《空气能占据空间吗》这一课主要利用三个实验将空气能够占据空间这个概念体现出来。在课堂开始我向学生提问回顾空气有哪些特点——无色无味,透明,看不见,会流动,没有固定形状,……这些特点是大多数一般物体都没有的特点,你能说出几个空气和一般物体都有的特点吗?学生思考一会儿后,也只能说出空气和一般物体都是物质,都能被装起来等模糊的描述。我借机提问那空气是一种物质,它会像一般物体一样占据空间吗?你的观点是什么?理由又是什么(可以举例)?大多数学生都认为空气能占据空间,因为气球,塑料袋装了空气以后都是鼓起来的,压不扁。小部分学生认为空气不能占据空间,因为我们教室里面还可以放很多东西进来,空气并没有把空间占据。(因为空气看不见,所以学生没有意识到向教室里放东西时,空气会从门窗泄露出去。)刚才说的例子都很有道理,但是我们看不见空气,老师设计了一个实验(压杯入水),你来说说看出现什么现象就能说明空气能或不能占据空间?为什么?学生。都一致认为,如果杯底的纸团没有被打湿,那么就说明空气会占据空间,水不能进入杯中,所以纸团不会被打湿。实验结束,学生都能够清楚的认识到空气是能够占据空间的。后面两个实验:在杯底打孔,空气泄漏气泡产生(将空气可视化)的同时,杯中水位上升,水将杯中的空间占据。向装满水的杯中打气,空气进入杯中的同时水位下降,空气重新占领杯中的空间。经历这两个实验,水和空气争夺和释放空间是同时进行的,学生能够深刻的意识到空气和一般物体都是能占据空间的,并且不能同时占据同一个空间。这个时候我将话题转回刚刚学生说的例子,教室里面充满空气,为什么还可以放入东西。学生这时就能解释空气会从门窗挤压出去。最后我再追问教室的上方什么东西也没有吗?清空桌面后,桌面上有东西吗?我们储物柜间隙,门缝这些地方有东西吗?学生会回答,这些地方都有空气,借此引出空气会充满各处。最后留给学生一个思考题,如何在不吸和瓶子不倾斜的情况下,用两根吸管和一块橡皮泥,将瓶子(装有半杯水)中的水取出来。
《压缩空气》实验简单但丰富,学生分别进行注射器中水和空气的压缩与拉伸。本科实验需要注意的地方比较多,手要将注射器管口堵紧,握的时候注意露出刻度方便读数,另一只手一定要轻轻的推或拉,推拉不动的时候停止并观察记录。实验结束后,学生都能够感受到,空气是可以被压缩的。在这个基础上,我们做了一个游戏,学生扮演空气小微粒,老师扮演活塞。在压缩的过程中,空气微粒间的距离逐渐变小,在拉伸的过程中,空气微粒间的距离逐渐变大,学生感受空气为什么可以被压缩,并让他们画出压缩拉伸的示意图。最后留给他们一个思考问题,为什么固体和液体不能被压缩?
思考:1.由于学校条件有限,《空气能占据空间吗》这一课的实验都是做的演示实验,在学生知道空气会占据空间后,对后两个实验的兴趣不浓, 我想给学生发一个气球,让他们在吹气球前后将气球装入文具盒中,来感受空气能占据空间,是否会有更明显的感受?在后面几个班的调整中发现这个方法还比较有效。2.尽管反复强调,但还是有很多学生会用力的推或拉想要将水压缩,导致水被溅出或水中被拉出气泡,第1个班出现这种情况后,我立马调整,让其他组员作为监督观察实验的两名小朋友是否实验规范,这样他们也能够更高效地参与到课堂中来。3.实验过程中很多小组的水也可以被拉伸或压缩,在课堂上一定要发现实验规范的小组,水中没有气泡,并汇报他们的实验结果。全班一起讨论为什么进入气泡的是水可以被拉伸或压缩,学生就会发现被压缩或拉伸的其实是水中的气泡。