資源簡介

課題 《大氣壓強》
選用 教材 教材：教科版 初中物理八年級下冊 內容：第九章 第四節 《大氣壓強》 48～52頁 出版社：教育科學出版社
教材 分析 【教材的地位及作用】 在結構設置上，《大氣壓強》這一節是對壓強與液體壓強的知識的補充，是對流體壓強的完善；也為流體的力現象中流體流速與壓強關系等知識的學習打下基礎，有著承上啟下的作用。 【課程標準對本節課的要求】 《義務教育物理課程標準2011版》：知道大氣壓強及其與人類生活的關系。 課標解讀：“知道”屬于認知性目標行為動詞，需要理解大氣壓強的客觀存在，認識大氣壓強的大小及特點，能夠計算大氣壓強的值。 根據課標可確定本節課的重點：了解大氣壓的客觀存在、了解大氣壓的值。 “知道大氣壓與人類生活的關系”強調從生活出發，應用于生活，與生活實際現象與人類社會緊密聯系，因此在理解大氣壓強的客觀存在的時候，應當從日常生活中的實例進行體驗、分析，利用吸盤掛鉤、吸墨水等生活實例出發，初步感受大氣壓強，設計模擬實驗和學生分組實驗探究，認識大氣壓強，從而知道大氣壓強的客觀存在。 【教材對比分析】 版本教科版人教版蘇教版教材設置內容呈現簡單認識大氣層→以圖片的形式展示生活中的大氣壓強 →馬德堡半球實驗證實大氣壓的存在 →估測大氣壓（吸盤） →托里拆利實驗→大氣壓強與天氣類比液體壓強提出大氣壓強是否存在的問題 →實驗及生活證實大氣壓存在 →大氣壓的測量（托里拆利實驗） →氣壓計實驗體驗大氣壓存在（易拉罐變癟） →馬德堡半球實驗 →估測大氣壓強的值（注射器） →氣壓計
分析：引入課題方面，教科版直接給出大氣壓強定義；人教版利用類比、遷移學習，提問猜測，實驗驗證后給出定義；蘇教版利用演示實驗驗證大氣壓存在并給出定義。相較而言，我認為人教版的引入，更能培養學生知識遷移分析、類比分析的能力，以問題的方式讓學生設計實驗思考、進行猜測，更能激發學生學習興趣。 教科版和蘇教版有估測大氣壓強的值的環節，可以將兩個版本的實驗結合學習，提升學生設計實驗、探究問題的能力，估測實驗與固體壓強知識相聯系，以舊知探新知。其中教科版再進一步設置了精測的托里拆利實驗，從估測到精測，體現了物理的邏輯性與嚴謹性。 對于課后應用拓展設計，雖然三個版本教材側重點各不相同，但都有涉及，比較全面，緊密的聯系生活實際。
學情 分析 【知識基礎】 學生已經學習了壓強與液體壓強的知識，能理解概念，有一定知識基礎。 【興趣特點】 本節知識與生活聯系緊密，大氣壓強在科技中有廣泛的應用，學生學習興趣濃厚。 【學習障礙】 學生的抽象思維能力較為缺乏，由于氣體是看不見、摸不著的，大氣壓強的知識相對于前面所學過的固體壓強、液體壓強來說更加抽象， 學生難以理解。 學生的空間想像能力和抽象的理性思維能力還沒有完善。實驗中“玻璃管內水銀柱產生的壓強等于大氣壓強”的原理,需要在實驗的基礎上,借助于空間想像能力,通過抽象的理性思維分析才能理解,學生會有困難。
教學 目標 【知識與技能】 1、了解大氣壓強的客觀存在。（重難點） 2、了解測量大氣壓強的方法。（重難點） 3、了解生活中利用大氣壓強的現象。 【過程與方法】 1、觀察跟大氣壓強有關的現象，感知大氣壓強是一種客觀存在。 2、觀察演示實驗現象，感知大氣壓強的大小。 3、在科學探究過程中，初步學會類比、等效替代等方法。 【情感態度與價值觀】 1、培養實事求是的科學態度。 2、通過大氣壓強應用的了解，初步認識科學技術對人類生活的影響。 3、通過介紹有關研究大氣壓強的人物和史料，培養學生的科學人文精神。
設計 思路 借助于PBL(Problem-Based Learning)教學模式，以問題為導向，通過創設情境，生成問題“大氣壓強是否存在 ”，引導學生基于問題進行猜想假設，在教師的啟發與組織下，以合作探究的方式設計實驗解決問題。 在教學過程中，始終堅持“教師為主導，學生為主體”的原則，通過教師創設問題情境、有效的設問引導和實驗探究，讓學生主動的參與到知識形成的整個思維過程中，親歷物理知識的構建過程。
教學 用具 蠟燭、玻璃杯、小紙片、吸盤掛鉤、彈簧測力計、玻璃板、注射器、馬德堡半球、抽氣機
教學流程圖
教學過程
教學 環節 教師活動 學生活動 設計意圖
創設 情境 引入 新課 【演示實驗：水往高處走】 實驗操作：將水倒入固定著蠟燭的盆中，點燃蠟燭，將透明的玻璃杯罩在蠟燭上。 實驗現象：蠟燭熄滅，杯子里的水面升高了。 鼓勵學生認真觀察并猜想產生該現象的物理原因，引入課題大氣壓強。 認真觀察實驗現象。 創設情境，激發學生學習的興趣和探究的欲望，帶領學生一起走入探究大氣壓強的神秘世界。
