時間：2022-12-24 00:04:46
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摘要：物理是一門以實驗為基礎的科學，生動的創新實驗能極大的激發學生好奇心和求知欲，調動學生探究積極性，同時也能培養學生的創新精神和創新能力。本文以《大氣壓強》這節課為例，介紹了幾個創新實驗，并提出實驗創新的設計思路。
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關鍵詞：大氣壓強；實驗；創新設計
首先是對覆杯實驗的兩個改進，覆杯實驗直觀的說明了大氣壓的存在，實驗簡單易做是很多教師在課堂演示環節常做的實驗，但多年來大部分教師只是按照教材中的方法將實驗演示一遍，缺乏創新，對于現在的學生而言已經很少出現老師預料中的詫異和驚奇。由于這個實驗主要說明了大氣壓的存在，而對于大氣向各個方向都有壓強演示則不容易成功，因此根據現在孩子的身心特點，對這個實驗做了一點改進，改進方法一：實驗器材是：果凍杯、硬塑料片（一面固定一段棉線），水。實驗過程是：
（1）將果凍杯灌滿水，用塑料片把果凍杯杯口蓋住，一只手拿住杯子底部，另一只手壓住杯口上的明信片，迅速將杯子翻轉過來，塑料片不會掉下來，說明了大氣壓的存在。
（2）將杯子在手中正放，用手將塑料片上的棉線提起，觀察杯子竟然沒有脫落，被塑料片提了起來，這個實驗效果出乎學生的意料，學生會對大氣壓的大小和方向產生極大的學習興趣，從而有利于后面內容的學習。這些小的改進實驗器材來源于生活，隨手可得，讓學生感受物理就在我們身邊。
對覆杯實驗改進二：
需要的實驗器材是，一個飲料瓶，一個乒乓球，燒杯和水。實驗過程：
（1）將乒乓球置于空飲料瓶口，倒置觀察乒乓球由于受到重力作用掉下來。
（2）將飲料瓶灌滿水，再將乒乓球放在瓶口，倒置觀察乒乓球不會掉下來，說明了大氣對乒乓球有一個向上托的力，證明了大氣壓強的存在。
（3）將飲料瓶旋轉，觀察在任意方向乒乓球均不會掉下來，說明了大氣向各個方向都有壓強。
本實驗的創新點：實驗器材來自日常生活，實驗簡單易做，成功率高，學生在玩中就了解了大氣壓的存在并且認識到大氣壓類似液體壓強一樣，向各個方向都有壓強，效果好。
在以前的教學過程中，我用實驗室配發的馬德堡半球模擬儀器做試驗，將兩個半球對在一起，然后用抽氣機將中間的空氣抽出，這需要較長的時間；由于儀器老化，半球的密封性變差，使得球內的空氣也不易抽盡，導致學生在拉球時不用費很大的力就把半球拉開了，有時因為密封的問題半球內的空氣抽了很長時間，學生用手一提，兩個半球就分開了；實驗成功率不高，不能反映大氣壓有很大壓力的物理事實；而且成本高，不宜做學生實驗。因此在教學過程中我們一直想對這個實驗做一些改進，比如如何解決密封性的問題，但是效果一直不好，現在采用以下的方法，簡單方便，很好地說明了大氣壓是很大的這樣的一個物理事實。
本演示實驗需要的實驗儀器是：兩個同樣大小的不銹鋼碗，兩個帶拉鉤的吸盤，硬紙板或為厚度為2mm左右的塑料密封圈，繩子，餐巾紙。具體的實驗過程是：
（1）塑料密封圈置于碗的邊沿，將餐巾紙放入碗內。
（2）將餐巾紙點燃，當燃燒最旺時將另一只碗緊扣在這只碗上。
（3）用濕抹布給碗降溫，待碗的溫度降到人手感覺不燙的時候，把吸盤吸在碗的底部。
（4）請兩個同學用吸盤上的繩子向左右兩邊用力拉，體驗大氣壓的大小。
這個演示實驗的目的是：說明大氣壓強的存在，感受大氣壓力的大小。
實驗原理是：紙張燃燒消耗了密封碗中的氧氣，并排出了一部分空氣，火熄滅后，空氣的溫度下降，因為空氣具有隨著溫度的下降而收縮的性質，所以碗內部壓強小于外部大氣壓，內外形成壓強差，壓力差。
這個實驗的創新在于：
（1）取材簡單，都是生活中常見的物品，體現了從生活走向物理；
（2）容易操作，相對于實驗室配發的模擬馬德堡半球實驗儀器成本低，成功率高。
關鍵詞：實驗教學；課堂效率；探究
中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A文章編號：1003-6148(2008)1(X)-0027-3
設計合適的實驗教學，能使課堂教學達到事半功倍的效果。那么，課堂教學中如何選取，設計合適的演示實驗和學生實驗呢？下面結合《大氣壓強》教學實例談談如何組織實驗教學來提高課堂教學效率：
1 設計好演示實驗創設情境引入新課題
教育學和心理學為我們指明了學習活動的第一導向――興趣，教師應盡可能設計演示實驗創設情境引入新課題，引導和誘發學生學習科學的濃厚興趣，使學生產生強烈的求知欲望，從而產生學習動力，積極主動參與學習活動。
由于各種各樣的原因，中學生普遍存在生活經驗不足，實踐經驗缺乏等特點，因此對抽象的概念，規律的形成與理解，往往存在著不同程度的困難，這就需要教師在課堂上做好演示實驗進行補償。
當然，有時學生獲得的直接經驗是片面的，甚至是錯誤的。利用這一特點，我們設計演示實驗時，可以有意識的制造一些陷阱，讓學生產生認知沖突，引發思考，然后引導學生對此做具體的分析和處理，以加深學生的印象，更有效的完成教學目標。
