【正文】 1中的甲、乙兩個現(xiàn)象和丙的實驗來證明大氣壓的存在。學生在日常生活中經(jīng)常利用大氣壓，但學生對大氣壓的存在卻并不清楚。第一作者簡介：李科敏（—），男，湖南邵陽人，博士，湖南理工學院物理與電子學院教授，主要研究方向之一：物理課程與教學論第二篇：大氣壓強教學設(shè)計《大氣壓強》教學設(shè)計教材分析九資河中學 高學智本節(jié)教材可分為確認大氣壓的存在、大氣壓的測量與變化兩部分。這個教學設(shè)計，我們已經(jīng)在岳陽市第十二中學八年級進行了教學實踐，并得到了學生們的普遍好評。] 設(shè)計意圖：通過課后的學生實驗和小組合作，以任務(wù)為牽引，進一步加深學生對大氣壓強的理解，訓練學生的語言表達能力、研究創(chuàng)新能力和團隊合作精神。用手指堵住該孔，杯中裝滿水且用輕質(zhì)塑料片蓋住杯口，把杯子倒過來，并在前后左右輕輕傾斜晃動杯子，觀察杯中的水會不會從杯中流出來？松開手指（即打開該孔），會發(fā)生設(shè)么現(xiàn)象？思考并表達：為什么會出現(xiàn)這兩種現(xiàn)象？（參考答案：與“聽話的礦泉水瓶”類似）[小組合作]每個小組合作設(shè)計并制作一個氣壓計，用它來觀察樓下到樓上或者山下到山上的大氣壓的變化，并把你們的設(shè)計方案、工作原理和體會寫成小論文貼到“學習園里”與大家交流。（5）大氣壓強的應(yīng)用：注射器吸水、抽水機抽水、拔火罐等。（3）大氣壓強的測量工具：水銀氣壓計，金屬盒式氣壓計。與液體壓強一樣，大氣內(nèi)部向各個方向都有壓強。設(shè)計意圖：以學生感興趣的問題為牽引，培養(yǎng)學生學習物理的興趣和解決實際問題的能力。）[奇跡揭秘] 開始上課時，教師表演了三大奇跡，這主要來自大氣壓強的作用和礦泉水瓶底部開了一個小孔，如圖1（a）所示。[學生討論1]這么大的大氣壓強壓在我們身上，為什么沒有把我們壓壞？[學生討論2]海拔越高的地方空氣越稀薄，那里的大氣壓強越小。你能否進一步改進這種拔火罐的裝置？（激發(fā)學生創(chuàng)造性地進行發(fā)散思維。拔火罐是一種古老的醫(yī)療方法，這種療效顯著的方法是由我國祖先發(fā)明至今仍被廣泛采用。設(shè)計意圖：給學生創(chuàng)設(shè)手腦并用的學習環(huán)境，促使學生深入理解大氣壓強，并培養(yǎng)學生 4 的操作興趣、動手能力和動作協(xié)調(diào)能力。教師出示手搖式抽水機裝置的示意圖，如圖6（a）和6（b）所示，指出圖中單向閥門的作用，要求學生討論、思考和表述這種手搖式抽水機的工作原理；利用手搖式抽水機的工作原理，指導每組學生將一個礦泉水瓶制成一個抽水機并操作抽水，即在礦泉水瓶的側(cè)面打開一個小孔，利用薄金屬片和透明膠帶在小孔處設(shè)置一個單向閥門，如圖6（c）所示，只要上下抖動這個改裝的礦泉水瓶，就會看到杯中的水被逐步抽到瓶中并由小孔噴出。讓學生將注射器的針頭放入水中，抽動活塞，體驗注射器往針筒內(nèi)吸水的過程。 借助實物，介紹測量工具[教師介紹](1)水銀氣壓計：在托里拆利實驗的玻璃管旁立上刻度尺，即成為一種測量大氣壓的工具——水銀氣壓計；(2)無液氣壓計：水銀氣壓計攜帶不方便，給學生介紹使用較多的無液氣壓計——金屬盒式氣壓計，并介紹其結(jié)構(gòu)及應(yīng)用。