《空氣能占據(jù)空間嗎》這一課主要利用三個(gè)實(shí)驗(yàn)將空氣能夠占據(jù)空間這個(gè)概念體現(xiàn)出來(lái)。在課堂開(kāi)始我向?qū)W生提問(wèn)回顧空氣有哪些特點(diǎn)——無(wú)色無(wú)味,透明,看不見(jiàn),會(huì)流動(dòng),沒(méi)有固定形狀,……這些特點(diǎn)是大多數(shù)一般物體都沒(méi)有的特點(diǎn),你能說(shuō)出幾個(gè)空氣和一般物體都有的特點(diǎn)嗎?學(xué)生思考一會(huì)兒后,也只能說(shuō)出空氣和一般物體都是物質(zhì),都能被裝起來(lái)等模糊的描述。我借機(jī)提問(wèn)那空氣是一種物質(zhì),它會(huì)像一般物體一樣占據(jù)空間嗎?你的觀點(diǎn)是什么?理由又是什么(可以舉例)?大多數(shù)學(xué)生都認(rèn)為空氣能占據(jù)空間,因?yàn)闅馇?,塑料袋裝了空氣以后都是鼓起來(lái)的,壓不扁。小部分學(xué)生認(rèn)為空氣不能占據(jù)空間,因?yàn)槲覀兘淌依锩孢€可以放很多東西進(jìn)來(lái),空氣并沒(méi)有把空間占據(jù)。(因?yàn)榭諝饪床灰?jiàn),所以學(xué)生沒(méi)有意識(shí)到向教室里放東西時(shí),空氣會(huì)從門(mén)窗泄露出去。)剛才說(shuō)的例子都很有道理,但是我們看不見(jiàn)空氣,老師設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)(壓杯入水),你來(lái)說(shuō)說(shuō)看出現(xiàn)什么現(xiàn)象就能說(shuō)明空氣能或不能占據(jù)空間?為什么?學(xué)生。都一致認(rèn)為,如果杯底的紙團(tuán)沒(méi)有被打濕,那么就說(shuō)明空氣會(huì)占據(jù)空間,水不能進(jìn)入杯中,所以紙團(tuán)不會(huì)被打濕。實(shí)驗(yàn)結(jié)束,學(xué)生都能夠清楚的認(rèn)識(shí)到空氣是能夠占據(jù)空間的。后面兩個(gè)實(shí)驗(yàn):在杯底打孔,空氣泄漏氣泡產(chǎn)生(將空氣可視化)的同時(shí),杯中水位上升,水將杯中的空間占據(jù)。向裝滿水的杯中打氣,空氣進(jìn)入杯中的同時(shí)水位下降,空氣重新占領(lǐng)杯中的空間。經(jīng)歷這兩個(gè)實(shí)驗(yàn),水和空氣爭(zhēng)奪和釋放空間是同時(shí)進(jìn)行的,學(xué)生能夠深刻的意識(shí)到空氣和一般物體都是能占據(jù)空間的,并且不能同時(shí)占據(jù)同一個(gè)空間。這個(gè)時(shí)候我將話題轉(zhuǎn)回剛剛學(xué)生說(shuō)的例子,教室里面充滿空氣,為什么還可以放入東西。學(xué)生這時(shí)就能解釋空氣會(huì)從門(mén)窗擠壓出去。最后我再追問(wèn)教室的上方什么東西也沒(méi)有嗎?清空桌面后,桌面上有東西嗎?我們儲(chǔ)物柜間隙,門(mén)縫這些地方有東西嗎?學(xué)生會(huì)回答,這些地方都有空氣,借此引出空氣會(huì)充滿各處。最后留給學(xué)生一個(gè)思考題,如何在不吸和瓶子不傾斜的情況下,用兩根吸管和一塊橡皮泥,將瓶子(裝有半杯水)中的水取出來(lái)。
《壓縮空氣》實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單但豐富,學(xué)生分別進(jìn)行注射器中水和空氣的壓縮與拉伸。本科實(shí)驗(yàn)需要注意的地方比較多,手要將注射器管口堵緊,握的時(shí)候注意露出刻度方便讀數(shù),另一只手一定要輕輕的推或拉,推拉不動(dòng)的時(shí)候停止并觀察記錄。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,學(xué)生都能夠感受到,空氣是可以被壓縮的。在這個(gè)基礎(chǔ)上,我們做了一個(gè)游戲,學(xué)生扮演空氣小微粒,老師扮演活塞。在壓縮的過(guò)程中,空氣微粒間的距離逐漸變小,在拉伸的過(guò)程中,空氣微粒間的距離逐漸變大,學(xué)生感受空氣為什么可以被壓縮,并讓他們畫(huà)出壓縮拉伸的示意圖。最后留給他們一個(gè)思考問(wèn)題,為什么固體和液體不能被壓縮?
思考:1.由于學(xué)校條件有限,《空氣能占據(jù)空間嗎》這一課的實(shí)驗(yàn)都是做的演示實(shí)驗(yàn),在學(xué)生知道空氣會(huì)占據(jù)空間后,對(duì)后兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的興趣不濃, 我想給學(xué)生發(fā)一個(gè)氣球,讓他們?cè)诖禋馇蚯昂髮馇蜓b入文具盒中,來(lái)感受空氣能占據(jù)空間,是否會(huì)有更明顯的感受?在后面幾個(gè)班的調(diào)整中發(fā)現(xiàn)這個(gè)方法還比較有效。2.盡管反復(fù)強(qiáng)調(diào),但還是有很多學(xué)生會(huì)用力的推或拉想要將水壓縮,導(dǎo)致水被濺出或水中被拉出氣泡,第1個(gè)班出現(xiàn)這種情況后,我立馬調(diào)整,讓其他組員作為監(jiān)督觀察實(shí)驗(yàn)的兩名小朋友是否實(shí)驗(yàn)規(guī)范,這樣他們也能夠更高效地參與到課堂中來(lái)。3.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中很多小組的水也可以被拉伸或壓縮,在課堂上一定要發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)規(guī)范的小組,水中沒(méi)有氣泡,并匯報(bào)他們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。全班一起討論為什么進(jìn)入氣泡的是水可以被拉伸或壓縮,學(xué)生就會(huì)發(fā)現(xiàn)被壓縮或拉伸的其實(shí)是水中的氣泡。