給思維搭上智慧的臺階，從覆杯實驗到托里拆利實驗

羅志強

摘 要：滬科版八年級物理教材中，關于大氣壓強的教學內容編排是先介紹大氣壓強產(chǎn)生的原因，接著證明大氣壓的存在，然后介紹托里拆利實驗，告訴學生水銀柱的壓強就等于大氣壓。如果按照教材的思路處理這節(jié)課的教學，到最后大部分學生還是不明白托里拆利實驗的原理。很多學生對物理的學習就停留在看“熱鬧”的層面，如何在發(fā)揚物理趣味性的同時，讓學生能輕松地學習物理理論，是教學中常常要面對的一個問題。

關鍵詞：思維；智慧；實驗

反思這節(jié)課的教學，學生不能理解托里拆利實驗的原理，是因為我們把這個實驗直接端出來呈現(xiàn)給學生，直接就分析結果，沒有從思路上給予引導，這個實驗為什么要這么做，出現(xiàn)這種現(xiàn)象是由于什么原因引起的。為了突破這個難點，這節(jié)課我就給學生思維設一個臺階，知道這個思考的方向和過程，最后讓學生順理成章地理解托里拆利實驗測量大氣壓的原理。現(xiàn)將這節(jié)課的思路介紹如下：

一、覆杯實驗（器材：水、玻璃杯、紙片）

演示覆杯實驗，如圖1所示。實驗證明了大氣壓的存在，并對紙片進行受力分析，如圖2所示。

二、搭臺階

將覆杯放入水中，請學生思考：若把紙片取開，會發(fā)生什么現(xiàn)象？如圖3和圖4所示。

既然杯中的水沒有下落，說明水產(chǎn)生的壓強等于或小于大氣壓，那么究竟要多深的水，產(chǎn)生的壓強才能有大氣壓那么大呢？

觀看視頻“大氣壓強能支持大約十米高的水柱”。

三、托里拆利實驗

用水做托里拆利實驗，大氣壓能支撐約10m水柱，如圖5所示。如果換用煤油或水銀，如圖6和圖7所示，液柱的高度會有什么不同嗎？

觀看視頻“托里拆利實驗”，結合學生的理論計算，推導出大氣壓的大小與水銀柱壓強的關系。

通過教學實踐證明，在學生已經(jīng)掌握液體壓強特點及帕斯卡定理的情況下，這樣的教學方案能很好地為學生學習托里拆利實驗作思維上的引導，降低了知識的難度，有力突破了難點，取得了很好的教學效果。

參考文獻：

[1]廖伯琴.義務教育物理課程標準（2011年版）解讀[M].北京：高等教育出版社，2012：95-96.

[2]David Hopkins.教師課堂研究指南[M].楊曉瓊，譯.上海：華東師范大學出版社，2009：67.

注：本文為重慶市教育科學規(guī)劃“十三五”重點課題“基于初中物理核心素養(yǎng)的LICC范式課堂觀察研究”（2016—00—003）的研究成果。