标题 | 小瓶子 小制作 大发现 |
范文 | 施剑
[摘? ?要]利用生活中常见的矿泉水瓶开发一系列与大气压强有关的实验,能有效突破大气压强教学中的一些重点和难点,利用矿泉水瓶及身边的一些简单器材开发成本低、趣味性强的实验,能够提升学生动手、动脑解决问题的能力,激发学生的学习兴趣。 [关键词]矿泉水瓶;实验;大气压强 [中图分类号]? ? G633.7? ? ? ? [文献标识码]? ? A? ? ? ? [文章编号]? ? 1674-6058(2021)14-0059-02 义务教育物理课程标准明确规定:“义务教育物理课程是一门注重实验的自然科学基础课程。此阶段的物理课程不仅应注重科学知识的传授和技能的训练,而且应注重对学生学习兴趣、探究能力、创新意识以及科学态度、科学精神的培养。”因此,更提倡利用身边的瓶瓶罐罐完成许多体验感较强的实验,在这些实验中,学生通过独立操作和活动体验,获得丰富的感性认知,这样既能培养学生的动手能力,还能加深学生对物理现象和原理的认识和理解。 实验,可以极大地激发学生的好奇心和求知欲。布鲁纳指出:对所学知识的浓厚兴趣是学习的最好动机,学生在学习过程中对自己感兴趣的一切事物、现象总是主动、积极地去认识和探究。因此,在实际教学中,教师要善于创设实验情境,引导学生主动深入地学习。 实验一:30秒挑战赛 器材:两矿泉水瓶(其中一个底部开圆孔)、气球。 操作:两组同学上台比赛吹气球,一個瓶子完好,另一个瓶子底部开孔。规则:比比看,哪种情况下气球吹得更大,并能保持10秒。结果当然是底部开孔的矿泉水瓶中的气球吹得更大,但是不能保持10秒,想知道为什么吗?今天我们一起学习大气压强,板书:大气压强。接下来老师用刚才吹得大的一组的器材给大家表演个魔术,魔术的名字叫“隔空抓气球”,表演技巧:两手配合,一手抓住瓶子并用食指抵住瓶底的小洞,另一只手模拟抓气球,配合动作食指放气进球。学生惊呆了,此时再进行新课教学,这样就能牢牢抓住学生的好奇心并激发他们求知欲。 实验分析或结论:实验中,气球吹得不够大的原因是瓶内气体体积变小,气体的压强变大,从而压住了气球,阻碍了气球变大,而另外一组在吹气球的过程中,瓶内的气体不断地被排出瓶外,所以在给气球吹气时气球得以变大,但是不吹气后,外面的空气进入瓶内,气球又恢复了原样,所以不能保持。仔细观察:气球变大是横向变大,还是纵向变大?结果是横向和纵向都在变大的,说明气体压强的方向是向各个方向的。大气朝各个方向都有压强吗?此时学生还不大理解,我们可以增加演示,将此瓶子沿水平方向旋转180度,再演示沿竖直方向旋转180度,从而证明大气不仅有压强,而且方向朝各个方向。 实验二:科技小发明“自制拔罐器” 器材:矿泉水瓶、酒精、棉球、火柴(矿泉水瓶选稍厚一点的瓶子,避免被烧坏) 操作:将蘸少量酒精的棉球点燃后,迅速放进矿泉水瓶中,立即用手臂封住瓶口,稍后瓶子变瘪,手臂(瓶子封口处)皮肤变红,肉向瓶内突出。(说明:此实验还是教师演示为好,有一定的危险性) 实验分析或结论:瓶子变瘪说明存在大气压强,封口处皮肤突出,说明人体内也有大气压强,此实验模拟的是中医的拔罐,拔罐可以治病,比如关节炎、风湿病等,此实验想法源于:矿泉水瓶(打开瓶盖),倒点热水到瓶内,盖上瓶盖晃动热水,倒掉热水,迅速盖上瓶盖,发现瓶子变瘪。缺点是能看,但体验不深。 拓展:将瓶子换成纯净水桶,瓶盖换成橡皮塞。重复刚才的实验,学生看到水桶被压扁了,非常震撼,学生能深刻体验到大气压强的存在。 实验三:小组合作制作“人造喷泉” 器材:矿泉水瓶、橡皮塞(打孔后中间插入一根玻璃管)、软管、蝴蝶夹、热水、烧杯、红墨水。 实验步骤:依次组装好实验器材,然后将橡皮塞拿掉,倒适量的热水在瓶中,迅速用橡皮塞封堵瓶口,此时软管应用蝴蝶夹夹好,一段时间后将瓶竖起将蝴蝶夹打开,瓶内像喷泉一样喷出了向上的水柱。 实验分析或结论:往瓶内倒入适量的热水后再封住,过段时间后瓶内的气压变小,打开蝴蝶夹后外面的大气压将水压入瓶内,说明存在大气压。此实验是分组实验,每一个学生都有动手的机会,真正实现小瓶子、小实验、大发现、大收获。调查发现很多学生上完该课后就成了科普员,回家给自己的弟弟妹妹或邻居家的小孩,做了该实验,对他们进行科普。 实验四:趣味实验“蛋蛋的忧伤” 器材:瓶口粗细适中、深度适宜的矿泉水瓶、熟鹌鹑蛋、一杯冷水、一杯热水。 操作:瓶子里面的世界很精彩,蛋蛋在瓶外想进去,怎么办?同学们,我们帮它想想办法,帮蛋蛋实现它的愿望。先将瓶子竖直放入热水中(瓶口朝上),过一会儿,将去壳的熟鹌鹑蛋放在瓶口,再将瓶子放入冷水中,这样,去壳的熟鹌鹑蛋不破,也能慢慢自动进入瓶中了。蛋蛋在里面待久了想出来,出不来怎么办?先将瓶子倒置,瓶口朝下,待蛋蛋封住瓶颈时,再将瓶子放入热水中,过一会儿蛋蛋就开心地出来了。 让学生自己选择实验器材,进行实验,观察现象,思考现象背后的本质,能够培养学生的动手、动脑能力。利用矿泉水瓶开发大气压强实验,便于学生在“做中学”,在“学中做”,我国教育家陶行知先生提出“行是知之始,知是行之成”,也反映了物理实验的重要性,而利用矿泉水瓶开发趣味、创新实验,以其简单、易操作、可视性强等特点深受师生欢迎。尤其是农村初中缺乏资金和设备,此举可解燃眉之急。只要教师善于发现,适时对学生进行指导,此举可以激发学生的兴趣,提高物理教学的有效性。 [? ?参? ?考? ?文? ?献? ?] [1]? 中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准[S].北京:北京师范大学出版社,2012. [2]? 邢宏光,麻少妮.基于学习进阶的初中实验设计:以“流体压强与流速的关系”为例[J].中学物理,2019(2):60-61. [3]? 刘炳昇,李容.义务教育教科书·物理(八年级上下册)[M].南京:江苏科学技术出版社,2019. (责任编辑 易志毅) |
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