王澤

摘 要：初中物理“氣體的壓強”教學在大氣壓的驗證和測算中，實驗教學是非常重要的，教師有效的教育教學策略要盡可能調(diào)動學生原有的知識、激發(fā)學生學習的興趣及提高學生的實驗?zāi)芰?。該課例通過復(fù)習—引入—實驗—應(yīng)用環(huán)節(jié)的一系列問題串將本節(jié)內(nèi)容貫穿。

關(guān)鍵詞：問題串；大氣壓強；馬德保半球?qū)嶒?；托里拆利實?/p>

一、設(shè)計習題，復(fù)習舊知，埋下伏筆

上課伊始，教師通過固體壓強計算習題和液體壓強計算習題的呈現(xiàn)作為課堂設(shè)計的開場白。

題目：

1.某圓柱體，體積為2.5 cm3，高4 cm，現(xiàn)受到F=6 N的壓力，求它受到的壓強為多少？（計算過程保留一位小數(shù)）

2.水管高10米，裝滿水，密度ρ=1×103 kg/m3

求：水對水管底部的壓強是多少？（P=ρ液gh）

設(shè)計意圖：（1）學習了固體壓強、液體壓強，那么氣體是不是也存在壓強呢？方便下一環(huán)節(jié)順利過渡到本節(jié)學習內(nèi)容；（2）習題的計算設(shè)計不僅起到復(fù)習壓強公式的目的，習題中的數(shù)值也為后續(xù)的實驗操作計算及解釋生活中氣體壓強起到計算的鋪墊工作。

二、問題引入，震撼實驗，激發(fā)興趣

師：之前我們學習過固體因為互相擠壓而產(chǎn)生壓力形成壓強，液體由于重力又具有流動性而有壓強，所以當有固體擠壓你時，或者當你在潛泳時都能感受到固體或者液體對你的壓強，那么大氣呢？你能感受到大氣壓嗎？

物理知識來源于生活，學生通過思考教師提出的問題，回憶自己的生活經(jīng)驗。似乎并沒有什么例子能證明大氣壓的存在。必定會思考，那么大氣壓是不是真實存在呢？引發(fā)學生思考。

師：那大氣壓真實存在嗎？

請看：演示一個視頻（壓扁油桶）；兩個實驗：吸盤、試管上爬（適當?shù)匾龑?dǎo)學生說明大氣壓的存在）

師：說明了什么？

此時教師通過問題及一系列的實驗呈現(xiàn)，讓學生總結(jié)出大氣壓是存在的。

油桶被壓扁的視頻給學生以震撼，必定給學生留下深刻印象，教師此時提示性提問：是什么力量在油桶的外面把油桶壓扁的呢？接著演示“吸盤”（使用裝修吸地磚用的大吸盤）“小試管上爬”實驗，提問：是什么力量將吸盤牢牢壓在玻璃上的呢？又是什么力量將小試管推高呢？通過實驗+問題形式讓學生真正置身其中感受大氣壓的存在，最后再讓學生總結(jié)出“大氣壓是真實存在的”。

三、提供素材，引發(fā)思考，設(shè)計實驗

物理課堂教學中大氣壓的測量實驗是利用注射器完成的，為了讓學生知道大氣壓測量的歷史淵源，了解古人測量大氣壓的方法，本環(huán)節(jié)設(shè)計利用馬德堡半球?qū)嶒灪屯欣锊鹄麑嶒灥囊曨l給予介紹后，教師結(jié)合之前的教學總結(jié)，托里拆利實驗用到水銀，有劇毒，不合適在教室讓學生測量。結(jié)合之前的學生思考、歸納要能體驗到大氣壓存在需要研究物體一側(cè)排盡空氣，我們生活中有什么器材可以達到這樣的目的呢？學生結(jié)合之前的教學和桌子上提供的器材必定能想到，注射器、吸盤……

師：那利用注射器來測大氣壓的值，注射器如何能感受到大氣壓呢？

師：請大家思考，我們應(yīng)該測哪些量來求大氣壓的值呢？

師：測量用哪個公式？需要測量哪些物理量？

師：應(yīng)該如何操作，操作過程中應(yīng)該注意些什么？

一系列問題串引導(dǎo)學生思考和討論，最終確定利用注射器測量大氣壓值的方法后學生設(shè)計記錄表格、完成實驗并記錄、計算。

測量完成后學生的結(jié)果與準確值之間必定有很大的差距，主要還是偏小。

師：為何大家測量出來的同一個大氣壓，卻有如此大的偏差，實驗過程中，哪些地方會導(dǎo)致我們的測量值出現(xiàn)誤差。

問題出現(xiàn)了，學生必定迫切想知道這么大的誤差出現(xiàn)的原因，問題引起學生深層次的思考。

設(shè)計目的：（1）實驗誤差分析；（2）培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題能力。

這個問題需要引導(dǎo)學生回答，注射器頂端小管中空氣沒有排盡。教師繼續(xù)提問：

師：有什么辦法可以排盡這部分空氣嗎？大家討論并試試。

設(shè)計目的：培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題后解決問題的能力。

教師指導(dǎo)學生用水填充那部分小管并再次完成實驗，這時候部分學生小組發(fā)現(xiàn)實驗結(jié)果又偏大了，教師繼續(xù)提問：

師：為什么又偏大呢？什么原因呢？

教師適當介紹由于摩擦等因素，并布置學生課后思考有什么辦法盡可能減小由于摩擦產(chǎn)生的誤差……

四、衍生拓展，提出問題，解釋現(xiàn)象

師：此時想必同學們能解釋為什么開始實驗的時候的吸盤拉不動了吧？

題目：吸盤有效直徑d=12 cm，大氣壓p=1×105 Pa，求需要多大的力可以拉開吸盤？（π≈3）

設(shè)計目的：學習物理知識之后用物理知識解決生活中的問題。

師：為什么托里拆利實驗設(shè)計用水銀，而不用生活中到處能見到的水呢？

設(shè)計目的：復(fù)習計算的同時感受經(jīng)典物理實驗的精妙之處。（原來用水來完成實驗至少需要10米長的水管……）

初中物理教學中，大氣壓強是一個很重要的知識，學生對該部分的知識很可能只是停留在識記的層面，學生知道馬德堡半球?qū)嶒炇亲C明大氣壓存在的實驗、知道托里拆利實驗是測量大氣壓的實驗，也能記住大氣壓的值是多少，對于物理課本中對大氣壓的測量實驗中的原理、器材及注意事項也都能識記，但是絕大多數(shù)學生可能并沒有真正理解，本課教學從源頭出發(fā)，通過視頻、實驗、生活現(xiàn)象等，通過問題串的形式將教學進行串聯(lián)，問題層層深入，激發(fā)學生興趣、引發(fā)學生思考，使知識的學習、掌握從本源開始，知其然，更知其所以然。

參考文獻：

[1]陳慧.基于演示實驗的初中物理課堂有效引課：以蘇科版初中物理《氣體的壓強》為例[J].數(shù)理化解題研究，2018（5）.

[2]王興軍.用身邊的物品進行物理實驗：《氣體的壓強》教學案例[J].中學物理，2010（24）：30-31.