科學(xué)探究之路，我們一起走過

梁曉紅

〔關(guān)鍵詞〕 大氣壓;實(shí)驗(yàn);探索;

反思

〔中圖分類號(hào)〕 G633.7

〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕 C

〔文章編號(hào)〕 1004—0463(2009)

07(B)—0056—02

北師大版八年級(jí)物理《大氣壓強(qiáng)》一課,主要內(nèi)容有三方面,分別是體驗(yàn)大氣壓的存在、大氣壓的測定和大氣壓的應(yīng)用。我根據(jù)學(xué)情和總課時(shí)計(jì)劃分兩課時(shí)完成,第一課時(shí)完成前兩點(diǎn),第二課時(shí)完成第三點(diǎn)?，F(xiàn)將第一課時(shí)教學(xué)互動(dòng)過程和教后反思概述如下:

一、創(chuàng)設(shè)物理問題情境,打開課堂教學(xué)窗口

上課伊始,我說:“同學(xué)們,依大家的生活經(jīng)驗(yàn),容器漏了還能裝水嗎?”學(xué)生異口同聲回答:“不能?！比缓笪蚁蛲瑢W(xué)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(xué)生滿臉懷疑的表情,我擰開瓶蓋,水從瓶底和側(cè)壁流出,學(xué)生驚嘆不已,隨之我又?jǐn)Q緊瓶蓋,水流停止。這時(shí)學(xué)生的好奇心已提至高潮,乘學(xué)生興趣正濃,繼續(xù)演示小試管上升實(shí)驗(yàn),再叫兩名同學(xué)一起演示高度不同的覆杯實(shí)驗(yàn),學(xué)生感覺實(shí)驗(yàn)非常神奇,很想知道其中的奧妙,我引導(dǎo)學(xué)生回憶液體壓強(qiáng)存在的原因,從而引出了大氣壓強(qiáng)。這種引入方式很自然地讓學(xué)生體驗(yàn)了大氣壓的存在。

接下來叫兩名學(xué)生上臺(tái)做馬德堡半球?qū)嶒?yàn),讓學(xué)生再次體驗(yàn)大氣壓的存在,由此過渡到大氣壓到底有多大,應(yīng)如何測量?

二、重視獲得知識(shí)結(jié)果,突出知識(shí)形成過程

以前面演示的覆杯實(shí)驗(yàn)為例,引導(dǎo)學(xué)生先觀察比較師生所用實(shí)驗(yàn)器材的區(qū)別,再提出相關(guān)的問題,培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑提問的能力。有的學(xué)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(xué)生觀察到管中的水仍然充滿,再次啟發(fā)學(xué)生提問,我按照學(xué)生的方案換用一支一米細(xì)長玻璃管,重復(fù)上述過程。當(dāng)大家觀察到大氣壓能托住一米高的水柱時(shí),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(yǎng)學(xué)生豐富的想象力。學(xué)生從多次實(shí)驗(yàn)中體會(huì)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(qiáng)間接測量大氣壓。但是實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)由于水的密度太小,要求玻璃管太長,實(shí)驗(yàn)存在困難,啟發(fā)學(xué)生由p=ρgh可知,增大液體密度可以減小液柱高度,所以,科學(xué)家最早就選擇了密度大的液體汞做此實(shí)驗(yàn),這就是著名的托里拆利實(shí)驗(yàn)。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(shí)驗(yàn),讓學(xué)生真正感受到實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性和結(jié)果的準(zhǔn)確性。在以往的教學(xué)中,因?yàn)樗y有毒,在課堂上一般不做此實(shí)驗(yàn),只是講一下托里拆利實(shí)驗(yàn)的原理和方法,或者直接播放錄像,忽視了知識(shí)形成的過程。本節(jié)課設(shè)計(jì)多次用水做實(shí)驗(yàn),遇到困難,啟發(fā)學(xué)生改進(jìn)實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)了學(xué)生的知識(shí)遷移能力,體現(xiàn)了新課程的探究理念,有效地突破了本節(jié)課的難點(diǎn)。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(dǎo)學(xué)生估算出大氣壓能托住大約10米高的水柱,進(jìn)一步體會(huì)用水做實(shí)驗(yàn)的困難,證實(shí)了前面的猜想。

三、合理組織學(xué)生實(shí)驗(yàn),加強(qiáng)實(shí)踐探索活動(dòng)

