大气压强教学设计.docx
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大气压强教学设计
大气压强教学设计
课题
大气压强
授课人
赵玲艳
学校
中国人民大学附属中学朝阳学校
指导教师
庄国先、翟磊、颜季州、陈谦、孔德英
指导思想与理论依据
指导思想：
物理课程基本理念：
“注重科学探索，提倡学习方式多样化，”课程标准明确提出：
要“培养学生的探索精神，实践能力以及创新意识”。
因此，本课的教学中，使学生学到获取知识的方法，增强探求未知世界的兴趣和能力，以及学生对于科学本质的理解、科学价值观的树立，是与科学知识的教学同等重要的。
理论依据：
建构主义理论认为学习是学习者主动建构意义的过程，建构过程一方面对新知识进行意义的建构，另一方面也对已有的知识结构进行重组和改造，发挥学生的主动性，提高学生主动获取知识的意识。
教学背景分析
教材分析：
“大气压强”一课，是在学生比较熟练地掌握了压强和液体压强的知识后进行的，既是对以往固体和液体压强知识的复习巩固，又是对压强知识的深化和提高，也为后面大气压强的变化和大气压强应用及流体流速与压强的关系奠定了坚实基础。
学生情况：
学生在前面已经学习过固体压强和液体压强，对压强知识有所了解，但气体压强更为抽象，所以容易被忽视。
学生在生活中对大气压强没有深刻的体会，通过一系列实验和生活中的现象让学生感受到大气压强的存在和运用，突破难点。
学生对科学探究的过程有了一定的了解，这里要逐步引导学生完成估测大气压值的探究实验，放手让学生完成，并对实验进行评估交流。
在教学中通过实验和多媒体使用，以实验为基础、感性认识为依托，逐步引导学生利用已有知识解决新的问题，学生完全能够完成本节内容的学习。
教学设计思路：
本节内容是在学生对固体以及液体的压强的认识基础上，针对证明大气压强是否存在以及如何测量大气压值这两个主要问题问题，进行的一堂以教师为主导、学生为主体、实验探究为主线的一节实验探究课。
本节课在一定的力学知识的基础上，通过实验和方法的探究过程，使学生的观察能力、设计实验能力、分析能力、交流合作的能力、归纳总结的能力得到一定的体验和提高。
在教学中，按照“体验→思考→分析→探究→应用→交流评估”的思路逐一展开，让学生通过实验，体验大气压的存在，探究测量大气压的方法，以及应用大气压知识解决实际问题。
在教学中，不仅要关注学生“知道什么”，更要关注学生“怎样才能知道”，能动手做的实验就让学生自己动手做，给学生亲近感和真实感，思维难点也采用实验手段进行突破，多媒体起到穿针引线的作用，形象补充说明的作用。
在课堂上不断提出问题、设计实验、交流评估改进实验，真正让学生体验科学探究的过程，注重科学思想的教学，让学生体会到真实的科学，没有预先知道的确定答案，只有不断实验、不断改进才能解决问题。
教学目标
知识与技能
1.能根据不同的实验现象，说出大气是存在压强的；
2.能根据实验设计方案，说出大气压测量方法以及估测方法；
3.能正确说出标准大气压的数值，知道标准大气压的意义。
过程与方法
1.通过利用身边的物品设计小实验，感受大气压强的存在；
2.通过设计测量大气压值实验方案，经历科学探究过程，学习科学探究方法；体验科学方法的重要性。
3.通过将测量大气压值转换为测量压力和受力面积，进一步学习间接测量、等效替代等科学方法，逐步养成科学的思维习惯；
4.通过对来自生活实际情景的观察，养成科学观察身边事物的习惯、并体验科学探究的价值所在，从而达到学以致用的目的。
情感态度价值观
1.通过对视频和实验的观察，感悟实验要认真细致、要有实事求是的科学态度、从而激发学生产生周围物理现象的意识。
2.通过实验设计、参与探究过程，感知解决未知问题的方法，体验与他人合作的重要性，提高学生基本的科学素养。
教学设计
教学重点：
1.通过利用身边的物品设计小实验，观察实验现象来感受大气压强的存在；
2.通过设计测量大气压值实验方案，并经历科学探究过程，学习科学探究方法；
