陈永玲
“气体的压强”课堂教学实录与反思
陈永玲
1.激情导入。
师:同学们看过《笑傲江湖》吗?(投影《笑傲江湖》里任我行的图片。)
生:(异口同声)看过。
师:这是金庸先生的作品,里面有一个人物是日月神教的教主——任我行,名字很牛哦,他会一种神功——“吸星大法”,可以吸走别人的功力,很厉害。告诉同学们一个秘密,老师也会“吸星大法”呢!(学生哄堂大笑。)
师:不信?好,下面就让同学们见识见识。(教师拿起一罐饮料,用手掌吸起了易拉罐。)
师:这是普通的未开封的易拉罐,掌声在哪里?(学生惊奇不已,然后掌声雷动。)
师:其实这并不是什么“神功”,想知道这其中的原因吗?让我们一起来学习“气体的压强”吧。(投影“气体的压强”这几个字,同时板书。)
2.新知导学。
师:这是一个饮料瓶。(教师拿出一个改装过的饮料瓶。)
师:同学们看,瓶子四面的薄膜有什么变化?(教师将瓶子装满水。)
生1:鼓起来了。
生2:凸出来了。
师:说明瓶内的液体对薄膜有压强吗?
生3:有。
师:咦,瓶子四面的薄膜又有什么变化?(教师倒出瓶子里的水,再向瓶内充气。)
生4:又鼓起来了。
师:这说明了什么呢?
生5:说明瓶内的气体对薄膜有压强。
师:原来气体和液体一样,也会产生压强。地球的表面有一层厚厚的气体,称为大气,那大气对处于其中的物体有压强吗?(投影问题:大气有压强吗?学生思考。)
师:请同学们继续观察。(教师用抽气机又抽出瓶子里的空气。)
师:咦,瓶子四面的薄膜又发生了什么改变?
生6:凹进去了。
师:是谁把薄膜压瘪了的呢?
生7:大气。
生8:空气。
师:这个现象说明了什么呢?
生9:说明大气对薄膜有压强。
师:是的,说明大气有压强。(教师拧开瓶盖,薄膜又恢复原状。)
师:咦,不是说大气有压强的吗?怎么薄膜不变形了呢?
生10:因为瓶内的气体产生的压强和瓶外大气产生的压强大小相等,作用抵消了。
师:再请同学们观察一个实验。(教师在易拉罐内放少量水,用酒精灯加热,罐口有少量白汽冒出。)
师:加热会使罐内的什么气体增多?
生11:水蒸气。
师:罐口的白气是什么?
生12:是水蒸气遇冷液化形成的小水珠。
(罐口有较多白气时,停止加热,用橡皮泥迅速堵住罐口,很快,易拉罐就瘪了。)
师:是谁把易拉罐压瘪了?(学生惊奇,张大嘴巴。)
生13:是大气。
师:这个现象说明了什么?
生14:大气有压强。
师:在易拉罐内放少量水并加热,目的是什么呢?
生15:使罐内的水蒸气增多,排出原来的空气,停止加热,水蒸气降温液化成水,使罐内的压强小于外面的压强。
师:非常正确。在刚才的两个实验中,老师用了不同的方法,减少罐内的气体,使罐内外的压强不等,将大气压强的作用表现出来。(投影实验器材:玻璃杯、饮料瓶、吸盘、注射器、水、玻璃片、硬纸片、钩码。)
师:老师给同学们准备了一些器材,请同学们仿照老师的实验思路,也来设计一个实验证明大气有压强,给同学们5分钟时间,看哪个小组设计的实验方案最多,开始。(投影计时,学生设计实验,教师巡视并指导学生实验。)
师:时间到,请各小组展示你们的实验。
(小组1展示实验:用吸盘吸玻璃片。)
生16:挤出吸盘内的空气,大气就把吸盘压在玻璃上了。(有其他小组在吸盘的挂钩上挂了钩码。)
(小组2展示实验:在玻璃杯内装满水,用硬纸片盖住杯口,再将玻璃杯倒置,水不会流出。)
生17:是大气托住了杯内的水。(有其他小组用饮料瓶倒置的。)
(小组3展示实验:用滴管吸水。)
生18:是大气把水压入滴管里的。(有小组也认为滴管里的水不掉下来是因为大气压强,教师作了解释,有其他原因。)
(小组4展示实验:注射器推至底端后,手堵住小孔,再拉活塞就费力了。)
生19:是大气把活塞压在底端的。
师:除了实验,同学们想一想生活中有哪些实例也能说明大气有压强呢?
生20:用吸管吸饮料、塑料挂钩、病人挂盐水……
师:从实验到生活中的实例充分证明大气对处于其中的物体有压强(板书:1.大气有压强),这种压强叫作大气压强,简称大气压。既然大气有压强,我们为什么没有感觉到呢?
