大气压与生活教学设计

大气压与生活大气压与生活 活动式活动式 广东省南海市桂城区桂江第二中学 俞秋雯 中教一级 教材依据教材依据 人民教育出版社九年义务教育三年制初级中学教科书第一册第十一章 教学流程教学流程 情景引入 问题提出 制定计划与实验设计 进行实验与活动 证据收集 分 析与论证 活动评价 作业布置 教学简案教学简案 教学目标 1 知识与技能目标 掌握证明大气压存在的有关知识 2 过程与方法 1 借助教师创设的活动情景 小组合作 动手 动脑 探求多种证明大气压 存在的方法 分析大气压产生的原因及特点 2 比 学 赶 帮 养成物理思维习惯 看谁将示意图画得又快又好 培养 学生解决问题的能力 3 情感态度与价值观 1 正确评价他人和自己 建立情感态度与价值观 增强人际交往的能力 2 培养热爱生活 热爱科学的情趣 教学方式 教学方式 观察 思考 讨论 操作 互助 自我评价 小组交流与合作等方式 教学准备 教学准备 1 教师有目的地在图书馆 网上查找有关大气压的资料 2 布置学生在图书馆 网上查找有关大气压的资料 3 将学生四人分为一组 每组都有学习能力不同的同学 让小组与小组之间的 实力保持相对均衡 使竞争与合作的效果更为明显 4 制定计划与实验设计 教师根据实际情况选出小组长共同制定计划与实验设 计 并安排各项准备任务 5 活动器材准备 学生准备 A 玻璃杯 B 小玻璃片 C 铁钉 D 橡胶管 E 刻度尺 F 石头 G 易拉罐 H 一次性塑料杯 I 矿泉水瓶 J 果冻盒等 教师准备 K 水 L 吸盘 M 保鲜盒 N 注射器 O 细绳 P 铁架台 Q 大瓶 R 面团 S 抹布 T 火柴 U 彩色粉笔 V 白纸 W 酒精灯 X 橡胶管 Y 抽气筒 Z 密封小玻璃瓶 钩码等 教学重点 教学重点 让学生通过活动 体验 大气压的存在 正确分析出各种情况下大气压产生的 原因 体验 到实验探究的乐趣和成功证明大气压存在的快乐 教学难点 教学难点 人人动手 在有限的时间内设计出更多的方法证明大气压的存在 教学过程 表表 1818 教师活动及讲解学生活动 1 情景引入 设计意图 1 用多媒体课件展示大量资料和图片 大 气压与人们的生活 地球被一层厚厚的大气包围着 人们在地 球上建设起美丽的家园 自由自在地生活 在大气空间里 据测算 大气压施加在人体上约有 10 20t 的压力 可是 人们从未感觉到有这么大 的压力 这是为什么 我们生活的空间真 的有大气压存在吗 有关资料表明 乘坐 飞机的乘客在飞机起降时 气压变化使某 些乘客的身体感到不适 有头晕 心跳加 1 回想自己有过的 体验 并举手回答 有关问题 2 可以展示自己的 资料 补充大气压 与人们的生活相关 的资料及图片 3 认识到大气压与 人类生活息息相关 研究该问题能使大 气压更好地服务于 1 抓住学生好 奇的心理特点 用直观的教学方 法 使学生对生 活中的大气压产 生浓厚的兴趣 快 耳膜有些鼓胀的感觉 患有关节炎的 人会在气压剧变前感到关节疼痛 生活在 高原上的人都知道水加热到 80 左右就沸 腾 种种现象表明 大气压每时每刻都在 影响着人类的活动 其实 大气压与日常生活 身体健康的关 系都很密切 例如 大气压对天气的影响 很大 人们在春天患精神疾病的几率较大 阴雨天气时 气温 气压都比较低 人体 内的血压 尿量会发生一定的变化 大脑 内也会分泌一些物质 对于体质相对差一 些的人来说 容易产生抑郁情绪 压抑感 特别强烈 这种症状称为 气象综合症 具有这种症状的人大约占总人数的三分之 