實驗 探究 新課 教學 一、感知—大氣壓強的存在 類比上節課學習的液體壓強的相關知識猜測大氣是否也會對物體產生壓強？ 【生活實例感受】 現象：吸盤掛鉤能夠吸附在墻上，懸掛重物。 問題：為什么吸盤掛鉤上掛滿物體卻不脫落呢？ 猜想：大氣壓強壓住了它。 實驗探究：將吸盤掛鉤周圍的大氣抽走。 實驗結果：吸盤掛鉤脫落。 驗證猜想，得出結論：存在大氣壓。 給出大氣壓強的定義，并解釋引入小實驗。 【吸盤掛鉤認識】 實驗操作:將吸盤掛鉤壓在亞克力板上，任意旋轉亞克力板，觀察吸盤掛鉤的狀態。 實驗現象：吸盤掛鉤沒有掉下。 實驗結果：證明大氣壓強的存在，并且大氣會向各個方向對處于其中的物體產生壓強。 【馬德堡半球實驗體驗】 歷史簡介：1654年，德國馬德堡市的市長為了讓大家相信大氣壓的存在，做了一個實驗。市長將兩個直徑30多厘米的半銅球合攏密封，抽成真空后，在球的兩邊各栓上馬進行拔河，竟然用了16匹馬才拉開了。 模擬實驗，情景再現：模擬馬德堡半球實驗，將兩個半球合攏，將其中的空氣抽走，讓學生拉兩個半球，感受大氣壓強的大小。 二、測量—大氣壓強的大小 【估測—學生分組實驗】 在模擬馬德堡半球實驗時體驗到大氣壓強的巨大“威力”。那么，大氣壓究竟有多大呢 問題：我們能不能用以前所學的知識設計實驗，測量出大氣壓強的值呢 材料:玻璃板、小吸盤、彈簧測力計，注射器 學生分組實驗并思考問題：實驗如何設計？利用什么原理測量 評價學生分組設計的實驗，并引導思考這種測量方法是否精確 問題：通過實驗，你認為此方法在實際操作中是否精確，存在哪些問題？ 問題：如何才能更準確的測出大氣壓 的值呢 【回顧舊知】 大氣壓可以托起一定高度的水(液體)柱，液體內部壓強公式:P= pgh 引導學生總結出用“大氣壓托液體柱”測量大氣壓強的方法 【精測—托里拆利實驗】 【歷史簡介】 早在17世紀(1643年6月20日)， 意大利科學家托里拆利也和我們進行了同樣的思考，并最早設計實驗測量了大氣壓強值。（他是第一個準確測量出大氣壓的值的人） 【用水做“托里拆利實驗”】 操作：在長透明軟管中灌滿水，將一端封閉，另一端放在盛水的水桶中。 用自制小實驗引出托里拆利水銀實驗。【托里拆利實驗】 播放托里拆利實驗過程，給學生詳細分析托里拆利實驗。 根據液體內部壓強公式，計算760mm高水銀柱產生的壓強。 得出標準大氣壓。 【思考】 水銀沒有裝滿，測量值液柱就變完了，測得值比準確值低還是高？ （混入空氣會對實驗值造成影響） 分析前面的自制小實驗，用水做“托里拆利實驗”是否可行。 【課堂練習】 房頂面積是45㎡，大氣作用在房頂上的壓力有多大？這么大的壓力為什么沒有把房頂壓塌？ 類比猜想大氣壓強的存在。 學生仔細思考并猜想可能的原因（粘性、沾水、使勁按壓、大氣壓...） 學生觀察并思考吸盤掛鉤不會掉下來的原因。 學生拉馬德堡半球，感受大氣壓強的大小，并猜測大氣壓的力到底有多大？ 學生思考、討論如何利用課桌上的器材來測量大氣壓的值，并分組設計實驗、回答問題。 學生回憶實驗現象和液體內部壓強公式。 認真仔細的觀察實驗現象。 學生思考并回答：比準確值低一些。 學生討論分析：是否可以用水代替水銀。 學生認真思考，利用所學知識解決實際問題。 類比舊知識，溫故而知新。滲透類比、遷移知識學習的方法。 從生活經驗中常見的大氣壓現象出發，既貼近學生生活，易于理解，又能引發學生思考。 從生活出發，通過實驗探究，讓學生切身體驗大氣壓強的存在,以此達到對教學重、難點的突破。 通過史實的學習，培養學生科學人文精神。 培養學生科學探究能力，增強團結合作的意識。 培養學生類比、遷移知識的能力。 通過史實的學習，培養學生的科學人文精神。 在托里拆利實驗的基礎上，培養了學生思維延伸和轉換的能力。 培養學生用已學知識解決實際問題的能力。
應用 【大氣壓與天氣】 同一地區，冬天氣壓比夏天高，晴天氣壓高，陰天氣壓低 【生活中的大氣壓】 分析生活中有關大氣壓強實例（用吸管喝飲料、拔火罐等） 辨析一些與大氣壓相似的現象。 積極參與生活中大氣壓的討論交流中。 使學生初步認識大氣壓對人類生活的影響，培養學生的科學素養。
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