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1、新课改下大气压强实验教学设计 唐建军 唐建军：重庆市第十五中学校，中学一级教师。 摘要中学物理实验是学生自主学习、科学探究的重要载体；是培养学生探索精神和创新能力的重要途径。重点讨论了如何将大气压强中的实验进行改进和创新，以及探讨小组合作学习与实验课型的有效结合，从而进一步提升物理实验教学的高效性。 关键词 新课改 大气压强 实验 教学设计 在教学设计上，将教学内容分解为几个学习任务或学习问题，以学习任务或问题为载体展开教学。在教学方法上，采取“三助式”教学法，按照下达学习任务、独立自助学习、互助解决问题、暴露疑难问题、师助点拨释疑、下达新的学习任务循环进行。在实验设计上，结合生活实际，化繁为
2、简，将实验进行改进和创新，从而激发学生的学习兴趣。 本节课教学设计如下：一、教学背景（一）教材分析大气压强是固体、液体压强知识的延续，是压强知识体系中重要的组成部分。大气压强在知识结构上起着承上启下的作用。（二)教学目标【知识与技能】知道大气压强是存在的；知道大气压强的测量方法。 【过程与方法】体验大气压的存在；探究大气压的测量方法。【情感、态度、价值观】1.渗透物理学史教育，培养学生实事求是的科学态度；2.通过自主探究，让学生体会成功的乐趣，感受物理的神奇。（三）重点与难点【重点】认识大气压是存在的。【难点】探究大气压的测量方法。（四）教法与学法【教法】演示教学法、情景教学法、设疑诱导法；【
3、学法】自主学习法、合作探究法、观察发现法。二、教学过程（一）设疑激趣、引入新课老师表演魔术（图1），同一个茶壶（阴阳壶）可以分别倒出两种不同的茶水。设计意图：学生不仅惊叹魔术的神奇，更好奇魔术中隐藏的奥秘。神奇的现象能激发学生的好奇心和求知欲，调动学生学习的积极性。从而引出本节课探究的课题“大气压强”。（图1）（二）探究、体验大气压的存在活动一：创设情景、提出猜想创设四个与大气压相关的物理情景，让学生结合生活经验，给出猜想，激发学生的好奇心和探究欲。（图2）1.将装满水的塑料瓶扎个洞有水流出来吗？ 2.密封的牛奶瓶能喝出牛奶吗？ 3.装满水的玻璃瓶用乒乓球封口倒置，乒乓球会掉下来吗？4.装满水
4、的试管倒置在水槽里水柱会下降吗？（图2）（图2）活动二：合作探究，验证猜想。设计意图：在好奇心的驱使下，学生能积极地进行实验探究，提高了课堂学习的效率。通过合作探究，培养了学生实事求是的科学态度和合作探究的能力。出乎意料的探究结果，让学生认识到实验探究在物理研究中的重要作用，同时也将学生的好奇心推向了高潮。学生急切的想知道，神奇的现象到底蕴藏着怎样的物理奥秘。（图3、图4）下面通过改进实验，解密神奇。（图4）（图5）（图3）活动三：改进实验，揭秘神奇。用抽气机抽出真空罩中的空气，创设没有空气的实验环境，再次进行大气压支撑水柱实验实验，引导学生观察实验现象。（图5）设计意图：学生通过分析、对比实
5、验现象、可以归纳得出：正是大气产生了一个压强的作用，从而支撑起水柱。本实验体现了控制变量法和转化法在实验探究中的应用。实验的改进将抽象的大气形象化，降低了学生认识大气压的难度，突破了教学重点。在学生感知大气压存在的基础上，老师进行总结：由于空气有质量且具有流动性，所以空气对浸入其中的物体有压强的作用，我们把它叫做大气压强，简称“大气压”。活动四：知识应用让学生结合大气压的知识解释下列物理现象，培养学生运用知识解决问题的能力。实验一:“彩沙喷泉”。（图6） 设计意图：通过创新实验，培养学生学习物理的兴趣。实验二:“魔瓶”。（图7）设计意图：将两个底部有孔的矿泉水瓶装满不同颜色的水，拧紧瓶盖水不流
