物理实验探究实录基于核心素养的初中
2019-02-20
文/广州市番禺区市桥侨联中学
“大气压”新课的引入开始了，我改变了以往由老师做实验、学生观察的方法，给每个学生发一个小皮碗，说：“大家玩一玩这个皮碗，看谁会玩；玩的过程中你能发现什么？”
每个学生都在玩，能有东西在上课玩，使他们感到兴奋和激动。
“它是一个吸盘，可以吸桌子。”
“要挤出里面的空气才能吸。”
“可以吸书皮，但不吸书里面的纸。”
“从边上撬开一点边就能拨开。”
“放一些水可以吸的快一些。”
“可以吸到玻璃上，还可以在吸盘上挂书包。”
“两只皮碗对在一起，也拉不开。”
学生都以为是“吸”上去的，我就问：“它为什么能吸上？有时又吸不上？”没有预习的学生答不上来，学生把求知的目光转向老师。我让大家看我做实验：一个杯子盛满水，用一张纸片盖上后，问：“我把这个杯子倒转，口和纸片在下面，会怎样？”有些学生说会漏水。当我做完后水不会漏下来，学生很兴奋。我趁机问学生：“谁压住了纸片，为什么水不把纸片压下来，还有什么东西向上压纸片？”学生答：“只有空气了。”
“这是大气压。空气和水类似，由于流动性，使它内部向各个方向都有压强，大气层不均匀，又与水不相同。”
“这里有一个铁做的半球，把里面的空气抽出来，马就拉不开了，谁上来试试？”学生争先恐后都要上来试，我叫了3位学生上台做，两个人拉不开，四个人拉不开，六个也拉不开。学生提出问题：“大气压很大，到底大气压的数值是多少？”学生的学习兴趣越来越高。
大气压到底有多大呢？大家做实验看，一个小杯子在大盆里装满水，倒立杯子的底部和中部离开水面(杯口在水里)，水充满了杯子。问：再把杯子换成量筒，水会怎样？(实验证实充满。)有什么问题吗？你发现了什么问题。
有的说：两次都充满水。
有的说：没有充满(杯子里有空气)。
有一个学生说：水面会下降。(量筒底部有个破洞)。
我说，大家认真观察一下，相互比较，为什么有不同的结果？
学生发现：如果量筒里漏进空气，水不满，但水也不会流出来。
那位学生找出水下降的原因：量筒的底部有一个小洞，当空气进入量筒时，水面下降。
如果没有空气进入量筒，量筒也不破洞，那么如果这个量筒无限长，它会充满水吗？学生说：不会压那么高吧？我问：如果把水换成酒精会怎样？换成其他液体会怎样？打开液体密度表，用什么液体做，会压的高，什么液体会低？学生找到了水银。我说有一个著名的实验测出了大气压的数值，就是用水银做的，但是由于水银有毒，不能给大家做，只能在多媒体投影上看托里拆利实验影片。大气压能把水银压760mm高，大家计算这么高的水银有多大的压强？计算后得到十万帕左右。
继续启发学生应用所学知识解释身边的现象：
我拿一个大试管里盛水后，里面套一个小试管，反转口向下，当水流下来时，小试管向上走，我问：“为什么试管向上走？”——大气压。
我拿出一个大吸盘(吸下水道的吸盘)问：“干什么用？”
做一个气球被大气压压进烧瓶的实验(用气球代替课本的鸡蛋实验更有动感)。
你们能提出来一些生活中利用大气压例子吗？
“喝纸盒饮料时纸盒会被压瘪。”
“用吸管吸饮料。”
“打针的针管吸药水。”
“钢笔吸墨水。”
“皮碗衣钩可以挂衣服。”
“吸尘器。”
“向封闭的饮料盒里吹气也可以吸。”
接着我再问：“刚才大家提了很多建议，谁能解释这些现象吗？说一个现象再用所学知识讲解”。
“用刚才做的皮碗吸窗户的玻璃，把皮碗里面的空气挤出来，里面没有空气，外面有大气压，就把它紧紧地压上了。”
“用吸管吸走里面的空气，外面的大气压就把饮料压进嘴里。”
“向纸盒饮料吹气，里面的气压大于外面的大气压，也能把饮料压进嘴里。”
——学生不但会解释大气压的现象，而且把知识扩展了。
最后我总结说：“你们的观察力很好，以后的几节课里，我们再继续探讨。还有很多问题，例如高山上的气体多少？高山上气压如何？人是如何呼吸的？高山上煮鸡蛋能熟吗？打气筒怎样打气？等等，都是我们将要学习的知识，我们以后继续发现和分析生活中的现象。希望大家继续努力，到上高中、大学时都有更新更多的发现。”
