缩略图

依托生活实例重构初中物理大气压强课堂的实践研究

作者

陈靖

西宁市青藏铁路花园学校 青海省西宁市 810006

物理概念的抽象性与初中生具象思维的矛盾,在大气压强教学中表现尤为突出。人教版八年级下册教材虽通过覆杯实验、马德堡半球等经典案例引入概念,但学生常停留在“知道现象”却“不理解本质”的层面。调查显示,78%的学生能描述吸盘挂钩的使用场景,却无法解释其工作原理;65%的学生对高原反应的认知仅停留在“缺氧”,不理解与气压的关联。这种脱节源于传统课堂中生活实例的碎片化应用——或作为导入素材一闪而过,或作为结论佐证简单呈现,未能真正成为概念建构的阶梯。重构大气压强课堂,需将生活实例转化为“感知—探究—应用”的完整链条。从学生熟悉的吸管喝饮料、塑料瓶变瘪等现象切入,通过解构实例中的力学关系,帮助学生建立“大气压具有方向性”“气压与海拔存在关联”等核心认知,最终实现从生活经验到物理规律的转化。

一、生活实例在大气压强教学中的重构价值

生活实例对大气压强教学的支撑作用,体现在认知、思维与情感三个维度。从认知规律看,大气压强的不可见性使其难以直接观察,而生活实例提供了“间接感知”的载体,如吸盘挂钩的吸附过程隐含“排出空气—气压差形成—摩擦力平衡重力”的逻辑链,教材中“瓶吞鸡蛋”这类相对陌生、学生日常接触少的实验,远不如生活实例易让学生形成持续认知锚点,毕竟生活场景的熟悉性能快速唤起探究欲。从思维发展角度,探究“用吸管喝饮料”时,对比完整吸管与破损吸管的差异,能通过控制变量法培养学生从现象反推原因的逻辑推理能力——完整吸管因内部气压与外界大气压形成差,能顺利喝起液体;破损吸管内外气压连通,难实现此效果,学生在对比中可清晰梳理气压作用逻辑。从情感体验层面,解释“塑料瓶变瘪”等现象时,学生能从生活经验中获得顿悟感,提升学习兴趣与应用意识。如此,生活实例就像桥梁,把看不见摸不着的大气压强,和学生熟知的日常场景紧密相连,逐步搭建起认知、理解物理知识的阶梯。

二、依托生活实例的课堂重构实践路径

基于人教版教材框架,将生活实例融入“导入—探究—应用”的教学环节,形成阶梯式概念建构体系,具体分为三个阶段。

(一)情境激活:从生活现象到问题提出

沿用 “趣味实验 + 矛盾探究” 的情境设计,以覆杯实验为核心激活认知。教师先展示空杯覆硬纸片的基础实验:“用硬纸片盖住空杯杯口,倒置后松开手,纸片会掉下来吗?”(学生观察到纸片掉落);接着提问:“如果杯子装满水,再用硬纸片盖住倒置,纸片还会掉吗?”(操作后纸片未掉落,引发 “水为何没流出来” 的疑问)。

在此基础上增加对比实验:让学生用不同材质(硬纸板、纸巾、塑料膜)重复覆杯实验,观察 “材质密封性越好,托举时间越长” 的现象,自然过渡到 “是否存在向上的力托住水和纸片” 的思考,此时引入 “大气压强” 概念。

补充生活化矛盾情境:用破损吸管与完整吸管喝饮料的对比(破损吸管吸不上来,完整吸管顺利饮用),结合 “塑料瓶底部扎孔后水流出、堵住瓶口后水停止流出” 的小实验,引导学生发现 “密封性破坏后,大气压的作用消失”,强化对 “大气压具有方向性” 的感知 —— 覆杯实验中大气压向上托住水,塑料瓶实验中大气压向内阻碍水流出,让抽象的 “气压作用” 通过具象操作形成认知锚点。

(二)探究建模:从实例解构到规律提炼

将生活实例与实验探究结合,分层突破 “大气压存在”“大小测量”“影响因素” 等认知节点。

“证明大气压存在” 仍采用 “实例集群” 策略,引导学生分析三类现象:“挤压排气类”(吸盘挂钩吸附、按压塑料瓶变瘪)、“温度变化类”(热水瓶塞难拔、冰镇饮料瓶外壁凝水)、“流体流动类”(吸管喝饮料、喷雾器喷水),通过画图标注气压差方向(内外压力对比),归纳 “大气压具有普遍存在性和多向性” 的特点。

探究 “大气压大小” 时,结合托里拆利实验原理设计生活化演示:先提问 “大气压能托起多高的水柱?”,用 1m 长的塑料管灌满水后倒置在水槽 生观察到水柱 乎不下降(与托里拆利实验中水银柱下降至 76cm形成鲜明对比)。此时引导学生思考: 像水银柱那样明显下降?”,结合 “不同液体覆杯实验”(水、酒精、盐水)的现象差异,推导 液体密度越小,大气压能支撑的液柱越高” — 水的密度远小于水银,因此 1m 长的塑料管无法观察到明显下降,而水银密度大,能在较短长度内平衡大气压,帮助学生理解托里拆利实验选择水银的原因。

分析 “影响因素” 时,仍以 “高原反应、登山时食品袋膨胀” 等实例为载体,让学生结合生活体验归纳 “气压随海拔升高而减小” 的规律,实现从实验现象到生活应用的衔接。

(三)应用迁移:从物理规律到生活创新

设计生活化任务形成应用闭环,将教材“大气压强的应用”拓展为“生活改造”项目。基础任务让学生拆解吸盘挂钩说明书,标注“清洁墙面(保密封)”“用力按压(排空气)”等步骤的物理原理,分析吸管尖口(易插入)、防折设计(保畅通)的合理性;进阶任务设置“用吸盘挂钩、细线、刻度尺测大气压”情境,引导学生设计“挂重物测最大承重,通过F=P·S 反推气压”的方案;拓展任务鼓励基于气压原理创新,如为高原设计“沸点调节装置”、为吸盘挂钩增加“排气指示环”,在实践中深化对“气压差应用”的理解。增设“登山时,食品包装袋会膨胀”的实例分析,结合学生春游的经历,讨论“海拔升高,外界气压降低,袋内气压相对较大导致膨胀”的原理,让抽象的规律与真实体验结合。

结语

借助生活现象重新打造大气压强课堂,实质是形成“物理规律—生活现象”的双向对应关系,针对用吸管喝饮料时气压差的剖析,直至开展高原反应原理的探究,学生在拆解生活之际慢慢体悟:物理并非实验室里的孤立现象,实则是藏匿在平常举动间的普遍规律。该重构令大气压强的学习更显亲和,还助力学生形成“自生活发觉物理,借物理解析生活”的科学思维,给初中物理概念教学探寻到一条可行的生活式途径。

参考文献

[1]赵章宏.试论以生活实例导入初中物理课堂教学[J].魅力中国,2020(23):233.

[2]石仁伟.在初中物理教学中如何应用" 活实例"开展教学[J].新教育时代电子杂志(教师版),2016(26):173.

[3]王旭芬.初中物理生态课堂现状及其构建策略探析[J].考试周刊,2019(55):171.