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【摘要】随着新课程标准中物理学科核心素养的提出，核心素养的培养与发展成为热点话题。文章基于核心素养中的科学思维理论，以“气体的压强”教学设计为例，主要从教材分析和学生心理分析、教学用具、教学目标以及重难点、教学设计过程和教学反思等方面阐述了思维型课堂教学的研究。
【关键词】气体的压强;教学设计;思维型课堂
一、教学分析
教学分析包括教材分析和学生心理分析。教材分析：气体的压强是在学生对液体压强的形成以及特点有一定了解后，结合生活现象及实验演示继而引出其概念，气体压强和液体压强又为流体压强建立了一定的基础。学生心理分析：初中生的认识感性多于理性，学习的动力大多来自他们的兴趣，物理教学又以实验为基础，教学中在注重知识逻辑的同时，应注重把学生对生活中物理现象的认识与已有的观念结合起来，增强学生的直接经验和亲身体验。
二、教学用具
自制魔杯、自制大气压估测演示仪（由小桶、5ml的注射器、细绳等）、弹簧测力计、玻璃板、吸盘、刻度尺、小杯、沙子、台秤、饮料瓶、规格不同的注射器、2瓶纸盒牛奶。
三、教学目标以及教学重、难点分析
（一）教学目标
知识与技能：探究大气压强的存在并能举例证明大气压强的存在;理解大气压强产生的原因，解释生活现象。过程与方法：能掌握探究测量大气压强的方法;培养学生观察、思考和分析问题的能力。情感态度与价值观：引导学生学会充分利用身边的小物品或现象进行科学探究的能力;培养学生不怕困难、持之以恒的科学精神，并形成环保和节约意识。
（二）教学重点和教学难点
重点：证明大气压强的存在并测大气压的值。难点：组织学生进行探究并设计实验。
四、思维型课堂教学设计
（一）环节1：魔术导入，激趣设疑
师：我给大家展示“魔杯”魔术，如图1是利用虹吸原理制造的“魔杯”（教师操作，学生观察），大家肯定都在想水为什么先前没有流下来，而仅仅倒入一小杯水后，就源源不断有水流出？
师（启发）：莫非有一只无形的手堵住了小孔？在空气中，是不是空气充当了这只无形的手呢？前面我们知道液体对浸入其内部的物体有压强。那么在大气的海洋中，是否对浸入其中的物体也像液体一样，有压强的作用呢？通过本节课的学习，我们就可以解释其中的缘由。
（二）环节2：类比分析，实验验证
师：强调大气压存在的原因及特点（类比液体压强）。
师：实验证明大气压的存在。
演示实验1：往空饮料瓶内倒一点开水并把瓶子涮一涮，再把水倒出来，迅速密封瓶盖，将观察到饮料瓶逐渐变瘪，教师引导学生解释。
操作实验2：男生和女生比赛喝牛奶（纸装盒），将男生牛奶盒的吸管与插入口接触处密封，发现女生把牛奶吸进去了而男生没有，教师引导学生解释。
师：以上实验表明只要瓶内压强小于瓶外大气压，大气压即可表现出它的“力量”。根据这个道理，同学们能否解释前面魔术中的奥秘呢？
（三）环节3：自主学习，合作交流
师：据说1654年5月8日，德国马德堡市民看到一件让他们很吃惊的事情，格里克把两个空心铜半球紧贴在一起，抽出球内空气，然后用八匹马向相反方向拉，马队费了九牛二虎之力终于把它拉开了。大气压的存在还可以“为人类服务”，例如用手中吸盘挂起铲子、勺子、小桶等物品。想一想有什么方法可以估测大气压的值呢？
师：首先从压强最初的概念出发，以P=F/S为原理设计测量方案。
器材：弹簧测力计、玻璃片、吸盘、刻度尺、小桶、小杯、沙子、台秤、水、饮料瓶。
学：选用吸盘、弹簧测力计设计方案，测出拉力和吸盘的面积即可算出大气压强。
