《瓶“吞”雞蛋的秘密》教學實錄與反思

一、課前交流

師：同學們背起書包，有什么感覺？

生：好沉啊！

師：估量一下有多沉？

生：有10斤。

師：10斤重的書包壓在身上會產生一種力，你們試著給這個力取個名字，比如推產生推力，拉產生拉力。

生：壓力。

師：我們感受到了10斤重的書包壓在我們身上產生的壓力。假如20噸重的物體產生的壓力壓在人身上，會怎樣？

生：給壓扁了。

師：早把我們壓成肉餅了。（舉起水杯）這杯水有多重？

生：有半斤。

師：半斤重的水會對杯子產生壓力嗎？

生：會。

師：像書包這樣的固體、水這樣的液體都能產生壓力，那么氣體會不會產生壓力呢？

生：會。

師：我們就交流到這兒。開始上課。

設計意圖：課前輕松交流，在研究大氣壓力前使學生對壓力有一些感知，認識到固體、液體、氣體都可以產生壓力，為本節課的學習活動奠定良好的基礎。

二、認識大氣壓力

1.導入

師：書包有重量，水有重量，你認為空氣有重量嗎？

生：有。

師：你感覺到空氣的重量嗎？

生：沒有。

師：空氣會像書包、水那樣產生壓力嗎？

生：會。

師：你感覺到空氣的壓力嗎？

生：沒有。

師：如果空氣有壓力，我們又看不見、摸不著、感覺不到，空氣壓力在哪里呢？同學們愿不愿意一起尋找這種無形的壓力？

生：愿意。

設計意圖：喚醒學生的前概念，認識到空氣有重量，是深層次認識大氣壓力的基礎，并以此為生長點，發展學生的科學概念。

2.探秘瓶“吞”雞蛋，初步感知空氣壓力

師：今天我們主要研究瓶“吞”雞蛋的秘密。同學們躍躍欲試，看哪個組最先讓瓶“吞”雞蛋。

（學生實驗，看到瓶“吞”雞蛋，歡呼聲此起彼伏，教師豎起大拇指夸獎，提示填寫實驗記錄單。）

師：在實驗中，你有什么疑問？

生：瓶子為什么能“吞”下雞蛋？

師：這個問題很有研究價值。瓶吞雞蛋可能與什么有關？

生：可能與空氣有關。

師：跟瓶內空氣有關？跟瓶外空氣有關？還是都有關系？

生：我認為跟瓶內空氣、瓶外空氣都有關系。

師：空氣是怎么讓瓶“吞”雞蛋的？誰試著說說看，可以看著實驗記錄單。

生：燃燒紙條，放入瓶內，空氣受熱體積膨脹，熱空氣會上升，一部分空氣跑出去了。迅速把雞蛋小頭朝下堵嚴瓶口，燃燒消耗了瓶內的氧氣，瓶內空氣少了，隨著溫度降低，空氣更加稀薄，瓶內空氣壓力小于瓶外空氣壓力，于是瓶外空氣壓力就把雞蛋壓進瓶里。

師：很復雜。（拿出空瓶子）里面有什么？

生：空氣。

師：用雞蛋堵嚴瓶口，瓶內空氣對雞蛋有壓力嗎？

生：有。

師：用箭頭表示。（學生在瓶內畫一向上的箭頭）瓶外空氣對雞蛋有壓力嗎？

生：有。

師：用箭頭表示出來。（在雞蛋上方畫一向下的箭頭）這個時候怎么雞蛋沒有被吞進去呢？（學生露出困惑的神情）瓶內空氣向外的壓力和瓶外空氣向內的壓力互相抵消，達到了平衡，所以雞蛋沒有被吞進去。（演示）燃燒紙條放入瓶中，瓶內空氣有變化嗎？

