识有关，可以让学生在课外去观察与探究。小鸡饮水器；虹吸喷泉；输液瓶中的稳压方法；橡皮挂钩；活塞式抽水机；离心式水泵；拔火罐；动物身上的吸盘；拔不开的开水瓶塞；用吸管吸饮料；用橡胶皮碗疏通下水道等等。
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