教学难点：
1.设计多种实验证明大气压的存在
2.设计合理的测量大气压值的实验
教学方法：
探究法、演示法、讲授法、讨论法
教具准备：
教师演示器材：
弹簧测力计、覆杯实验器材（大气压系列实验演示器材）、0.5m长有机玻璃管、1m长有机玻璃管、自制测大气压实验演示教具如右图（支架、玻璃板、）、直径为8cm吸盘、直径为2.5cm吸盘、水槽。
学生实验器材：
覆杯实验（大气压系列实验演示器材），吞蛋实验（鸡蛋、集气瓶）、自制测大气压实验（如图所示），钩码等。
教学流程图
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
魔术引入
创设情境
表演魔术：
展示一个普通的盆，盆底什么都没有，只要用抹布擦一下就可以将盆子提起（抹布中藏着吸盘）
揭秘魔术：
盆底有个吸盘
提问：
大家科学课上都用过吸盘，吸盘是利用什么原理工作的呢？
地球被空气层所包围，越靠近地面空气越浓厚，越远离地面空气越稀薄。
包裹地球的空气层我们称为大气层，大气对浸在其中的物体所产生的压强叫做大气压强，简称大气压。
提问：
大气为什么会包裹着地球
引导：
对比气体和液体的共同点
提问：
大气压产生的原因是什么？
观看魔术，惊讶、惊奇。
由于科学课上学习过，会脱口而出大气压强
思考、倾听
回答：
大气受重力作用
受重力且有流动性
大气受重力作用也具有流动性。
用魔术引入，设置悬念，激发学习知识的兴趣.同时在学生原有认知基础上展开本节课的教学内容。
结合初一科学课的内容
引导学生利用类比的方法用已知的知识解决新的问题。
新课教学
证明大气压存在
一、大气压的存在
教师过渡：
为了学习大气压强的知识，同学们都进行了预习，大部分同学都认为大气压强是存在的，并做了实验验证自己的猜想，我们来看看两位同学所完成的实验
（通过提前及时检查学生的预习作业发现学生的质疑）
教师过渡：
据我所知有些同学是质疑的，请质疑的同学说说你的困惑
请大家依然用这两个实验所用的器材，讨论一下这两个实验怎么做才能更科学地说明大气压强的存在。
认真观察学生实验操作的整个过程
组织学生交流实验如何完成
教师总结，实验器材没有变，但是改变实验方法后就能更有利地证眀大气压强存在，说明实验方法非常重要。
提问：
以上实验证明大气压强确实存在，生产、生活中还有很多实验能证明大气压强是存在的，世界上首先证明大气压强存在的最著名的实验是哪个实验呢？
我们将半球换成吸盘，将两个大吸盘对在一起，试试拉开。
学生完成课前预习活动（录制视频的方式）,利用家中常见的生活用品探究大气压的存在并寻找生活中有关大气压的物品
播放视频：
学生展示预习
1.学生完成覆杯实验
2.完成吞蛋实验
一些学生对课本上的实验进行质疑，认为覆杯实验是因为杯子和纸黏住了，吞蛋实验是因为受重力或瓶子热胀冷缩导致鸡蛋进入瓶子
学生分组实验
（学生将瓶子先横着放，后竖着放，鸡蛋依然被压入瓶中）
（学生将覆杯实验演示器材中杯子底端的橡皮塞取下，发现塑料片掉下来）
深刻体会实验方法的重要
通过提前预习回答马德堡半球实验
学生分组，观察、体验，感受到大气压强的存在与强大。
激起动手探究的欲望,在学生预习的基础上，课堂上的思维逻辑更高一层，这样预习才有意义
尊重学生的思考，鼓励学生深入、大胆的质疑。
课堂深入思考、动手操作，经历实验的成功与失败。
为后面利用水来进行大气压测量做好铺垫
引导学生深入思考，增强思维的缜密。
通过马德堡半球实验引出测量大气压的方法
通过全体动手感知大气压的强大，进一步激发学生想知道大气压到底有多大的探究欲望。
复习之前所学习的知识，做好知识的迁移
新课教学
大气压的测量
二、大气压的测量
方案一：
用吸盘粗测大气压
教师过渡：
大气压强很大吧，我们怎么能测出大气压强的值呢，
看看马德堡半球实验能不能给我们一些灵感。
刚才我们用吸盘替代了半球，如果用弹簧测力计替代马，我们可以得到哪个物理量呢？
教师继续追问：
知道拉力后怎么能计算出大气压强吗？
实验细节的讨论：