师：故意选用一个量程较小的测力计，发现测力计无法拉脱吸盘，怎么办？
生：换用更大量程测力计或者换用面积较小的吸盘。
师：没有合适的测力计和吸盘，能否用其他物品替代测力计？
生：把小桶挂在吸盘上，逐渐加沙子直到吸盘刚好拉脱，桶和沙子的重力即拉力。
师：器材中除了吸盘，还有什么可以体现大气压强的存在？
生：用注射器的活塞推至注射器筒的底端排尽空气，再迅速用手堵住，测拉力的大小。
按照自己的方案，进行实验，将数据记录并计算结果。实验评估，包括方案优势、误差分析。
（四）环节4：点拨讲解，解难析疑
展示图片，分发材料，自主阅读托里拆利实验材料。
问题1：玻璃管倾斜，水银柱怎样变化？你怎样理解高度？
问题2：如果玻璃管变粗，高度会怎样变化？
问题3：在该实验中为何使用水银？可以用水进行实验吗？
分析：水银柱高度不变的原因是什么？（外界大气压强没变，等于液柱产生的压强P=ρgh，而液体压强只与密度、高度有关，密度不变，高度自然不变，与其他因素无关;原理上用水也可以做实验，但是水的密度遠小于水银的密度，高度太高不方便实验室进行实验。）
五、教学反思
本节课运用“实验-探究”的教学方法，形成思维型课堂，培养学生的思维能力、核心素养;但是并不是所有的课都可以用这种形式实施科学探究式教学。教师要根据教材的“知识逻辑”与学生的“认知逻辑”，因材施教，在建立物理模型的过程中，培养学生的科学思维能力和科学推理能力，同时使学生形成正确的科学态度与责任观。
【参考文献】
[1]陆蓓芬.重视实验教学 打造创新课堂——“气体的压强”教学例谈[J].中学物理教学参考，2015，44（06）：40-41.
[2]黄冠.一堂渗透“转换”思想的“气体压强”教学[J].物理教学，2015，37（01）：47-48.
[3]卢列权.辩论式教学在科学探究教学中的应用——以“气体压强”一课为例[J].物理通报，2011（03）：38-41.
【关键词】气体的压强;教学设计;思维型课堂
一、教学分析
教学分析包括教材分析和学生心理分析。教材分析：气体的压强是在学生对液体压强的形成以及特点有一定了解后，结合生活现象及实验演示继而引出其概念，气体压强和液体压强又为流体压强建立了一定的基础。学生心理分析：初中生的认识感性多于理性，学习的动力大多来自他们的兴趣，物理教学又以实验为基础，教学中在注重知识逻辑的同时，应注重把学生对生活中物理现象的认识与已有的观念结合起来，增强学生的直接经验和亲身体验。
二、教学用具
自制魔杯、自制大气压估测演示仪（由小桶、5ml的注射器、细绳等）、弹簧测力计、玻璃板、吸盘、刻度尺、小杯、沙子、台秤、饮料瓶、规格不同的注射器、2瓶纸盒牛奶。
三、教学目标以及教学重、难点分析
（一）教学目标
知识与技能：探究大气压强的存在并能举例证明大气压强的存在;理解大气压强产生的原因，解释生活现象。过程与方法：能掌握探究测量大气压强的方法;培养学生观察、思考和分析问题的能力。情感态度与价值观：引导学生学会充分利用身边的小物品或现象进行科学探究的能力;培养学生不怕困难、持之以恒的科学精神，并形成环保和节约意识。
（二）教学重点和教学难点
重点：证明大气压强的存在并测大气压的值。难点：组织学生进行探究并设计实验。
四、思维型课堂教学设计
（一）环节1：魔术导入，激趣设疑
师：我给大家展示“魔杯”魔术，如图1是利用虹吸原理制造的“魔杯”（教师操作，学生观察），大家肯定都在想水为什么先前没有流下来，而仅仅倒入一小杯水后，就源源不断有水流出？
