初中物理公开课教案《大气压强》教学设计及课后反思

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《大气压强》教学设计
山东威海新都中学　杨龙飞
【设计理念】



新课程理念下的教学目的在于为每一个学生提供公平的学习机会，帮助每一个学生进行有效的学习。在新课改的课堂教学中教师的职责就是要给知识注入生命，把学生领到美好的学科殿堂去遨游。把课堂还给学生，把讲台还给学生，创设一个能让每一个学生都可以充分展现自我、施展创造才能、实施探究的空间，让每一位学生都能走上讲台发表自己的见解。为了尊重学生个体的差异，小组合作探究式学习成为物理新课改下一种很有效的教学手段。我认为在物理的课堂教学应重视以下三个环节：



1．创设情景。激发探究欲望情景，它是“引线”，旨在点燃学生的思维火焰，激发学生的学习兴趣和探究欲望。根据学生的年龄特点，认知水平，结合教材，可采取丰富多彩的形式，如实验、史料、故事等创设良好的问题情境，引发学生的思维，激发学生的好奇心和参与意识，调动其学习的积极性。例如本节课中就利用实验的趣味创设情景来作“引线”，教学效果较好。



2．渗透方法。注重科学探究物理教学的目的不仅仅是教学生学习物理知识，更重要的是教学生通过学习物理知识学会学习、学会探究，养成正确的价值观。在初中阶段，学生的实验设计能力较为薄弱，这需要我们作老师适时的引导。例如在讲到“大气压强的测定”这一环节时，小组讨论交流为实验设计开启了思维，教师在学生的交流的基础上稍加引导分析：什么时候弹簧测力计的拉力能和大气压力相等，要获得大气压强的大小我们还需要知道哪些量等等，这样适当的点拨不仅为学生的设计带来思路，也为他们的思考问题提供了方法。



3．注重应用。这一环节是教师引导学生将所学的知识进行升华的一个重要环节，在这个环节中通过新旧知识的整合，知识与方法的整合，理论与实践的整合让学生感受们到知识的价值和奥妙，对激发其学习兴趣有着积极的作用。例如在本节课的知识整合中，教师引导学生梳理测量大气压强有哪些方法？原理分别是什么？两实验中都用到了哪种科学方法？等等这些问题旨在帮助学生自己来总结两实验的异同点，加深对实验的理解，巩固本节课的知识难点。



【教学目标】



1．知识与技能



（1）知道大气压强的存在。



（2）了解大气压强产生的原因。



（3）知道大气压强测定的方法、实验的原理、实验过程和结论。



（4）能利用大气压强知识解释日常生活的一些简单现象。



2．过程与方法



（1）观察与大气压强有关的现象，感知大气压强是客观存在的。



（2）通过实验探究测定大气压强，使学生感受到等效替代的科学方法。



（3）体会物理学的实验研究方法——提出问题、实验探索、猜想、实验验证。



3．情感态度与价值观



（1）感悟科学探究的方法，领悟实验在物理中的地位和作用。



（2）体验和分享探究的成功喜悦，产生科学探究的兴趣。



（3）使学生体会到物理知识与生活的密切联系，使他们能够学以致用，提高他们物理学习兴趣。



【重点与难点】



1．教学重点：认识大气压强的存在。



2．教学难点：设计实验测定大气压强。



【教学资源】



教师工具：多媒体课件，真空压缩泵，模拟马德堡半球，矿泉水瓶，水，玻璃杯。



学生工具（学生4人1组）：光滑玻璃板，弹簧测力计（量程为100N），小皮碗（25个）。



【教学过程】



一、创设情境 引入新课



实验一：在矿泉水瓶周围不同深度，不同方向扎有小孔，装入水后，观察实验现象，并让学生们思考此实验现象说明什么？



实验二：在上述实验的基础上，盖上瓶盖，拧紧后提醒学生们注意观察实验的现象并思考实验现象产生的原因？



通过演示实验一引导学生回顾液体压强的特点、液体压强大小的影响因素和液体压强的计算方法。通过实验二拧紧瓶盖后，喷水现象停止了，激发学生的探究热情，引发小组内的激烈讨论和大胆的猜想，为本节课的课题顺利引入作以铺垫。