教師利用視頻向?qū)W生介紹如圖5所示的托里拆利實驗裝置、實驗原理、實驗過程和實驗結(jié)果；引導學生觀察，并指導學生利用公式p=F/S=r液gh，得出大氣壓強的大小和一個標準大氣壓強的值（*105Pa），強調(diào)一個圖5標準大氣壓強大約相當于1千克力壓在1平方厘米的面積上產(chǎn)生的壓強。教師問：產(chǎn)生誤差的原因是什么？可以怎樣改進？設(shè)計意圖：培養(yǎng)學生創(chuàng)造性設(shè)計實驗的能力和團隊合作精神。圖4 教師指導學生設(shè)計如圖4所示的實驗，并通過實驗測量，利用公式p=F/S得出大氣壓強的大小。測量大氣壓強[學生活動]粗略測量大氣壓強的大小。操作體驗：（1）手指松開底部小孔時，瓶中的水會隨之從瓶中流出；（2）手指堵住底部小孔時，瓶中的水會隨之停止流出。[體驗活動2]制作和操作“聽話的礦泉水瓶”。用兩個有塑料掛鉤的吸盤模擬做馬德堡半球?qū)嶒?，排除兩個吸盤中的空氣，讓兩個學生向兩端拉開吸盤，體驗大氣壓強的大小，如圖3所示。設(shè)計意圖：引導學生類比液體內(nèi)部壓強的本質(zhì)進行思考而感知大氣壓強的存在，對學生進行研究方法的教育和實踐。[學生討論]這個巨大的壓強是誰施加的呢？[師生互動]教師引導學生類比液體內(nèi)部存在壓強進行思考：地球周圍有幾百千米厚的大氣層，就像液體因重力作用會在其內(nèi)部產(chǎn)生壓強一樣，大氣層也會因重力作用在其內(nèi)部產(chǎn)生壓強，這個壓強叫做大氣壓強。（結(jié)果：該學生只能使空雪碧瓶產(chǎn)生較小的變形但不能把空雪碧瓶完全壓癟！可見，要想將空雪碧瓶壓癟需要很大很大的壓力！[教師演示]教師在空雪碧瓶內(nèi)倒入一小杯開水（用開水加熱瓶內(nèi)的空氣），片刻后倒掉開水，并迅速用瓶蓋蓋住雪碧瓶，學生會驚奇地發(fā)現(xiàn)，原來完好的雪碧瓶很快被一股神奇的力量所壓癟，如圖2（b）所示。先向全班同學提問：要使空雪碧瓶變癟，我們可以采用什么辦法？（備選答案：用力壓。（由此引入新課）設(shè)計意圖：利用實驗奇跡，引發(fā)學生認知沖突，激發(fā)學生思維，從而喚起學生科學探究的欲望和對課堂學習的興趣。教師表演：教師利用同一套裝置，可以輕而易舉地把礦泉水瓶中的氣球吹大！在停止吹氣時，在沒有給進氣口密封的情況下，被吹大的氣球也不向外放氣而保持體積不變！如圖1（b）所示。學生表演：教師拿住此礦泉水瓶，由班上力氣較大的一名學生上臺表演把此瓶中的氣球吹大。下面，我們通過設(shè)計一系列的實驗和活動，引導學生在“實踐體驗” 和“合作交流”的過程中，逐步掌握有關(guān)大氣壓強的知識。2大氣壓強的教學設(shè)計“大氣壓強”是在學生學完“壓強”和“液體壓強”的基礎(chǔ)上，對壓強知識的進一步拓展和延伸。