吸盘通常会吸在比较光滑的地方，所以老师给大家提供了玻璃板，我们将吸盘吸在玻璃板上，
我们先以吸盘为研究对象进行受力分析吧。
观察受力分析图，如何找到大气压力呢？
再观察受力分析，提问：
吸盘恰好被拉开时，拉力等于大气压力吗？
演示用弹簧测力计向上拉吸盘
大家一起想办法解决吧。
还需要继续改进实验，怎么呢？
利用所提供的实验器材：
吸盘、玻璃板带支架、钩码
为了节省课堂时间，将初始质量和吸盘面积给学生
【进行实验】：
学生按照所设计的方案，四人一小组进行测量。
教师巡视指导各组的实验。
【交流评估】：
实验完成后，将实验结果展示出来与大家一起分享。
提出问题：
我们各个小组的实验结果数量级是一样的，但还是有差异的，分析一下产生差异的原因
对于学生提出的实验中的操作问题，及时纠正误差和错误的区别。
过渡：
用吸盘测大气压我们根据P=F/S的原理，我们需要更准确的测量方法，我们看看覆杯实验能不能给我们一些启示
学生思考
需要实验测量
思考，回答：
拉力
思考，回答：
当吸盘恰好被拉开时的拉力就等于大气压力，再计算出吸盘的受力面积，根据原理P=F/S可以计算出大气压力
思考受力分析：
重力、大气压力、支持力
思考后想出方法，用弹簧测力计向上拉吸盘，吸盘恰好拉开时，拉力等于大气压力。
恍然大悟，还要减去吸盘所受重力
观察到弹簧测力计超量程
（1）换更大量程的测力计
（2）将吸盘变小
思考，回答：
可以将吸盘吸在玻璃板底端，然后挂重物，恰好掉下来时，大气压力就等于所有物体重力
分组实验，积极动手，小组分工合作、密切配合，完成测量大气压值的实验。
各组将所测量的结果与大家一起分享，学生根据整个实验的过程，能提出实验中可能产生误差的原因。
学生思考，纷纷说出自己的想法：
（1）如吸盘里的空气没有排尽
（2）钩码质量较大，并不是刚好下落的质量
思考是否有其他更准确的测量方法
学生通过已有知识设计实验解决新的问题
潜移默化的让学生体会等效替代的方法。
引导学生用受力分析的方法解决问题
激发学生的思考，完善思维链。
由于弹簧测力计量程有限，发现改进后依然不行
培养学生的逻辑思维能力、分析概括能力，培养学生综合利用已有知识解决新问题的能力，树立探究意识，提高科学素养。
同时锻炼学生对自己设计的实验不断提出质疑并尝试找到解决的方法
培养学生动手实践能力以及团结协作能力。
测量大气压的值。
培养学生观察能力、分析概括能力、交流与合作的能力；养成实事求是、尊重规律的科学态度和科学精神。
进一步激发学生想知道如何准确测出大气压强的值
方案二：
用水柱测大气压
老师再做一下覆杯实验，提问：
我们看到大气压通过塑料片托住了水柱，如果将杯子倒扣在水槽中，杯子中的水面会如何变化？
实验演示，撤掉塑料片后，杯子中液面不变
提出问题：
是什么托住了水柱
继续提问：
水是否能单独托起水柱？
演示实验：
将试管倒扣在烧杯中，将烧杯放到真空罩中，抽气机抽气。
得出结论：
水柱是大气压通过水托起的。
以试管中水柱为研究对象进行受力分析。
提问：
支持力与大气压力是什么关系
继续提问：
水柱是否受其它的力
提问：
什么时候大气压力就等于重力呢？
如何做到玻璃管不给水柱压力呢？
换更长的管子
播放视频，如果用水柱测量大气压，需要10多米的管子
现在的主要问题是太高了，如果我要在教室里想做这个实验可怎么办呢？
展示密度表，让学生选择液体
及时夸奖学生，大家的实验思路与托里拆利实验的思路是一样的
三、托里拆利实验
播放托里拆利实验视频。
学生观看后，引导分析水银柱的压强与大气压的值是相等的，通过计算水银柱产生的压强，知道大气压的值。
得出标准大气压的值。
展示气压计
提问：
现在的气压比标准大气压高还是低？
提问：
大气压是固定不变的吗
教师过渡：
大气压并不是固定不变的，那它的变化规律是怎样的，我们下节课继续学习，回顾一下本节课的内同
猜想
（1）不变
（2）下落
观察、思考，是水托住了水柱
观察实验现象，水柱下降
思考水柱所受的力：
受重力、支持力
相等
思考，回答：
试管给水柱的压力
思考，回答：