一 2 学生演示实验 把两个空心金属半球紧贴在一起 用抽气 筒抽出球内的空气 关闭阀门 请两名大 个子学生向相反的方向拉两个半球 拉不 开 打开阀门 可以听到进空气的声音 再请两名小个子学生向相反的方向拉两个 半球 拉开了 以上实验就是证明大气压存在的著名实验 马德堡半球实验 人民 4 要产生这样的疑 问 怎样利用大气 压的知识服务于人 类 怎样避免大气 压对人类的危害 5 思考 做马德堡 半球实验时 为什 么要用很大的力气 才能拉动两个半球 学生答 大气压 的存在 2 由实验设置 疑问 引起学生 的求知欲望 为 该节课问题的提 出打下基础 2 问题提出 前面我们对生活中的固体 液体的压强有 所探究 那么以气态形式存在的物质的压 强是怎样的呢 我们生活在大气层里 这 个大气层会产生压强吗 这个大气压是怎 样产生的 大气压的特点怎样 我们的祖先在很早以前就思考过以上问题 并取得了一定的成就 1 用多媒体展示科学家的故事 奥托 格里克 1602 年生于德国马德堡市 15 岁进莱布尼茨大学学法律 1646 1681 年担任马德堡市长 他在研究法律之余 对实验和数学也很感兴趣 是一位物理学 1 知道产生大气压 的原因是大气有重 力 2 猜想 我们现在 研究大气压的基础 是固体 液体的压 强 气体压强的特 点是否也可以由此 推理出来 3 了解科学家最早 证明大气压存在的 1 发挥想像力 2 对科学家产 生崇敬的心理 3 激起学生 体验 的欲望 家 工程师和哲学家 奥托 格里克在真 空的研究方面取得了很多成绩 他制成了 活塞式抽水机 并利用自己发现的抽水机 做了许多关于大气压和真空的实验 有许 多发现 1654 年 5 月 8 日 奥托 格里克 在马德堡市做了一个著名实验 马德 堡半球实验 发现并有力地证明了大气压 的存在 托里拆利 意大利物理学家和数学家 他 的一位老师是伽利略的学生 有一次 老 师把托里拆利的一篇力学论文拿给伽利略 看 伽利略看后非常欣赏托里拆利的卓越 见解 邀请托里拆利作为自己的助手 伽 利略在生命中的最后三个月中 虽已双目 失明 但仍未放弃科学工作 托里拆利担 任了伽利略的口述记录人 成了伽利略的 最后一名学生 著名的托里拆利实验 不 仅证明了大气压的存在 而且能测出大气 压的值 2 问 除了用马德堡半球实验和托里拆利 实验证明大气压的存在外 同学们能不能 想出更多的方法来证明大气压的存在呢 大气压产生的原因是由于大气有重力 时间 地点 实验 名称及其过程 激 起科学研究的兴趣 4 思考 我们应当 如何来做有关实验 呢 3 制定计划与实验设计 教师与选定的学生表演魔术 空杯来酒空杯来酒 1 教师在一个装满白酒的酒杯上贴一张透 明的 大小适当的保鲜纸 教师应在课前 准备好 要在透明的保鲜纸与玻璃杯之间 作好不易察觉的密封工作 压紧 2 让临时叫上来的学生认真观察 但只能 看不能说 3 教师将酒杯倒过来 让学生看到没有酒 流出 然后用一块布盖住玻璃杯 用手拿 开布时 一起将玻璃杯上的塑料纸拿掉 4 将玻璃杯中的酒倒进一个烧杯里 并给 1 叫上来的学生要 认真观察 2 坐在下面的学生 认真思考 3 叫上来的学生揭 谜 4 学生明白其原因 还是有大气压的存 在 5 以小组的形式进 行设计 1 必要的猜想 与假设会给本节 课的活动以较强 的科学指导 避 免盲目活动 2 引导学生先 设计方案 然后 再进行实验 掌 握科学研究的方 法 坐在前面的学生闻一闻 确实是酒 5 揭谜后 请学生回答 