第一篇：“大氣壓強”的教學設(shè)計“大氣壓強”的教學設(shè)計﹡李科敏，蘇卡林，李奇云，徐旭玲，張娜（湖南理工學院 物電學院，湖南 岳陽 414006）摘 要：在“大氣壓強”的教學設(shè)計中，注重培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)，做到了在向?qū)W生傳授科學知識的同時，注重培養(yǎng)學生的學習興趣和創(chuàng)新能力，注重科學思維方法的學習和解決問題能力的提高，注重引導學生的心理品質(zhì)和學科知識實現(xiàn)同步發(fā)展。關(guān)鍵詞：大氣壓強；教學設(shè)計；實踐體驗；合作交流引言新課程背景下的教學設(shè)計強調(diào)學生科學素養(yǎng)的全面提升和“知識與技能”、“過程與方法”、“情感態(tài)度與價值觀”三維教學目標的和諧達成，要求結(jié)合學生的實際情況，選擇合適的教學方法和構(gòu)建有效的教學過程，做到在向?qū)W生傳授科學知識的同時，注重給學生創(chuàng)建“實踐體驗” 和“合作交流”的學習環(huán)境，注重培養(yǎng)學生的學習興趣和創(chuàng)新能力，注重科學思維方法的學習和解決問題能力的提高，注重引導學生的心理品質(zhì)和學科知識實現(xiàn)同步發(fā)展。“大氣壓強”與人們?nèi)粘Ｉ罹o密相關(guān)，但對學生而言，要理解它的存在和知道它的大小是一件十分困難的事情。 利用奇跡，引入新課內(nèi)容[師生表演]教師出示一個礦泉水瓶，瓶口套有一個氣球的進氣口，氣球的其他部位都位于礦泉水瓶的內(nèi)部，如圖1（a）所示。表演結(jié)果：學生用盡力氣，并做了長時間努力，都沒辦法把此瓶中的氣球吹大！但此學生可以輕而易舉地把空氣中的同種氣球吹大。但在教師下令放氣變小時，被吹大的氣球立即向外放氣、體積變?。。ㄈ笃孥E！）同學們想知道其中的奧秘嗎？這是今天要學習的“大氣壓強”在起作用。（a）（b）（a）（b）圖1 圖2 創(chuàng)設(shè)情境，感知大氣壓強[師生互動]教師出示一個蓋住瓶蓋的空雪碧瓶，如圖2（a）所示。）再從班上選一個力氣大的學生，請該學生上臺展示用雙手對壓的方式把空雪碧瓶壓癟的過程。對比上述學生的展示，引導學生分析得出：空雪碧瓶的周圍存在一個很大的壓強！設(shè)計意圖：通過展示驚奇的實驗現(xiàn)象，激發(fā)學生學習的熱情和興趣，吸引學生深入思考。與液體壓強一樣，大氣內(nèi)部向各個方向都有大氣壓強。 設(shè)計活動，體驗大氣壓強[體驗活動1]體驗拉吸盤。圖32（結(jié)果是：學生很難拉開兩個吸盤，讓學生體驗到大氣壓強是很大的?。┰O(shè)計意圖：使學生通過拔出吸盤的艱難過程，體驗大氣壓強的存在和巨大。在一礦泉水瓶的兩端各開一個大小適當?shù)男】?，如圖3所示，將礦泉水瓶裝滿水，把礦泉水瓶倒過來，并用手指堵住礦泉水瓶底部的小孔。[學生討論1]瓶中的水為什么會隨著手指的松開、堵住小孔分別出現(xiàn)流出、停止流出的現(xiàn)象呢？（參考答案：手指松開小孔，瓶中的水受到向下和向上兩個相同大小的大氣壓強作用而抵消，此時，瓶中的水僅僅受到豎直向下的重力作用而從瓶的下端流出；用手指堵住小孔，瓶中的水受到豎直向上的大氣壓強和豎直向下的重力作用，但大氣壓強對瓶中的水產(chǎn)生豎直向上的力大于水的重力，所以，此時瓶中的水不會流出來?。