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于循序中“渐”真知

2016-11-15程璐戴华强

江西教育B 2016年9期
关键词:托里大气压易拉罐

程璐 戴华强

教学有法,教无定法,贵在得法。在国家颁布的新课程标准下,以学生为本的各种教学设计和方法层出不穷,个性化、创新形式的教学方式屡见不鲜,“花样教学”被青年教师所追逐。

宋朝著名学者朱熹大力倡导“循序而精致”和“学源于思”。笔者认为,教育的真谛在于受教者内化知识。所以,不管教学方式如何变化,因材施教、循序渐进始终是教学的基本原则。本文以获得第十四届江西省物理学会青年教师初中物理学科比赛一等奖的课例——“大气压强”为例,阐述循序渐进的教育意义。

【片段一】因地制宜选素材,引入新课源生活

生:报告!

师:请进。

生:老师,这是您要的脸盆(学生提着装有水的脸盆摇摇晃晃进来)。

师:(接过脸盆,把水倒入桶中将吸盘吸住脸盆底部后)这样可以提起脸盆吗?

(扫视全体同学后把脸盆内的吸盘展示给大家看)

这跟我们今天要学的内容有关。

【赏析】教师通过日常生活中的物品与学生互动,因地制宜地过渡到与本节课题相关的操作和知识设疑,由此可以激发学生思考和学习的兴趣。这样的导入方式,让学生学会观察和思考身边的细微动作和现象,体现出了“从生活走向物理”的物理课程理念。

【片段二】环环相扣引思考 层层递进揭本质

师:在生活中,跟吸盘类似的现象有很多,我们再来看一些现象:

【演示】吞鸡蛋。

师:鸡蛋比瓶口大,鸡蛋是被谁压进瓶中的呢?大家先想想,我们再来看一个实验。

师:【演示】这里有一个空易拉罐,先给它装少量水,再给它加热,请大家仔细观察。我把它放入水中,看看会发生什么?

师:出现了什么现象?

生:易拉罐被压扁了。

师:对,易拉罐发生了形变,是谁把罐子压扁了呢?以上现象产生的共同原因是什么呢?我们再来分析这几个实验:用力拉吸盘,吸盘没有被拉开。吸盘被谁压住了呢?

生:空气。

师:吸盘外面的空气对吸盘产生了一个压力或者说产生了一个压强使吸盘被压住了。鸡蛋上面有什么?

生:空气。

师:是谁把鸡蛋压进瓶内的呢?

生:空气。

师:可见鸡蛋上面的空气对鸡蛋产生了一个压力或者说产生了一个压强使鸡蛋被压进瓶内了。易拉罐外面有什么?

生:空气。

师:易拉罐向里发生了形变,说明易拉罐受到了什么?

生:力的作用。

师:这个力的施力物体是谁?

生:空气。

师:易拉罐外面的空气对易拉罐产生了一个压力或者说产生了一个压强使易拉罐发生了形变。这些现象说明了大气对浸在大气内的物体有压强,我们把这个压强叫做大气压强。

【赏析】教师从实验现象出发,直击事物本质。教师通过演示相同原理,但都“不可思议”的实验,用启发式教学方法,引导学生描述实验现象的同时,思考事物的本质。此举更好地实现了“过程与方法”的教学目标。教师通过不同实验的对比,阐述大气压强的施力物体是“空气”,以此加深学生的印象。本环节通过环环相扣的问答形式,层层递进地引导学生自主揭示出事物的本质。

【片段三】因势利导解疑惑,渐入佳境实验中

师:那么大气压强又是怎么产生的呢?我们先来复习一下液体压强的产生原因:液体有重力、具有流动性。大气有没有重力呢?

生:有。

师:有没有流动性?

生:有。

师:会不会产生压强?

生:会。

师:也就是说由于大气有重力,又具有流动性,所以大气对浸入大气中的物体有压强。

师:液体压强怎么计算呢?

生:p=ρgh。

(观看马德堡半球实验视频)

师:马德堡半球实验证明了大气压强的存在,刚才老师演示了很多实验证明大气压强的存在。 下面大家能不能用老师给大家准备的器材尝试下让乒乓球帮我们把管中的水堵住呢?

(学生分组实验)

师:为什么试管内的水在重力作用下不掉下来,谁在下面托住了呢?

生:空气。

师:那么再长一点的水柱大气压强能支撑吗?我们来试试。

【演示】用50厘米、100厘米、150厘米玻璃管及400厘米软管演示。

师:再长一点的呢?假设大气压能支撑H高的水柱,则大气压强p=ρgH,在这里气压转换成了液体压强,用到了转换的方法,有什么办法可以让H变小呢?请大家小组讨论一下。

师:哪个同学来解释一下?

