案例--科学史教育在科学中的运用与价值体现

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1、《大气的压强》教学案例新世纪学校王军 教材分析：这节之前的内容为液体压力、压强的知识，本节内容相对比较独立，初中学生在这里学习后基本不再进行深入。学情分析：学生已经学过压力、压强以及液体压强，对我们生活的空间存在空气也有一定了解。设计意图：因为大气压是无形的，所以设计的意图在于引导学生去感受，有了亲身感受就会深刻体会大气压存在以及大小，进一步测量大气压的大小，进而了解大气压与我与生活的关系。教学目标：1、通过生活中的现象以及实验使学生能感受大气压的存在。2、通过生活中的现象以及实验学生能感受大气压是非常大的。3、知道

2、大气压是如何测量的，1标准大气压=76厘米水银柱=1.01×105帕。4、了解大气压产生的原因以及给我们生活带来的影响。重点：1、用大气压解释一些生活中的现象。2、物体受各方向的大气压处于平衡。难点：1、大气压的测量2、大气压对我们生活的影响，形成自然界是协调统一的观点。教具：“可以吸”的螺蛳三盘，水杯和塑料片（每组各一付），真空吸盘挂钩（每组两个），马德堡半球实验仪器一套，长度约为0.5m、1.0m、1.5m的细水管（每组各一段），托里拆利实验仪一套。教学流程：一、创设情景，导入新课师：今天我给同学们带来了三盘可以

3、吸着吃的螺蛳，请三位同学比赛，看谁最快吸着吃完，其余同学作裁判。（教师话音刚落，很多同学举手要求参加比赛。教师选两女一男三位同学，组织这三位同学到讲台前进行比赛。）现象：女生的两盘吸的很快，男生那一盘却一个也吸不出来师：是不是男生吸螺蛳技术不如女生呢，还是…话音没落，下面马上有男生接话：“肯定是男生的那盘螺蛳有问题。”  师：是吗？  男生站起来回答：男生的那盘螺蛳没去尾，女生那盘去尾了。  师：那么去尾了为什么容易吸出，而不去尾就不易吸出呢？  男生：我们平时吃螺蛳就是去尾的，不去尾的吸不出来！  一女生站起来：老

4、师在问你为什么？   男生茫然。   师：请同学们阅读下列材料后，小组讨论完成问题。30年前的6月30日，三位出色的前苏联宇航员杜博罗沃里斯基、沃尔果夫和巴查耶夫为发展宇航事业，在太空献出了宝贵的生命。30年后，俄罗斯《劳动报》记者果罗瓦切夫在标题为《致命的几十秒》一文中，揭出了30年前的悲剧原因。他在文中写道，如果当初的宇宙飞船设计师不过于自负的话，三位宇航员就不会因未穿宇航服而导致窒息死亡。　　1971年6月6日，杜博罗沃里斯基、沃尔果夫和巴查耶夫顺利飞到了前苏联的“礼炮”号轨道空间站，并成了站上的第一批工作人员

5、。6月30日，完成了长达3个多星期的工作后，三位宇航员进入“联盟—11”运载飞船准备返回地球。刚开始时飞行一切正常，但就在飞船即将进入大气层的一瞬间，座舱中与外界连接的通风安全阀门忽然松开了。通常情况下，这个安全阀要等到飞船即将着陆时才自动松开，以便使舱内与外界的气压吻合，可此时飞船还未进入大气层呢！气压阀松动以后，飞船上的通气小窗口快速地一关一合，飞船内的空气也迅速的向太空中散去，飞船内的气压在20秒钟内从900毫米汞柱一下子降到了500毫米汞柱，1分钟之后气压表上的水银柱降至170毫米！卡马宁将军在发表的日记中这

6、样写道：在飞船出现漏气现象4秒钟之后，杜博罗沃里斯基每分钟吸气的次数就达到了48次，而正常人应为16次，也就是说，这时的杜博罗沃里斯基几乎进入了濒死状态。这样的状态只持续了不到半分钟，可怕的死亡便降临了。卡马宁将军说，宇航员们抵达地面后，医生们采用了多种急救措施，对三人进行了长时间的抢救，但却回天乏力，终于没能挽回他们的生命。医生们在尸检中发现，三位宇航员的濒死症状几乎完全相同，他问都有脑溢血、肺部充血，耳鼓膜破损和血痰的迹象。而如果他们当时穿上了宇航服，这个悲剧完全可以避免的。继三位宇航员的悲剧发生后，历史上再未出

7、现过不穿宇航服乘坐宇宙飞船的做法。问题：1、太空和地球表面有什么区别？2、事故的原因是什么？3、医生对三位宇航员尸检时发现的濒死症状说明了什么？4、你认为宇航服的设计应考虑什么？小组间讨论交流。其实相关的科学现象中外科学家早已进行了研究并有记载：科学史介绍：春秋时人严喜在其所著《关尹子》一书中最先提到了气压现象：“瓶存二窍，以水实之。倒，泻；闭一，则水不下。”其后，唐代的王冰在《素问》的注释中谈到同一现象：“虚管满，捻上悬之，水固不泄，”同时他提到了相反的另一种现象：“空瓶小口，顿溉不入。”其中的道理是什么呢?王冰解

8、释说，前一种现象是由于气不能升入管中，所以管中的水不下降；后一种现象是由于小口瓶中的气出不来，所以水进不去。阐述了空气的物质存在，描述了大气压现象。师：要认识这个自然现象也不难，让我们通过下面的探究来理解这个问题。二、探究过程1、感受大气压的存在以及方向【活动1】：覆杯实验（如图1）每组学生合作完成，先在杯中装满水，在杯口放上塑料片，把杯子倒立