學生討論2]你還見過哪些與大氣壓強有關(guān)的事例？設(shè)計意圖：利用活動和討論，使學生通過親身體驗大氣壓強的存在和巨大，并通過交流討論，培養(yǎng)學生的學習興趣、語言表達能力和科學思維能力。將全班學生分成若干個學習小組，每組4—6人，要求學生利用“帶有塑料掛鉤的吸盤”、“玻璃板”、“彈簧秤”等工具，設(shè)計一個能測出大氣壓強大小的實驗，并利用設(shè)計的實驗估測大氣壓強的大小。結(jié)果是：各組得到的結(jié)果相差較大。[視頻展示]精確測量大氣壓強的大小。設(shè)計意圖：給學生創(chuàng)設(shè)觀察和思考的學習環(huán)境，培養(yǎng)學生的觀察能力和手腦并用的能力。探討相關(guān)因素[學生討論]根據(jù)大氣壓強的來源，討論影響大氣壓強大小的因素有哪些？（考察點的高度、溫度等因素），研討新知應(yīng)用[學生活動1] 體驗注射器吸水。并討論和思考：如果沒有大氣壓強會發(fā)生什么情況？[學生活動2] 自制抽水機。（a）（b）（c）圖6[學生活動3]選用一根塑料輸水管，用手掌做單向閥門，并使輸水管在裝滿水的容器中上下抖動，要求把水管下面的水抽出來。[教師介紹] 拔火罐。它是以杯罐作工具，借加熱法排去杯罐中的部分空氣，杯罐內(nèi)部空氣冷卻后的壓強小于杯罐外的大氣壓強，從而使杯罐可以吸附在人體皮膚上，使人體達到疏通經(jīng)絡(luò)、通暢氣血、驅(qū)寒除濕等效果。）設(shè)計意圖：利用“拔火罐”的介紹，讓學生進一步理解大氣壓強在自己日常生活中的用途，實現(xiàn)“從物理走向社會”，并增強學生的民族自豪感。請你結(jié)合大氣壓強想象一下：長期生長在沿海一帶的人們，剛到西藏高原時會有什么感受？長期生長在西藏高原的人們，剛到沿海一帶時又會有什么感受？[學生討論3]如果我們直接跑到?jīng)]有大氣的太空去，可能會發(fā)生什么情況？你認為此時該如何保護自己？（參考答案：生物是適應(yīng)環(huán)境的，我們體內(nèi)都有一個和外界大氣壓強大小相等、方向相反的一個向外的壓強；長期生長在沿海一帶的人們，剛到西藏高原時，因為外面的大氣壓強小于體內(nèi)向外的壓強，因而會有全身發(fā)脹的感覺，這就是所謂的“高原反應(yīng)”；相反，長期生長在西藏高原的人們，剛到沿海一帶時，會有全身受壓的感覺；如果我們直接跑到?jīng)]有大氣的太空中去，由于體表沒有受到指向體內(nèi)的大氣壓強，但體內(nèi)向外的壓強仍然存在，并等于大氣壓強，這使我們的身體會受到一個由體內(nèi)指向體外的巨大作用力，它會使我們的身體因此而炸裂；為了保護自己，我們必須穿上特制的航空服，使人體表面擁有一個指向體內(nèi)且大小等于大氣壓強的壓強。堵住瓶底小孔，就沒辦法把瓶中的氣球吹大；松開小孔，就可以輕而易舉地把瓶中的氣球吹大；再堵住瓶底小孔，在停止吹氣時，在沒有給進氣口密封的情況下，被吹大的氣球也不向外放氣而保持體積不變，如圖1（b）所示；再次松開小孔，被吹大的氣球立即向外放氣、體積變?。≌埻瑢W們利用大氣壓強等知識進一步討論和解析其中的原因。