生:我觉得在大气压强P一定的情况下,要减小H,就要用密度大的液体。

师:什么液体密度最大呢?

生:水银。

师:很棒,请坐下。

师:其实,很早托里拆利就做了这个实验。由于水银有毒,为了大家的健康,我们不方便现场做这个实验,所以我们用视频来替代。

(观看视频:托里拆利实验)

师:由于托里拆利实验装置不方便携带,科学家们又发明了各种气压计来测量大气压强。

(PPT观看:各种气压计)

师:我们可以用气压计方便地测量不同高度的气压。实验表明:随着高度的增加,气压越小。

(观看PPT)

【赏析】教师通过带领学生回顾旧知识——液体的压强,引导学生思考液体压强和气体压强的异同点,通过试验性的实验操作,引导学生思考用控制变量法影响大气压强的因素,感悟出水银气压计的测量原理,从而理解各类气压计的制作原理。教师通过恰到好处的多媒体技术的使用,为学生学习大气压知识提供了更直观的印象。

【片段四】拓展知识增视野,学以致用显真知

师:气压又会给我们的生活带来什么影响呢?我们再来看一个实验。

【演示】水的沸点跟大气压的关系。

师:老师这里有烧开的水,注意观察老师手的操作及烧瓶中的现象。请问:水沸腾需要什么条件?

生:温度达到沸点、持续吸收热量。

师:水由沸腾到不沸腾,说明了什么?

生:水的沸点升高了。

师:水由不沸腾到沸腾,又说明了什么?

生:水的沸点降低了。

师:这个实验说明,水的沸点随气压的减小而降低,随气压的增大而升高。高山上不容易煮熟食物就是这个原因。

师:大气压在我们生活、生产中又有哪些应用呢?大家来说说。

生:钢笔吸墨水、吸管吸饮料、注射器、抽水机……

师:我们来看看抽水机是怎么工作的。

(观看PPT)

师:当活塞上提时,外界大气压就把水给压上来了。

【赏析】李新在《为有源头活水来》中有言:“要结合实际工作和革命斗争的需要来学;学以致用;并且勤学苦学。”本部分是在前部分的“引入—感知—揭示”大气压的基础上的拓展和延伸,达到后半部分的课程理念,即:“从物理走向生活”。通过“生活—物理—生活”这样的回归方式,将素质教育真正落到实处,烘托氛围,让学生对生活更加热爱,同时也可以实现情感目标的升华。

【片段五】培优辅差于无声,巩固练习同提高

师:各小组积极完成以下试题,看哪组完成得又快又好。小组间可进行分工,每位同学完成一道题。

1.自来水笔(通常所说的钢笔)吸墨水时,用手捏橡皮管再松开,墨水就被吸进橡皮管里去。捏橡皮管的目的是 ;松开时,墨水在 的作用下进入橡皮管中。

2.氢气球上升到一定高度时往往会自动破裂掉,其原因是( )。

A.高空中温度低,气球被冻裂

B.高空中气压大,气球被压破

C.高空中阳光强,气球因温度高而膨胀、破裂

D.高空中气压小,气球向外膨胀而破裂

3.下列事例中,利用大气压作用的是( )

A.水往低处流

B.医生用针筒把药水推入病人肌肉中

C.用吸管吸饮料

D.潜水员要穿特制的抗压潜水服

4.在标准气压下,一个长宽都是20厘米,高10厘米的方纸盒,表面共受压力 牛,纸盒在此压力下没有压瘪的原因是 。

5.如图所示 ,利用托里拆利实验装置测量大气压强时,当玻璃管内的水银柱稳定后,在玻璃管的顶部穿一小孔,那么管内的水银液面将( )

A.保持不变

B.逐渐下降,最终与管外液面相平

C.逐渐上升,最终从小孔中流出

D.稍微下降一些

【赏析】本部分教师设置不同难易程度的课堂练习,体现了循序渐进的教育原则;组织不同的学生完成不同的题目,体现了因材施教的教育原则。如此,让不同学习水平的学生都有一定的获得感,这样可激发学生个体的求知欲和小组的团队协作意识。在不同层次和角度上,都将“以学生为本”的教育理念渗透得淋漓尽致。

于循序中“渐”真知,本节课始终坚持循序渐进的原则,教师通过对托里拆利实验原理进行分析,使学生掌握推理的方法,渗透出了等效思想。通过马德堡半球实验的学习,使学生爱科学。对托里拆利实验原理的学习,使学生体会理性思维的成就。通过启发引导,教师演示和学生分组实验等方式,让学生了解大气压的存在,展示托里拆利实验原理,培养了学生观察、分析、归纳、动手实验和应用所学知识解决实际问题的能力。

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