生：空氣受熱后體積膨脹，變輕，熱空氣會上升，會跑出去一部分。

師：迅速用雞蛋堵嚴瓶口之后，瓶子內部形成了一個密閉的空間，這時瓶內空氣有變化嗎？

生：燃燒消耗了瓶內氧氣。

師：瓶內空氣變多了，還是變少了？

生：變少了。

師：瓶內空氣溫度下降，體積收縮，壓力變小。這時瓶內空氣壓力和瓶外空氣壓力誰大？

生：瓶外空氣壓力大。

師：于是瓶外空氣壓力把雞蛋壓進瓶里。嘗試著用自己的話說說看。

生：我覺得是瓶內的空氣少了，瓶外空氣多，瓶外空氣把雞蛋壓進瓶子里。

師：用箭頭畫一畫。

（學生在雞蛋上方畫三個向下的箭頭表示瓶外空氣壓力大，在瓶內畫一個向上的箭頭表示瓶內空氣壓力小。）

師：畫得很到位，說得有道理。有個小組的雞蛋卡到了瓶口，拿來讓同學們看看，是怎么回事？

生：這兒有個小口，會進空氣。

師：這個酒葫蘆嘴上有個倒酒用的小缺口，雞蛋堵不嚴實，外面的空氣源源不斷地跑進去，不能使瓶內形成一個密閉的空間，里面有足夠多的空氣，瓶內外的空氣壓力抵消了一部分，所以雞蛋卡在瓶口。如果再次做這個實驗，一定要用雞蛋把瓶口堵嚴實。

設計意圖：學生親歷瓶“吞”雞蛋過程，教師引導他們用圖示厘清思路，抽絲剝繭，思考其中的奧秘。引導學生對比剖析雞蛋卡在瓶口的原因，引發思維沖突，促進學生的思維向縱深發展。

3.深入感知，尋找無形的空氣壓力

師：原來瓶“吞”雞蛋是由于瓶內空氣變少、溫度降低時，瓶內空氣壓力小于外界空氣壓力，外界空氣壓力把雞蛋壓進瓶里。咱們能不能自己設計一個實驗，繼續尋找無形的空氣壓力？小組內商量一下，準備做什么實驗，需要注意什么？

生：我們組設計覆杯實驗，不能把水灑在桌子上。

生：我們組玩吸盤。

生：我們組玩注射器。

生：我們組拔罐子。

師：提示一下：覆杯實驗中要將杯子中的水裝滿；組內交流，及時填寫實驗記錄單；實驗結束后，我們召開新聞發布會，發布你們的最新研究成果。就是做一做，演示實驗；說一說，說說實驗中所見所聞、所思所想；畫一畫，畫出空氣壓力的方向。

（學生實驗，教師參與、點撥。）

師：新聞發布會開始。哪個組第一個發言？可以看著實驗記錄單，邊做邊說邊畫。其他同學認真聽，可以補充，也可以質疑。

生：我們組用乒乓球做了覆杯實驗，把杯子裝滿水后壓上乒乓球，將杯口向下，松開手后，乒乓球不會掉下來，水也不會流出來。再把杯子朝前、后、左、右轉一轉，水還是不會流出來。因為我們把乒乓球和水之間的空氣都擠出來了，這時外界空氣壓力把乒乓球牢牢壓在杯子上。

生：為什么要把杯子中裝滿水？

生：把空氣排出去。

師：讓杯里的空氣全部排出，保證杯里空氣壓力為零，外界空氣才能牢牢地壓住乒乓球。其他同學有畫錯了的及時修改。

生：我們組玩吸盤，有兩種玩法。一種是將吸盤輕輕放在玻璃表面，不能吸在上面。如果將吸盤緊緊按壓在玻璃表面，吸盤變平了，吸盤里的空氣給擠出去了，這時吸盤就死死地吸在玻璃上。另一種玩法是將兩個吸盤對著壓合，將兩個吸盤內的空氣全部擠出，才能使它們牢牢地吸在一起。吸盤能牢牢吸住玻璃、兩個吸盤吸在一起都是擠出吸盤內的空氣后，吸盤內空氣壓力幾乎為零，這時外界空氣壓力在明顯起作用。

生：我們小組玩注射器。有三種玩法：一種是把活塞壓到底，排出空氣，用手堵住管口，向外抽拉活塞很費力；松開手，活塞立刻恢復到原來的位置，我認為活塞被外界空氣壓力給壓住了。

生：一種是把活塞壓到底，排出空氣，伸進水中，抽拉活塞，針管內吸滿了水，讓小孔朝下，水不會流下來，我認為這是外界空氣壓力托住了水。

生：一種是將活塞拔出來，放進彈簧，再把活塞壓下去，松開手，活塞被彈簧推出來；要是把彈簧壓到底，再用手堵住小孔，活塞就不會被推出來，我認為這是外界空氣壓力壓住了活塞。

師：還有其他玩法嗎，誰來補充？

生：堵住管口，活塞抽出一段距離，捏緊固定，將管口浸入水中，松開堵住管口的手指，活塞沒有抽動，水自動進入注射器。因為管內空氣極少，管內空氣壓力小于外界空氣壓力，我認為這是外界空氣壓力把水壓進注射器里。

