课堂实验教学评价——《气体的压强》教学观摩有感.pdf

一一 一 一一 一 一 一 一 一 J 物 理 匝 叠 争 一寸 版 锞 帑赡 悍怖 一 气体的压强 教学观摩有感 孙德生 南通市新桥中学江苏南通2 2 6 0 0 8 有幸参与本地区 优秀课堂实验教学比武 活动 观摩 了九位老师上 同一课题 气体 的压强 感触较 多 这里结合 自己对教材的理解 和教学实践 采用课 堂实录评析的形式 谈谈 我对演示实验 学生实验和 课堂小实验方面的一些思考和看法 实录 l 引入 新课的实验 上课铃 响 老师拿 出一个塑料 瓶 向同学 们介绍 说 天方夜谭 中有一个魔瓶 瓶盖一打开就有魔鬼 从瓶 口跑出 老师这里也有一个魔瓶 注 底部戳有许 多小孑 L 装满水且盖紧盖子 有没有同学敢上来把它 打开 不过要记住 要是发现意外情况你得赶紧把盖 子再 盖上 老师越是说得玄乎 学 生就越是想去尝试 一位 同学上台尝试 其他同学全神贯注地观看 只见 瓶盖 打开 瓶子就像 是淋浴一样 向下喷水 于是该 同学急 忙盖紧盖子 结果水就不再向下淋了 老师抛出问题 瓶盖打开 水为什么会从瓶底流 出来 而盖紧瓶盖 水又为什么不再流出来呢 好 再来看一个实验 老师演示 空压 易拉罐 实 验 苏科版教材 中的图 1 0 1 6 在易拉罐被压瘪 的响声中展开了新课 的教学 评析 引入新课 的实验 一般都是演示实验 以实验 引 入新课 目的是 简洁 明快地揭示课 题 创设思维 空 间 激发学生求知欲 为新 的学 习打下 良好的心理基 础 案例中 老师除 了演示课 本 中的 空压易拉罐 实 验 还安排了由学生演示的 魔瓶 实验 学生思维指 向集中 带着有趣 的问题进入下一步 的学习 同时这 也为此后学生完成 覆杯实验 打下伏笔 好的开始是课堂成功的一半 选择什么实验作为 引入 应关注如下几点 1 新奇有趣 引入新课 的实验现象或结果一般要是学生没有 见过或意想不到的 觉得新鲜 奇怪 有趣 这样才能 引起他们注意 促使他们 思维 激起他们强烈 的求知 欲望 从心理学上讲 这是 心 向 指心之所 向 引导 进入学习准备状态 2 紧扣课题 引入新课的实验不能只图热闹 有趣 最主要 的 是紧扣课题 作 为教师要知道 所选实验与引人 的课 题有什么联系 能够说 明什么问题 尤其是能否形成 良好的思维导向 如上例中的 魔瓶 和 空压易拉罐 的实验 直观显示 了大气 压 的作用 对于在后续学 习中明确 饮料不是 吸 上来 的 而是 大气 压 上来 的 很有帮助 3 可见度大 导入新课的实验现象要尽可能 大 不仅要保证 坐在后排的学生能清晰观察到 而且要尽可能挑选能 刺激学生多种感官的实验 如 空压易拉罐 和 空压 塑料瓶 将热水灌人塑料瓶摇晃几下 倒去热水后迅 速拧紧瓶盖 用冷水浇瓶子 可观察到塑料瓶被压瘪 这两个实验相 比较 易拉罐不仅形变大 而且在压瘪 时发出很大 的响声 从可见度 的角度讲 空压 易拉 罐 要 比 空压塑料瓶 的效果好 当然 要使 空压易 拉罐 实验的效果更好 也还有一些讲究 一是水量要 适中 二是要在 冒出 白气 时封 口 三是 在罐 口先放 上一枚硬币 再用橡皮泥封 口 四是在封 口后撤去酒 精灯 这样 压瘪易拉罐的响声大 持续时间也长 4 操作简便 引入新课的实验 时间不宜过长 最好操作简便 蛔 鳇一一一 二 如有位老师用 不下落的试管 引入新课 老师出示一 大一小两只试管 大试管中盛水 让小试管浮在大试 