初中物理測(cè)量大氣壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)策略

摘要：針對(duì)初中物理的測(cè)量大氣壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn)存在的實(shí)際教學(xué)問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)過(guò)程，改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)裝置，提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)的有效性，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的信心。

關(guān)鍵詞：測(cè)量 大氣壓強(qiáng) 實(shí)驗(yàn) 初中物理 教學(xué)策略

DOI：

10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2016.01.154

物理課堂教學(xué)必須以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奈锢韺?shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，充分體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的趣味性、直觀性和可信度，從而強(qiáng)化對(duì)概念、規(guī)律的認(rèn)識(shí)和理解。因此，在初中物理教學(xué)中應(yīng)該充分利用好教材中每一個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，并從學(xué)校及學(xué)生的實(shí)際情況出發(fā)，讓學(xué)生參與進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)原理及過(guò)程的分析及改進(jìn)，從而使實(shí)驗(yàn)操作更加簡(jiǎn)單易行、可見度大、效果明顯，并使學(xué)生獲得一定的成就感。初中物理中測(cè)量大氣壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn)是八年級(jí)下冊(cè)的重要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。本節(jié)課是在學(xué)生掌握了壓強(qiáng)的概念、壓強(qiáng)的公式和單位、液體壓強(qiáng)等之后開展的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。由于在日常生活不容易感受的大氣壓強(qiáng)，因此氣體壓強(qiáng)也比固體、液體壓強(qiáng)更加抽象，實(shí)驗(yàn)開展起來(lái)對(duì)學(xué)生抽象思維的能力要求更高、難度更大。下面就闡述作者在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中的一些心得體會(huì)。

一、測(cè)量大氣壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備

準(zhǔn)備如下供選器材：彈簧測(cè)力計(jì)、玻璃片、吸盤、刻度尺、小桶、大注射器、小注射器、沙子、橡皮筋及鐵架臺(tái)等。

因?yàn)閷W(xué)生已經(jīng)知道可以根據(jù)公式P=F/S確定待測(cè)物理量，所以可以請(qǐng)同學(xué)們利用所提供的器材分組討論來(lái)設(shè)計(jì)一種方案來(lái)估測(cè)大氣壓的值。

二、教學(xué)策略

（一）分組討論、引導(dǎo)置疑

讓學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)并用多媒體投影學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案，部分學(xué)生選用了吸盤測(cè)氣壓的方案，并請(qǐng)學(xué)生分析其可行性，同時(shí)根據(jù)學(xué)生自己設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行簡(jiǎn)要演示，在演示的過(guò)程中學(xué)生發(fā)現(xiàn)測(cè)力計(jì)無(wú)法拉脫吸盤，我趁機(jī)置疑：怎么辦？學(xué)生自行思考得到解決辦法：（1）換用更大量程測(cè)力計(jì);（2）換用更小吸盤。

（二）拓展思路、注重能力的全面提升

為了拓展學(xué)生的思路，可讓學(xué)生模仿課本中用注射器測(cè)大氣壓強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)方案，在此過(guò)程中請(qǐng)學(xué)生演示。在演示的過(guò)程中，有不少學(xué)生發(fā)現(xiàn)用力拉彈簧直至超出彈簧測(cè)力計(jì)的量程也沒有拉動(dòng)注射器的活塞。此時(shí)，要引導(dǎo)學(xué)生分析原因，學(xué)生通過(guò)討論找到原因所在有可能是我們所提供的彈簧測(cè)力計(jì)量程過(guò)小也有可能是注射器容積太大所致。于是換用了容積比較小的注射器（2ml），繼續(xù)演示。

（三）強(qiáng)化分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能力，注意讓學(xué)生養(yǎng)成實(shí)事求是的科研精神

因?yàn)榇髿鈮簭?qiáng)本身教材已有數(shù)據(jù)，因此在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要注意避免學(xué)生“為了預(yù)期的結(jié)果而實(shí)驗(yàn)”的現(xiàn)象?？梢灶A(yù)見，實(shí)驗(yàn)中測(cè)得大氣壓值與標(biāo)準(zhǔn)值是不一樣的。因此，要注意讓學(xué)生實(shí)事求是的分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

在實(shí)驗(yàn)做完后，收集不同小組用此種方法測(cè)得的大氣壓值，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)估，引導(dǎo)學(xué)生分析可能產(chǎn)生誤差的原因？學(xué)生很容易分析得到空氣未排盡會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏小，然后繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生分析有無(wú)其他因素影響到測(cè)量結(jié)果，學(xué)生不難想到活塞與筒壁間的摩擦?xí)a(chǎn)生實(shí)驗(yàn)誤差。甚至還有人提出同學(xué)發(fā)現(xiàn)在拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)的過(guò)程中讀數(shù)由于抖動(dòng)等原因，數(shù)字很不易讀準(zhǔn)，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