这是什么道理 为什么保鲜纸不会掉下来 6 空杯来酒 虽然是一个魔术表演 但 它同样能证明大气压的存在 任何实验首 先都要经过精心的设计 你能参考马德堡 半球实验 托里拆利实验及空杯来酒魔术 设计出多少种方法证明大气压的存在 4 进行实验与活动 1 交代实验活动的具体要求 将该要求 附一份在学生活动报告的前面 1 同学们分工合作 发扬团结互助精神 将本组想出的每一种方法的原理图用彩色 粉笔画在一张八开的白纸上待展示 2 活动后 每个小组都要在活动报告中 填出每个方法所选器材的字母代号以及简 单原理说明 3 每个学生都要填好自我评价表 4 评比标准 能想出 10 种方法以上的 小组可评为 活动榜样小组 能想出 7 9 种方法的小组可评为 活动佳绩小组 能想出 4 6 种方法的小组可评为 活动 积极小组 2 鼓励与辅导 1 鼓励学生打破常规 勇于尝试 善于 发现学生的闪光点 及时进行表扬 2 帮助 指导一些动手能力或思维能力 较差的学生进行实验活动 3 记下活动过程中出现的较突出的问题 指导学生改进实验设计 填下表 组 号突出问题解决方法 4 无法当堂解决的问题 可留在课后再 1 按照要求逐步进 行实验活动 边尝 试实验边讨论 2 在实验过程中 碰到问题要积极与 同学讨论 比较 探究 3 个人总结实验结 果 1 在小组里展示 自己设计的实验和 所画的图示 征求 同学的意见 2 思考如何用简 洁的语言阐述实验 设计的思路和结果 4 小组成员评选出 本组的最佳证明方 1 让学生亲自 动手 动脑证明 大气压的存在 体验 实验探 究的无穷乐趣 2 面对全体学 生 让所有的学 生都积极主动去 体验 3 让学生通过 实验 观察 探 究 找到正确的 实验方法 4 发挥学生的 主体意识 在潜 移默化中培养学 生严谨的治学态 度 思考解决 3 教师对课堂的调控策略 1 倾听各个小组的讨论情况 2 及时对各组的配合情况进行评价 3 及时矫正学生不规范的操作 有针对 性地提醒学生注意实验中的有关安全问题 案 并画出本组不 同实验的原理图待 展示 参加评比 5 证据收集 活动调查报告 班级 姓名 方法 所选器材字 母代号 原 理 图 1 A M K 2 B L 1 2 3 L L 4 A B K 3 4 5 N 手指 6 N K M 5 6 7 N D K 8 F O N 7 8 9 G R W S 10 手臂 J 9 10 11 H K M 进行实验与收 集证据 活动后 12 W T R 11 12 13 I M K T W 14 I C K 13 14 15 J K 16 K Z N 15 16 17 补充实验 K Q J Z O Y 17 6 分析与论证 1 教师展示学生设计的部 分作品 2 要求学生对每一种方法 进行口述 讲解该种方法 的简单道理 3 展评的过程中注意多用 激励语言 激发学生的积 极性 调动全员参与 4 将实验活动中记录的问 题在展示作品的过程中进 行重点讲解 必要时用实 验验证 方法 1 1 示意图 如图 1 2 口述简单道理 现象是玻璃杯 中的水不会下降 原因是大气压压 在保鲜盒中的水面上 大气压把水 柱支撑起来 这个实验证明了大气 压的存在 方法 2 1 示意图 如图 2 2 口述简单道理 现象是将吸盘 紧压在玻璃片上后 很难将吸盘拔 起来 原因是压紧时 吸盘内空气 被排除 大气压将吸盘紧紧地压在 玻璃片上 该实验证明了大气压的 存在 1 让学生欣赏 自己设计的不同 证明方法 2 学生向其他 组学习自己没有 设计的方法 