“覆杯实验”的教学思考与改进策略

为了能让学生直观地认识大气压强,教师经常会在初中物理课堂上演示“覆杯实验”,但学生在观看过程中很可能会质疑实验结论和产生新的疑惑,这已成为该实验教学的痛点.通过分析实验中存在的干扰因素,利用日常用品作为生活化教具对经典的“覆杯实验”进行创新,从多角度展示现象和解释原因,能够提升实验结论的可信度,帮助学生在认知冲突中感知大气压强的存在,建构知识概念;在思辨过程中理解大气压强的特点,发展物理学科核心素养.

用杯盖做覆盖物改进覆杯实验

覆杯实验是验证大气压强存在的一个经典实验,不少教师提出了实验改进方案。该实验在现有基础上还可以进行改进。采用杯盖替代纸片,可显著提高实验成功率和实验效果,还可在杯盖上增加重物,进一步探索力的平衡、力的大小等问题。

覆杯实验的若干问题分析

本文针对覆杯实验过程中出现的诸多问题,如杯内是否可以有空气、卡片的软硬程度以及卡片是否必须对水来说是浸润的等等，展开讨论并澄清了其中含混的甚至是错误的解释，给予其合理的分析,并给出覆杯实验实施的意见，从而为教师的教学实践提供有益的帮助。

覆杯实验的科学解释

有句格言说"首先发现水的绝不是鱼."是的,同样道理,人类认识大气压强的存在经历了漫长的时间.能直立行走使用工具的人在地球上出现距今已有二三百万年,可是直到360年以前的1643年才由托里拆利(E.Torricelli,1608～1647)第一次揭示了大气压强的真实存在,并测定了其值与76 cm高水银柱的压强相当.

对覆杯实验中空气柱长度因素的实验研究

覆杯实验是验证大气压强存在的经典实验,操作方法为：取一个杯子,将杯中装满水,再用一张不渗水的纸片盖住杯口,用手按住纸片将杯子缓缓倒置后,松开按住纸片的手,由于大气压强的存在,薄薄的纸片将托起整杯的水。很多文专门对覆杯实验的原理和操作方法等进行了论述,提出了各自的见解和观点。文献针对覆杯实验中争论的焦点问题——“杯中的水是否要装满”展开论述，通过对杯中气体的压强进行理论分析后得出定量结论：当杯子总长度为18cm时，被封闭的空气柱长度不能大于3．3cm；若杯子总长度更长，被封闭的空气柱长度应更小。在此基础上，提出顺利进行覆杯实验的条件之一是：“杯中的空气越少越容易成功。”通过实验我们发现，覆杯实验成功与否并不取决于杯中空气柱的长度。下面简要介绍实验材料和实验方法，对文献理论分析中忽视的问题进行分析，并对实验现象进行合理的解释。

关于“覆杯实验”问题的探讨

主要讨论当杯底有一小洞时，覆杯实验成功的原因，同时还讨论了当杯中留有部分空气时，分别用浸润及不浸润材料作覆盖物，水未下落的原因．

有关“覆杯实验”的几个问题——园丁工程专题之五

大气压是初中物理的重要内容。在初中教材中写道:'空气,也像液体那样,受到重力的作用,而且能流动,因而空气内部向各个方向都有压强。大气对浸在它里面物体的压强叫做大气压强,简称大气压或气压'。为了使学生对于大气压的存在有一个直观、形象的认识,在教学中需要做足够多的演示实验。'覆杯实验'就是其中的一个。 '覆杯实验'简单、形象、直观。做实验时,先将水注满玻璃杯,然后用一张纸,盖在水面上。按住纸,让玻璃杯翻转。

以覆杯实验为探究对象的科学探究

以覆杯实验为探究对象，设计并组织了一次科学探究．在探究的过程中，学生不仅可以获得科学知识、训练实验技能、体验探究过程，还可以通过相互合作与交流，培养团队协作精神和提高语言表达能力，从而促进“知识与技能，过程与方法，情感态度与价值观”三维教学目标的和谐统一．

由覆杯实验引申的压强问题研究

针对覆杯实验中杯内留有空气仍能支撑水柱的实验进行了定量的分析和推导,通过理论和实验分析总结出了该实验现象出现的原因,并就要重复实现本实验的条件进行了总结.

