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[!--downpath--]摘要：很多中學生在學完“大氣浮力”后，仍然無法理解大氣浮力的存在，無法列舉相關應用。 根本原因是中學生不理解相應的關鍵思維方式。 本文將構建“大氣浮力”的關鍵思維模式。
關鍵詞：大氣浮力； 思維方式; 建造
CLC 編號：G633.7 文檔代碼：A 文章編號：1003-6148 (2016) 8-0032-2
1 問題背景
《大氣浮力》是人教版第1卷第3節第9章8年級的內容。 由于二氧化碳看不見摸不著，所以二氧化碳的浮力很容易被人們忽視。 中學生在學這節課之前有很多生活經驗，但不系統、不清晰。 許多經驗仍然存在于錯誤的印象中。 比如，他們認為用吸管吸水靠的是嘴巴的“吸力”； 很多中學生在課堂上看過相關實驗，都知道大氣壓是存在的。 它是如何工作的，所以它不能用大氣浮力很好地解釋生產和生活中的現象。 根本原因是中學生沒有理解和把握大氣壓力研究中的關鍵思維方式。
2 關鍵思維模式構建與教學設計
課前計劃，每三個人為一組。
每套設備規劃：注射器、筆、吸管、火罐、皮棒、真空儲物袋、吸盤、橡皮滴管、試管（有相應的紙）。
班主任又計劃：彈簧測力計、彈簧秤、鉤碼（若干）。
(1)回顧證明液體具有浮力的實驗，形象化證明過程中的思路
通過《液體浮力》教學中的實驗，證明液體在容器的頂壁和側壁上具有浮力（如圖1）。 問中學生：這個實驗證明液體有浮力的思路是什么？
容器內有液體，容器外無液體，兩部分之間用橡皮膜（可變形）隔開。 如果液體有浮力，就會擠壓橡膠膜使其變形。 通過觀察橡膠膜的變形，我們可以得出液體有浮力的結論。
思維方式：
正式空間分為兩部分：一部分有液體（研究對象），另一部分沒有液體（研究對象）。 通過觀察有液體的一面（研究對象）和沒有液體的一面之間的界面變形來判斷液體（研究對象）是否有浮力。
(2) 遷移到大氣浮力的思路證明
鼓勵中學生利用已有的設備，用昨天的思維方法來證明大氣是否有浮力。 即空間分為兩部分：一部分含有二氧化碳（研究對象）什么是大氣壓強原理，另一部分不含二氧化碳（研究對象）。 通過觀察有二氧化碳的一面（研究對象）和沒有二氧化碳的一面之間的界面變形來判斷二氧化碳（研究對象）是否具有浮力。
分組工作，使用批判性思維方式來驗證大氣壓力的存在。
第一組：將吸盤內的空氣擠出，形成真空區。 觀察外界空氣是否對吸盤有浮力，將其吸住。
第二組：塞住針口，拉出活塞，形成真空區。 觀察放手后，如果空氣將活塞壓入注射器，證明大氣有浮力。
第三組：用吸氣器抽出真空儲物袋內的空氣。 如果外面的空氣有浮力，它會使儲物袋變平。
第 4 組：擠壓橡膠頭的滴管，排出空氣，然后將其插入水底。 如果空氣有浮力，它仍會進入滴管，但由于兩者之間有水隔開，您會聽到水進入滴管的聲音。
第五組：將試管裝滿水，擠出試管內的空氣，用一張紙塞住試管口。 如果空氣有浮力，它也會將紙擠壓在水面上（即蓋住杯子實驗）。
第六組：將針頭插入水底，拉出活塞形成真空區。 如果空氣有浮力，它會將水壓入桶中。 也就是說，要證明大氣是活躍的。
班主任總結：借助氣泵或擠壓吸盤，將空氣擠入容器的實驗歸為一類。 因此什么是大氣壓強原理，馬格德堡半球實驗被介紹和發揮。 容器空間被水搶占，容器內空氣被排出的實驗歸為一類（蓋杯實驗）。
(3) 開展重點思路，設計實驗檢測大氣壓值
小組實驗，小組合作。 結合已有的浮力知識（p=F/S，p=ρgh），貫徹思路，求出大氣給予真空區的浮力有多大。 實驗旨在檢測大氣壓力值并傳達評估（表 1）。
(4) 借助批判性思維應用大氣浮力
啟發中學生在生活中尋找容器內空氣排出、借助外界大氣壓工作的例子。
中學生示例：注射器、筆、吸管、火罐、皮棒、真空收納袋、吸盤、橡膠滴管、真空包裝乳制品等。
(5) 課堂練習、總結與作業
3 總結
本課一開始就著重于大氣壓力研究的關鍵思維模式的構建。 關鍵思維模式的充分建構和適度遷移，將對大氣壓存在性的驗證、測量和應用起到很大的理解和引領作用，進而解決中學生頭腦中的煩惱，使他們理解工作大氣壓原理。 本課的設計充分調動了中學生的積極性，逐一完成每一個循序漸進、富有挑戰性的任務。 全程充分發揮中學生主體作用，全面貫徹新課標理念，從實驗設計、操作、交流、評價等方面提升中學生科學素養.
參考：
[1]甘小雪． “大氣浮力”實驗的創新設計[J]. 數學教學說明, 2010, 28(5): 11.
[2]尚君波． 大氣浮力課程介紹儀器[J]． 數學教學闡釋, 2011, 29(11): 57.