郑光斌：对流体压强与流速关系实验改进.doc

对流体压强与流速关系的实验改进
十堰市东风第四中学 郑光斌

人教版八年级下册第九章《压强》第4节《流体压强与流速关系》这一节的知识对学生来讲，几乎完全陌生的，对于知识的认识和学习，就完全靠实验来开展和认识，但教材上本节的实验存在着许多不足之处，如流体压强与流速的关系，就没有进行直观的实验，对于学生掌握这个知识点就非常不利，另外，也有一些实验效果并不理想，对学生的学习也存在着很大的影响，如果能对这些实验进行适当的改进，教学效果的显而易见的。下面我就我对本节实验的一些改进进行说明。
一、实验在教材中所处的地位与作用
流体压强与流速关系的教学内容安排在液体压强、大气压之后，浮力之前，在单纯对压力、压强认识的基础上向压强差、合力的层面过渡，为后面浮力的学习进行铺垫。
流体压强与流速关系是初中生学习的一个难点，在实验方面，便于学生直观认识的实验较少，且实验效果也不是很好，在一般学校中难以开展。
增加实验的能见度和趣味性，我改进设计了流体压强与流速关系的实验，力求让学生更直观地了解伯努利原理，同时争取带给学生更大的思维上的冲击力。
二、课本原型实验存在的不足之处
1、硬币跳高实验： 此实验能见度一般，带有游戏味道，能引起学生兴趣，但实验的成功率较低。
2、吹纸实验：向两张纸中间吹气时 此实验能见度较高，成功率也高，操作简单，但带给学生的直观认知少，思维跨度大。
3、飞机机翼的升力实验：用嘴吹气，效果也十分不明显，成功率也比较低。
4、喷雾器实验：在课后的“动手动脑学物理”中的模拟喷雾器的实验，此实验能见度较高，能带给学生的较大的思维冲击力。但本人做此实验时尽管也做了一些改进，教师演示的成功率较高，如果让学生来体会些实验，则成功率迅速下降。
5、伯努利实验：教材中最关键的实验却没有，而一般学校条件不足，难以开展。
以上实验都存在一个最大的问题，就是都有实验现象的短暂性，学生观察时间短，不能将现象持续的展现在学生面前。并且个别实验在操作时，学生的观察点容易转移，不利于全体学生有效的发现总结规律。
三、实验创新与改进
指导思想：引导学生善于从日常生活中的物品中寻找实验器材，在理念上有一定程度的创新，同时，实验所带来的感观冲击也能激发学生的思维的碰撞，更好地培养学生的高级思维能力。
实验的改进方案分两个方面，对于容易找到的器材，都改进成学生的动手实验，对于器材存在一定困难的，改进成演示实验。
改进方案：
1、新课引入阶段的实验：在引入新课阶段，先让学生们动手完成下列四个实验，成功与否关系不大，可以让完成好的学生演示，并交流成功的经验，然后，教师再进行演示，并指明实验成功的关键点。

2、伯努利实验：
首先需要改进的是风源，用嘴来吹，虽然简单，但风速和风量都不稳定，会影响实验效果，改用相对风速和风量都稳定的电吹风进行实验，但是，吹风机的出风口比较大，风比较散，可以用矿泉水瓶子剪开后，套在出风口上，很好地解决了风源的问题，如图所示。
伯努利实验可以完成两个实验，如图所示，一个是在U型管上方连接有粗细不同的玻璃管，为了便于吹风机吹风，也可以套一个剪开的矿泉水瓶子，如图所示。另一个是直接用电吹风机对U型管的管子进行吹风，如图所示，这个实验也可以用两个细玻璃管用软管连接成U型管，这样器材比较好找，可以改进成学生实验，学生直接用嘴吹气实验，只要玻璃管细一些，效果还是很好的。如上图所示，改进后的实验，效果很好，基本达到了预期的目标。可明显得到流速越快，压强越小的规律，并且是分次出现的现象，并由此得到结论、规律，这一点要比伯努得原型实验中，还要先要分析流速的变化，再去产观察分析压强的变化，最后再去找结论，更加的直观，大大降低了学生的思维跨度。
3、补充实验：为了提高学生的学习兴趣，增强对知识的理解，本人还补充了下面几个实验。

左图是用电吹风机向上吹乒乓球的实验，些实验简单易做，趣味性很强，很能激发学生们的兴趣。中图是用漏斗吹乒乓球的实验改进，改用电吹风机进行吹风，可以用一个剪开的矿泉水瓶子代替漏斗，效果也非常好。右图是一卷塑料软管，再加一些碎纸屑，将纸屑放于一小纸盒中，置于桌面上；取一截洗衣机的排水管，一端靠近纸屑，手拿排水管另一端，快速甩动，这样就可以模拟龙卷风的形成了，可以看到：纸屑自动从纸盒中上升，从排水管另一端飞出，实验现象十分明显壮观。此实验能见度高，带有游戏味道，能引起学生兴趣，但实验的成功率较高，直观认知少，思维跨度大。
4、硬币跳高实验： 此实验趣味性强，带有游戏味道，可以改进成学生实验，最好设计成学生的小比赛，放到知识学习完毕后进行，效果会更好一些。
5、飞机升力的实验：学校正好有此实验模型，效果还很好，就没有必要再进行优化和改进了。
四、改进后记：
1、重点实验重点改进，本节课的重点实验是液体压强与流速的关系，即伯努利实验。教材上原本没有实验，只是用吹硬币的实验代替后，进行分析，得出知识点，这样学生没有直观的认识，不便学生对知识点的理解。添加上这几个演示用的实验，加上学生用嘴吹U型管的实验，对于学生掌握和理解这个知识点起到了关键的作用。
2、对于学生比较容易就能找到器材的实验，尽可能地改成学生实验，学生寻找器材有一定困难的，教师可以作为演示实验来演示，但是一定要注意演示的效果和可见度。如伯努利实验中，用两根直玻璃管和一段软管连接成U型管，用嘴吹气进行实验，还有模拟喷雾器的实验，教师可以充分利用实验中已有的器材，为学生准备。吹纸的实验和吹纸条的实验，学生现场都可以进行准备。电吹风机，一般的家庭中都会有，矿泉水瓶子和乒乓球也是比较容易找的，这样的实验都可以改成学生实验，可以让学生回家去完成更合理一些。
3、这些实验，教师还可以提前录制成视频，加强学生的感观认识，也能在课堂上节约一定的时间。
4、改进这些实验时，一方面是要考虑实验的效果，更重要的是要考虑器材的来源，最好是很好找到的材料和可以废物利用的材料，同时最好还能兼顾到实验的趣味性，这样更好的达到实验改进的效果。
5、关于本节课的实验是比较多的，教师在改进和优化时，还要注意对实验进行筛选，不要贪多贪奇，一切从课堂教学的需要出发。
6、还要注意做完实验后引导学生对实验现象的观察和对实验原理的分析，逐步引导学生得出正确的知识，不要赚了吆喝而赔了买卖。
总之，上述就是我对“流体压强与流速的关系”这一节课的实验进行的改进和优化，是针对本人教学的实际情况进行的，希望对各位同仁有一定的帮助，如有不周之处，也敬请各位同仁的批评指正。

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