6、出，分别打开两个瓶盖，有不同颜色水流出。本实验能首尾呼应，从而解密“神壶”的工作原理。实验三：自制活塞式抽水机模型。设计意图：让学生了解活塞式抽水机的工作原理，感受生活中的物理。（图8）（图8）（图6） （图6）（图7）（图8）（图6）活动五：马德堡半球实验紧接着，通过观看马德堡半球实验，让学生了解物理发展史中的盛事，渗透物理学史教育。最后，老师邀请两个“大力士”同学模拟马德堡半球实验（图9），让学生直观感受大气压的威力，提出问题：大气压究竟有多大呢？从而引出下一个探究活动测量大气压。（图10）（图9）（二）测量大气压活动一：估测大气压的大小让学生结合前面所学压力、压强知识，利用老师提供的吸盘
7、、弹簧测力计等器材设计实验，估测大气压的大小。（图10）设计意图：培养学生合作探究、发现问题和利用所学知识解决实际问题的能力。学生较容易想到通过测大气对吸盘的压力和吸盘的受力面积来计算大气压的值。但在拉动弹簧测力计时，弹簧测力计的示数是变化的，何时的示数等于大气压力的大小？老师引导学生从受力分析的角度进行分析。 （图12）（图11） 通过受力分析（图11），让学生知道在吸盘被拉开的瞬间，拉力最大，并且此时拉力大小等于大气压力的大小,让学生知道间接测量大气压力的方法。在吸盘被拉开瞬间，弹簧测力计的最大读数很难读取？教师引导学生对实验进行改进，用塑料泡沫卡在弹簧测力计的表盘上。拉动弹簧测力计时，在
8、指针的推动下，塑料泡沫将停在弹簧测力计最大示数位置。此实验的改进简单易行，操作性强，效果明显。（图12）组织学生对实验结果进行评估，发现吸盘中的空气难以排尽，拉动吸盘时受力面积也将发生变化，等等这些因素都将导致实验结果不准确。鼓励学生探寻可以准确测量大气压的方法。 活动二：探寻准确测量大气压的方法。教师因势利导，启发学生从前面的“大气压支撑水柱”实验入手（图13），让学生思考 “换更长的试管，实验结果又会怎样呢？”。（图14）（图13）（图15）学生通过实验探究（图14），发现水依然不流出，紧接着提出问题：“大气压究竟能支持多高的水柱呢？”。观看大气压支持水柱的视频（图15），引导学生分析获知
9、：大气压的大小就等于它所能支持的水柱产生的压强。但此实验有缺陷：支持水柱过高，实验操作不方便，提出问题，激发学生思考，进一步引导学生考虑换用密度更大的液体-水银来解决问题，从而引出托里拆利实验。由于水银有毒，所以通过视频给学生介绍托里拆利实验（图16），并让学生计算得出标准大气压值，从而找到一种准确测量大气压值的方法。（图17）（图17）（图16）（图15）（三）活动迁移及课后作业1.安排学生进行用吸管搬运乒乓球的游戏。这个游戏切合课题、寓教于乐，活跃了课堂气氛，培养了学生学习物理的兴趣。（图17）2.我设计了两个课后作业：（1）收集生活中与大气压相关的物理现象。（2）撰写小论文：假如没有了大
10、气压。（四）板书设计三、教学反思本节课是一节探究性课题，课题内容对学生而言熟悉而陌生，是一个比较抽象的概念。教学中注重实验的选择和设计，将演示实验和探究实验相结合，让学生对大气压有形象、深刻的认识。本节课是小组合作形式的探究性课堂，教师在教学中起组织、引导、激励和促进作用。在探究活动中，学生主动参与，发挥了学生的主体作用，培养了学生自学、合作探究的能力，对学生的终身发展有重要的意义。本节课的设计，按照“创设情景-发现问题-解决问题”的思路进行，遵循了学生的认知规律，调动了学生学习的积极性，提高了课堂效率，让学生真正感受到了学习的快乐。参考文献：1伍永刚：三助式教学，四川大学出版社，2013.9。唐建军 51160219850929579x； 卡号：6222 1086 5825 3422 ； 开户行信息：工商银行重庆市分行业务处理中心第1页 共5页