師：你們的玩法很有創意，配合也很默契。

生：我們組是拔罐子。把罐子固定在手心，抽拉活塞抽出罐內空氣，看到皮膚鼓鼓的，被吸進罐子里。因為罐內空氣變得稀薄，罐內空氣壓力小于外界空氣壓力，我認為這是外界空氣壓力把皮膚壓進罐子里。

師：各組發言人邊演示邊解說邊畫箭頭，精彩紛呈，而且配合很默契，掌聲鼓勵！

設計意圖：提供具有創新性和結構性的材料，引導學生自主設計實驗，尋找無形的空氣壓力，然后以新聞發布會的形式共享研究成果，鼓勵更多的學生動手、思考和表達。

4.比較分析，歸納共同特點

師：回顧剛剛我們做過的這些實驗，有什么共同的特點？小組內商量一下。

（學生組內交流，填寫實驗記錄單。）

師：誰來說說？

生：我發現以上實驗有共同的特點：當物體內部空氣壓力大于外界空氣壓力時，外界空氣壓力很明顯地會起作用。

師：有不同意見嗎？

生：我認為當物體內部空氣壓力小于外界空氣壓力時，外界空氣壓力很明顯地在起作用。

師：物體內外空氣壓力平衡的情況下我們感受不到空氣壓力，要想感受到空氣壓力，就要想辦法讓物體內外空氣壓力不平衡。當物體內部空氣壓力小于外界空氣壓力或者說外界空氣壓力大于內部空氣壓力時，外界空氣壓力很明顯地在起作用。找到空氣壓力了嗎？

生：找到了。

師：外界空氣壓力在科學上我們稱為大氣壓力。

設計意圖：學而不思則罔。關注學生動手的同時，更要關注學生的思維發展。教師應當引導學生通過比較分析，由表及里，透過現象洞察本質，總結歸納幾個實驗的共同特點，逐步培養他們的抽象思維能力。

