第九章第三節(jié)大氣浮力教學(xué)設(shè)計(jì)教材版本：新人教版初中數(shù)學(xué)（下）2013年春季題目：大氣浮力作者姓名及單位：王鑫教學(xué)設(shè)計(jì)思路：從生活走向化學(xué)，從數(shù)學(xué)走向社會。 本課的實(shí)驗(yàn)設(shè)備來自現(xiàn)實(shí)生活大氣壓強(qiáng)是誰發(fā)現(xiàn)的意大利，讓中學(xué)生了解到化學(xué)似乎就在我們身邊。 簡介：我用一個(gè)普通的塑料瓶（瓶蓋已被去掉）來介紹這堂課的教學(xué)，這讓中學(xué)生產(chǎn)生疑問：去掉瓶蓋的塑料瓶也能裝水嗎？ 于是，本節(jié)課的教學(xué)開始了。 1、大氣浮力的存在。 將塑料瓶裝上真空蓋（上面的空氣已排除），將空氣灌入，將塑料瓶壓碎。 從這個(gè)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)，壓壞塑料瓶的是空氣，自然可以得出空氣有壓力的結(jié)論。 隨后，通過一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)（手動漂浮泡沫），驗(yàn)證了大氣壓的存在，啟發(fā)了中學(xué)生如何利用大氣壓，為下一步中學(xué)生的實(shí)驗(yàn)做好鋪墊。 受到之前實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)，中學(xué)生們完成了將氣球手動踩入瓶子中并將氣球完好無損地從瓶子中取出的實(shí)驗(yàn)。 進(jìn)一步體驗(yàn)大氣壓的存在。 最后，回到歷史，告訴中學(xué)生，很早以前人們就做過實(shí)驗(yàn)來探索馬格德堡半球是否存在大氣浮力，讓中學(xué)生了解知識生成的過程。 2.大氣壓力的檢測。 吸盤演示實(shí)驗(yàn)引發(fā)了對大氣壓的粗略測量（P=F/S），并評估了該實(shí)驗(yàn)，從而讓中學(xué)生考慮其他測量大氣壓的方法（P=ρgh）。
以蓋杯實(shí)驗(yàn)為指導(dǎo)，再通過視頻（水柱實(shí)驗(yàn)），讓中學(xué)生了解用水檢測操作的不便，并引入思考：如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)。 引出了托里拆利實(shí)驗(yàn)。 教育中學(xué)生，在知識生成的過程中，向大師們的不懈努力致敬和學(xué)習(xí)。 通過簡單的估算（大氣壓力對人的手臂有多大的作用力？為什么我們沒有壓力？）加深中學(xué)生對大氣壓力的認(rèn)識。 介紹大氣壓也可以用檢測工具來檢測，并讓中學(xué)生自己制作氣壓計(jì)，鍛煉他們的動手能力。 3、影響大氣壓的因素。 通過視頻總結(jié)影響大氣壓的原因（用自制氣壓計(jì)帶中學(xué)生上山測量大氣壓），并提出大氣壓對沸點(diǎn)的影響。 告訴中學(xué)生，大氣壓不僅與海拔有關(guān)，還與天氣、季節(jié)、溫度等有關(guān)，讓中學(xué)生明白大氣壓就在我們身邊。 4.施加大氣壓。 大氣壓的引入也是天氣預(yù)報(bào)的重要依據(jù)之一，導(dǎo)致大氣壓在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。 讓中學(xué)生尋找借助大氣壓力生活的例子。 而現(xiàn)場真空儲物袋的使用，讓中學(xué)生感受到大氣壓確實(shí)有用，并通過高原反應(yīng)，指出了大氣壓有害的一面。 擴(kuò)展：如果沒有大氣壓，我們的世界會是什么樣子？ 讓中學(xué)生發(fā)揮想象力，談?wù)撟约旱挠^點(diǎn)，在課余時(shí)間寫一篇簡短的科學(xué)論文。 二、基本情況分析 （一）教材分析 教材的編寫著力提高中學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 首先，注重從生活走向數(shù)學(xué)，從數(shù)學(xué)走向社會。