活動(dòng)一:將學(xué)生每四人分成一個(gè)小組,每組提供小燒杯一個(gè),粗細(xì)不同吸管兩個(gè),裝多半杯水的紙杯一個(gè)。巧妙利用課后習(xí)題,組織學(xué)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(fā)現(xiàn)大多數(shù)學(xué)生能夠充分利用所學(xué)知識(shí)解決問題。例如,有的學(xué)生用粗管,不用細(xì)管,有的學(xué)生發(fā)現(xiàn)用細(xì)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(shí)卻失敗了,還有學(xué)生利用前面剛學(xué)的連通器的原理將紙杯捏扁,吸管插入杯內(nèi)能進(jìn)入更多的液體等。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,并能正確的處理問題,通過動(dòng)手實(shí)驗(yàn)體會(huì)到用吸管能移取液體正是大氣壓強(qiáng)作用的效果。

活動(dòng)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(shí)驗(yàn),假設(shè)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(xué)生先做出猜想,有一部分學(xué)生能根據(jù)本節(jié)課所學(xué)知識(shí)理性分析選C,而大部分學(xué)生憑感覺選A,學(xué)生通過討論各抒己見,這時(shí)及時(shí)指導(dǎo)學(xué)生充分利用剛才移取到小燒杯中的水和吸管創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境,驗(yàn)證自己的猜想,我進(jìn)行巡視并讓實(shí)驗(yàn)做得好的同學(xué)給大家演示,再引導(dǎo)大家一起體驗(yàn),解決問題。這一環(huán)節(jié)突出了直觀的實(shí)驗(yàn)效果,淡化了抽象的理論分析。然后布置課后作業(yè),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):利用大氣壓的知識(shí)設(shè)計(jì)一種水杯,只要滴入少量水,就可以涌出許多水來。將學(xué)生的思維和實(shí)踐結(jié)合起來,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。最后教師提出新問題:吸管移取液體的實(shí)驗(yàn)中,管內(nèi)不是真空,大氣壓為什么能托住一段水柱?這時(shí)結(jié)束第一課時(shí),自然過渡到第二課時(shí)的小知識(shí):體積和壓強(qiáng)的關(guān)系。

四、積極進(jìn)行教學(xué)反思,落實(shí)領(lǐng)悟課改理念

1. 用自制的漏水瓶子引入新課,激發(fā)了學(xué)生濃厚的探究興趣,學(xué)習(xí)物理知識(shí),要讓學(xué)生真正進(jìn)入創(chuàng)設(shè)的物理情境中去,使學(xué)生對問題極具新鮮感和探究欲。比如,在覆杯實(shí)驗(yàn)中,有的學(xué)生提出問題:硬紙片掉不下來,是不是被水粘住了?我們該設(shè)計(jì)怎樣的實(shí)驗(yàn)去證明。我創(chuàng)設(shè)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(shí)的結(jié)果,更要突出知識(shí)形成的過程。在教學(xué)中,不是讓學(xué)生記住某些結(jié)論,而是要讓學(xué)生弄清物理知識(shí)的來龍去脈,進(jìn)而發(fā)掘?qū)W生學(xué)習(xí)物理的潛能,把握物理知識(shí)內(nèi)在的規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生對物理規(guī)律和概念的領(lǐng)悟能力,從而達(dá)到一定的教學(xué)效果。比如,本節(jié)課設(shè)計(jì)突出了觀察、質(zhì)疑、驗(yàn)證、改進(jìn)等層層遞進(jìn)的探究模式,第一課時(shí)通過一系列引導(dǎo)和討論,讓學(xué)生在不知不覺中重溫了科學(xué)家經(jīng)歷的實(shí)踐過程,第二課時(shí)重在培養(yǎng)學(xué)生的口頭表達(dá)能力和創(chuàng)新能力。

3.證明大氣壓強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)很多,而且都能激發(fā)學(xué)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(shí)小實(shí)驗(yàn)過多,學(xué)生過于激動(dòng),不利于學(xué)生的思維遞進(jìn),為了突出知識(shí)的形成過程,這些有趣的小實(shí)驗(yàn)可以放在第二課時(shí),便于展開討論,本節(jié)課的設(shè)計(jì)以最直觀的覆杯實(shí)驗(yàn)為例,環(huán)環(huán)相扣引導(dǎo)學(xué)生踏入探究之路,充分體現(xiàn)了課程改革的新理念。