探究"大氣壓強的存在"案例

吳海生

（樂清市樂成實驗中學 浙江溫州 325600）

探究"大氣壓強的存在"案例

吳海生

（樂清市樂成實驗中學 浙江溫州 325600）

《大氣壓強的存在》選自義務教育課程標準實驗教科書浙教版《科學》八年級第二章第三節。大氣的壓強初次接觸，空氣是看不見，摸不著的，學生平時不易覺察到的。所以，如何創設情景引導學生去感受大氣壓的存在，設計實驗探究體驗大氣壓的存在，在承認大氣壓確實是存在的基礎上，再去尋找生活中利用大氣壓的例子，體驗大氣的存在。由此看來，引導學生設計實驗去探究大氣壓的存在是關鍵。本案例就是筆者如何引導學生“探究大氣壓強的存在”的過程。

我首先給學生播放一段錄象：玻璃廠的工人正在繁忙地工作，由于材料不夠，需要到庫房取材料，幾個工人在搬運一塊巨大的玻璃時遇到了麻煩，由于面積過大、過重且易傷手，幾個人在討論著…….（創設問題情景，激發興趣）

錄象暫停，師：請同學們想一想，接下來他們會怎么做？請提出解決問題方法并用實驗模擬說明。（桌上給一些器材：皮碗、兩塊磁鐵、玻璃片，要求實驗時手不直接接觸玻璃而提起并搬運玻璃。）

一、實驗探究，解決問題并發現新的問題，引出課題

我問他們都采用了什么方法？理由是什么？并請上臺演示。

生A：我們這組將一塊磁鐵放在玻璃的上方，一塊放在玻璃的下方，利用磁鐵的吸力就可提起玻璃了。

生B：我們這組用一個皮碗，將它按在玻璃上，擠出里面的空氣，用手提起皮碗的耳朵，就可提起玻璃了。（邊說邊演示）我問他：皮碗對玻璃有吸力嗎？

（學生思考后，我運用課件分析實驗原理，從而引出大氣壓的概念：我們生活的地球是一個蔚藍色的星球，它的周圍包圍著一層厚厚的空氣，人們通常把這層空氣稱為大氣。如圖一。）

（圖一）

雖然我們平時感覺不到空氣有質量，但實際上，1m3的空氣有1.29 kg的質量，請大家算一算，我們教室里的空氣質量大約是____________________。

學生開始估算教室的體積，然后估算教室的空氣質量。

生：哇，真大呀！

學生感覺驚異，我抓住學生認識上的沖突。介紹了大氣壓強的概念：大氣層里，下面的空氣被上面的空氣所壓，在空氣重力的作用下會在所作用的面上產生壓強，由于空氣能夠流動，在大氣內部向各個方向都有壓強，叫做大氣壓強，簡稱大氣壓或氣壓。

（我事先在將桌上準備了下列器材：熟雞蛋、帶酒精的棉球、廣口瓶、皮碗、硬紙片、塑料板、玻璃杯、注射器、鉤碼、帶蓋的礦泉水瓶、火柴，實驗用的馬得堡半球，可供學生選擇。）

二、實驗探究，證明大氣壓的存在

由于證明大氣壓的存在是有趣的形式多樣的探究實驗，不必把學生的思維圈定，充分發揮學生的設計實驗能力，在學習過程中體現了個性化的學習特征，不同的組選擇不同的器材進行實驗論證，結果學生蹦出了智慧之花。

1組生A：我們組設想，在一個玻璃杯中裝滿水，在杯口覆蓋一張硬紙片

倒置過來，先用左手拖住紙片，將杯子倒轉過來。當左手拿開后，若紙片不會掉下，水也不會流出。說明大氣對紙片有壓力，即存在大氣壓。若把玻璃杯朝向各個方向，若紙片不會掉下，說明大氣對各個方向都有壓強。（如圖）

2組學生B：我們是想用一個廣口瓶將燃著的酒精棉花放入廣口瓶中，將雞蛋放在瓶口，看塞在瓶口的雞蛋被迅速地吞入瓶中。若能則說明雞蛋會是被外界大氣壓強的作用壓進去的。（如圖二）

我問他是選用熟雞蛋還是選用生雞蛋？為什么？

生：選用熟雞蛋好，最好剝殼，這樣軟一點效果會更好。

圖二

圖三

圖四

圖五

3組生C：我們組想用一只木凳和橡皮吸盤，將木凳面弄濕，把橡皮吸盤直立在光滑的凳面上，握住木柄往下壓，這時吸盤內氣體被擠壓出來。再提起木柄，凳子若被提起，可證明大氣壓強的存在。（如圖三）