管 中的水面上 问学生 如果让它们一起倒置过来 你 认为小试管是否会掉下去 同学们都认为要掉下去 而演示的结果恰恰相反 随着水徐徐流 出 小试管 不但不往下掉 反而徐徐上升 学生被这奇异的现象 吸引 老师趁热打铁 引入气体压强的课题 该实验器 材常见 操作简单 成功率高 用时也少 能很快引人 课题 实录 2 体验大气压存在 器材 吸管 一次性纸杯 水 硬纸片 塑料吸盘 老师要求学生用提供的器材做实验 在巡视过程 中有意识指导一 两个小组学生做 覆杯实验 其余 的放任 自由 活动结束后汇报交流 学生 1 边做边说 我用手捏住吸管的橡胶乳头 将吸管放入水中后松 开手 吸管 中就有 了水 这是大 气将水压入管 中的 学生 2 我在纸杯 中装满水 用硬纸片盖住 然后 用手压住纸 片将杯子 翻转 倒置 杯 中的水没有 流下 来 这是大气压的作用 学生 3 我先将两个吸盘压紧排出空气 然后用两 只手对拉 用很大的力才能拉开 这说明大气有压强 评 析 1 在物理课堂上经常做一些小实验 人人动手 时间少则 3 5秒 多则 1 2分 钟 如在讲 滑动摩 擦 时 让学生用手掌压在桌面上移动 体验摩擦 阻力 的存在 又如在讲 力 的作用是相互 的 让学生用手 掌拍打桌面 通过手感觉疼来体验桌面同时对手施加 力 俗话说 百 闻不如一见 百见不 如一动 手 这些 小实验为学生所直接体验 是语言难 以替代的 以上 体验大气压存在 的实验 就属于这类小实验 2 学生活动的目的是什么 是体验大气压的存 在 要让学生体验大气压的存在 就要让学生直观 直 接感受到大气压强 的存在 而且很大 因此 要从怎样 较好地达到活动 目的的角度 选择合适的小实验 如用 注射器 吸管吸水这类小实验 由于学生对实验现象非 常熟悉 司空见惯 进一步思考现象成因的意识相对淡 化 效果不太理想 而像上例安排的两个小实验就较 好 一是覆杯实验 学生做的时候会下意识地 小心 生怕水流出来 学生在 担心 中对大气压作用的印象 更为深刻 对于用塑料吸盘做 马德堡半球实验 吸盘 要尽可能大 一般直径在 6 5 c m以上 两个学生就很难 拉开 从而对大气压的作用很大产生深刻印象 3 这次活动 中 少数老师没有让学生做覆杯实 验 而是增加了用注射器 吸管 吸水 以及用两端开 口 的玻璃管取水等小实验 没有做覆杯实验 的理 由是 他们在学校试上时 这个实验学生想不到 不会做 其 实 学生想不到 不会做 教师可以点拨示范一下 因 为 活动的目的是体验大气压存在 这里并不是表现 学生是否有 自发的创新能力 实录 3 估测大气压强 教师 大气压就是 大气 的压强 要测量压强需要 测量哪些物理量呢 学生 根据压强定义 需要测大气压力 F U 和受力面积 S 教师 对 为了完成这个实验 我们提供给同学的 实验器材包括一个 2 mL注射器 一个弹簧测力计 一 把刻度尺 在实验前首先要 明确 本次实验的研究对 象是注射器中的活塞 也就是说 我们要测量的是活 塞受到的大气压力 F和活塞的受力面积 S 教师 边讲边将 实验步骤用多媒体课件投放在 屏幕上 我们可以分 3 个步骤完成这次实验 1 清空注射 器里 的空气 使活塞只从一个方 向 受到大气压力 具体的操作方法是将活塞推至注射器 底端 并将注射器口密封 2 消除活塞重力对实验结果 的影 响 弹簧测力 计要水平拉动活塞 在活塞刚开始运动时读数 此时 弹簧测力计的读数就是大气对活塞压力的大小 3 注射器的容积是 