拓 展自己的思维 3 培养学生的 口头表达能力及 胆量 4 培养学生用 图示表达问题的 能力 5 培养学生逆 向思维的习惯 让学生从第七种 方法中得到启示 方法 3 1 示意图 如图 3 2 口述简单道理 现象是将两个 吸盘紧压后 很难将它们拉开 原 因是紧压时吸盘内空气被排出 大 气压将两个吸盘紧紧压在一起 方法 4 1 示意图 如图 4 2 口述简单道理 现象是在装满 水的玻璃杯口盖一张硬纸片 倒放 后这张硬纸片不会掉下来 原因是 有大气压的存在 大气压将这张硬 纸片紧紧地压在杯口上 该实验证 明了大气压的存在 方法 5 1 示意图 如图 5 2 口述简单道理 将注射器的活 塞推到顶部 手按在出水口处 拉 动活塞 放手后活塞弹回 其原因 是有大气压的存在 拉动活塞后 注射器内部的压强小于外界大气压 强 所以放手后大气压将活塞压回 证明了大气压的存在 方法 6 1 示意图 如图 6 2 口述简单道理 现象是提起注 射器的活塞 水会沿着注射器的活 塞向上升起 原因是当向上提起注 射器的活塞时 注射器内压强为零 外界大气压将水压入注射器内 该 实验证明了大气压的存在 方法 7 6 关注科学 养成实事求是 尊重自然规律的 科学态度 乐于 探索物理现象 7 强化发展自 己的意识 有克 服困难的信心和 决心 能体验到 战胜困难 解决 问题时的喜悦 8 思考大气压 的知识怎样服务 于人类 并形成 对知识进行应用 的观点 1 示意图 如图 7 2 口述简单道理 现象是拉动左 边注射器的活塞时 右边注射器的 活塞会向左移动 原因是拉动左边 注射器的活塞时 注射器内部压强 减小 而注射器外界大气压将右边 注射器的活塞向左边推动 证明了 大气压的存在 方法 8 1 示意图 如图 8 2 口述简单道理 现象 1 将注 射器的活塞推向顶部 用手按住气 孔 注射器的活塞不会掉下来 现 象 2 将注射器的活塞推向顶部 用 手按住气孔 将注射器的活塞用力 拉下一段距离 放手后注射器的活 塞带动石块向上运动 原因是注射 器外有大气压的存在 方法 9 1 示意图 如图 9 2 活动过程 在易拉罐内加少许 水 用酒精灯加热易拉罐中的水 直到易拉罐的罐口有大量的白气冒 出 然后用准备好的面团密封易拉 罐的罐口 并取出待冷 3 口述简单道理 取出的用面团 密封的易拉罐会变形 原因是加热 易拉罐 将易拉罐内的气体排出 易拉罐内的气压在相同的温度下减 小 易拉罐外大气压将易拉罐压变 形 该实验有力地证明了大气压的 存在 方法 10 1 示意图 如图 10 2 活动过程 用手挤压果冻盒 然后压在手臂上 3 口述简单道理 现象是果冻盒 压在手臂上不会掉下来 原因是用 手挤压果冻盒后 将盒内空气排出 一部分 再用手臂密封 这样盒内 的气压小于外面的大气压 外面的 大气压将果冻盒紧紧地压在手臂上 该实验证明了大气压的存在 方法 11 1 示意图 如图 11 2 活动过程 一次性塑料杯装满 水 用手堵在图示小孔上 将杯倒 置在保鲜盒的水中 将手拿开 杯 内的水下降 3 口述简单道理 现象是将手拿 开 杯中的水下降 因为拿开手后 杯中液面上有大气压的存在 使杯 内外压强相等 证明了大气压的存 在 方法 12 1 示意图 如图 12 2 活动过程 将面团制成厚的面 饼 给玻璃杯加热 将玻璃杯盖在 面饼上 3 口述简单道理 现象是面饼的 中部会被吸起 原因是给玻璃杯加 热 排出一部分空气 盖在面饼上 后外面的气压大于杯内气压 所以 将面饼压起 证明了大气压的存在 