案例1 在《大氣壓強》一節的課堂教學中，為了引出大氣壓強的存在，通常采用“倒杯實驗，玻璃注射器的活塞為什么沒有被鉤碼拉下來”等實驗來展開教學。可是，在實際實驗中還是存在著一些問題需要反思，如：在做倒杯實驗時，要求玻璃杯不能太大，紙片軟硬要適度，玻璃杯中不能進入空氣，翻轉過來時動作要迅速等，否則成功率較低；而玻璃注射器的活塞為什么沒有被鉤碼拉下來實驗，則較容易使學生產生錯覺――注射器活塞對鉤碼向上的拉力來自活塞與注射器外殼之間的摩擦力。我設計了這樣的演示實驗：
1、器材：一杯水（染成紅色），一個空杯，一個膠頭（或橡皮套），一根玻璃管（兩端開口，粗細均勻，長20cm，內徑約5～10mm均可）
2、演示過程
演示1：出示玻璃管，將空杯置于管的正下方，然后向管內倒水，可看到水從管底流出。
演示2：左手拿管，并且用食指緊緊堵住玻璃管的下端，仍然向管內注入水，至滿（見圖1）。
教師提問：為什么水不會從下面流出？
學生微笑，齊答：因為管底被手指堵住了。筆者肯定學生的回答，并指出：由于管底被手指堵住，所以手指對管內的水產生向上的壓強，支承住了水柱。接著置疑：若此時將管倒拿，使其開口端朝下，水會不會流出？學生紛紛猜測，形成懸念。
演示3：左手拿管不變，同時用右手中指抵住玻璃管的上口，然后將管倒置，（倒置過程中，手指不要松開）。接著故意緩慢移開右手指，使下面的管口露出。這時可見紅色水柱并沒有流出來！（見圖2）
學生大吃一驚！教師自言自語：咦，為什么水沒有流出來呢？（可用左手倒拿著管，夸張地放到眼底瞧一瞧）難道管里的水突然沒有了重力嗎？難道是老師會氣功，‘發功’將管內的水吸住了嗎？
學生輕笑，同時產生了想獲知正確答案的強烈欲望。
啟發：雖然我們看不見管口有物堵住它，但管口附近是不是任何物體都沒有呢？
學生茅塞頓開――有空氣存在。
因勢利導：在管口四周存在著我們看不見的大量空氣，這些氣體起到了手指的作用，堵住了管口，使管內的水竟然無可奈何地呆在里面。這說明了這些大氣對管底的水面有向上的壓強，支承著水柱。
這時，仍有學生半信半疑，可進一步說明：因為現在管內的水只有下面受到了大氣壓強的支承作用，所以很難流出；但如果同時有大氣作用在管的上水面，那么上、下作用的氣壓相互抵消，水就會在重力作用下流出來。
松開左手食指，水應聲落下。（學生開始相信大氣有壓強）
演示4：改用膠頭，套住玻璃管的一端，再做一遍，同樣獲得滿意效果。
至此，學生對空氣有壓強已深信不疑。可以十分順暢地進行后面的教學。
在這個課題的引如過程中，有意識的通過演示1和演示2設置了一個感知陷阱，再通過演示3引起學生的認知沖突，使學生的認知過程一波三折，加深可印象，取得了一個了非常好的教學效果，同時體現了規律形成過程的曲折性和挑戰性。試想，如果這里設計演示實驗時，直接演示實驗3和實驗4，也可以切入課題，但相比之下，效果就要欠缺一些了。
因此，在課堂教學中，采用怎樣的演示實驗來引入課題，是需要仔細切磋和推敲的。
2 設計演示實驗使學生加深對科學概念的理解
科學概念大多比較抽象，學生不易理解。在教學過程中教師可以設計演示實驗使學生由形象思維過渡到抽象思維，從而加深對科學概念的理解，運用所學知識解釋實驗現象，培養學生理論聯系實際和分析問題、解決問題的能力。
案例2 仍以《大氣壓強》一節的課堂教學為例，為加深對大氣對各個方向都有壓強的理解，我設計了這樣的演示實驗：
演示5：玻璃杯裝滿水用紙片擋住，倒立玻璃杯，紙片不脫落，如圖1，說明向上有大氣壓。
演示6：向下．將剝了殼的熟雞蛋塞住剛燒過酒精棉球的廣口瓶口，很快雞蛋就被壓進廣口瓶中，如圖2，說明向下有大氣壓。
演示7：取一只透明的玻璃瓶，塞子上插一根兩端開口的直玻璃管和一根直角彎管，在直管的下端扎一只未充氣的彩色小氣球．如圖3所示．當用抽氣機從直角彎管上抽去瓶內空氣時，瓶內彩色小氣球被逐漸“吹”大．當取下抽氣機時，彩色小氣球恢復原狀．試對以上現象做出科學的解釋。
學生分析后教師小結：當瓶內空氣被抽出時，瓶內氣體壓強逐漸減小，氣球通過直玻璃管和大氣相通，使小氣球內大氣壓強大于小氣球外（瓶內）的氣體的壓強。在大氣壓的作用下將小氣球“吹”大。當取下抽氣機時，空氣進入瓶內，使瓶內、外壓強都相等，都等于大氣壓強．小氣球在彈力作用下又恢復原狀。“吹”脹氣球的實驗可說明大氣向各個方向都有壓強，而且向各個方向的壓強都相等。
建構主義認為，學習并不是簡單的信息積累，更重要的是新舊知識經驗的相互作用以及由此而引發的認知結構的重組。也就是說，學習是學生的經驗體系在一定環境中自內而外的“生長”，它首先要以學習者原有的知識經驗為基礎實現知識的建構。按照奧蘇貝爾的觀點，新知識只有在認識系統中找到與之相關聯的舊知識作為“固定點”，并在固定點的基礎上，促使新舊知識之間相互作用，才能使新知識納入舊知識系統而獲得意義，固定點是否清晰，是否具有較強的固定力是實現高效建構的關鍵。在本案例中，大氣向各個方向都有壓強是建立在液體向各個方向都有壓強的基礎上學習的，是一種基于舊知識的知識建構，教師在這里首先要把液體壓強的特點點明，使“固定點”更清晰，有利于同化新知識。通過以上演示實驗，不僅加深了對所學知識的理解，還可以提高學生探索自然現象和日常生活中的科學規律的興趣，并使得課堂效果更有活力。
