第一节 空气的存在 教学设计 (1)

1教学目标
一、知识与技能
知道验证大气压存在的方法列举生活中的大气压现象并能用大气压的知识解释感知大气压的方向和大小
二、过程与方法
通过验证大气压存在的实验，尝试把不可见的事实转化为可见的宏观现象的方法通过小组讨论生活中的大气压现象及其解释，经历小组合作的过程，练习用科学的语言解释生活现象
三、情感、态度与价值观
①通过列举生活中的大气压现象并用大气压知识解释，关注到生活中处处存在科学知识，初步形成科学与生活息息相关的意识。
②设计验证大气压存在的实验，体会科学实验的乐趣和严谨。
2学情分析
本节课的授课对象是骆驼中学七（5）班的学生，该班的学生学习水平参差不齐，但是学习态度很好，敢于质疑，课堂气氛也比较活跃；因此在教学中采用了小组合作学习的方法。生活中学生对空气的存在有丰富的体验，如呼吸、风等，但大气压更为抽象，大气压的存在很难感受到，学生对大气压的认识不深甚至不正确。所以在教学中利用一系列源于生活、新奇的大气压强实验，来加深或纠正学生对大气压的认识；通过小组讨论分析生活中有关大气压强的现象，激发学生对生活的热爱之情，增强学习科学的兴趣和信心。
3重点难点
教学重点：1.知道验证大气压存在的方法
2.列举生活中的大气压现象并用大气压的知识解释
教学难点：列举生活中的大气压现象并用大气压的知识解释
4教学过程
4.1 第一学时
教学活动
活动1【导入】感受空气的存在
情境：用塑料袋在周围兜一袋空气，用力将它拍爆。手给塑料袋一个作用力，拍爆后空气逸出。
提问：正如我们所知道的空气看不见摸不着，尝不出它的味道；我们如何感觉它的存在？你能列举生活中存在空气的实例吗？
预设回答1.风 2.呼吸 3.流星 4.把饮料瓶放到脸盆中灌水时瓶口有气泡冒出 5.把塑料袋的袋口张开，然后再把袋口扎紧，塑料袋膨胀起来有一定的体积 6.燃烧 7.传播声音（介质不仅有空气）
活动2【活动】瓶吞鸡蛋实验
展示：鸡蛋、试剂瓶，鸡蛋的横截面积比瓶口大，无法进入瓶中。
提问：有什么办法让鸡蛋完好无损地进入瓶中？（演示瓶吞鸡蛋实验）
追问：是什么力量使鸡蛋进入瓶中的呢？
预设：大气压、大气、空气，由于之前的学习中提及气压会影响物质的沸点，因此推测学生能够回答出大气压
设计意图：利用刚开始鸡蛋不能进入瓶中和之后在瓶中导入热水后能够迅速进入瓶中的对比实验，将看似不可能完成任务好似变魔术般做到，一方面充分激发学生的好奇心和求知欲，另一方面向学生展示了科学的魅力，从而导入新课。
活动3【活动】一、大气压的存在
（一）大气压的存在
讲述：刚才的瓶吞蛋实验大家推测是大气压的作用使鸡蛋进入瓶中，那么大气压是否真的存在呢？我们还需要有更多地证据来支持。
1、【小组活动】覆杯实验（玻璃杯、水槽、硬纸片）
教师引导：用生活中简单的材料来完成实验，帮助我们探索科学知识。
1、将硬纸片压在空杯上倒置，观察纸片是否下落。（重力作用）
2、将玻璃杯倒满水，用硬纸片压在杯口，倒置观察纸片是否下落。（硬纸片不会下落）
3、将倒置的玻璃杯向各个方向转动，观察纸片是否下落。（硬纸片不会下落）
提问：你能分析纸片不下落的原因吗？
预设:1、纸片不受重力了。地球表面的任何失去支持的物体都会落向地面，如粉笔。而纸片不落下一定是有力吸引它，或者有力托住它。
2、水把它吸住了。（控制变量）
做另一个实验，在另一个杯底打一个洞，装满水倒置，打开塞子，硬纸片下落。证明不是水把它吸住了。原理：杯子上方有大气压，下方也有大气压，水和纸片在自身重力的作用下，落下来。
3、大气压托住它。
4、向各个方向转动硬纸片都不会下落，证明各个方向都有大气压。
板书：证据：覆杯实验
方向：朝各个方向
设计意图：通过学生实验亲身感受大气压的存在和大气压的方向。引导学生猜想纸片不下落的原因，亲历分析的思维过程，逐一排除其他造成纸片不下落的原因，最终得出是因为大气压存在的结论。从感性认识到理性分析，体会科学的严谨。
2、“悲惨”的易拉罐
展示：用粗铁丝夹住空易拉罐，加入少许水，点燃酒精灯加热，有水汽溢出后，迅速把易拉罐倒扣在水中，会发生什么现象？
解释：水蒸气将易拉罐中的空气赶尽，倒扣在水中瓶内水蒸气遇冷液化，瓶内气压变小，外界大气压不变，外界大气压大于瓶内气压，在大气压的作用下，易拉罐被压瘪。
易拉罐变形剧烈，说明大气压很大。