2 mL 注射器又可以看作是 一 个圆柱体 所以 活塞的受力面积 我们可以根据公 1 厂 式 s 一 求得 这样我们要测量的2 个物理量就可以 L 测量 出来 了 最后根据压强计算公式 求出结果 教师 实验测得的大气压值与实际大气压值相同 吗 为什么 学生 1 不相同 读弹簧测力计示数有误差 注射 器内的空气未全部排尽 学生 2 不相同 刻度尺读数有误差 弹簧测力计 拉注射器筒时没有匀速拉 弹簧测力计示数不等于大 气压力 学生 3 不相同 活塞滑动时有摩擦 弹簧测力订 示数不等于大气压力 评析 1 估测大气压强的实验是学生分组实验 在平 时教学中 学生分组实验 常有 以演示来代替的现象 参赛的课当然不会出现这种情况 但在该实验上 明 显表现为学生没有时间思考或者操作时间不够 从教 师指导到学生得到大气压强的数值并分析误差结束 一 般只有 1 5分钟 于是就出现了像案例 中这位老师 的情况 只介绍实验操作步骤 和注意事项 导致学生 只知道怎么做 而不知道 为什 么要这样做的现象 课 后我与这位老师交流 估测 大气压强 的实验为什么 做得这样匆忙 没有办法 时间不够 既然时间 不够 那后面气压计 影响大气压的因素为什么还要 讲呢 不讲 这节课的 内容不是不完整 了吗 这 两点 内容一定要在这一节课讲吗 我认为 完全可 以 将这两点内容放 到下一节课再讲 其实 平时在学生 分组实验的课堂上 有些教师往往采用的是倒计时的 办法来安排学生的实验时间 这种 只图形式的实验是 无效 的 2 从实验 目的角度可将实验分为探究类实验和 操作类实验 探究类实验是指 以获得某种规律为 目的 的实验 如 探究阻力对物体运动 的影响 探究杠杆 的平衡条件 等 这类实验侧 重于物理研究方法的理 解 应用 和物理现象 实验数据 的分析 归纳 操作类 实验是以学会某种测量工具 的使用和测量某一个物 理量为 目的 如 用天平 测物体的质量 伏安测 电 阻 等 这类实验侧重于实验原理 方法的应用和实验 操作技能的掌握 一般说 测 量原理是操作类实验的 主线 估测大气压强的实验是操作类实验 应侧重于 测量大气压强的原理和测量压力和受力面积 的方法 刻度尺 弹簧测力计的使用和数据 的处理 这位老师 由测量大气压强的实验原理展开 抓住这个实验 的关 键 可惜在如何 测量压力 和受力面积时 没有 留下时 移 间让学生充分思考 忽视了这个 实验 的重点 导致有 些学生不了解何时读出弹簧测力计示数 误差分析时 眉毛胡子一把抓 搞不清实验结果与真实值差异的主 要原 因 3 教材中安排估测大气压强 的实验 目的是 了 解测量大气压强的方法 更深刻 的感受到大气压的存 在 如何达到这个 目的呢 笔者认 为 测大气压强实 验的原理是这个实验的主线 沿着这条 主线 通过交 流讨论的形式 透彻分析以下将要说到的三点便抓住 了这个实验的重点 至于记录表格如何呈现 实验数 据的处理则可视时间 学生的反应 而定 至于何时读 出弹簧测力计的示数 为什么要测 H 注射器上全部刻 度的长度及实验结果与真实值为什么有较大的差异 这些实验操作或理解上的难点 都可以在这i个问题 的交流讨论 中得到暗示或解答 1 为什 么要 选择 注射 器的 活塞为研 究对 象 能不能 用其他 方 法测量 大 气压 大气压强普遍存在 但 在 日常生活 中却没有 明 显 的感觉 这是因为研究对象两侧同时受到大气压 强 的作用 不能表现 出来 而 已 要 是让研 