3 改驗證式實驗為探究式實驗，注重過程，注重體驗。
課本中的演示實驗很多是驗證式實驗，缺少啟發性。我們將其中某些和學生已有知識關系密切的演示實驗改探究式演示實驗，引導學生通過設想、觀察、分析、歸納而得出新概念、反應或原理。
案例3 對《大氣壓強》中的大氣壓強的大小與氣體的流速的關系的教學，我就采用了如下方法：
問：看到的這幅圖片（一幅有關火車看臺的圖片），你能提出一些問題來嗎？老師有一個問題：在火車的站臺上，標有一道平行于鐵軌的直線。當列車駛過時，不允許旅客站在這條線內，以保證人體與鐵軌離開足夠的距離。你知道這是為什么嗎？
要解釋這個問題，就讓我們一起來做幾個探究實驗吧！
【實驗】研究氣流的流速與壓強的關系
（1）找一條薄紙帶，捏住紙的一端，讓紙自然下垂，當你用嘴朝水平方向吹氣時，你會發現什么現象？若改變吹氣的力量和速度，紙帶會發生什么變化？
現象：紙向上飄起
（2）找兩張相同的薄紙，用手捏住兩張紙的一端，讓兩張紙自然下垂，相距3－5厘米，并使兩張紙保持平行。沿兩張紙的中間向下吹氣時，猜測會出現的現象。試一試，結果與你的猜測相同嗎？
學生猜測：紙條會被氣流向兩邊吹開
現象：當吹氣時，兩紙條反而向中間合攏
分析：吹氣時紙條為什么會向中間合攏呢？
肯定是紙條受到了力的作用，而且力的方向是指向內側。那么是什么物體施與紙條力的作用呢？我們分析一下：與紙條接觸的只有空氣。吹氣前，兩條紙互相平行，保持一定的間距，沒有吸引和推斥，表明它們受到外側和內側的力互相平衡；吹氣時，兩條紙相互靠近。紙條外側的氣體壓強沒有發生變化，說明是紙條內側的氣體壓強變小了。吹氣時與不吹氣時有什么不同嗎？兩紙條內側的氣體的流速較大。
可見，氣體流速的改變，改變了氣體的壓強；而且是氣體的流速越大，壓強越小。
問：現在你能解釋在火車站的站臺上，人為什么要與行駛的列車保持適當距離了嗎？
行駛的火車和人之間的氣流速度大，壓強變小。人外側的大氣壓大于火車和人之間的氣壓。這種情況下，會使人大氣壓擠到火車前，這樣非常危險。
【實驗】把一支玻璃管插入水中，當用另一支玻璃管對著它的上端吹氣時，有什么現象？試一試，怎樣對此現象作出解釋。
現象：有水從管口吹出。
解釋：玻璃管的上端氣流速度大，壓強小（小于大氣壓）。所以玻璃管中的水在大氣壓的作用下從管口出來。
【實驗】紙飛機機翼上升實驗
我們發現：空氣流到機翼前緣后，分成上下兩股氣流，分別沿機翼的上下表面流過，在機翼后緣又重新匯合向后流去。機翼的上表面凸起，使流速加快，壓強減小；而機翼的下表面流速小，壓強增大。于是在機翼的上下表面出現了壓強差，就有了壓力差，這成為飛機上升的動力。當升力大機重力的時候，飛機就可以升空了。
幾次對比，讓學生分析、討論，充分調動學生學習的積極性，使實驗結論合情合理地被推導出來，得出大氣壓強與氣體流速的關系，全體學生都留下了深刻的印象。
從生動的直觀到抽象的思維是認識的基本規律。由于科學教學中部分內容比較抽象，而學生又缺乏相應的感性認識，不少疑難問題很難給學生一個滿意的解答。心理學研究表明：青少年兒童思維形式是以具體形象思維為主。而這種形象思維是借助對客觀事物的表象而產生的，如果離開了客觀實際，表象豈不成了無源之水、無木之本？所以“體驗”之法就是讓學生親自體驗問題的情境，獲得豐富的直接經驗。體驗的方式很多，如摸一摸、掂一掂、聞一聞、壓一壓、推一推等，主要是讓學生經歷一個過程，得到深切的感受和體驗，這種感受和體驗是聽和看所無法替代的，可以彌補聽、看的不足。以上案例中先用一張紙、兩張紙這樣簡單的教具吹一吹，就可以讓學生體驗并得出大氣壓強與氣體流速的關系，然后通過做紙飛機機翼上升、吹蠟燭、吹不下來的乒乓球、打乒乓球時香蕉球的發法等日常生活中玩過的實驗，既可以加深理解，又可以解答學生的疑難問題，還可以培養學生探究性學習的良好習慣。
總之，作為一名科學教師，應該為如何提高學生的學習興趣，領會科學研究的基本方法做出努力。而科學課堂上，最能吸引學生的正是生動有趣的科學實驗。成功完美的演示實驗和學生實驗有助于引導學生在觀察、實驗的基礎上，用分析、比較、抽象、概括等科學方法揭示出事物的本質屬性，建立概念，形成規律，再回到實踐中去檢驗、運用和發展。同時加強學生對基本實驗方法的遷移和靈活運用能力的訓練，多角度、全方面地讓科學實驗教學提高到一個新的水平。
參考文獻：
［1］耿瑞艷主編,《中學理科教學與實驗》，東北師范大學出版社，1999.12
［2］關文信主編，《新課程理念與初中物理課堂教學實施》，首都師范大學出版社，2003.5
［3］蔣金山, 試論物理演示實驗的教學改革，《實驗教學與裝備》，2005.4
【關鍵詞】簡單；大氣壓強；環保創新思維；廢舊品
0 引言
課堂教學是學生在教師的組織與指導下，通過多種教學活動完成一定得教學任務的過程。[1]而物理實驗已經漸漸演變成現代物理課堂教學的重要方式之一，教育創新成為我們國家所重視的一大工程，在教育方面的投入也明顯呈上升趨勢，因此對于這樣的好機會，孩子們都應該更著重創新能力的培養。如何創新地將前人的經驗，去其糟粕，取其精華，才能節約成本而等效地達到相同的目的。與此同時我們還要將這種思維的創新與自然相聯系，必須以綠色環保、無公害為宗旨，或者是指將對環境污染降到最低，這就是我們的創新。