5.閱讀資料，了解大氣壓力由來

師：為什么會產生大氣壓力呢？請大家帶著這個問題閱讀資料卡，聽聽科學家的解釋。

（學生閱讀。）

師：誰來說說什么原因產生了大氣壓力？

生：因為空氣有重量，所以在大氣中的物體都受到一種無形的壓力，這種壓力叫做大氣壓力。

師：在資料卡中，你還知道了什么？

生：地球周圍包圍著一層厚厚的空氣，大約有2000～3000千米厚，人們把這層厚厚的空氣叫做大氣層。

師：大氣壓力來自大氣層的空氣重量。如果把籠罩著地球的大氣層比作浩瀚的海洋，我們人類就生活在這“大氣海洋”的底部。你還知道什么？

生：大氣壓力來自四面八方。

師：為什么大氣壓力來自四面八方？（學生沉默，教師演示）因為空氣包圍著物體，空氣是流動的，物體在每個方向上都受到大氣的壓力，所以說大氣壓力來自四面八方。還有嗎？

生：離地面越高，空氣越稀薄，大氣壓力越小。

師：你能說出相反的意思嗎？

生：離地面越低，空氣越稠密，大氣壓力越大。

設計意圖：指導學生閱讀資料，了解大氣壓力的由來，梳理、完善對大氣壓力的認知。

6.講科學故事，追溯大氣壓力研究史

師：人類認識大氣壓力的存在經歷了漫長的時間。科學家是怎么研究大氣壓力的？誰來給同學們講一講馬德堡半球實驗？

（學生介紹馬德堡半球實驗。略。）

師：聽了這個故事，你有什么感想？

生：我感到很震驚，原來大氣壓力的力量這么大啊！

師：其實剛剛我們做的吸盤壓合實驗就是模擬馬德堡半球實驗。想不想看看人拉半球？

生：想！

（兩個學生拉吸盤，把掛鉤拉斷了，也沒拉開。）

師：這說明什么問題？

生：大氣壓力太大了，拉不開。

師：有什么辦法輕而易舉地就能拉開？

生：把吸盤掰開一角，進去空氣就很容易拉開了。

設計意圖：以學生講故事的形式引入科學史，感悟科學家求真務實的探索精神，拓展學生對大氣壓力的認識。

三、應用解釋，拓展延伸

1.應用解釋

師：空氣無處不在，大氣壓力無時不有，而且如此之大，說說生活中哪些地方用到了大氣壓力？

生：鋼筆吸墨水時利用了大氣壓力。

生：用滴管吸藥水。

師：我們曾經用膠頭滴管吸碘酒。

生：用吸盤掛衣鉤掛衣服是利用了大氣壓力。

生：高壓鍋。

生：抽水機抽水。

生：用吸管吸飲料。

師：帶飲料的同學用吸管喝一口，說說你是怎么喝到飲料的？

生：我們喝飲料時，先把吸管內的空氣吸走，這時吸管內的空氣變得稀薄甚至沒有了，大氣壓力就把飲料壓入吸管內，進而壓入我們的口中。

師：原來我們喝飲料是大氣壓力幫了忙。這兒有個自制密閉小瓶，里面的水滿滿的，蓋緊橡膠塞，使勁吸，看能不能喝到里面的紅糖水？

生：不能。

師：怎么才能喝到呢？

生：把瓶蓋打開。

師：真聰明，打開瓶蓋，讓空氣進來，在大氣壓力的作用下就喝到紅糖水了。（出示茶壺）茶壺蓋上為什么有個小孔？

生：為了進空氣，這個小孔能使壺內外的空氣壓力達到平衡。

師：說得很到位。在大氣壓力的作用下水容易倒出來。這是一次性輸液器，瓶口多出一截小管，有什么用？

生：出氣用的。

師：輸液的時候你看到過瓶子里向上冒氣泡了嗎？

生：看到過。

師：這叫進氣管空氣過濾器，知道做什么用的嗎？

生：吸氣的。

師：向里吸氣還是向外吸氣？

生：向里吸氣。

師：這一截小管是為了讓外面的空氣進入，在大氣壓力的作用下，藥液流入靜脈。就連我們呼吸也離不開大氣壓力，把手放在胸前，深吸一口氣，當我們吸氣時胸腔擴大，肺泡變大，肺內的空氣變得稀薄，大氣壓力就把空氣壓入我們體內，從而完成呼吸運動。大氣壓力與我們息息相關，其實科學就在我們身邊，處處留心皆科學，我們要做生活中的有心人。

設計意圖：找尋大氣壓力應用的實例，并作出解釋，喚起學生的生活經驗，增強他們關注身邊科學現象的意識。

2.揭秘瓶“吞”雞蛋

師：咱們言歸正傳，瓶“吞”雞蛋的秘密是什么呢？

生：是大氣壓力把雞蛋壓進瓶子里。

師：瓶內空氣壓力小于外界大氣壓力時，外界大氣壓力把雞蛋壓進瓶里。

設計意圖：畫龍點睛，用規范的語言，簡明扼要地揭示瓶“吞”雞蛋的秘密，為下一環節挑戰瓶“吐”雞蛋做好鋪墊。

3.挑戰瓶“吐”雞蛋

師：怎么讓瓶“吐”雞蛋呢？

生：讓瓶子里的空氣壓力變大。

師：怎么讓瓶子里的空氣壓力變大呢？

生：用熱水。

生：讓瓶口朝下，用雞蛋堵住瓶口，用熱水澆瓶底。

師：你們的思路非常好，我們拭目以待。（演示瓶“吐”雞蛋）空氣受熱后會怎樣？

生：體積膨脹。

師：瓶內空氣壓力大于瓶外大氣壓力時，瓶內空氣壓力把雞蛋壓出來。

生：（歡呼）出來了！

設計意圖：首尾呼應，由瓶“吞”雞蛋到瓶“吐”雞蛋，引發學生深層次思考，培養他們的逆向思維能力。

4.課外探究

師：有三個問題。第一個問題：我們每人承受著大約20噸重的大氣壓力，我們不但沒有被壓癟，反而很輕松，絲毫沒有感覺，這是為什么？第二個問題，（演示吹漏斗內乒乓球）有什么疑問？

生：為什么乒乓球不會從漏斗里吹跑呢？

師：第三個問題，（演示用氣球提起飯碗）有疑問嗎？

生：氣球為什么能把碗提起來？

師：選擇你感興趣的一個問題，課下繼續研究。

設計意圖：科學探究永無止境。用有趣的問題，進一步激發學生研究大氣壓力的興趣，將探究活動延伸到課外。

山東省平原縣工業職工子弟學校（253100）

（本欄目責任編輯 劉紹江）