究对象 某 一 侧不存在大气压强 则大气压强对另一侧的作用 效果就会 明显地表现 出来 了 选择注射器 中活塞为 研究对象时 排尽筒 内空气并用橡皮帽封住注射器 口 就可 以使活塞在 筒 内的一端 受不 到大气 压力 同样 我们也可 以选 择吸 盘为研 究对象 通过将 吸 盘挤压在光滑 的墙 壁或 玻璃 上 排尽盘 内的空气 使得吸盘 内部受不到大气压力 作为教师还应该 了 解 在 覆杯 实 验 中 先将 杯 中装满 水 作 用 也是 排 尽杯 内的空气 使得硬纸片与水接触一侧受不到空 气 的压力 2 怎样测 出大气对活塞的压力 为什 么叫 估 测 大 气的压 强 注射器的活塞开始被拉动时 水平方向上活塞筒 外的一端受到大气的压力和弹簧测力计的拉力 筒内 的一端受到未排尽空气 的压力和活塞与注射器筒的 摩擦力 由于筒 内空气 的压力与筒 内残 留空气 的多少 有关并随着活塞移动在变小 活塞要滑动和开始滑动 受到的摩擦力不同 不同材料不同粗细的注射器筒对 活塞的摩擦力也不 同 因此 活塞筒外一端受到的大 气压力和弹簧测力计 的拉力不平衡 并且是变化的 物理教师 一 也就无法控制活塞匀速移动 但 由于筒内空气的压力 和活塞受到的摩擦力的方 向相反 两者差值与简外大 气对活塞压力相 比影响不大 所 以我们认为注射器 中 活塞开始滑动时 弹簧测力计的示数就等于大气对活 塞的压力 由于筒内残留大气的压力和活塞受 到的摩 擦力是这种实验方法带来 的 不是人 为因素引起 的 属于不可避免的系统误差 因此用这种方法测得大气 压强 只能 是估测 以上这 些 对 于基础好 的学生来 说 可以用交流讨论 的方法 对于基础较 差的学生来 讲 可以采用讲解的方法 一般来说 即使基础差的学 生 还是能够 听懂 的 3 怎样测 出活塞 的受力面积 为什 么要测 出 全 部刻 度 的长度 圆柱体的截面积可 以通过测量直径然后计算得 到 只不过因为注射器上有容积 的刻度 所 以可 以采 用教材上的方法 要让学生 了解这一点 教师可提 出 注射器上标注的 2 mL表示什么意思这一 问题 让学 生通过交流讨论 认识到 2 mL表示注射器筒 内的药 液到达这一刻度时的容积 因此测 出 2 mI 所对应的 T 厂 刻度即全部刻度 的长度 利用 圆柱体公式 S一 V 便 上 可计算 出活塞的受力面积 S 实录 4 课尾的实验 教师 手拿引入课题时 吸 人鸡蛋 的广 口瓶 同 学们已经知道 鸡蛋是被 大气压力压人瓶 中的 现在 请 同学们想个办法 在不损坏鸡蛋 的前提下 如何将 蛋取出来 学生 稍作议论 往瓶内打气 教师 说说你这样做的理 由 好 我们来试一试 教师将广 口瓶倒置过来 用鸡蛋封住瓶 口 再用注射 器 向瓶 内打气 鸡蛋就掉下来了 学生 往瓶内打气 瓶 内气体压强增大 当瓶内气 压大于外面大气压时 鸡蛋就会掉下来 教师 这个实验还 说明气体压强 是可 以变化 的 那么大气压强会改变吗 哪些 因素会导致大气压强 的变化呢 我们下一节课再和大家一起讨论 评析 1 写文章讲究前后照应 上课也一样 这位老师 在引入课题时 利用大气压将鸡蛋压人瓶 中 在结束 时又提 出怎样将鸡蛋取 出来 不仅照应到引入课题时 的实验 而且为下一节课 打下伏笔 这正是课程标准 所倡导的理念 让学生带着 问题走进课 堂 同时也让 学生带着新的问题走 出课堂 2 上述实验不是新的实验 只是引人新课时实 验的继续 实验现象是立体 的 鲜活