特別要注意的是， 在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要避免直接將實(shí)驗(yàn)的誤差原因直接灌輸給學(xué)生，而是讓學(xué)生經(jīng)歷了一定的思維過(guò)程，提升了學(xué)生思維的品質(zhì)，培養(yǎng)了學(xué)生分析解決問(wèn)題的能力。

（四）引導(dǎo)學(xué)生參與教材的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

為了取得更好的教學(xué)效果，在分析了誤差產(chǎn)生的原因后，可以引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)探究，適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生在基礎(chǔ)上改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置盡可能減小實(shí)驗(yàn)誤差。

首先給出鐵架臺(tái)、注射器、小筒、沙子及彈簧測(cè)力計(jì)等器材。經(jīng)過(guò)小組討論有學(xué)生提出將注射器豎直放置。這樣雖然活塞與筒壁的摩擦依然存在，但由于活塞有向下的重力所以可以抵消掉一部分，減小了由于摩擦而造成的誤差。接著可繼續(xù)提問(wèn)如何測(cè)量大氣對(duì)活塞的壓力，并且最好在靜止?fàn)顟B(tài)下測(cè)量。學(xué)生結(jié)合所提供的器材認(rèn)為可將小桶掛在活塞下，讓小桶拉活塞。我就請(qǐng)愛動(dòng)腦筋的同學(xué)演示具體的操作，發(fā)現(xiàn)小桶要想拉動(dòng)活塞必須得加沙子，要測(cè)大氣對(duì)活塞的壓力只要測(cè)出活塞剛被拉動(dòng)時(shí)桶和沙子的重量就行，而在靜態(tài)下進(jìn)行測(cè)量減小了實(shí)驗(yàn)誤差。最后，我肯定了同學(xué)們的思維成果，并收集了同學(xué)們用這種方法收集到的數(shù)據(jù)，與上一次實(shí)驗(yàn)比較數(shù)據(jù)是否更加接近大氣壓強(qiáng)的值。

在完成以上工作后，必須請(qǐng)學(xué)生有效總結(jié)。學(xué)生總結(jié)了改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)：第一，減小了由于摩擦而產(chǎn)生的誤差;第二，在靜態(tài)過(guò)程中測(cè)量更易讀準(zhǔn)數(shù)據(jù)。當(dāng)整個(gè)過(guò)程結(jié)束后，順勢(shì)問(wèn)學(xué)生剛才這個(gè)過(guò)程是否復(fù)雜難懂，學(xué)生都覺得這個(gè)過(guò)程水到渠成并不難理解;然后繼續(xù)鼓勵(lì)學(xué)生以后遇到此類問(wèn)題只要多開動(dòng)腦筋就會(huì)取得意想不到的結(jié)果，幫助學(xué)生找到一定的成就感。

三、結(jié)束語(yǔ)

在課堂實(shí)踐中通過(guò)教師適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，加強(qiáng)學(xué)生間的合作與交流，鼓勵(lì)同學(xué)們主動(dòng)開動(dòng)腦筋自行解決問(wèn)題而不是被動(dòng)的做筆記，提升學(xué)生思維的品質(zhì)，提高了課堂效率，保證了活動(dòng)的有效性。更主要的好處是通過(guò)創(chuàng)造這樣一個(gè)環(huán)境可以幫助學(xué)生建立一定的成就感，為他們以后的學(xué)習(xí)樹立信心。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，可以把較多的時(shí)間花在引導(dǎo)學(xué)生和學(xué)生自主的分析上，并沒有要求學(xué)生做很多的筆記。這樣一方面降低了學(xué)生學(xué)習(xí)的難度讓學(xué)生覺得這是一個(gè)水到渠成的過(guò)程，使學(xué)生獲得了一定的自信，并且因?yàn)槎际菍W(xué)生自己思考出來(lái)的東西所以學(xué)生自然而然產(chǎn)生一種成就感;另一方面學(xué)生更加領(lǐng)悟到物理學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]琚曉敏.淺談對(duì)大氣壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)[J].新課程，2015（3）：103.

作者簡(jiǎn)介：

成春英（1980- ），女，中教一級(jí)，教育碩士，從事初中物理教學(xué)工作。

（責(zé)編 趙建榮）