二、学生探究新课教学



（一）探究——大气压强的存在



1．认识大气层



课件展示：地球周围的大气层，简单介绍大气层可达上空几千千米，我们人类就生活在这厚厚的大气海洋的底层。



思考问题：这厚厚的大气层受不受重力？对我们有没有压力？有没有压强？



猜想：大气压强的特点？



2．学生自主探究，感知大气压强的存在



①启发思维引入问题：如何利用桌上所提供的器材设计实验证明我们的猜想？



说明：经过一段时间的学习，学生们具有了一定的物理素养。在设计实验验证猜想的这个环节，可充分调动学生思维的积极性，提高小组团结协作的能力，培养小组的独立决策能力。



②自主探究小组交流展示



A．两个小吸盘对在一起挤压后难以分开。



B．将一个小吸盘紧紧按在玻璃板上后难以拉开。



C．将一个小吸盘紧紧按在桌面上后难以拉开。



③比较实验的共同点总结实验的结论



由学生们自主发现三次实验的共同点有两个，其一是挤压和紧按的目的是将吸盘内的空气挤出，这样内部气体压强会减小；其二是最终的实验现象都是难以拉开，这则是由于吸盘外面有大气压力的作用。从而得出验证的结论：大气有压强。



此环节是学生们畅所欲言、各抒己见的环节，老师要鼓励学生大胆表达自己的观点，这也为培养学生的表达交流的能力提供机会。



总结：通过以上这些实验证明：大气存在压强而且向各个方向都有压强。我们常把大气压强简称为大气压或气压。在日常生活中有很多现象都能证明大气压的存在，历史上曾有一经典的实验，生动大胆的证明了大气压的存在，大家看多媒体课件──马德堡半球实验。

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3．模拟马德堡半球实验

①利用课件再现马德堡半球实验过程。

说明：增强学生对物理历史的了解，培养学生尊重科学的情感，注重学生的情感教育和价值观的养成。

②改进实验器材模拟马德堡半球实验。（如下图）

说明：改进实验器材，增强演示实验的效果，让学生的理解更轻松，这是新课改为教师们所提出的要求。本次实验采用抽气效果非常好的真空压缩泵代替教学演示用的抽气机，真空压缩泵是冰箱内抽气泵，可到旧货市场采购，其抽气效果好，且没有噪声。改进后的实验，在壮实的六位男同学共同努力才能将两半球分开，生动的实验情景不仅将课堂教学推向高潮，同时也让学生们深刻地意识到了大气压确实存在着，并且还很大，为接下来探究大气压强到底有多大开启了思维。

总结：16匹马都没能将马德堡半球分开，大气压到底有多大呢？同学们回忆一下我们学过的有关压强的知识，想一想我们可以用什么方法来测量大气压强的大小呢？说出你的想法和理由。

（二）探究 大气压强的值

1．利用P=F/S的原理来测定大气压强的值

①启发思维，引入问题：大气压有多大呢？如何利用桌上所提供的器材设计实验来测出大气压的值？（友情提示：实验时应测出哪些物理量？如何来测这些物理量？）小组讨论交流后可利用实验器材尝试着来完成实验。

实验改进：由于教学所用弹簧测力计的量程太小，不能完成大气压力的测定，将市场购买的量程为10kg的小弹簧称改制成100N的弹簧测力计，器材准确性高，为得到的准确实验结论提供了保证。（如下图）

说明：小组尝试后，首先提出实验所遇到的困难和存在的困惑，如实验中利用弹簧测力计测拉力时什么时候读数，怎样测小皮碗和玻璃板接触的面积等等，这样有助于培养学生们发现问题的能力。对待学生所提出的问题，如果学生自己能够解答的老师决不参与，在学生们讲解不到位的老师才给予补充，这也是旨在培养学生自主思考解决问题的能力。这个实验中小皮碗与玻璃板接触的有效面积为35cm2，老师只是简单的作以说明，这样可适当降低实验的难度。