在我們的生活中，創新思維對于我們當代學生來說是不可或缺的，創新是要讓你改進的事物更加簡潔易懂，讓大眾覺得操作方便還得應大眾所需，可是如今許多中學生僅僅知道學習書本上的知識，卻忽略了實驗的重要性，或者說由于學校實驗器材的不完備，導致有些地方的學生根本沒有機會去接觸實驗，對相關知識點死記硬背，這樣不僅對學生對于知識的理解斷章取義，而且阻礙了學生們去發揮自己的創新思維，畢竟一切理論知識都是建立在實踐操作基礎之上的，只有通過實驗才能證明其正確性和可行性，所以學生只有自己動手去驗證才能更深刻的理解知識，從而將其運用于實際生活中。
鑒于此，我們通過將回收的廢舊品制成簡單器材設計大氣壓強實驗，讓學生通過簡單的實驗去親自證明理論的正確性，通過實驗的演示去激發學生的創新思維和想象力。由于實驗器材方便簡潔易于收集，所以更能幫助同學們在生活中去尋找實驗，在實驗中去體驗生活的奇妙。
1 教具設計
1.1 教具簡介
生活平底盤子一個、玻璃水杯一個、自來水、紅（藍、黑）墨水、蠟燭一根、打火機（火柴）、小刀、硬幣一枚等組成
1.2 實驗演示
首先將一枚硬幣放入一個平底盤中，再往盤中加入一定量的自來水，要求淹沒紐扣，然后再往盤中滴入紅墨水少許（為使實驗現象更明顯，可以稍微多加一些），接下來用小刀截取一小段蠟燭，將其放入準備好的玻璃杯中，并用蠟油固定在玻璃杯底，再點燃它。待蠟燭燃燒至杯壁稍微發燙時（位使實驗效果明顯，可以稍微燙一點兒），迅速將其倒扣入盤中，要求玻璃杯口邊緣壓著紐扣。
可以發現，在倒扣入盤中的瞬間，蠟燭熄滅，慢慢地杯外盤中的液面下降，盤中的水越來越少，而玻璃杯中的液面卻慢慢地上升，如圖1，最后會發現盤中的水幾乎全部被吸入到玻璃杯中，如圖2。
1.3 實驗分析
通過實驗我們可以了解到，當蠟燭在玻璃杯中不斷燃燒時，杯中空氣受熱膨脹，當玻璃杯被倒扣入盤中后，空氣的缺少導致蠟燭熄滅，此時空氣溫度也會慢慢降低，在杯中空氣體積不變、重力加速度也不變的情況下，空氣密度降低，由初中物理計算液體壓強的公式P=ρgv可知，杯內大氣壓強會逐漸減小，由于大氣壓平衡，要維持杯內杯外壓強相等，所以杯內液面上升以達到杯內空氣體積減小，空氣密度上升，增加杯內壓強的目的，所以盤中水被吸收到玻璃杯中，會產生這樣的現象都是大氣壓強存在的表現。
2 總結
物理實驗既是一種教與學的方式，又是學生必須掌握的學習內容和科學方法；物理實驗促進學生正確地理解物理概念、規律和方法，激發學生對自然科學的熱愛有著獨特的魅力和力量。[2]通過空氣壓強的實驗設計及實現，可以得出中學有些物理實驗并不是都需要昂貴精密的設備和器材才能去完成，在我們身邊的一些廢棄回收物也可以組裝完成許多重要且有趣的物理實驗，這樣不僅將生活中的廢棄物變廢為寶，達到環保的目的，而且可以幫助學生理解知識，更方便容易地接觸實驗，親手做實驗。不再為昂貴的實驗器材而擔憂（針對小型物理實驗）。
創新型物理實驗對學生來說不僅實驗器材收集容易，而且方便學生理解，更能增加學生對知識的興趣，加深對知識的印象，學生通過自己動手，自己總結出來的結果是最深刻的，所以，理論與實踐的結合往往會達到事半功倍的效果。學生在動手做實驗的過程中難免會遇到很多困難，這樣的教學方式也能激發學生發現問題，解決問題，提高學生自主學習能力，這也是當代教學的發展趨勢，只有適應這種趨勢，才能更好的發揮學生的潛力，提高學生學習的靈活度，提高學生的創新意識。簡單的實驗模型不僅老師講解起來方便，學生也容易理解，也容易去做，所以，簡化是我們繼續研究的對象，希望通過簡單的實驗器材達到更深刻理解知識的效果。
【參考文獻】
一、對照實驗的含義及其重要性
人們為了探索研究對象的某種性質是否存在或預測某種事物的發展變化，設計實驗組和對照組，并做到兩者除了研究內容外其他條件一致，最后通過對產生的不同結果的分析得出相關結論，這樣的實驗稱為對照試驗，又稱為對比實驗。實驗是人類探索未知世界的有效手段之一，也是初中生進行科學探究、了解未知世界的主要方法，按實驗在科學認識中的作用，科學實驗可分為析因實驗、對照實驗、模擬實驗。在初中七至九年級的物理教材中，對照實驗有舉足輕重的地位。對照實驗教學的有效開展，是培養學生探究技能的重要途徑之一。
二、對照實驗在本節課中的應用及評析
1.導入實驗的對照――礦泉水瓶和易拉罐
［實驗過程］
（1）礦泉水瓶中倒滿溫水，再將溫水倒盡，旋緊瓶蓋，進行冷卻，學生觀察。
（2）易拉罐中倒入少量的熱水，用酒精燈加熱，待瓶口出現大量白氣時，撤掉酒精燈，冷卻，學生觀察。
［實驗現象］
（1）礦泉水瓶變癟了，發生形變。
（2）易拉罐變癟了，也發生了形變。
［實驗分析］該實驗是兩個同種性質的實驗，第一個實驗是為了說明并不是溫水的作用使其發生形變，從而為第二個實驗做一個鋪墊，使學生回答出排除水使其發生形變這樣一個答案，直接進入主題。
2.驗證實驗對照――覆杯實驗