，把握知識要點[師生互動] 教師引導學生總結(jié)本節(jié)的知識要點，并讓學生交流各自的體會，然后板書：（1）大氣壓強：地球周圍的大氣對浸入其中的物體具有壓強，這個壓強就叫大氣壓強，簡稱大氣壓。（2）一個標準大氣壓強：等于760毫米高的水銀柱對地面產(chǎn)生的壓強，*105Pa，大致等于1千克力壓在1平方厘米的面積上產(chǎn)生的壓強。（4）影響大氣壓強大小的因素有：考察點的高度、大氣的溫度等。 利用任務(wù)，培養(yǎng)合作精神：[課后實驗] 學生選用底部開了孔的紙杯和輕質(zhì)塑料片做覆杯實驗。[圖7（a）和7（b）是岳陽市十二中八年級兩個學習小組的優(yōu)秀作品。（a）（b）圖7 教學反思在此“大氣壓強”的教學設(shè)計中，我們構(gòu)建了一系列“實踐體驗”和“合作交流”的學習環(huán)境，做到了在向?qū)W生傳授科學知識的同時，注重培養(yǎng)學生的學習興趣和創(chuàng)新能力，注重 6 科學思維方法的學習和解決問題能力的提高，注重引導學生的心理品質(zhì)和學科知識實現(xiàn)同步發(fā)展。﹡建設(shè)項目： 湖南理工學院學位與研究生教育教改項目（20162018）：在教學實踐中培養(yǎng)專業(yè)學位研究生創(chuàng)新能力的研究。大氣壓是重要的物理現(xiàn)象，它與生產(chǎn)和生活有著密切的聯(lián)系。因此，這節(jié)課首先要讓學生確認大氣壓的存在。在學生確認大氣壓的存在后課文提出：大氣壓究竟有多大？教科書通過圖14．3－2的實驗使學生對大氣壓的大小有一個感性認識，再利用錄像演示了托里拆利實驗，并解釋托里拆利實驗原理。在這里還要讓學生知道標準大氣壓的值和大氣壓隨高度的增加而減小。在介紹氣壓計時，教材把重點放在常用的金屬盒氣壓計上。學情分析物理教學以實驗為基礎(chǔ)，實驗幾乎始終伴隨著整個教學過程，學生的學習動力和熱情大多來自他們的興趣，所以，實際教學中，把學生對生活中物理現(xiàn)象的認識與掌握物理知識結(jié)合起來，加強學生的直接經(jīng)驗和親身體驗。教學過程中將分別以“馬德堡半球?qū)嶒灐薄巴欣锊鹄麑嶒灐眱蓪嶒灋橹攸c，“活塞式抽水機和離心式水泵”將以學生自主探究為主。教學過程中，始終充分利用身邊的資源，聯(lián)系生活實際，將課本知識拓展開來，讓學生從資源中獲取更多相關(guān)知識。②了解測量大氣壓強的方法，了解大氣壓強的大小和單位。過程與方法①觀察、體驗跟大氣壓強有關(guān)的現(xiàn)象，感知大氣壓強是一種客觀存在的自然現(xiàn)象。③認識大氣壓強在生活中的應(yīng)用。②通過對大氣壓強應(yīng)用的了解，了解科技對人類生活的影響。難點：托里拆利實驗測大氣壓值。學生用：玻璃管、吸管、塑料杯、針筒、玻璃板、牛奶、吸盤掛鉤 注射器等?？伎寄悖河幸粌啥碎_口的試管，誰能幫我用它起一些水呢？你能想到幾種方法？二、師生互動，學習新課(一)大氣壓的存在師生互動實驗學生實驗（自選器材，分組探究）①“鋼筆吸水”實驗；②“吸管吸飲料”實驗；③“吸盤模擬馬德堡半球”實驗：用兩個吸盤相對用力擠壓，再往外側(cè)拉。⑤“被吸住”的乒乓球：將礦泉水瓶裝滿水后把一個乒乓球放在瓶口，用手按住乒乓球