指導學生探索液體內部壓強規律初探

胡景忠

新課程改革的一個突出特點是學習方式的改革，新課程標準大力提倡研究性學習方式——即學生生動活潑地、獨立自主地、探索性地學習。擺在教師面前的一個重要課題則是如何引導或指導學生進行研究性學習。筆者就如何指導學生探索液體內部壓強規律進行以下研究。

1 教師提供探索方案，學生實施探索行動

要指導好學生的研究性學習，教師應認真鉆研教材，深入研究課堂教學內容，率先進行一些研究性實驗，為課堂設計出一些科學的、確實可行的探索方案。在研究性學習的初級階段，教師可為學生提供探索方案，讓學生獨立地實施探索行動，從而自行得出科學規律。如探索液體內部壓強規律時可提供以下2個非常新穎的方案。

1.1 方案一

1）器材。玻璃水槽1個；透明塑料瓶（礦泉水瓶）1個；酒精燈1盞；鐵絲（Ф=0.1 cm）1段；鉗子1把；自來水等。

2）制作。①點燃酒精燈，用鉗子夾取鐵絲一端在酒精燈上加熱；②用熱鐵絲在透明塑料瓶的側壁上從下而上燙3個小孔（不完全在一條直線上，便于觀察水流射程），每個小孔間隔3 cm～4 cm。

3）操作及現象。將水槽中加入適量的自來水，將側壁帶孔的空塑料瓶用力快速插入水槽中，從瓶口向下觀看，可見有3股水流射入瓶內，且自上而下水流的射程依次增大（如圖1所示）；將帶孔的塑料瓶從水槽中取出，用手掌握住上面的3個小孔，并注滿水，然后拿開手打開3個小孔，可見有3股水流從瓶內射出，自上而下水流的射程依次增大（如圖2所示）。

4）規律。學生通過上述探索性實驗，加上自己的思考、分析可得出如下規律：在液體內部隨著深度的增加壓強增大。

1.2 方案二

1）器材。長玻璃管2根（l＝50 cm，Φ內=0.8 cm）；短玻璃管1根（l＝35 cm，Φ內=0.8 cm）；透明塑料瓶（飲料瓶1.25升）1個；小塑料酸奶瓶1個；洗潔靈（或其他洗滌劑）少許；酒精燈1盞，鋼銼1把。

2）制作。點燃酒精燈將一根玻璃管一端加熱烤軟，并彎曲成直角，用鋼銼截取上述直角玻璃管使拐角變短，其目的是便于從透明塑料瓶口插入（如圖3所示）。用剪刀將透明塑料瓶頸以上部分剪掉（如圖4所示），使瓶口增大。在小酸奶瓶中加入少許洗潔靈（或其他洗滌劑），再加入適量的水，配制成易吹出泡泡的溶液，備用。將去掉瓶頸的空塑料瓶注滿水。

3）操作及現象。將35 cm長的直玻璃管上端口蘸取少量洗滌劑溶液后，再將其下端口緩緩插入塑料瓶內的水中。當玻璃管下端插入水中約1 cm～2 cm時，可見玻璃管上口處出現一個小液泡（如圖5所示），且隨著玻璃管下移，液泡不斷增大，當玻璃管下降到塑料瓶底時，液泡可脹大到直徑約4 cm大小；當向上提玻璃管時，液泡又逐漸縮小，可反復進行實驗，仔細觀察。

用帶拐角的玻璃管上端開口蘸取洗滌劑溶液后，將拐角一端緩緩插入塑料瓶內的水中。當玻璃管下端插入水中約1 cm～2 cm時，可見玻璃管上口處出現一個小液泡（如圖6所示），且隨著玻璃管下移，液泡不斷增大，當玻璃管下降到塑料瓶底時，液泡可脹大到直徑約4 cm大小；當向上提玻璃管時，液泡又逐漸縮小；當玻璃彎管停留在水瓶某一深度處，保持深度不變，使玻璃管拐角繞豎直管緩緩旋轉360°角時，液泡的大小保持不變。可反復進行實驗，仔細觀察。

4）規律。學生經過上述有趣的探索實驗并加以分析后，不難得出下列結論：液體內部各處、各個方向都有壓強，且同一深度處的各個方向壓強都相等；液體內部壓強隨深度的增加而增大。

2 鼓勵學生自行設計方案，驗證科學規律

研究性學習不能只停留在教師提供方案的層次，為了激發學生的創新能力，加深對所學學科科學規律的理解和掌握，教師要鼓勵學生自己設計有創意的簡單實驗方案，對科學規律進行驗證，并寫出實驗研究報告。然后教師對每位學生的實驗研究報告給出實事求是的評價。久而久之，學生將會逐漸適應和喜歡上這種研究性學習的方式，同時學生的各種能力將得到培養。