［實驗過程］（一次性塑料杯）
（1）杯中無水，用硬卡片蓋住杯口，倒置觀察現象。
（2）杯中半杯水，用硬卡片蓋住杯口，倒置觀察現象。
（3）杯中裝滿水，用硬卡片蓋住杯口，倒置觀察現象。
（4）杯中裝滿水，用硬卡片蓋住杯口，倒置，在杯底戳一小孔，觀察現象。
［實驗現象］
（1）紙片掉下來了。
（2）紙片和水一塊掉下來。
（3）紙片和水都沒有掉下來。
（4）紙片和水都掉下來。
［實驗分析］這是多組對照實驗，其中（1）是其他實驗的一個對照對象，意在說明在重力作用下，物體應下落。（2）和（3）的比較是為了說明“粘”還是“托”。（3）和（4）是突破難點，水是被大氣壓托住的，但為了說明大氣壓的存在，我們通常是使一側大氣壓變小或排盡。讓同學了解其中的道理，老師不需要做過多的說明。此多組對照實驗可根據需要，在課堂上選擇其中的某一組說明問題。此實驗開啟了學生的思維之窗，在老師的引導和鼓勵下，學生敢于突發奇想，敢于獨辟蹊徑，敢于標新立異，從多方位、多角度、多層次進行想象、比較、實驗，使課堂呈現出積極思考、百家爭鳴的生動景象，打開了學生的思維視角，拓展了他們的思維。
3.馬德堡半球實驗――男女對比實驗
［實驗過程］
（1）女生拉動未排盡空氣的兩個塑料半球，學生觀察。
（2）男生拉動基本排盡空氣的兩個塑料半球，學生觀察。
［實驗現象］
（1）女生很容易將半球拉開。
（2）男生費了很大的勁，也沒將半球拉開。
［實驗分析］這兩個對比實驗生動、形象，具有可操作性，既驗證了大氣存在壓強，又能說明大氣壓很大，為過渡到下面測量大氣壓值打下伏筆。學生在此實驗過程中，明顯感覺到物理知識的魅力，激發了學生學習物理的興趣，更好地幫助學生理解和掌握科學知識和技能。
實驗是科學研究的基本方法，探究性實驗大多能按照對照性原則進行實驗。教師在實驗過程中要充分運用課本資源和生活資源，通過對照實驗培養學生的學習興趣，啟發他們學習的主動性，使其形成實事求是的科學態度，認識科學實驗的基本方法，培養學生的科學精神、創新精神、創造能力和實驗設計能力。以上的幾組對照實驗我都是本著這樣的想法，讓學生產生思維沖突，激發起學生的學習興趣。新教材有許多對照實驗，扎扎實實搞好對照性實驗教學，是培養學生科學素質的有效途徑和方法。
參考文獻：
［1］運用對照實驗有效提高學生科學探究能力.中學物理.2010（1）.
大氣壓強與生產、生活有著密切的關系，它是無處不有，無處不在；離開了它，將一事無成，人也無法生活，本文從以下幾個方面談談對大氣壓強的正確認識與理解。
一、大氣壓的概念
1.大氣壓的定義：大氣和液體一樣，內部也有壓強，大氣對浸在其中的物體的壓強叫做大氣壓強，簡稱大氣壓。
2.大氣壓產生的原因：包圍地球的空氣受到重力的作用，而且能夠流動，因而空氣向各個方向都有壓強。
3.大氣壓是客觀存在的，地球周圍被一層很厚的空氣包圍著。包圍地球的空氣層叫大氣層，大氣層由許多空氣分子組成，而氣體分子總是在不停的做無規則運動，這種運動將使氣體均勻分布在它所能到達的整個空間，也就是說大氣壓本應該充滿到整個宇宙空間，但由于重力作用，空氣分子將聚集在地面附近，這兩種相反的趨勢達到平衡，形成了穩定的大氣層，我們生活在大氣的最低層，大氣由于受到重力作用，所以也像液體對浸在其中的物體產生壓強一樣，空氣對浸在它里面的物體也要產生壓強，這個壓強叫做大氣壓強。
人們通過一系列的觀察和研究確信了大氣壓的存在，其中著名的馬德堡半球實驗不但證明了大氣壓的存在，而且有力的證明了大氣壓強是很大的，由于人體內的壓強跟大氣壓幾乎相等，所以我們感覺不到大氣強的存大。
二、托里拆利實驗
1.托里拆利實驗準確地定了大壓強的值。測量中玻璃管內的水銀住產生的壓強只跟水銀柱的高度有關，與水銀柱的粗細、玻璃管是否豎直、管內水銀面與管頂的距離均沒有關系，這個結論可以由液體內部壓強公式得出。
2.托里拆利實驗的設計思想：讓大氣壓來支持水銀柱，玻璃管內的水銀柱上方是真空，看大氣壓最多能支持多高的水銀柱，當水銀柱靜止時，大氣壓強與水銀柱產生壓強相等，由P=j水銀gh計算大氣壓的值（h這管內水銀柱的高度）。托里拆利實驗的設計思想就是不能用公式計算的大氣壓轉換為等值的水銀柱壓強。
大氣壓不能用公式P=j空氣gh計算的主要原因是空氣密度隨著高度和氣溫的變化而變化，不是定值，并且無自由面，h無法確定。
4.托里拆利實驗的原理分析：由于玻璃內水銀面上方是真空的，而管外水銀面上方受到大氣壓強的作用，這時管內的水銀面不再下降，管內的水銀柱靜止，因此，在管內與管外水銀面相平處的液片上下兩個面所受到的壓強相等，即玻璃內水銀面的壓強跟大氣對管外水銀面的壓強相等。可見這個水銀柱產生的壓強就等于大氣壓強。
5.托里拆利實驗思考：觀察托里拆利實驗所用的實驗器材、實驗方法和實驗過程時，有幾個問題值得認真去思考的：（1）怎樣才能使玻璃管內水銀柱上方是真空？（2）這什么實驗用水銀而不用水或其它液體？（3）為什么要用長1米的玻璃管？（4）當玻璃管傾斜時，為什么管內的水銀柱會變長，而管內外的水銀柱高度差卻保持不變？（5）若實驗時管內漏進了空氣對測量大氣壓有什么影響？以上問題，對培養物理思維方法，認識物理規律，掌握實驗操作技能技巧，深刻體會觀察和實驗的重要性都很有意義。