從中學(xué)生熟悉的吸管、吸盤等生活現(xiàn)象中引入教學(xué)內(nèi)容。 其次，注重從中學(xué)生的認(rèn)知能力出發(fā)，培養(yǎng)中學(xué)生在現(xiàn)象比較中的學(xué)習(xí)興趣。 教材除了要求班主任演示實(shí)驗(yàn)外，還提供了大量的照片和圖片。 它還在“思考”、“做”、“腦化學(xué)”等欄目中提供了大量的實(shí)踐活動。 在實(shí)驗(yàn)過程中，我感受到并認(rèn)識到了實(shí)驗(yàn)方法對于化學(xué)學(xué)習(xí)的重要性，學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣油然而生。 (2)學(xué)業(yè)情況分析八年級中學(xué)生通過早期的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)，對一些化學(xué)現(xiàn)象有了初步的認(rèn)識，學(xué)習(xí)了一些基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)知識，具備了初步的學(xué)習(xí)技能。 他們的思維活動正處于從形象思維向具體思維的過渡時(shí)期。 當(dāng)他們進(jìn)一步學(xué)習(xí)更具體的理論知識時(shí)，需要直觀形象和幻想的支持。 通過生活中的大氣浮力現(xiàn)象，引導(dǎo)中學(xué)生提出問題，激發(fā)他們對化學(xué)探索的興趣，為深入教學(xué)引路。 教學(xué)目標(biāo) 1.知識技能 ①了解由于大氣浮力客觀存在而形成的現(xiàn)象。 ②了解大氣浮力的檢測方法 ③了解大氣浮力的大小和單位 2、過程與方法 觀察生活中與大氣浮力有關(guān)的各種現(xiàn)象，親身體驗(yàn)大氣浮力的存在。 3.情感心態(tài)和價(jià)值觀①通過親身經(jīng)歷和感受，中學(xué)生可以對大氣浮力的基礎(chǔ)知識有一個(gè)感性的認(rèn)識，為深入理解和應(yīng)用這些知識奠定基礎(chǔ)。
②通過探索性數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動，使中學(xué)生獲得成功的喜悅，培養(yǎng)他們參與化學(xué)學(xué)習(xí)活動的興趣，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的自信心，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情。 重難點(diǎn)：了解大氣浮力現(xiàn)象，根據(jù)大氣浮力知識解釋日常生活中的大氣浮力現(xiàn)象（兩用）塑料注射器火柱實(shí)驗(yàn)（視頻）托里科拉實(shí)驗(yàn)（視頻）自制氣壓計(jì)探索大氣壓（視頻） 教學(xué)過程： 引言：老師中學(xué)生筆記 中學(xué)生思考：為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象？ 普通塑料袋裝水查找原因：杯頂被拆掉。 腦現(xiàn)象：沒有水（漏了） 漏了的塑料瓶也能裝水嗎？ 責(zé)備！ 設(shè)下懸念，讓中學(xué)生蓋上蓋子，重新裝滿水。 興趣。 事實(shí)證明，還真的可以！ 極好的。 現(xiàn)象：已安裝。 如果你想解開這個(gè)謎團(tuán)，我邀請你激發(fā)中學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)老師進(jìn)入明天的氛圍。 原來的浮力與明天的學(xué)習(xí)內(nèi)容有關(guān)大氣壓強(qiáng)是誰發(fā)現(xiàn)的意大利，調(diào)動中學(xué)生的求知欲，引入學(xué)習(xí)。 題目展示學(xué)習(xí)目標(biāo)，讓中學(xué)生在新課程教學(xué)中自學(xué)教材，先學(xué)目標(biāo)。 中學(xué)生打開課本開始自學(xué)，然后教一本。 大氣浮力班老師給中學(xué)生做示范：真空蓋里有一個(gè)塑料瓶。 塑料瓶倒入空氣后會發(fā)生什么？ 直觀地體現(xiàn)了扁平大氣浮力的存在和逐層漏氣的引導(dǎo)，我在里面放了什么？ 氣演繹自然，增長學(xué)問。 難道是那個(gè)人把塑料瓶壓碎了？ 空氣初步可以推斷。 難道空氣也能形成浮力嗎？ ？ 看來可以為之前的自我驗(yàn)證做鋪墊了。 二氧化碳和液體一樣，也具有浮力。
