资源预览内容
第1页 / 共123页
第2页 / 共123页
第3页 / 共123页
第4页 / 共123页
第5页 / 共123页
第6页 / 共123页
第7页 / 共123页
第8页 / 共123页
第9页 / 共123页
第10页 / 共123页
亲,该文档总共123页,到这儿已超出免费预览范围,如果喜欢就下载吧!
资源描述
青岛市初中物理教材分析(配合人教版 物理教材)育 回 市 普 通 教 育 教 研 室 王 坚 (266023 )目 录第一部分教材分析第二部分实验角度分析教材青 岛 市 初 中 物 理 学 科第一部分 初中物理人教版新教材教材分析第一册教材总体分析青 岛 市 普 通 教 育 救 研 室 王 望 初中物理人教版新教材第一册是在新 课程标准下编写的一本全新的教材,该教材与传统教材相比有着迥然不同的特点, 本文力图通过对该教材的整体分析, 浅谈对它的一点初步认识。一、 基本内容概述1、本册中的物理知识体系:本册中的物理知识主要由四部分组成:第一部分:即第一章 声现象 ,介绍声音的产生、传播、特性及在日常生活中的有关现象等问题。第二部分:由第二章 光现象 、第 三 章 透镜及其应用组成,介绍了光的直线传播、反射、折射等几何光学的初步知识及其应用。第三部分:即第四章 物态变化 ,介绍温度计的使用及常见的六种物态变化。第四部分:即第五章 电流和电路 ,介绍电流的概念、简单电路的组成、连接方式、电流特点及家庭电路中有关安全用电的初步知识。2、上述知识体系的特点:由上述知识体系的组成,我们可以看出,第一册的内容包括了声、光、热、电的内容,而传统的力学内容却丝毫没有涉及,它有如下的意图:从日常最密切的物理现象入手: 声音是人从出生起最初感受到的物理现象,因此本教材就从声现象入手,然后再介绍无处不在的光现象、 物质的冷热变化、家庭及生活中不可缺少的电现象,这些知识都是学生喜闻乐见的。从而,使学生感到物理知识就在我们身边,物理知识就是生活知识的部分,消除了陌生感、畏惧感,增加了亲切感和兴趣。从自然现象到人工现象:教材从自然现象中的声、光、热,到人工现象的电流,这种编排有利于学生的认知过程, 并使学生感到物理知识无处不在, 不论是自然现象或人工现象都隐含着许多的物理知识,认识到物理的巨大力量。注意保护学生的学习兴趣:在过去的教材中,一直存在着一个严重的弊端:在序言中通过各种实验、图画等形象化、趣味化方式刚刚调动起学生对物理的兴趣,紧接着的内容却是非常枯燥的测量、 速度计算等逻辑性、规范性强的力学内容,从而很快使学生的学习兴趣丧失殆尽。而本册教材不再出现传统力学内容, 代之以学生感兴趣的、不涉及任何公式及数学运算的内容,避免了上述的弊端的出现。3、各章节的组成:章的组成: 每章基本由情境引入阅读指导认识现象一一探索规律知识应用等内容组成, 这种组成既程序符合辩证唯物主义认识论, 同时又为学生的自学提供了科学有效的参考程序步骤。节的组成:每节由想想议议、想想做做、内容介绍、探究、动手动脑学物理、科学世界、 STS等内容及栏目组成, 每一栏目都有着各自的功能与作用, 显得形式多样、 丰富多彩,给学生呈现了一个个延伸与拓宽的知识点,体现了教材的开放性。二、 教材的内在结构1、讨论、探究、创造三位一体的内在结构:在上述基本内容的外观之下,整个教材内部还始终隐含着讨论、探究、创造三位一体的内在结构,这种结构几乎体现在每一自然节中,它是本册书的灵魂:讨论:在想想议议、想想做做栏目及探究的各个环节步骤等内容的操作时. ,必须需要学生的相互讨论与合作才能完成,STS、科学世界等栏目也为学生的讨论提供了大量的素材与场所。因此,学生的相互讨论、合作学习体现在本教材的各个角落。