2026年7月18日下午,黑龙江省哈尔滨市东北林业大学成栋楼教室内,惊叹声与掌声此起彼伏。“逐梦东林”小水滴公益实践团的小郑老师带领孩子们开启了一场关于“空气力量”的探索之旅——《看不见的大力士——探索大气压强》物理科普课。从吸管喝水到马德堡半球,从隔空锁水到吹不动的气球,孩子们在理论科普与动手实验中,真切感受到大气压强这股无形之力的磅礴与神奇。
一、从生活出发:无处不在的“空气小手”“大家用吸管喝饮料时,饮料是怎么进到嘴里的?墙上的吸盘挂钩为什么不会掉下来?”课堂伊始,小郑老师以吸管喝水、墙面吸盘、章鱼吸附触手三类生活场景为切入点,抛出思考题引发热烈讨论。孩子们纷纷举手分享自己的猜想,课堂气氛迅速升温。
在充分互动后,老师用一个形象的比喻揭开了大气压强的面纱:大气压强就像无数看不见的“空气小手”,从四面八方持续不断地挤压着我们和世间万物。空气自身有重量,由此产生的压力便是大气压——这个看不见的“大力士”,其实就藏在每个人的身边。
二、穿越科学史:托里拆利与马德堡半球为了让孩子们理解大气压的发现历程,小郑老师讲述了两个经典科学故事。首先是17世纪意大利科学家托里拆利的实验——他用水银柱测出了大气压的具体数值,证明了空气有重量、大气压真实存在。老师解释道:“托里拆利发现,外界的大气压可以稳稳托住760毫米高的水银柱,这是人类第一次精准算出了大气压的大小。”
随后,老师讲述了1654年德国马德堡市长格里克震惊世界的实验:他将两个精密贴合的铜半球扣在一起,用抽气机抽出内部空气,最终动用了16匹马才将两个半球拉开。孩子们听到这个数字时纷纷瞪大了眼睛,直观感受到了气压差蕴含的巨大力量。老师顺势总结:内外气压差带来的力量远超想象,这也正是大气压强被称为“大力士”的原因。
三、实验一:隔空锁水术——让卡纸托住水杯理论讲解结束后,正式进入孩子们最期待的动手实操环节。第一个实验为“隔空锁水术”,每位小朋友都分到了塑料杯、硬卡纸和小纸碗。按照小郑老师的分步指引,孩子们先在杯中倒入半杯水,将卡纸平整盖住杯口,用手掌压紧后移至纸盆上方缓慢倒置——当松开按住卡纸的手指时,全场发出惊叹:薄薄的卡纸竟然稳稳托住了杯中的水,滴水未漏!
随后的对照实验中,孩子们不密封杯口直接翻转水杯,卡纸立刻脱落、水流倾泻而出。通过对比,小郑老师结合示意图拆解原理:密封倒置后杯内空间密闭,内部空气少、气压小,外界大气压强更大,像一只无形的手向上托住卡纸,抵消了水的重力;而漏气时内外气压平衡,卡纸仅受重力作用便会掉落。老师进一步延伸生活案例——用吸管喝饮料、吸盘挂重物,都与本次实验原理完全相通,将抽象知识牢牢锚定在日常生活之中。
四、演示实验:大气压压扁塑料瓶随后,小郑老师为孩子们带来了一场震撼的演示实验。他将少量温水倒入空矿泉水瓶中,拧紧瓶盖摇晃数秒加热瓶内空气,倒掉热水后迅速拧紧瓶盖,将瓶子完全浸入冷水盆中。短短几秒钟内,塑料瓶快速向内凹陷、被压扁——仿佛被一只无形的大手狠狠攥住。孩子们瞪大眼睛,教室里一片惊呼。
老师解释道:温水加热使瓶内空气膨胀溢出,倒掉热水密封后,瓶内剩余空气遇冷迅速收缩,瓶内气压大幅降低,外界大气压便将瓶子压瘪。小郑老师还特别拓展了安全知识——提醒大家保温杯装热水后不要立刻拧紧瓶盖,防止内部气压过大导致开盖时热水喷溅烫伤。
五、实验二:吹不动的气球——密闭空间的“倔强”第二组实验“吹不动的气球”将课堂推向了又一个高潮。材料包括矿泉水瓶、气球、大头针和剪刀——老师特别提醒尖锐工具由助教操作,确保安全。孩子们将气球塞入瓶内、气球口翻折套紧瓶口密封,随后鼓足力气向瓶内吹气——然而无论怎么使劲,气球始终纹丝不动,小脸憋得通红也无济于事。
就在孩子们疑惑之际,助教老师用大头针在瓶身上扎了一个小孔。再次吹气时,气球竟然轻松鼓了起来!随后的对照环节更让人印象深刻:吹起气球后堵住小孔,气球保持鼓胀状态;松开小孔,气球迅速缩小。小郑老师解释道:未扎孔的瓶子是密闭空间,瓶内空气无法排出,气压持续顶住气球,阻碍其膨胀;扎孔后空气可以流通,内外气压平衡,气球便能正常鼓起——堵住小孔意味着再次形成密闭空间,松开则内外重新连通。
六、举一反三:气压知识在生活中的千姿百态两组实验结束后,小郑老师带领孩子们梳理了大气压强在生活中的广泛应用:钢笔吸墨水、中医拔罐、注射器吸取药液、高压锅烹饪、真空压缩收纳袋……孩子们结合刚学到的气压差原理,主动分享自己家中见过的同类物品,现场形成了热烈的交流氛围——真正做到了“从生活走向科学,从科学回归生活”。
七、随堂测验:知识巩固与收获见证课程尾声设置随堂小测验,四道简答题涵盖了本次课程的全部核心内容:用自己的话解释什么是大气压强、列举生活实例、解释塑料瓶遇冷水收缩的原因、分析密封瓶内气球吹不动的原因。孩子们认真思考、踊跃作答,小郑老师逐一纠正补充,完整完成了“认识压强→动手实验→理解原理→联系生活”的闭环学习路径。任务清单上的四项任务——认识大气压强、理解实验原理、完成趣味实验、列举生活应用——全部画上了勾。

从吸管喝水到16匹马的震撼故事,从隔空锁水到扎孔吹气球,这堂“看不见的大力士”科普课将抽象的物理概念化作触手可及的感官体验。一位小朋友课后兴奋地说:“原来空气真的有力气!我回家也要给爸爸妈妈表演隔空锁水!”正如课程所传递的那样——科学从不遥远,它就藏在每一次呼吸、每一口吮吸、每一次按压之中,等待着一颗颗好奇的心去发现。