月亮被一層厚厚的空氣包圍著。 我們將空氣層稱為大氣層。 黑板上寫著大氣： 1. 大氣壓。 大氣浮力是生活中常見的現(xiàn)象，現(xiàn)在我們來做一個(gè)關(guān)于大氣浮力的有趣實(shí)驗(yàn)。 手動打泡沫會起嗎？ 思考：觀察玻璃罩內(nèi)外水位的變化，思考變化的原因。 讓中學(xué)生進(jìn)一步了解大氣浮力實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象：玻璃罩外的水位??上升，上面的水位下降，泡沫上浮。 中學(xué)生一起分析老師的指導(dǎo)，并與中學(xué)生一起分析這種現(xiàn)象的誘因。 中學(xué)生感受到大氣浮力的存在。 通過實(shí)驗(yàn)感受大氣在我們的現(xiàn)實(shí)生活中，我們經(jīng)常會改變?nèi)萜鲀?nèi)大氣浮力的存在，制造浮力內(nèi)外的浮力差，以便我們觀察和思考合理的利用實(shí)驗(yàn)中大氣的浮力。 根據(jù)剛才實(shí)驗(yàn)中大氣浮力形成的最初靈感，能否讓氣球手動進(jìn)入玻璃瓶，原因和方向，減少學(xué)習(xí)和通過實(shí)驗(yàn)，思考大氣浮力形成的原因和方向大氣浮力。 學(xué)習(xí)難點(diǎn)，如何手動讓氣球進(jìn)入杯子？ 激發(fā)協(xié)作學(xué)習(xí)。 貫徹新課程理念。 你能剖析一下觸發(fā)因素嗎？ 以中學(xué)生分析，其他中學(xué)生為輔。 中學(xué)生實(shí)驗(yàn)如果想用手讓氣球完好無損地從杯子里下來，借助人類的深刻理解你能做到嗎？ 您使用了哪些大氣浮力方法？ 充氣體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的樂趣和合作學(xué)習(xí)的樂趣。
其原因何在？ 中學(xué)生分析。 液體浮力的類比，結(jié)合剛才的實(shí)驗(yàn)，我們來說一下大氣浮力的類比，減少大氣受重力和流動性影響的原因？ 黑板上寫： 方向：各個(gè)方向都有大氣浮力的方向嗎？ 各個(gè)方向都有浮力。 雖然，到了唐朝，人們就感覺氣氛沒有什么浮躁。 直到與歷史連接，追逐日歷。 1654年，西班牙馬格德堡校長奧托·格里克（Otto Glick）讓中學(xué)生體驗(yàn)馬格德堡。 半球?qū)嶒?yàn)：歷史的發(fā)展過程； 這個(gè)著名的實(shí)驗(yàn)徹底顛覆了人們的認(rèn)知，因?yàn)檫@兩個(gè)大力士是來用手拉動鐵半球的。 意識教育：敢于挑戰(zhàn) 這個(gè)實(shí)驗(yàn)發(fā)生在馬格德堡，所以這個(gè)實(shí)驗(yàn)叫現(xiàn)象：中學(xué)生打不開鐵半球黑板：馬格德堡半球?qū)嶒?yàn)，現(xiàn)在我們來模擬一下這個(gè)實(shí)驗(yàn)，半球哪兩個(gè)朋友愿意嘗試一下本實(shí)驗(yàn)？ 誰能解釋一下這種現(xiàn)象的原因嗎？ 中學(xué)生發(fā)言，其他中學(xué)生發(fā)言。 薛因此用漏氣測試對比讓薛如果想抽走，該怎么辦？ 自己嘗試一下。 兩個(gè)女孩接住球。 學(xué)生明白了：這是一個(gè)很大的現(xiàn)象：氣壓的作用很容易被拉開。 馬格德堡半球?qū)嶒?yàn)證明，大氣層不僅還有浮力，中學(xué)生認(rèn)為：好不容易拉下來了，對中學(xué)生來說還是一個(gè)很大的進(jìn)步。 大氣中有浮力嗎？ 你今年多大？ 大氣層的浮力有多大？ 興趣。 二。 大氣浮力測試 老師的中學(xué)生說這是一個(gè)吸盤。 當(dāng)我按下它的時(shí)候，吸盤就吸進(jìn)了黑色。 中學(xué)生回答：把吸盤里的空氣擠出來，從生活走向化學(xué)。