探究: 所谓探究, 简单地说就是将学生探索知识的过程变成模拟科学家搞科研的过程。探究的实质是一个思维的过程,因此, 探究必须要有一定的思维程序,它同时也就是学生进行探究学习的步骤、教师进行探究教学的程序。 探究的思维程序是多种多样的,在新的课程标准中, 提出了一种让学生在初中阶段必须掌握的最为常用的思维程序, 作为内容标准的重要组成部分:提出问题一一猜想与假设制定计划与设计实验进行实验与收集证据一一分析与论证- - - - 评价- - - 交流与合作本册教材在体现探究这一内容标准重要组成部分上,有着如下的特点:探究面广:从 “ 科学之旅”中介绍伽利略的探究过程,到本册书结束前对并联电路电流特点的探究,整个教材几乎每一章节、每一隐含规律的知识点都以探究的形式体现出来,大小不下几十次, 使人对该教材有一种全新的感受, 感受到本教材对培养学生能力方面的大刀阔斧,这是其它教材所没有的。探究的内容由简单到复杂、 探究的思维程序由部分环节到完整探究: 在教材前面的部分中,探究的内容是简单的,思维程序也仅仅是完整探究过程中的其中的儿个环节。如:探究声怎样从发生的物体传到远处、 染料混合的规律与色光混合的规律是不是相同等等。 这些内容的探究一般仅仅经过提出问题猜想与假说进行实验等环节。 随着学生对知识与方法的不断理解,探究的内容也日趋复杂,探究的思维程序也日趋完整。如:当学习到本册书最后一章 电流和电路时,就要求学生运用完整的探究步骤去探究串、并联电路中电流特点等复杂问题了。另外,对探究各个环节步骤的操作方法也是逐渐放手,开始时每一步都给学生写出来,指导得非常详细,逐渐地就只是列出操作要点,到本册书最后的探究“ 并联电路的电流特点”时,各环节的操作就要求完全由学生自己去设计。这些做法,都充分体现了本教材由易到难,符合学生的认知过程,充分让学生成为学习主人翁的特点。探究的题材丰富: 本册书的探究内容不仅仅局限于课本设计出的探究知识点, 还体现在各个栏目中,如想想做做、动手动脑学物理等等中都显现或隐含着许多的探究内容,有些内容还需要学生运用课外的诸多手段、 利用较长的时间去完成, 这些内容已经与研究性学习有机地联系起来。如,第51页动手动脑学物理中,第3题让学生收集报刊和科普读物上关于臭氧层空洞的信息,写一篇环保方面的报告等等。创造:本册书充分体现了培养学生创造力的特点与功能,可表现在下列几个方面:探究过程: 探究的过程本身就是创造的过程, 学生在探究中通过自己设计探究的方案、自己动手动脑,“ 发现” 了物理规律、现象,这正是他们创造力水平的有力表现。动手动脑学物理、 想想议议、 想想做做等栏目也为学生发挥自己的创造力提供了大量的素材和机会。因此,本教材在不同的栏目与内容上都力图为学生创造力的发挥提供条件。2、教材内在结构的意义:本册教材为什么在编写上隐含着讨论、 探究、 创造三位一体的有机结构呢?原因十分简单,它是为实现 课程标准的课程目标服务的。课程目标的组成: 课程标准中的课程目标与 义务大纲中的教学目标不同,不仅有知识与技能的目标,还有其它领域的目标,主要有如下三个层次组成:第一层次知识与技能目标:使学生掌握一定的物理知识与技能。第二层次过程与方法目标: 在物理知识与技能的探索与学习过程中, 使学生掌握一些简单的方法。方法的掌握是能力形成的标志,方法可分为两种,即程序化方法和具体化方法。程序化方法主要是指探究问题的思维程序、 过程步骤, 具体化方法有常见的物理学研究方法、物理知识的学习方法及简单的创造学方法等等。 不论是程序化方法还是具体化方法, 都需要学生在探究的过程中逐渐获得。第三层次意识目标( 情感、态度与价值观目标) :通过方法的获及其过程,使学生初步形成 些良好的思想意识,如爱科学的态度、愿意探究的精神、与他人协作的意识、勇于创新的精神等等。