②自主探究小组交流展示

说明：通过小组的共同努力很快地完成了实验，在交流展示中享受着实验的收获。这不仅是课堂教学的收获，更是学生自主成长的收获。课堂上能让学生人人参与，真正活动起来，课堂的教学才有意义，才有活力。

2．利用P=ρgh的原理来测定大气压强的值

录相：托里拆利实验的过程。

思考：①玻璃管内的水银为什么没有全部流下来？其上方的真空是如何形成的？②玻璃管内高出来的这部分水银柱所产生的压强如何计算？③等压面的建立依据了液体压强的什么知识？科学家托里拆利是如何巧妙地测出大气压强的值？

小组讨论交流后，老师规范问题的答案同时分析实验原理。

说明：由于此实验的原理难度较大，在学生们自主交流后，老师要引导学生从力学角度分析，玻璃管内水银没有全部流下来的原因，要明确点出正是大气压强支撑着高出来这部分液柱，并且大气压强的大小决定着它所能支撑的液柱的高度，这样利用液柱所产生的压强就可计算出大气压强，这种科学方法被称为等效替代法。

标准大气压的值：利用课本小组自主学习标准大气压的规定和大小。

总结：上面用了两种不同的方法完成大气压的测定，得出的结果都近似为105pa，这也说明了同学们的实验的准确性，现在我们测定大气压也有专用的实验器材——气压计，关于气压计的学习我们下节课会详细研究。接下来同学们可思考一下生活中，哪些现象利用了大气压强的知识？

（三）大气压强在生产和生活中的应用

课件展示：吸管吸饮料的过程，小组讨论交流吸取饮料的原理。

谈谈生活或生产中还有哪些现象用到了大气压强？

说明：大气压力和压强与人们的日常生活、生产技术有着密切的联系，本节课从生活场景走进物理学习，又从物理学习走向社会应用，体现物理与生活、社会的密切联系。在交流中学生们较了解生活中大气压的应用，而对生产中的相关应用了解较少，对此老师可适当准备一些相关的课件，帮助学生了解生产中是如何利用大气压来搬运大张的玻璃板，灯泡等实际问题。这不仅能增强学生对大气压的理解，还可大大提高他们的学习热情，感悟意识物理知识的价值。

三、课堂小结及检测

说明：此环节分为两个过程，首先以组为单位将本节课的知识进行梳理，确保每位同学清楚本节课所要达成的知识目标，再通过小组的交流展示，通过互评和互补，可帮助同学们进行查漏补缺。教师的提升总结不可少，学生交流的重点是知识，教师的作用是将知识系统和方法的总结。例如在本节课的知识整合中，教师引导学生梳理测量大气压强有哪些方法？原理分别是什么？实验中用到了哪种科学方法？等等这些问题旨在帮助学生自己来总结两实验的异同点，加深对实验的理解，巩固本节课的知识难点。

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【教学反思】



本节课的教学过程，采取以学生为主体，以问题为中心，以教师为引导，以小组合作为主要方式，让学生进行简单的实验设计，亲身体验探究过程，真正做到让学生“活”和“动”起来，同时在教学中结合了多媒体课件，对学生科学探究过程进行引导，以降低探究难度。



在本节课的教学过程中，注重解决了以下两个方面的问题：



一是大气压知识比较抽象，因此教学过程中注重联系实际，加强实验，通过日常生活中的例子和随手可得的小实验使学生获得更多的感性认识，激发兴趣，培养学生的抽象思维能力和综合运用知识解决问题的能力。



二是既重视获得知识的结果，更重视知识形成的过程。在教学过程中，注意弄清物理知识的来龙去脉，发掘学生学习物理的潜能，把握物理知识内在的规律，培养学生对物理规律和概念的领悟能力，是提高教学效益的有效途径。重视科学思想和科学方法的教育，从实际生活中的物理现象出发，创设问题情景引入课题，不仅提高学生学习物理的兴趣，又能提高学生解决问题、分析问题的能力。在教学过程中，能灵活运用观察、实验、分析、归纳等科学方法，这样有利于培养学生正确的科学思维方式和科学方法。