三、大氣壓的值的單位
1.通常把760mm的高的水銀柱所產生的壓強值叫做標準大氣壓。
四、大氣壓的測量工具
測量大氣壓的工具叫做氣壓計。托里拆利實驗的裝置就是一個水銀氣壓計，它測量結果準確，但攜帶不方便。實際常用的氣壓計是金屬盒氣壓計，它是利用氣壓變化時，金屬盒厚度及其中彈簧片彎曲程度隨之變化的原理來測量大氣壓的值，這種氣壓計還可以做成高度計。
五、大氣壓的變化
1.大氣壓的值不是固定不變的，大氣壓隨著海拔高度、溫度、空氣濕度等因素的變化而變化。
2.實驗表明：大氣壓隨海拔高度的增加而減小，但不是均勻減小，因為離地面越高，空氣越稀薄，空氣的密度越小，因此大氣壓隨海拔高度減小是不均勻的，越高，大氣壓隨高度減小的越慢。在海拔2千米以內，空氣密度的變化可近似認為是均勻的，所以這可近似認為每升高12米，大氣壓降低1毫米水銀柱，約133帕。
3.大氣壓隨天氣的變化而變化
冬天的氣溫低，氣體的體積收縮，而夏天氣溫高，氣體膨脹，使體積變大，這就造成了冬天空氣密度大于夏天空氣密度，因此冬天大氣壓大于夏天大氣壓。
4.大氣壓隨溫度的變化而變化：一般地說，晴天的大氣壓高于陰天的大氣壓。
六、大氣壓與空氣流速的關系
空氣流速越大的地方大氣壓越小，空氣流速越小的地方大氣壓越大。飛機就是利用這個原理獲得升力的。
七、大氣壓強的應用實例
1.知識與技能
（1）通過實驗觀察，體驗大氣壓強是客觀存在；
（2）了解測量大氣壓強的實驗―托里拆利實驗；
（3）了解大氣壓強的大小和單位。
（4）了解大氣壓強與體積、高度、沸點、天氣的變化關系。
（5）了解生活中利用大氣壓的實例.
2.過程和方法
（1）通過觀察一些實驗現象感知大氣壓強的客觀存在.
（2）通過一些實驗感知大氣壓強的值很大.
（3）感知人類對大氣壓強的利用.
3.情感態度和價值觀
（1）培養實事求是的科學態度.
（2）通過對大氣壓應用的了解，使學生認識到科學技術對人類生活的影響.
（3）通過對大氣壓強的認識，使學生領略大自然的神奇和美妙。
重點：大氣壓強的存在和大氣壓強的測定
難點：理解活塞式抽水機和離心式水泵的工作過程
儀器材料：易拉罐、針筒、茶杯、硬紙片、大、小試管、砝碼、活塞式抽水機模型、
離心式水泵模型、托里拆利實驗錄像帶、抽水機和離心泵電腦動畫
教學方法：講授法、學生分組實驗、討論相結合、演示實驗、自學法
情境創設、引入課題
模擬馬德堡半球實驗，引出課題
導學過程
一、體驗大氣壓強的客觀存在
1、閱讀教材68頁內容，用筆畫出重點詞和句子。觀察8―22的四幅圖，思考：
1、觀察到了什么現象？
2、說明了什么？
3、大氣壓強產生的原因是什么？
2、合作探究，學生分組實驗，實驗完后，討論上述問題。5分鐘后小組演示、分析、總結出結論。
可見，和液體一樣，空氣內部各個方向也都存在 。這種壓強稱為 ，簡稱大氣壓或氣壓
3、討論：大氣壓強產生的原因是什么？
1.產生原因：1）由于空氣有質量，會受到 的作用
2）具有 性
浸在大氣中的物體都受到大氣產生的 ，大氣內部向 方向都有壓強。
二、大氣壓強的測定
1、提出問題：大氣壓有多大呢？如何能測出大氣壓的值？
簡要介紹科學家托里拆利.
放錄像：托里拆利實驗，同時思考：他是如何測出大氣壓的值的？
看完后，請同學們討論以下問題：
（1）水銀柱下降到760為什么不再下降了？
分析：玻璃管內水銀柱上方是 ，而管外水銀槽面上受到大氣壓強的作用，正是 支持著管內760毫米高的水銀柱，
也就是說此時大氣壓強跟760毫米高的水銀柱產生的壓強相等。
（2）如何計算大氣壓的值？
根據液體壓強P=ρgh，計算76cm高水銀柱產生的壓強是多大？（ρ水銀=13.6×103Kg/m3）
P氣=P水銀
=ρ水銀gh
=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m
=1.013×105Pa
1標準大氣壓（P0）= mmHg= Pa
（3）、如果玻璃管傾斜，會影響結果嗎？為什么？
（4）、改用粗一些或細一些的玻璃管，會影響結果嗎？
（5）、如果漏進去一些空氣，會影響結果嗎？為什么？
三、大氣壓強的變化
1.閱讀教材70頁“科學窗”內容，完成下列問題：
（1）、氣壓計是用來測量 的儀器。
（2）、氣壓計分為 氣壓計和 氣壓計，又叫 氣壓計。
（2）、分組實驗：用手指堵住注射器前端小孔，另一只手壓活塞，有何感覺？再用手向外拉活塞，又有何感覺？
得出結論：在溫度不變的條件下，一定質量的氣體，體積減小它的壓強就 ，體積增大它的壓強就 。
（3）、大氣壓與高度、天氣的關系
出示幻燈片，學生思考，得出結論：
①、高度越高，氣壓越 ，高度越低，氣壓越 。
②、天氣晴朗氣壓 陰雨天氣氣壓 ；夏天氣壓低，冬天氣壓高。
（4）、大氣壓與沸點的關系
液面上的氣壓越高，液體的沸點越 ；反之，氣壓越低，液體的沸點越 。
四、大氣壓的應用
⑴：大氣壓在我們日常生活、生產中有哪些應用？
引導學生看課本圖8―28，思考后進行解釋。
⑵：大氣壓還有一個重要的應用，活塞式抽水機和離心式水泵.