生21:因为人体内的压强和大气压相等,相互平衡,作用效果相互抵消了。
师:可是在十七世纪中期,人们因为没有感觉,坚决不相信大气压是存在的,德国有一位热爱科学的市长做了一个著名的实验向人们证明大气压的存在,哪位同学愿意给大家说一说这个实验的情况?(一个学生讲解马德堡半球实验。)
师:今天咱们就一起再现当年的马德堡半球实验,有请两位大力士。(学生表演马德堡半球实验。)
师:马德堡半球实验告诉我们:大气压不但存在,而且很大,那大气压究竟有多大呢?(投影问题:大气压究竟有多大呢?学生思考。)
生22:托里拆利测出了大气压的值:1.0× 105Pa,称为标准大气压。
师:(板书:2.标准大气压P=1.0×105Pa)现在我们教室里的大气压等于标准大气压吗?(投影预习:估测大气压的值。)在测量之前,请同学们回答这几个问题。
(学生回答投影的问题,这些问题涉及测大气压力和横截面积的几个注意点,横截面积的测量是预习完成的。)
师:下面咱们就来测一测大气压的值。
(学生实验估测大气压的值,教师巡视并指导,学生汇报实验数据,教师记录数据。)
师:这是什么?(教师出示气压计。)
(学生介绍气压计。)
师:气压计测的值和同学们测的结果为什么不一样呢?
(学生分析产生误差的原因。)
师:标准大气压的值已经知道,为什么还要用气压计随时随地监测大气压的值呢?难道说大气压会变化?(投影问题:大气压是变化的吗?学生思考。)
(学生说出大气压变化的原因。)
师:(板书:3.大气压变化的原因:高度、季节、天气等)大气压的变化对人们的生产生活有什么影响呢?
(学生举例说明大气压的变化对人们的影响:高原反应、大风、高压锅等,然后投影视频“水又重新沸腾了”,学生总结高压锅的原理:气压减小时液体的沸点降低,气压增大时沸点升高。)
3.自主小结。
师:通过这节课的学习,你学到了什么?(投影所有问题,学生总结。)
4.新知应用。
师:(投影“手掌吸易拉罐”,展示易拉罐的底部。)现在,你知道其中的道理了吗?
生23:用力挤出了手和罐底部分的空气,大气压就将易拉罐压在手心了。
师:请同学们尝试一下,易拉罐不掉下来就可以带走哦!(教师拿出五个易拉罐,摆在讲台上,学生尝试并带走易拉罐。)
5.知识延伸。
师:(演示:小瓶直接倒置,水不流出。)只是大气压的原因吗?请同学们课后继续探究,下节课将探究的结果与老师和同学分享。
这节课是“气体的压强”第一课时,是一节科学探究的实验课。我的基本设计思路是:生活——物理——生活,通过层层设问激发学生探究并掌握相关的知识。
1.课前预习,“让”学引思。
在本节课的教学中,我给学生设计了预习学案,作为自主学习的指引,目的是为了预设学习情境,引导学生思考,对学生能够自主学习获得的知识完全放手,做到真正的“让”学。同时,对于学习能力薄弱的学生,采用组织帮扶、小组合作的学习方式来提高其学习效率。
2.新课引入,生疑激趣。
新课引入,是教学过程中的重要环节之一。在本节课教学中,我用了同学们都熟悉且都感兴趣的武侠小说《笑傲江湖》作开场,以同学们都很惊奇的“手掌吸易拉罐”这个物理现象为主导引入。学生张大的嘴巴、惊奇的眼神、热烈的掌声告诉我:引入很成功。学生的好奇心和求知欲都被完全激发了出来,为接下来的新知学习打好了基础。在探究过程中,再结合生活实际让学生“生疑——探究——解疑”,在兴趣的导引下,自然生成知识要点。
3.新知传授,引导方法。
在本节课的教学中,因为气体看不见、摸不着,所以我利用自制的器材,把气体压强与液体压强进行对比,帮助学生先完善“气体也有压强”的知识储备,为学生更好地理解“大气有压强”服务。同时采用两个不同的演示实验,引导学生建立压力差的概念,让学生通过对比去发现其中共性的东西,体会并掌握设计实验的基本思想,从而轻松地设计实验去证明大气有压强。
4.反馈延伸,稳固兴趣。
我设计了趣味实验作为新知学习的反馈,学生到讲台上努力用手掌吸起易拉罐时,台上台下融为一片,学生们在轻松愉快的心境下,不知不觉地主动参与了知识的形成和运用过程,稳固了学生学习物理的兴趣,同时也让学生懂得:没有神秘的“吸星大法”,只有未知的科学知识。
在本节课的教学中,还有几点是值得思考的,比如在学生设计实验这一环节中,由于有些学生出于好奇,会无目的地摆弄器材,游离课堂,所以我限定了学生设计实验的时间,想让学生养成一个有目的、有时间观念的好习惯,提高课堂效率,但是这可能会使部分动手能力差、反应慢的学生感觉有压力,不能如期完成实验。在马德堡半球实验教学环节中,没有让学生通过实验与生活中的实例对比来体会大气压究竟有多大,导致学生只有“大”的概念,没有“大”的程度感受。
总之,实验是物理之本,生活是物理之源,思维是物理之魂。在物理教学中,我们应注意三者互相结合,使课堂更加有效,更加丰富多彩。
(作者为江苏省建湖县上冈实验初级中学教师)