过渡：其实早在300多年以前人们就已经意识到了大气压的存在，并用实验加以证明，这就是著名的马德堡半球实验。
3.马德保半球实验——牢固的吸盘
【学生活动】那在我们的生活中也有许多的马德堡半球——吸盘。接下来请同学们同桌两人为单位，利用桌子上的吸盘设计实验来证明大气压强的存在。学生展示实验设计，演示实验并加以解释。
课堂预设：学生利用已有的实验器材，可以设计出一下的实验：
将两个吸钩放在一起，不挤压，很容易拉开；挤出里面的空气后，用很大劲拉也拉不开。说明外面大气存在压力，所以拉不开。
板书：大气压大小：马德堡半球实验
设计意图：先用常见的生活材料让学生感受大气压的大小，再引入科学史上著名的“马德堡半球实验”，证明大气压不仅存在而且很大。利用吸盘和马德保半球的类比利让学生体会生活中处处是科学，生活中不起眼的材料也能做实验，习以为常的生活现象也蕴含着科学道理。
讲述：人体内的马德保半球
人体还要靠大气压连接四肢，在我们身上各关节处都有一个关节腔，空腔内真空，这样就能借助外部大气压紧紧地压在身体上。
提问：人和房子为什么不会被压扁？
房子内外都受到大气压的作用。人类适应大气压；人体内气压与大气压平衡（人体与大气压连通）。
追问：宇航员穿宇航服除了保温、供给氧气、抗辐射，还有什么作用吗？
所以人类与大气压有不可分离的密切关系，只是我们几乎感觉不到它的存在。实际上大气压强是非常巨大的，按照一个标准大气压计算的话，一个成年人总共要受到12～15吨重的大气压力，听起来确实令人吃惊。不过由于大气压强总是从各个不同的方向作用于同一点的，并且大小相符，每两个相反的压力总是相互抵消，因此我们才感觉不到那样大的压力。人类从一诞生就适应了这种压力，并依靠它才能生存。
活动4【讲授】二、大气压与生活
小组讨论：我们日常生活中，还有哪些现象跟大气压有关呢？列举生活中利用大气压的现象，并加以解释。
学生展示：每个小组派组员列举生活中与大气压有关的现象，并用大气压的知识加以解释。有学生解释不正确或不完整的，其它的小组可以补充。
课堂预设：学生可能想到的与大气压有关的现象：
①喝饮料时，靠大气压把饮料压入口中
演示实验：装了水的一个玻璃杯，放了2根吸管，一根完好，一根破洞。拿给两位学生喝，一位学生吸得到，另一位吸不到。
解释：吸饮料时，第一口吸的是什么，吸走的是吸管中的空气，外界气压大于吸管内的气压，饮料在大气压的作用下被压入口中。吸管上破洞后，吸管内空气与外界相通，就不能吸走吸管内的空气，造不成内外气压差，饮料就不能被“吸”上来。
设计意图：学生都用吸管喝过饮料，已有了先入为主的概念，都会认为饮料是通过吸管吸入口中的，在让学生喝过后会更觉得自己的答案是正确的；而另一位学生去却喝不到时，学生会发现吸管上破了一个洞。这与学生原有的认知发生了冲突，学生马上就能让意识到原来“牛奶是通过吸管吸入口中的”这一回答是错误的，同时也就产生了疑惑：为什么破了的吸管不能吸饮料？
②挂钩吸在墙上是利用大气压；③烧螺蛳时，要剪掉螺蛳的“屁股”，否则就无法吸出螺丝肉，因为螺蛳肉也是要靠大气压压出来的；④茶壶倒水，壶盖要打开一点，否则大气压无法把茶水压出；⑤注射器吸药水是利用大气压；⑥抽水机抽水也是利用大气压；⑦拔火罐时能吸住皮肤；⑧挂吊瓶时，医生会诊药瓶水的橡皮塞上再插进一个针头，是为了是瓶内外气压相通，是药水顺利流下来；⑨用嘴吸笔帽，笔帽会挂在嘴上；⑩宇航员穿宇航服；真空压缩袋……
设计意图：让学生自己列举生活中的相关现象并用大气压的知识解释，学生会关注到生活中的很多现象可以用课堂上学到的知识加以解释，从而提高学生学习科学的兴趣；通过小组讨论和展示，也锻炼学生的表达能力，增强学生的学习主动性，突破教学难点。
活动5【活动】视频展示
视频展示：生活中许许多多的现象都与大气压有关，我们一起来看看同学们在生活中的新发现。大气压与生活（学生前一天预习书本，发现生活中的大气压，并录下视频）
活动6【讲授】首尾呼应，解密瓶吞鸡蛋
提问：鸡蛋为什么会进入瓶中 ？（引导学生思考热水的作用）
解释：瓶内空气受热膨胀，冷却后，瓶内气压减小，外界大气压不变，外界大气压大于瓶内气压，在大气压的作用下，鸡蛋进入瓶中。
追问：你有什么方法可以将瓶内的鸡蛋完整地取出来？（逆向思维，引导学生思考怎样使瓶内气压大于瓶外气压）
演示实验：瓶中取蛋。瓶口倒置用热水淋瓶底。（可留作回家作业）