演示抽水機的連續抽水動作
用電腦動畫演示活塞式抽水機的分步工作過程
學生填圖8―29，了解活塞式抽水機的工作原理
演示實驗，演示能夠連續工作的離心式水泵.
然后再用電腦動畫模擬分步工作過程.
思考：為什么工作前要將入水管和水泵內充滿水？
本節小結：本節課我們學到了什么？還有什么疑惑？
五、當堂測評
1.登山運動員徒手攀登海拔較高的山峰，在繼續攀登海拔4000m以上高度時，盡管經過充足的休息后再爬，但是越往上爬越感覺到乏力，出現頭暈、耳鳴和惡心等現象，其主要原因（ ）
（A）山峰陡峭，人體能量消耗大 （B）高處氣溫太低
“大氣的壓強”是壓強概念的鞏固和延伸，也為下一章學習“氣體浮力”作必要的準備。本節內容是在學生比較熟練掌握了壓強，液體的壓強的基礎上進行的，為某些知識的轉移和類比作了鋪墊。本章內容的編排是在認識大氣壓強存在的基礎上，步步深入，循序漸進的，因此符合初二學生的心理特點和認知規律。
二、教學目標：
結合學生特點和大綱要求確定了本節課的教學目標。
知識目標：
1.知道什么是大氣壓強，能說出幾個大氣壓強存在的事例。
2.理解大氣壓強產生的原因。
3.會用大氣壓強解釋簡單的現象。
4.知道大氣壓強的值是托里拆利實驗測定，記住大氣壓強的值約
為105帕。
能力目標：
培養學生實驗、觀察、分析問題和解決問題的能力，發展學生的思
維，培養學生從實驗研究思考獲得知識的能力。
思想目標：
讓學生掌握由實驗探討物理知識的認識過程，樹立辯證唯物主義觀
點和嚴謹求實的科學態度。
三、教材重點和難點處理：
1.大氣壓強的存在是重難點。
依據：教學目的和其在教材中的作用，學生基礎和思維水平。
處理：做好演示實驗，使學生通過直觀現象感知大氣壓的存在。
2.托里拆利實驗及原理是難點。
依據：教材只要求像課本中那樣簡單說明大氣壓強支持著玻璃
管內的水銀柱就行，而學生難于理解和接受。
處理：利用演示實驗與水柱類比突破此難點。
四、教材的看法：
課本以馬德堡半球實驗引入新課，盡管故事很吸引人，但是由于文
117
中已解釋原因，對部分預習過的學生來說，已經失去神秘感，沒有
了懸念。如果教師以此實驗引入，這部分學生滿足于已有的答案，
不能最大限度調動他們的積極性，集中他們的注意力。因此我采用
取硬幣的思考題，由于學生沒見過，因此每個同學都積極思考，卻
又得不出正確答案，因此好奇心更大，觀察實驗更仔細、認真。
五、教學方法：
演示實驗、學生實驗、多媒體、啟發式引導等多種教學法。
教學過程中重點突出學生的主體地位，注重雙邊活動，每一個結論都
讓學生參與探索，教師因勢利導。
六、教學過程安排：
為了達到上述的目的，充分發揮學生的主體作用，最大限度激發學生
學習的主動性和積極性，對一些主要環節采取了以下安排：
1.實驗引入新課(約5分鐘)
①.出示思考題：
把一塊硬幣放在平底大盤里，倒上紅墨水，剛好淹沒硬幣，請同
學們把硬幣拿出來而不沾濕手。
然后讓學生討論，此時氣氛活躍，學生得出各種結論，教師不作
解釋，讓學生觀察。
演示：
把點燃的紙放入杯子，倒扣在硬幣附近的盤子里，實驗效果明顯，
水全被吸入杯子，學生一片驚訝、好奇，這就迅速抓住了學生的
注意力。
②.紙片托水實驗：先空杯，再裝水，兩次實驗結果不一樣，原
因是什么?
此時創設教學情境，引導啟發學生思考，過渡到本節的學習。
2.大氣壓強(約15分鐘)
①.講述大氣壓強的定義。
②.氣體與液體類比找出大氣壓強產生的原因以及大氣壓的方向。
液體壓強產生的原因是因為液體受到重力的作用，氣體也受到
重力，因此氣體也能產生壓強;液體具有流動性，因此液體壓
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強的方向是向各個方向，氣體同樣具有流動性，所以氣體壓強
的方向也向各個方向。
③.演示紙片托水實驗，旋轉不同的方向，證明大氣壓的方向也是向各個方向的。
④.馬德堡半球實驗。
大氣壓強的存在是本節的重點和難點，因此要做好演示實驗。
首先讓學生閱讀課文問號，然后師生共同演示馬德堡半球實驗
(因為實驗室的馬德堡半球容易漏氣，師生共同參與，有利于
教師控制場面)。
接著，師生共同分析此實驗的作用：首次證明了大氣壓強的存
在。
最后，引導學生分析馬德堡半球很難打開的原因。
⑤.學生實驗：用皮碗模擬馬德堡半球實驗。
提問學生實驗時的感覺，以及此實驗證明了什么問題。
通過演示實驗和學生實驗，充分發揮了學生的主體地位，因
此學生積極思考，樂于接受知識。為了加深學生對大氣壓強
存在的認識，此時再看一段錄象。
⑥.錄象演示瓶子吃雞蛋的實驗(即課本圖11-4)。
啟發學生此實驗證明了什么?
教學進行到這里，學生已經完全接受了大氣壓強存在的事實，
這時教師趁機引導，轉入大氣壓大小的教學。
3.大氣壓的大小(約15分鐘)
由紙片托水實驗，知道大氣壓可支持水柱，換用量筒，發現大氣
壓可支持一量筒水，那么到底大氣壓可支持多少水柱，歷史上有
人用10米長的玻璃管做實驗，發現玻璃管仍充滿水，還是沒測出
大氣壓的值，說明用水測大氣壓不方便。此時，引導學生由P=ρgh
分析得出用密度大的水銀來實驗，引出托里拆利實驗。
①.介紹實驗裝置。
②.模擬操作過程。
③.錄象演示操作過程。
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④.分析：為什么大氣壓支持的是76cm高的水銀柱?
