科學探究之路，我們一起走過

梁曉紅

〔關鍵詞〕 大氣壓;實驗;探索;

反思

〔中圖分類號〕 G633.7

〔文獻標識碼〕 C

〔文章編號〕 1004—0463(2009)

07(B)—0056—02

北師大版八年級物理《大氣壓強》一課,主要內容有三方面,分別是體驗大氣壓的存在、大氣壓的測定和大氣壓的應用。我根據學情和總課時計劃分兩課時完成,第一課時完成前兩點,第二課時完成第三點。現將第一課時教學互動過程和教后反思概述如下:

一、創設物理問題情境,打開課堂教學窗口

上課伊始,我說:“同學們,依大家的生活經驗,容器漏了還能裝水嗎?”學生異口同聲回答:“不能?！比缓笪蚁蛲瑢W們展示一裝滿水的礦泉水瓶,告訴大家“瓶子千瘡百孔”,看著學生滿臉懷疑的表情,我擰開瓶蓋,水從瓶底和側壁流出,學生驚嘆不已,隨之我又擰緊瓶蓋,水流停止。這時學生的好奇心已提至高潮,乘學生興趣正濃,繼續演示小試管上升實驗,再叫兩名同學一起演示高度不同的覆杯實驗,學生感覺實驗非常神奇,很想知道其中的奧妙,我引導學生回憶液體壓強存在的原因,從而引出了大氣壓強。這種引入方式很自然地讓學生體驗了大氣壓的存在。

接下來叫兩名學生上臺做馬德堡半球實驗,讓學生再次體驗大氣壓的存在,由此過渡到大氣壓到底有多大,應如何測量?

二、重視獲得知識結果,突出知識形成過程

以前面演示的覆杯實驗為例,引導學生先觀察比較師生所用實驗器材的區別,再提出相關的問題,培養學生質疑提問的能力。有的學生問道:“我們觀察到大氣壓能托住不同高度的水柱,大氣壓還能托住更高的水柱嗎?”在大家的猜想中,我用更長的試管灌滿水,堵住管口,倒插在水槽中,松開管口慢慢往上提(管口不離開水面,下同),學生觀察到管中的水仍然充滿,再次啟發學生提問,我按照學生的方案換用一支一米細長玻璃管,重復上述過程。當大家觀察到大氣壓能托住一米高的水柱時,我問道:“大氣壓還能托住8米、10米甚至更高的水柱嗎?”以提出問題培養學生豐富的想象力。學生從多次實驗中體會到是大氣壓托住了管中的水柱,由此輕松過渡到大氣壓的測定,可以利用液體壓強間接測量大氣壓。但是實驗中發現由于水的密度太小,要求玻璃管太長,實驗存在困難,啟發學生由p=ρgh可知,增大液體密度可以減小液柱高度,所以,科學家最早就選擇了密度大的液體汞做此實驗,這就是著名的托里拆利實驗。由于水銀有毒,課堂上不便于演示,因而利用多媒體課件,播放在海平面上做的托里拆利實驗,讓學生真正感受到實驗的真實性和結果的準確性。在以往的教學中,因為水銀有毒,在課堂上一般不做此實驗,只是講一下托里拆利實驗的原理和方法,或者直接播放錄像,忽視了知識形成的過程。本節課設計多次用水做實驗,遇到困難,啟發學生改進實驗,培養了學生的知識遷移能力,體現了新課程的探究理念,有效地突破了本節課的難點。接著教師在黑板上寫出:p0=ρ汞gh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m =1.013×105Pa ,并指導學生估算出大氣壓能托住大約10米高的水柱,進一步體會用水做實驗的困難,證實了前面的猜想。

三、合理組織學生實驗,加強實踐探索活動

活動一:將學生每四人分成一個小組,每組提供小燒杯一個,粗細不同吸管兩個,裝多半杯水的紙杯一個。巧妙利用課后習題,組織學生用吸管移取液體,要求每次盡可能多移取,各小組展開比賽。我在巡視中發現大多數學生能夠充分利用所學知識解決問題。例如,有的學生用粗管,不用細管,有的學生發現用細管斜插入紙杯后迅速提起能移取液體,而用粗管斜插入紙杯再提起時卻失敗了,還有學生利用前面剛學的連通器的原理將紙杯捏扁,吸管插入杯內能進入更多的液體等。學生在實驗過程中能及時發現問題,并能正確的處理問題,通過動手實驗體會到用吸管能移取液體正是大氣壓強作用的效果。

活動二:前面演示的用1米長的托里拆利管中灌滿水,倒置在水槽中的實驗,假設在管的頂部打一小孔,管中的水將:

A. 向上噴出

B. 保持原高度不變

C. 向下落回水槽

讓學生先做出猜想,有一部分學生能根據本節課所學知識理性分析選C,而大部分學生憑感覺選A,學生通過討論各抒己見,這時及時指導學生充分利用剛才移取到小燒杯中的水和吸管創設實驗情境,驗證自己的猜想,我進行巡視并讓實驗做得好的同學給大家演示,再引導大家一起體驗,解決問題。這一環節突出了直觀的實驗效果,淡化了抽象的理論分析。然后布置課后作業,設計實驗:利用大氣壓的知識設計一種水杯,只要滴入少量水,就可以涌出許多水來。將學生的思維和實踐結合起來,從而激發學生的學習積極性。最后教師提出新問題:吸管移取液體的實驗中,管內不是真空,大氣壓為什么能托住一段水柱?這時結束第一課時,自然過渡到第二課時的小知識:體積和壓強的關系。

四、積極進行教學反思,落實領悟課改理念

1. 用自制的漏水瓶子引入新課,激發了學生濃厚的探究興趣,學習物理知識,要讓學生真正進入創設的物理情境中去,使學生對問題極具新鮮感和探究欲。比如,在覆杯實驗中,有的學生提出問題:硬紙片掉不下來,是不是被水粘住了?我們該設計怎樣的實驗去證明。我創設的物理情境是:教師用剪掉瓶底的飲料瓶代替杯子,擰開瓶蓋水流出足以說明紙片不是水粘住的。

2.重視獲得知識的結果,更要突出知識形成的過程。在教學中,不是讓學生記住某些結論,而是要讓學生弄清物理知識的來龍去脈,進而發掘學生學習物理的潛能,把握物理知識內在的規律,培養學生對物理規律和概念的領悟能力,從而達到一定的教學效果。比如,本節課設計突出了觀察、質疑、驗證、改進等層層遞進的探究模式,第一課時通過一系列引導和討論,讓學生在不知不覺中重溫了科學家經歷的實踐過程,第二課時重在培養學生的口頭表達能力和創新能力。

3.證明大氣壓強的實驗很多,而且都能激發學生的好奇心,例如,瓶口吞雞蛋、水往高處流、氣球模擬拔火罐等,第一課時小實驗過多,學生過于激動,不利于學生的思維遞進,為了突出知識的形成過程,這些有趣的小實驗可以放在第二課時,便于展開討論,本節課的設計以最直觀的覆杯實驗為例,環環相扣引導學生踏入探究之路,充分體現了課程改革的新理念。