如果玻璃管不再给水柱压力，就行了
用更长的管子
观察分析，实验结果是还是不可以
大气压很大，而且用水很不方便
若高度降低，液体的密度就要大
从密度表中可知，液体中水银的密度是最大的。
通过两个视频文件，突破难点，理解水银柱产生的压强等于大气压的大小；
学生读出当天的气压
学生根据实际情况进行回答
根据所学到的知识回答：
不是
激发学生兴趣
制造矛盾，引发学生思考
解决学生不理解托里拆利实验的难点。
让学生理解为什么充满的时候不能用水柱产生的压强表示大气压强
受力分析成为课堂的另一主线，学生体会受力分析能够解决问题。
较容易分析出水受重力和大气的支持力，容易忽视试管底端给水柱向下的压力，连续的提问使课堂思维量增加
学生体会用学过的知识解决问题的过程。
在课堂体验科学发展的过程，体会成功的喜悦。
课堂小结
让学生谈这节课的收获：
学到了哪些知识？
体验到了什么样的科学方法？
还想知道些什么？
如何证明大气压强的存在，准确测量大气压的值，托里拆利实验，标准大气压
类比法、等效替代法
养归纳总结能力，进一步深化本节所学知识。
课堂反馈
人体的表面积约为2m2，作用在人体表面的大气压力约为多少？
（此时大气压近似看作P0=1×105Pa）
联系实际，让学生体会物理是有用的。
板书设计
大气压强
一、大气压强存在
二、实验：
测大气压的值
方案一：
用吸盘测大气压，原理
方案二：
用水柱测大气压，原理
三、托里拆利实验
教学反思
本节课在下述方面力求做出一些探索。
1、落实学生的学习主体地位：
让学生的思维真正介入、参与探究过程，才能体现出其主体地位的落实。
真正在课堂上提高学生的思维力度，用水柱测量大气压强的教学过程中，教师通过受力分析引导学生找到什么时候可以用水柱测出大气压强，在课堂上不断换更长的管子，给学生以视觉的冲击，有效的化解了难点，提高了学生的兴趣。
2、落实新课程倡导的从生活走向物理，从物理走向社会；并注意在科学学习中渗透人文教育：
一般说来，后两者都是物理教学中的一个难点。
本节课我们准备了三组不同的实验，让学生利用不同的实验器材来探究大气压强的值，激发学生的实践兴趣。
3、自然地体现科学方法教育，注重核心素养的培养，结合本节内容和所选择的具体展开方式，教学中分别采取了展现、熏陶的隐性方式与明示及要求学生应用的现行方式。
4、由于本节课教学内容较多且抽象，对学生来说接受还是有一定难度的，所以从一开始备课就想到要如何能节省时间，同时又能提升学生学习能力。
①由于学校实验仪器的限制，也考虑教师演示会更节省课堂时间，教师自制了学生实验器材和演示教具，在课上对大气压进行了测量，实验器材经改进后，数量级准确，学生对大气压强有了定量的认识。
本节课安排学生进行分组实验，并且利用不同的器材，所以教师在课前一定要认真准备演示实验，确保实验的成功和实验的效果。
课上每次实验演示前都要提示学生注意和重视，实验过程中注意实验步骤和方法的展示，注意指导学生有目的地进行观察，让学生明确自己应该“看什么”和“怎么看”，培养学生的观察能力。
②本节课从有趣的魔术出发，激发学生的兴趣，引出大气压强的存在。
在对实验现象进行分析和比较时，注重对学生的启发而不是灌输，使教学过程真正成为学生的学习过程，让学生学会研究问题的方法和培养学生分析、归纳问题的能力。
在课堂进行后，还有一些不足的地方：
应该再多给学生一些时间，多举一些有关大气压强的例子，来深化本节课的教学内容。
实际教学之后，就目前的物理教学现状而言，可以说都已表现出了较明显的富有新意的教学探索；而且，学生的实际反映也相当好，普遍反映说感觉不像过去那样只知其然而不知其所以然。
但是，由于教学内容与时间的矛盾,我们仍然无法做到放开手让学生独立去探究。
不过我仍然认为，课堂教学中落实学生思维的实质参与以及在此基础上的动手参与，才是科学探究教学中落实学生学习主体的根本途径。
今后，我将对此继续探索。
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