方法 13 1 示意图 如图 13 2 活动过程 将矿泉水瓶的瓶口 插入水中 用手挤压矿泉水瓶 然 后放开手 3 口述简单道理 现象是用手挤 压时可以看见有部分空气从瓶里排 出 即水中有气泡产生 放手后 瓶内水面会上升 最后 瓶内的水 面比瓶外的水面高些 因为用手挤 压矿泉水瓶时排出一部分空气 外 界大气压大于瓶内气压 水被大气 压压入瓶中 证明了大气压的存在 方法 14 1 示意图 如图 14 2 活动过程 将矿泉水瓶的底部 用铁钉钻一个孔 在瓶内装满水 拧紧瓶盖 提起 用手拧松瓶盖后 又拧紧 3 口述简单道理 现象是拧松瓶 盖时 水会从孔中流出 拧紧瓶盖 时水停止流出 因为拧紧瓶盖时 水只要流出一点点 瓶内的气压就 小于外界大气压 此时大气压能将 水柱支撑 拧松瓶盖时 瓶内外的 气压相等 水流出 证明了大气压 的存在 方法 15 1 示意图 如图 15 2 活动过程 将两个相同的果冻 盒的口在水中对好并压紧 一个在 上 一个在下 放开下面的手 3 口述简单道理 现象是下面的 盒不会掉下来 原因是外面的大气 压将两个盒子紧紧地压在一起 证 明了大气压的存在 方法 16 1 示意图 如图 16 2 活动过程 将孔密封 拉动注 射器的活塞 将孔打开 拉动注射 器的活塞 3 口述简单道理 第一次拉动 没有液体进入注射器 第二次拉动 有大量的液体进入注射器 因为第 一次瓶内液面上没有大气压的存在 所以拉动注射器的活塞 没有液体 进入注射器 第二次拉动 瓶内液 面上有大气压的存在 大气压将液 体压入气压小的注射器管内 证明 了大气压的存在 方法 17 1 示意图 如图 17 2 活动过程 按图 17 安装好 然后抽气 3 口述简单道理 现象是果冻盒 下的纸片会掉下来 因为抽气前 有大气压将纸片紧紧地压在果冻盒 上 抽气后果冻盒外界气压减小 小纸片就会掉下来 证明了大气压 的存在 7 活动评价 评价内容评价情况在相应处打 设计意图 和谐 一般 合作精神 闹矛盾 能出谋划策 主动热情 态度 主动性 被动执行 主动帮助同 学 过程体验关注他人情况 愿意帮助同 学 引导学生正确评 价自己和他人 接受同学的 帮助 很熟练 一般 操作熟练情况 不熟练 自己解决 别人提示后 能解决 解决问题情况 别人讲解后 能解决 活动榜样小组 10 种以上 种 教 师 总 评 活动佳绩小组7 9 种 种 小组成果 活动积极小组4 6 种 种 向 其 他 组 学 到 的 方 法 记 录 原 理 图简单道理 8 作业布置设计意图 1 整理和完善自己上网查找的资料 多问几个为什么 2 请说明 17 种方法的道理 3 你和古人都证明了大气压的存在 你平常能感觉到大气压的 存在吗 为什么 参考答案 这是因为人体内同时施加在大气上一种反作用力 当两种力处于平衡状态时 人们就感觉不到大气施加在身体上 的压力 但是 你乘坐的飞机在起降时 气压变化使你的身体 感到不适 出现头晕 心跳加快 耳膜有些鼓胀的感觉 患有 关节炎的人会在气压剧变前预感到关节疼痛 4 在月球上能完成以上的所有实验吗 课堂作业 让学生既达成目 标 又能带着问 题离开教室 教学设计说明教学设计说明 1 总的意图 让学生这个学习主体亲自动手 动脑证明大气压的存在 关键是 要使所有的学生都动起来 都积极主动去 体验 让学生 体验 到大气压 的存在 体验 到科学实验的乐趣和成功的快乐 我认为 体验 是本节活 动课要突出的一个重要特征 也是要达成的总体目标 2 具体目标 任何一节课都要有明确的目标 活