对覆杯实验的再探讨

覆杯实验是初中物理教科书中用以验证大气压存在的一个重要的传统实验，实验是这样进行的：取一个玻璃杯，往杯中灌满水，再取一张比杯口略大些的不渗水的硬纸片（或塑料片）盖于杯口，用手按住硬纸片将玻璃杯缓慢倒置后，放开按住硬纸片的手，水将不会落下来。对于该实验现象的成因，书中简单地解释为是由于大气压的作用。最近一些老师发表了不同的意见：

基于“覆杯实验”的深度研究与深度教学

基于对文献和教材的分析,本文梳理在覆杯实验过程中存在的诸多问题,从理论和实践的角度出发,对覆杯实验的若干问题进行深度研究,提出深度教学的几点建议.

覆杯实验的改进

浙教版教材中的覆杯实验如图1所示,我们观察到的现象是杯倒置后杯中的水与硬纸片没有下落。该现象说明了大气压强的存在,但这个实验在教学中存在缺陷。当做完覆杯实验后纸片为什么没有落下来呢？有的学生回答：＂因为纸和杯子黏住了＂或＂水分子有吸引力＂等,如果教师直接解释这是由于大气压的作用,就会让学生觉得教师这是在自圆其说。为此,笔者对该实验进行了改进。

基于STEAM教育的小学科学拓展课程开发——以“覆杯实验”为例

小学科学课是以培养孩子科学素养为宗旨的启蒙课程。新的《义务教育小学科学课程标准》对中国版的STEAM做出了明确的定义,在课程开发上培养小学生对科学的兴趣和求知欲,引导他们学习与周围世界有关的科学知识,帮助他们体验科学活动的过程与方法,乐于与人合作、与环境和谐相处,为以后的学习和全面发展打下基础。

半杯水做覆杯实验

覆杯实验通是过硬纸片托住倒置的杯中水，来验证大气压的存在，它是中学物理教学中常见的演示实验之一。在做这个实验时，教师通常强调杯中要装满水，否则实验就会失败，而事实并非如此。本文将在动手操作、仔细观察的基础上，通过具体的推算来解释用半杯水做覆杯实验也能成功的道理。

对覆杯实验的探究

覆杯实验是证明大气压存在的一个非常生动的实验：取一只玻璃杯注满水,用一张薄塑料片覆盖杯口,然后倒置,将看到塑料片不会掉下,水也不会流出。该实验的解释是：由于大气压的存在,其对塑料片施加一个向上的托力,该托力托住了塑料片和水柱。然而做该实验时笔者发现,其实在杯中注入半杯水实验也能成功。在平时教学中,教师很少会注意,但由此引起的一例研究性学习令笔者感触颇深。一次实验课后,有一位细心的学生发现做覆杯实验时杯中的水并未满,便邀请了几位学生一起来问,常规的回答当然是杯中气体的压强小于外界大气压,从而产生一个向上的压力差。

怎样进行“覆杯实验”

在初中物理课堂演示实验中，“覆杯实验”应该是最接近学生生活的简易实验之一。“覆杯实验”最直接地证明了大气压强的存在。在大气压的作用下，教师将盖上纸片的满满一杯水倒置过来，整杯水不会流出来。在整个实验过程中，观察的学生屏气凝神．结果也让他们颇感意外。然而，该实验要能在课堂上成功演示也不太容易。笔者探索了很长一段时间才将实验做得得心应手，达到最佳效果。在讲台上，教师如同一位魔术师，给学生展示了大气压强的奥秘和神奇，大大增强了学生学习物理的兴趣。

瓶口缺陷“覆杯实验”探究

“覆杯实验”是中学物理中验证大气压强存在的典型实验，其取材容易、操作简便、效果直观。但在传统教学中，教师都会强调杯口必须平整。为探寻杯口缺陷对覆杯实验的影响，本实验借助透明矿泉水瓶分别在满瓶水与半瓶水的场景中，通过对比瓶口缺陷与瓶口完好的实验效果．从而得出结论：在满瓶水与半瓶水的场景中，瓶口存在缺陷时实验仍能成功．且大气压强的作用效果显著。

与众不同的覆杯实验

大家都很熟悉证明大气压强存在的“覆杯实验”．在杯中倒满水，上面盖上纸片，按住纸片，将杯倒转过来，放开手后纸片不会脱落，水也不会洒出来．对这个现象的解释是：纸片受到水向下的压强所产生的压力远远小于大气压强对纸片的向上的压力，所以水就被大气压托住了．

“大气压强”教学中“覆杯实验”的改进与思考

依据"大气压强"授课中学生质疑"覆杯实验"是水黏住纸片,以及学生实验中验证大气压强存在时涉及的"气压"知识产生的教学障碍点,针对演示实验"覆杯实验"进行改进,从而解决教学难点,引导学生主动参与.