这是课堂教学的最终目标。教材的内在结构与实现课程目标的关系:在探究与创造过程中, 利用学生的相互讨论与合作作为进行探究与创造的手段, 并为探究与创造营造良好的氛围与必要条件。通过探究与创造活动,实现两种目标:显性的结果是使学生获得了一定的知识与技能, 隐性的结果是使学生体验了过程、 获得了探究与创造的一些方法。最终,在前两种目标的实现过程中,逐渐使学生形成一定的情感、态度与价值观,从而实现教学的最终目标。这就是教材中所隐含的讨论、 探究、创造三位一体内在结构的意义与作用。三、 教学中的建议由本书的内在结构及其意义,要求我们在教学中应注意如下的几个问题:1、将课堂教学变成 种讨论探 究 创造式的教学过程或教学模式:讨论:将每一节课都看作由一系列小问题组成。每一小问题提出之后,均由两位或四位同学进行讨论, 然后再收回总结。 从而在整个教学过程中形成讨论总结一一讨论总结的循环过程, 形成一个个从发散到会聚的思维过程。 这是探究与创造的必要条件与氛围。探究: 将一节课中的一个或几个问题按照探究的方式展开教学过程, 运用科学的思维程序进行探究。这是一节课中起“ 脊柱”作用的内容。创造: 这里的创造特指运用本节的知识与方法去解决实际中遇到的问题. 在一节课的知识与方法探究结束之后, 设计一定的问题情境, 让学生运用刚刚获得的知识与方法去解决情境中的问题,进行创造,从而使知识与方法活化。2、一些具体的教学建议:运用每章的整体结构及其阅读指导,逐渐放手,引导学生自学,形成一种自主式的探究与学习过程。探究过程离不开即时性的实验,在实验器材不足时,可配合一定的学具,形成一种边学边实验的探究过程。不一定按教材的体系章节进行教学过程,可根据情况、需要进行自由组合、取舍。每节探究教学的课,内容量不宜太大,从而为探究过程提供充足的时间。不一定按教材的探究内容、 程序进行探究教学, 完全可以根据情况自己挖掘探究的内容、灵活运用并发展探究的思维程序。 科学之旅教材分析青岛十六中 学 温 荣 田本节是学生初次学习物理课。 在日常生活中,第一印象是极其重要的,它可能决定一- 个人对某事物的终身好恶。 同样第一节物理课对学生的印象也是极其重要的, 成功则可能把一大批学生领入物理知识殿堂的大门; 失败则将使大批学生不爱学习物理, 对今后的物理教学造成障碍。因此这节课具有极其重要的地位,每 位物理教师都应全力以赴的讲好这一课。一、教材基本结构 科学之旅主 要 由 “ 有趣有用的物理” 、“ 怎样学习物理”两部分组成的。在 “ 有趣有用的物理”部分,先通过演示实验和学生小实验来激发学生的兴趣,后通过联系学生生活实际举例证明物理不仅有趣,而且有用。在 “ 怎样学习物理”中,教材讲了学好物理需“ 勤于观察,勤于动手” , “ 勤于思考,重在理解” , “ 联系实际,联系社会”的常规学习方法后,特别增加了 “ 伽利略对摆的研究”的文章及讨论题,对培养学生的探究学习能力是非常有益的。二、教材分析及教学建议兴趣是开启智慧大门的钥匙。只有当学生对物理有了兴趣,才能有学习的乐趣,进而发展到具有研究物理的志趣。本节教学的第一目标就是要引起学生学习物理的兴趣和愿望;其次,让学生初步知道物理学的研究和学习方法。本节在开篇的散文中呼唤学生“ 让我们扬起理想的风帆, 乘 上 探索物理这叶小舟,开始我们既充满乐趣又不乏艰辛的科学之旅吧! ” 第一节物理课就在这热情的呼唤中开始了。这节课的关键是让学生知道物理是有趣有用的。在学生还不知道什么是物理的情况下, 教材没有对学生进行枯燥的说教, 而是告诉学生“ 物理学是一门十分有趣的科学” 。怎么有趣呢?