4組生D：我們組將選兩個皮碗，排出其間的部分空氣，在鉤子下掛兩個鉤碼，若不易將兩個皮碗分開?？勺C明大氣壓強的存在。（如圖四）

5組生E：我們組想選用一個針筒，先把針筒的活塞推到頂部，然后把活塞往后拉，若將藥液吸入針筒，可證明大氣壓強的存在。（如圖五）

學生根據自己設計的方案，領取所需的器材進行實驗，進一步證明大氣壓的存在。學生從感性上認識了生活中的大氣壓。

我在他們饒有興趣的時候拿出馬得堡半球。并請兩位同學來拉拉看。

（實驗現象：兩個半球需用很大的力才能拉開）拋出問題：什么力使兩個半球合得那么攏？

學生討論后得出：是大氣的壓力把兩個半球緊緊壓在一起的，進而讓學生確信大氣壓的存在很大.

三、師生相互質疑，引導學生交流討論（從理性上進一步認識大氣壓）

我提出問題：人、房子也處于大氣壓下，為什么就沒有被壓塌呢？

生A：我們實驗時，當內部氣壓比外面的小時，物體會被壓癟了，若內部氣壓比外面氣壓更大，是不是就會爆炸了？

生B：我們想空氣和液體一樣具有重力又具有流動性，那么大氣壓和液體壓強應該有相同的特點，對嗎？

生C：馬得堡半球實驗告訴我們：大氣壓是很大的，大氣壓究竟有多大？（當老師開啟學生的智慧之后，學生的思維就如此活躍起來。）

四、大氣壓在生活中的應用

我在學生已經知道大氣壓是存在的，再引導他們去尋找生活中利用大氣壓的例子，體驗大氣的存在。請舉出哪些例子說明大壓是存在的。

生D：塑料掛衣鉤的吸盤緊壓在墻壁上就能掛衣服。

生E：鋼筆的筆管吸墨水

生F：用吸管吸飲料。

生G：護士把藥液吸進針管。生J：拔火罐

（我們學了科學，要會把所學知識應用于生活實際）

我趁機回到課首放的錄象，繼續播放錄象：工人們正在指揮和操作一套巨大的起吊吸盤，把玻璃運到操作臺上進行切割。

同學們看到這時，很高興。

我提出問題：若兩個起吊吸盤面積相同，每個吸盤面積是1m2，那么用這套起吊吸盤，最多能提起多重的物體？

（用于啟發學生設計實驗測出大氣壓的值，起承上啟下的作用。）

五、探究延伸課后

探究一 水杯吸水

器材：玻璃杯，平底小盤，一小段蠟燭。（如圖六）

（1）將小段蠟燭點燃，在小盤中央滴幾滴剛熔化的蠟，迅速將點燃的蠟燭固定在上面。

（2）在盤中加入少量紅色水，深約1cm。

（3）將玻璃杯倒置在水中，罩住蠟燭（圖a）一會兒。你將會看到_________________（水被壓入杯內）（圖b），說明_______________.

圖六

探究二 氣球脹大了

如圖六所示，在橡皮塞中插入兩支細短玻璃管，一根玻璃管口套上一個小氣球，并用線扎緊，另一根接厚橡膠管后與抽氣筒相連。用橡皮塞塞緊廣口瓶瓶口（見圖七），用抽氣筒抽出瓶中的部分空氣，此時套在另一玻璃管口的小氣球會___________，這是由于抽走瓶內部分氣體后，瓶內壓強________（填“增大”或“減小”）并_____（填“小于”或“大于”）瓶外大氣壓強，因而大氣壓強將瓶外部分氣體壓進了氣球。

案例反思：

1.在實驗探究，感知大氣壓的存在這一教學環節，我關注了學生學習過程的體驗。讓學生根據我給的器材，通過實驗收集證據說明大氣壓的存在。學生在學習過程中體現了個性化的學習特征，不同的組選擇不同的器材進行實驗論證。我給學生創設了充分發表自己見解的機會，有效地培養了學生分析問題的能力。建議將學生的猜想與動手實驗論證結合起來同時進行，如果不經過動手實驗而知識憑空猜想，不可能證明大氣壓的存在。本案例在最后知識應用環節能鼓勵學生把所學的知識運用于生活實際，充分體現了從生活走向科學，從科學走向社會的課程理念。

2.我覺得不足的地方：一節課40分鐘很緊張。我設計的學生探究實驗較多，而且讓學生根據我提供的實驗器材自行設計花時較多，顯得時間較為緊張。所以在40分鐘內如何保證學生充分地進行探究活動，是我今后探索的方向。