如果玻璃管上端有進氣口，將會出現什么結果?
⑤.演示(用水類比)：用兩端開口的玻璃管，在水槽中裝滿水，
用一手堵住一端的開口，從水中把玻璃管提起，讓學生觀察水
柱。然后把手慢慢松開，讓學生觀察哪段水柱由大氣壓強支持。
通過此實驗，學生很容易接受哪段水銀柱是由大氣壓支持的，
因此可得出：
P大氣=ρ水銀gh=13.6×103千克/米3×9.8牛/千克×0.76米=1.01×105帕≈105帕。
⑥.講述大氣壓1.01×105帕的物理意義。同時提問學生大氣壓很
大，為什么我們感覺不到，為什么房子不會被壓垮。
4.大氣壓強的應用(約8分鐘)
①.解釋取硬幣的實驗。
②.演示噴泉實驗，讓學生解釋。
本節第一個實驗引起學生極大的興趣，此時學生已經知道為什么。
但是物理語言的駕馭能力還比較差，此時教師引導學生抓住問題的
關鍵，規范這類簡答題的答法。
噴泉實驗，讓學生自己解答。
5.小結和作業(約2分鐘)
回顧講解的知識點、研究問題的方法，讓學生體會實驗是學習物
關鍵詞： 大氣壓強；物理
中圖分類號：G632 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2014）11-280-01
我的說課的課題是《大氣壓強》，下面將從教材地位、說學情分析、說教學目標重難點、說教法學法、說教學流程說課。
學情分析
1、八年級學生對學習物理的興趣很高，但抽象思維能力不足。
2、大部分學生對大氣壓的實踐經驗比較少，喜歡動手操作、探究現象，所以應盡量用多些實驗，創設問題情境讓學生去觀察、分析和理解。
教學目標
一、知識與技能
1、了解大氣壓是客觀存在的；了解大氣壓強產生的原因。
2.、知道托里拆利實驗的原理、過程和結論。
3、了解生活中利用大氣壓的實例。
二、過程與方法
1、通過觀察一些實驗現象感知大氣壓強的客觀存在。
2、通過實驗探究，體會科學探究的過程，感知人類對大氣壓強的利用。
三、情感態度與價值觀
1、通過對大氣壓應用的了解，使學生認識到科學技術對人類生活的影響。
2、通過對大氣壓強的認識，培養實事求是的科學態度，使學生領略大自然的神奇和美妙。
教學重點、難點
1.大氣壓強的存在和大氣壓的測定。
2.理解活塞式抽水機和離心泵的工作過程。
教學資源
1、水槽、長短試管各一個、裝滿水的礦泉水瓶、1米長的玻璃管一根、橡膠吸盤一對、一次性紙杯和吸管若干、錐形瓶一個、雞蛋一個、液體壓強演示器一個、玻璃杯一個。
2、自制的多媒體課件
一、導入新課
（1）通過請同學們喝飲料（有些吸管完好，有些提前扎了一個小洞）活躍課堂氣氛，激發學生求知欲望，同時在喝的過程中，會出現有些同學喝不到嘴里的問題，從而引出今天的課題。
聯系生活實際，采用平時最常見的喝飲料的過程，體驗大氣壓的作用。一些學生到通過喝飲料喝不到嘴里，從而激發了探究問題的欲望。
（2）教師借助于液體壓強演示器讓同學們觀察實驗現象，對比大氣也具有重力和流動性，是否也存在壓強呢？
二、進行新課（感受大氣壓的存在）
教師設計實驗1：將一個熟雞蛋放在一個瓶口比它小的錐形瓶的上方，讓同學們來試一試
看誰能把雞蛋給壓進去？有些同學積極想辦法，可能會想到把一個燃燒的棉花團放入錐形瓶中。 學生思考并回答：一開始瓶內外都有空氣，棉團燃燒消耗了一部分氧氣，里面的氣體減少，壓強減小。 實驗感知到大氣壓的存在通過實驗過程的引導分析，學生更好地感受大大氣壓的存在，而且在分析的過程中能夠對如何證明大氣壓的存在有所體會。
教師設計實驗（2）將一個礦泉水瓶裝滿水在它的底部扎個小孔，發現水會往下流，問同學們誰能有辦法讓誰不流呢？小孔也沒有蓋蓋子，那么是誰拖住了水呢？同學們討論擰蓋前和擰蓋后發生了怎樣的變化，也就是說大氣是怎樣才把水給拖住著呢？
通過水壓強的存在證明大氣壓的存在，借助了液體的壓強。通過此實驗更過的掌握實驗壓強差的方法
三、推進新課（學生分組設計實驗證明大氣壓的存在）
同學們借助于準備的注射器、試管、橡膠吸盤、等器材設計實驗證明大氣壓的存在。如果學生沒有思路的情況下教師也可以通過提示設計的方法引導學生如何去實驗。試管裝滿水蓋上一個小紙片，然后倒置過來觀察現象。 兩個橡膠吸盤使勁一擠壓，看會發生什現象？注射器一端壓緊皮膚另一端進行壓或抽觀察現象并解釋。
學生看到實驗器材就會非常感興趣的去嘗試實驗，在小組合作中進行實驗的設計、完善和說明。既能提高動手動腦的能力也有利于小組合作能力的提高。請學生分小組展示各自證明大氣壓存在的方法。完成后解釋喝飲料的問題。讓學生大膽的展示他們的實驗，提高學生的合作表達能力繼續更加深入的探究了解大氣壓的發現過程加深對科學的熱愛。
四、大氣壓的測量
在實驗中需要16匹馬才能將半球拉開，足見大氣壓非常的大，那它到底有多大呢？同學呢有沒有方法去測量一下大氣壓呢？教師課適當結合液體的壓強，大氣壓可以支持多高的誰呢？播放多媒體課件看完課件后組織學生討論這個實驗有沒有什么缺點？播放托里拆利實驗。要求學生根據水銀柱的高度計算大氣壓強P=1.013×105Pa.拓展海拔對氣壓的影響。