教材给出了四个有趣的物理实验。通过这几个实验一下子就调动了学生的好奇心, 引起学生观察物理实验和物理现象的兴趣。 为了能产生更好的效果, 在完成图0.1-1的实验后可问学生“ 为什么冷水可使烧瓶中的水沸腾呢? ”在完成图0.1-2的实验后问学生“ 为什么小人儿会随着音乐翩翩起舞呢?”在提出问题之后让学生讨论一会儿, 学生一般不能正确解释原因, 此时可告诉学生其正确的解释可在以后的学习中得到解决。在 做 图 0.1-4的实验前让学生猜一下当人用力向下吹气时乒乓球向哪运动?多数学生会想到球应该向下掉, 而实验结果与猜的结果相反, 就更能激发学生的求知欲。当然,在课堂上也可根据实际情况增减有趣的演示实验。如 把 图 0.1-1换 成 “ 沸水游鱼” ,做法是在- 个烧瓶中装满凉水,在水中放 条小鱼,用酒精灯给烧瓶颈部的水加热,当颈部水沸腾后,小鱼仍在烧瓶的下部悠然游动。在完成演示试验后,告诉学生:物理就在每个人身边, 利用我们手边的物品也可以完成物理实验。如让学生左右手各拿一张长纸条,让其并列且自然下垂,用嘴对着两纸条相对的空隙吹气,观察实验情况。这种学生实验比演示实验更能激发学生兴趣,教师可根据实际情况多设计几个类似的实验。在学生对物理发生浓厚兴趣时, 教材适时的提出了物理不仅是有趣的而且是有用的。 教师可让学生列举日常生活中见到的物理现象( 学生举出的可能并不全是物理现象, 教师可简单的说明是或否,但不需过多解释) ,在此基础上告诉学生我们的生活离不开物理。再引导学生举例说明在工农业生产中,在国防建设中离不开物理,还可告诉学生,著名的科学家钱学森先生关于物理和数学是两个最基础的学科,化学、天文学、地理学、生物学都可归结到物理学科的说法,得出学习离不开物理。此时教师可问学生:你想当化学家吗?你想当天文学吗?你想当地理学家吗?生物学家吗?请一定学好物理吧!你想生活的更有趣、更轻松吗?请学习物理吧! 你想参加国家建设,成为优秀人才吗?请学习物理吧! 此时达到本节课的高潮。教师在这时因势利导提问学生: 我们既然想学物理, 那怎样才能学好物理呢?怎样才能成为物理学家呢?教师可在简单介绍学好物理要做到“ 勤于观察,勤于动手” ,“ 勤于思考,重在理解” , “ 联系实际,联系社会”基础匕着重讲明探究和学习物理的基本方法。可请同学们阅读 伽利略对撰的研究 ,引导学生讨论教材提出的儿个问题。在学生充分讨论的基础上得出学习物理、研究物理时要学会从FI常生活、自然现象或实验观察中发现问题, 提出问题; 尝试根据经验和已有知识对问题的成因进行猜想与假设; 根据猜想与假设制定实验计划, 进行实验研究; 通过分析归纳得出问题得答案; 然后利用它来解决实际问题的基本方法。对于实验计划、实验过程、分析归纳部分此节不宜过细分析,留待后面的教学中逐渐增加即可。本节教学的最后, 教师可布置学生课后观察日常生活中的儿个物理现象, 并根据观察结果提出问题。第一章 声现象教材分析青岛第五十中学 滕伟亮一、本章概述声现象是自然界中最普遍的一种物理现象,与我们的生活息息相关。将 “ 声现象”作为教材的第一章,更加贴近学生的生活,使学生初步认识生活与物理的关系, 进一步激发学生的学习兴趣。与以前教材不同的是,新教材设置了 “ 篇头语” 。用叙述故事的方式娓娓道来,语言优美、 生动, 通过对大象群的描述巧妙地把自然与物理联系在一起, 设立了很好的物理“ 情景” ,使学生产生学习的欲望。本章的重点知识是声音的产生和传播的条件, ( 介于了解和理解之间) , 它是解释各种声现象的基础。本章教材共分五节,与以前教材相比,增加了 “ 我们怎样听到声音”和 “ 声音的利用”二节内容。