黑板上，你知道其中的奧秘嗎？ 外部大氣的浮力將吸盤壓在黑板上。 如果我想知道大氣壓在吸盤上的浮力，中學(xué)生討論怎么辦？ 每個(gè)小組都可以討論。 需要壓力和力面積。 彈簧測力計(jì)測量吸盤剛剛拉下時(shí)團(tuán)隊(duì)所施加的拉力； 吸盤的面積。 集體智慧。 板書：如何測試大氣浮力的壓力，需要什么測試工具？ 吸盤內(nèi)的空氣無法被擠出； 如果吸盤脫落，請?jiān)u估此實(shí)驗(yàn)，讀數(shù)立即變差； 吸盤的面積不利于發(fā)散思維檢測如果我們想要準(zhǔn)確檢測大氣浮力的值，我們應(yīng)該怎么做呢？ 思考：還有什么好辦法呢？ 我們從另一個(gè)角度來思考一下。 將玻璃瓶裝滿水，蓋上塑料片，將其翻轉(zhuǎn)過來，猜猜理論是否與實(shí)際相通，塑料片會脫落嗎？ 現(xiàn)象：空氣的浮力撐不住塑料片，令人驚訝，又情理之中。 為什么？ 推測一下，并想知道為什么？ 如果把杯子倒入水槽，把塑料布去掉，火柱會不會一步步長大？ 分析：大氣的浮力比玻璃小現(xiàn)象：管內(nèi)火柱受浮力不會下降。 更換為更長的玻璃管。 只要管內(nèi)火柱的浮力大于大氣的浮力，火柱就不會下落； 如果你想一想，回答：有一根足夠長的玻璃管，對于一根很長的玻璃管，火柱在其上的浮力已經(jīng)小于大氣的浮力，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象呢？ 火柱的浮力和大氣浮力什么時(shí)候逐步下降？ 高度相等意味著大氣浮力支撐著如此高的火柱。 只有我推測，我們可以探測到由大氣浮力支撐的火柱的高度。 我們感覺中學(xué)生可以通過觀看視頻（火柱實(shí)驗(yàn)）通過間接檢測的方法計(jì)算出大氣浮力的值。
驗(yàn)證猜想結(jié)果：10M左右高度的大氣浮力能支撐多高的火柱？ 實(shí)驗(yàn)操作不方便，如何改進(jìn)？ 中學(xué)生思考情感教育：學(xué)習(xí)古人敢于探索的精神。 托里拆利只用一根1M長的玻璃管在黑板上寫下：托里拆利實(shí)驗(yàn)測量了大氣壓的值。 托里拆利實(shí)驗(yàn)如何觀看視頻（托里拆利實(shí)驗(yàn)）測量大氣浮力值？ 板書：標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 我們把高水銀柱壓力形成的浮力稱為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，用P0表示。 通過剛才的自學(xué)，告訴老師，高汞柱等于P==1.013是多少Pa？ ×.0×10Pa的浮力對手腕能形成多大的壓力？ 中學(xué)生估算：P=FS 聯(lián)系生活，加深對5=1.0×10Pa×大氣壓的理解 20.01m=1000N 朋友們，請張開雙手，現(xiàn)在相當(dāng)于2個(gè)人站在你的手指上，不接觸現(xiàn)實(shí)，你受到影響 你感到壓力嗎？ 大氣向各個(gè)方向都有浮力，為什么是向下的呢？ 手掌也有浮力。 手工制作的氣壓計(jì) 受托里實(shí)驗(yàn)的影響，人們制作了水銀氣壓計(jì)，檢測準(zhǔn)確，但攜帶方便，無需動手動腦，方便中學(xué)生鍛煉。 因此，人們經(jīng)常使用無液氣壓計(jì)。 能力、團(tuán)隊(duì)合作我們也可以自己制作晴雨表。 現(xiàn)在，請參考教材P40，自己制作氣壓計(jì)。
3、影響大氣浮力的誘因 吹氣現(xiàn)象：玻璃管火柱下降，在制造的氣壓表中吸一口氣，觀察你看到的原因：吹氣使瓶內(nèi)氣壓升高，聯(lián)系理論實(shí)踐一下，分析一下原因。 如果瓶內(nèi)氣壓低于外部大氣壓，瓶內(nèi)氣壓就會將火柱推高。 如果瓶內(nèi)氣壓不變，而外界氣壓變小，依此類推，火柱就會下降。 軟理解觀看視頻：在老師和朋友的幫助下，我們用自制的氣壓計(jì)探索大氣壓力，強(qiáng)迫氣壓計(jì)探索大氣壓力與海拔、生命與海拔的關(guān)系。 變化和變化的過程 知識生成 自然的板書：與大氣壓力和大氣浮力有關(guān)的激勵(lì)因素是什么？ 強(qiáng)海拔的激勵(lì)：海拔 4、利用大氣浮力 大氣浮力不僅與海拔有關(guān)，還與生命到化學(xué)、天氣、溫度等激勵(lì)的變化有關(guān)。 因此，大氣浮力也被中學(xué)生討論和展示。 從數(shù)學(xué)走向社會是天氣預(yù)報(bào)的重要基礎(chǔ)之一。 大氣浮力就像黑板上的吸盤和吸管注針：大氣浮力與生命息息相關(guān)。 生活中你見過借助大氣浮力呼吸拔罐等例子嗎？ 吸管一定要能吸啤酒嗎？ 如果你能指責(zé)你的朋友，你可以嘗試一下。 桌上的老師為朋友們提供了設(shè)備，用注射器模擬人體吸氣的過程。 趕緊把理論和生活結(jié)合起來吧。 中學(xué)生的動手實(shí)驗(yàn)聯(lián)系生活實(shí)際，讓中學(xué)生了解：你在原來的大氣壓下吸收了水嗎？ 強(qiáng)有如此奇妙的效果。 從生活到化學(xué)，從一部分?jǐn)?shù)學(xué)到中學(xué)生：到社會。