师（启发）：莫非有一只无形的手堵住了小孔？在空气中，是不是空气充当了这只无形的手呢？前面我们知道液体对浸入其内部的物体有压强。那么在大气的海洋中，是否对浸入其中的物体也像液体一样，有压强的作用呢？通过本节课的学习，我们就可以解释其中的缘由。
（二）环节2：类比分析，实验验证
师：强调大气压存在的原因及特点（类比液体压强）。
师：实验证明大气压的存在。
演示实验1：往空饮料瓶内倒一点开水并把瓶子涮一涮，再把水倒出来，迅速密封瓶盖，将观察到饮料瓶逐渐变瘪，教师引导学生解释。
操作实验2：男生和女生比赛喝牛奶（纸装盒），将男生牛奶盒的吸管与插入口接触处密封，发现女生把牛奶吸进去了而男生没有，教师引导学生解释。
师：以上实验表明只要瓶内压强小于瓶外大气压，大气压即可表现出它的“力量”。根据这个道理，同学们能否解释前面魔术中的奥秘呢？
（三）环节3：自主学习，合作交流
师：据说1654年5月8日，德国马德堡市民看到一件让他们很吃惊的事情，格里克把两个空心铜半球紧贴在一起，抽出球内空气，然后用八匹马向相反方向拉，马队费了九牛二虎之力终于把它拉开了。大气压的存在还可以“为人类服务”，例如用手中吸盘挂起铲子、勺子、小桶等物品。想一想有什么方法可以估测大气压的值呢？
师：首先从压强最初的概念出发，以P=F/S为原理设计测量方案。
器材：弹簧测力计、玻璃片、吸盘、刻度尺、小桶、小杯、沙子、台秤、水、饮料瓶。
学：选用吸盘、弹簧测力计设计方案，测出拉力和吸盘的面积即可算出大气压强。
师：故意选用一个量程较小的测力计，发现测力计无法拉脱吸盘，怎么办？
生：换用更大量程测力计或者换用面积较小的吸盘。
师：没有合适的测力计和吸盘，能否用其他物品替代测力计？
生：把小桶挂在吸盘上，逐渐加沙子直到吸盘刚好拉脱，桶和沙子的重力即拉力。
师：器材中除了吸盘，还有什么可以体现大气压强的存在？
生：用注射器的活塞推至注射器筒的底端排尽空气，再迅速用手堵住，测拉力的大小。
按照自己的方案，进行实验，将数据记录并计算结果。实验评估，包括方案优势、误差分析。
（四）环节4：点拨讲解，解难析疑
展示图片，分发材料，自主阅读托里拆利实验材料。
问题1：玻璃管倾斜，水银柱怎样变化？你怎样理解高度？
问题2：如果玻璃管变粗，高度会怎样变化？
问题3：在该实验中为何使用水银？可以用水进行实验吗？
分析：水银柱高度不变的原因是什么？（外界大气压强没变，等于液柱产生的压强P=ρgh，而液体压强只与密度、高度有关，密度不变，高度自然不变，与其他因素无关;原理上用水也可以做实验，但是水的密度遠小于水银的密度，高度太高不方便实验室进行实验。）
五、教学反思
本节课运用“实验-探究”的教学方法，形成思维型课堂，培养学生的思维能力、核心素养;但是并不是所有的课都可以用这种形式实施科学探究式教学。教师要根据教材的“知识逻辑”与学生的“认知逻辑”，因材施教，在建立物理模型的过程中，培养学生的科学思维能力和科学推理能力，同时使学生形成正确的科学态度与责任观。
【参考文献】
[1]陆蓓芬.重视实验教学 打造创新课堂——“气体的压强”教学例谈[J].中学物理教学参考，2015，44（06）：40-41.
[2]黄冠.一堂渗透“转换”思想的“气体压强”教学[J].物理教学，2015，37（01）：47-48.
[3]卢列权.辩论式教学在科学探究教学中的应用——以“气体压强”一课为例[J].物理通报，2011（03）：38-41.