二、各自然节教材分析及教学建议1、第一节” 声音的产生与传播” :首先,教材通过图1.1-1中的四幅插图,再通过“ 婴儿从呱呱坠地的那时起,就无时无刻不在与声打交道”这句话,使学生认识到声音在生活中的重要作用,同时提出问题:声音是怎样产生的?然后安排了声音是怎样的产生的探究活动。 与旧教材不同的是, 这个探究活动并没有由教师进行演示实验, 而是让学生自己做各种活动, 使物体发声, 由学生自己观察、思考、总结发声物体的共同特征,在此基础上得出结论:声音是由物体振动产生的。由学生通过自动手进行实验进而总结出规律不仅可以调动学生的学习积极性, 更重要的是将课堂教学真正地变成了学生的学习过程, 在过程中培养学生的能力。 通过想想议议” 这个活动,可以帮助学生进一步将生活与物理联系在一起,让学生进一步感受到物理是有趣的,另外,使学生认识到, 物理就在我们身边。 通过对唱片磁带、 激光唱盘的介绍, 可以使学生认识到,通过科学技术可以记录、保存、重现声音,从而进一步体会到物理是有用的。声音的传播是本章教材的另一个重点。 教材安排了一个探究活动。 这也是学生接触到的第一次探究。 就这个探究活动需要说明二点: 应该向学生先介绍一下解决物理问题所经常采用的方法, 即提出问题猜想和假说 一 实验 检 巾 得出结论, 然后让学生沿着这个思路开展活动;由于是第一次进行探究活动, 应该在教师的启发和引导下,由师生共同完成活动,应突出教师的引导作用。这个探究中的实验改变了旧教材中用音叉进行实验的方法, 更加简便易行, 体现了一种新的思想, 即重视用身边常见的物品进行物理实验的思想, 这也是我们在教学中应该注意的问题。而后,通过真空铃的实验及结合宇航员通过无线电交谈进一步证明真空不能传声。通过对图1. 1-6的解释再与水波进行类比, 使学生对声波有初步的印象, 对学生的知识是一个扩展。关于声速,应使学生了解声音在固、液、气三种介质中的传播速度不同及在空气中速度,应注意介绍声速的读法与写法。关于声速的测量方法应在教师引导下开展,注意培养学生参与、交流、合作的意识。2、第二节“ 我们怎样听到声音的” :通过图1.2-1结合生物课的学习使学生进一步认识感知声音的基本过程, 从而培养学生关爱生命的思想。通 过 “ 想想做做” 使学生明确引起听觉的第二种方式音传导。开阔了学生的知识面。 为了扩大学生的知识面及使学生了解声音在科学技术中的应用, 教材增加关于 “ 双耳效应”及 “ 立体声”的介绍。有条件的地方可以让学生处于具体的立体声环境中加以体验, 而不需进一步做知识上的加深。 动手动脑学物理中的两个问题主要是为了培养学生的实践能力及搜集信息的能力,应在教师及家长的指导下完成。3、第三节“ 声音的特征” :这一节的特点是名词、术语多。音调、超声波、次声波、响度、振幅、音色、乐音等,教材以知识为基础, 结合学生已有的经验通过与小学自然及音乐课上获得的知识相融合, 教学中突出过程与方法,注重学生态度、情感方面的培养。音调和频率的关系,教材安排了探究活动。 探究活动应在教师的指导下完成。通过探究一方面结论:物体振动得快慢,决定音调的高低,进而引出频率的概念,明确音调和频率的关系;另一方面,通过探究,也培养了学生正确的学习方法和科学的学习态度。通过对超声波、次声波及人与动物听觉范围不同的介绍,通过对蝴蝶及蚊子振动的分析,可以激发学生浓厚的兴趣,使他们感到物理的奥妙无穷,感到物理的“ 无处不在” 。响度与振幅的关系,教材也安排了探究活动。教材中的实验对学生而言是较难设计的,教师可引导学生自己设计实验, 只要能够观察到现象并能说明问题就可以。 音色对初中学生来说,较难讲清楚物理本质,教材只简单指出这个特征,而没有进一步探讨,但是注重了学生的体验,即听不同乐器演奏的同一首乐曲时的感受。