另一部分中學(xué)生：不是為什么有兩種不同的療效？ 一個(gè)有出風(fēng)口，另一個(gè)沒有。 這兩種設(shè)備有什么區(qū)別？ 觀察細(xì)節(jié)，通過簡單的例子，解決了日常生活中“吸收”現(xiàn)象形成的原因。 那么，誰的力量主要負(fù)責(zé)把水吸引上去呢？ 大氣浮力。 當(dāng)橡膠軟管變扁時(shí)，觀察軟管的變化，實(shí)際吸出吸管內(nèi)的空氣。 吸管中的空氣意味著我們吸的是空氣。 結(jié)合剛才我們分壓的降低，大氣的浮力將水壓推入吸水管，大大增加。 難點(diǎn)分析，你了解吸啤酒的過程嗎？ 雖然大氣的浮力有這么多神奇的功效，但是老師也想嘗試一下大氣壓力的神奇。 現(xiàn)場演示使用真空吸袋回歸生活，從生活到數(shù)學(xué)，從數(shù)學(xué)到我們當(dāng)我們享受大氣浮力帶來的諸多社會效益時(shí)，大氣浮力也是有害的，說說高原反應(yīng)是如何發(fā)生的 高高原反應(yīng)中學(xué)生討論并發(fā)表意見。 大氣浮力對人類有利，但也有弊端。 如果沒有大氣浮力，我們的世界會是什么樣子？ 課后，以《如果沒有大氣浮力，中學(xué)生思考拓展中學(xué)生對我們世界的思考……》為題，利用課余時(shí)間寫一篇科技小論文，看看水是如何產(chǎn)生的泵工作嗎？ 總結(jié)得很好：（1）我收獲的知識和學(xué)習(xí)方法的總結(jié)以及我對生活的感受的總結(jié)（2）我的反省和反省內(nèi)容我的表現(xiàn)很棒□還不錯(cuò)□加油我順利完成了這節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)□很棒□ 不錯(cuò) □ 干得好 □ 干得好 □ 干得好 □ 干得好 我喜歡它，并且我能與小組的其他成員很好地合作。 組織小組交流或信息分享 □我還有哪些疑惑： 我的評價(jià)：完成教材《動手動腦》第1-4題 課堂板書： 1.大氣浮力馬格德堡半球?qū)嶒?yàn) 2.大氣浮力檢測 1. P= F/S2.P=ρgh 托里切利實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 P0==1.013×10Pa 3.影響大氣浮力高度的激勵(lì)因素 課程理念：中學(xué)生主導(dǎo)，教師引導(dǎo)； 中學(xué)生是主體，教師是載體。
中學(xué)生在知識的生成中是通過猜測、實(shí)驗(yàn)、討論、總結(jié)來完成的。 中學(xué)生在課堂上享受了學(xué)習(xí)的樂趣，感受到了數(shù)學(xué)在我們生產(chǎn)生活中的重要作用。 讓中學(xué)生明白：化學(xué)似乎就在我們身邊。 2、本課在實(shí)際教學(xué)中是兩個(gè)課時(shí)，但為了保證課程的完整性，特意定為一課時(shí)，所以在中學(xué)生的活動時(shí)間上做了一些編輯。 3、由于地域限制，水泵在我們北方比較少見，中學(xué)生對實(shí)物也比較陌生。 因此，在課堂上，我們安排中學(xué)生下課后上網(wǎng)查找資料，然后在下節(jié)課中進(jìn)行進(jìn)一步的講解和解釋。 4.至于沸點(diǎn)與大氣壓的關(guān)系，在物質(zhì)狀態(tài)變化時(shí)已經(jīng)提到過，所以本課不再過多解釋。課程流程圖 神奇實(shí)驗(yàn) 真空實(shí)驗(yàn) 中學(xué)生實(shí)驗(yàn) 介紹大氣壓的存在體驗(yàn)大氣壓存在 托里拆利實(shí)驗(yàn) 吸盤實(shí)驗(yàn) 馬格德堡半球?qū)嶒?yàn) 準(zhǔn)確檢測大氣壓 吸管實(shí)驗(yàn) 生活中的大氣壓 如果沒有大氣壓 課堂反思 立體總結(jié) 中學(xué)生思維拓展