分析问题“ 想想做做”的目的是为了培养学生发现问题、解决问题的能力。同时也培养了学生动手查阅、搜集资料的能力。乐音和乐器的介绍与学生在音乐课上学到的知识相结合,以学生的体验为主, 体现了知识的整合。4、第四节“ 噪音的危害与控制” :本节介绍了噪音的来源、噪声的等级和危害及控制噪声。并且使学生对噪声的来源、噪声的等级和危害及控制噪声的方法有清楚的认识,着重培养学生的环保意识和公民意识。5、第五节“ 声的利用” :主要介绍了自然界中的动物及人类在科学技术中对声的利用。声与信息介绍了人与动物通过声音获得信息的情况, 使学生认识到物理与生活与科学技术的关系,激发学生的兴趣。声音与能量先通过演示实验说明了声音可以传递能量, 然后介绍了声音可以传递能量这个特点在生活和技术中的应用。 能量的概念在初二学生尚未涉及的概念, 但是学生已经有感性的认识,这里不应对能量做过多的讲解,应注重介绍现象。对天坛的介绍可结合音像资料向学生介绍,对学生进行具体的爱国主义教育。本章教材, 介绍的都是学生常见的声现象。 教材力求在使学生掌握知识培养能力的同时,力求体现过程与方法,进而培养学生的情感与态度,体现了从生活走向物理,从物理走向社会的思想。第二章 光现象教材分析青岛振华学校 丛立滋一、编者根据 课程标准( 以下简称 标准 )对本章设计的要求本章的引言中写道:“ 光现象有什么规律?它是如何为人类服务的?人类怎样才能更好的利用它呢? ”读者读后要有更深的体会。二、本章教材中的物理知识和技能物理知识和技能是达成 标准要求的载体。它的承载能力、它的合理开发利用、它的便捷程度等诸多方面都跟达成 标准的优劣、成败息息相关,地位极其重要。1、物理知识方面:本章的阅读指导中提出了五个方面,这就是本章的知识目标。对于这些知识的组成、各部分之间的逻辑关系,认知这些知识的途径,这些知识与我们身边的事实的联系、及应用的具体情况是:光源:它是光现象出现的根本。光的传播:光被眼睛观察到,被利用是光从光源传出来而出现的。一一光是怎样传播的?是沿直线传播的,还是沿曲线传播的?传播的速度如何? ( 要不要介质?)光在传播过程中遇到物体会怎样?遇到不透明物体会怎样?发生什么现象?有没有规律,如果有规律,怎样找出这个规律?是个什么规律?找出它有什么意义?日常生活中用的平面镜就属于这种情况,它经常伴随人们,它的工作规律、它的道理各是什么呢?把想象拓展开来,如果镜面不是平面,而是曲面( 如球面) 、台阶状的又会是怎样的呢?也有用途吗?怎么用光在传播过程中遇到透明物体,或者光的行进过程中介质不均匀又会出现什么现象?有什么规律?有什么用途光的其它现象:早、晚的太阳又红又大,中午的太阳小而明亮,白光照耀。太阳发出的白光是否是单色的?如果不是,有什么办法能把它分解开来?实际上它们又是怎样混合在一起的?怎样去体验一下红、绿、蓝是色光的三原色?我们把太阳光分解会出现七种颜色,除了我们能看到的七种色光,它还有没有我们眼睛不能直接观察到的光?想个什么办法能去证实这一点?如果找到了,又有什么意义呢?光的学问很丰富,乐趣无穷。2、技能方面:从载体中发现问题:这与发现者的情感、动机、兴趣、经验、训练都有关系。本章是学生有生以来学习物理的第二章,他们没有多少经验、训练,一般偏重于看热闹,更兼现在的学生接触的媒体,听到、看到的现象多、乱、新,因此造成学生不是积极动脑,集中注意力去发现问题。但是,这是学习物理必不可缺的技能。教材对此很重视。像 “ 光的传播、颜色” 一节的引语中,从夏夜的萤火虫,写到海洋深处的灯笼鱼;从太阳到我们身边的电灯,文字生动优美,写作方法活泼,希望使学生感悟到是光源把这斑斓的世界显现在人面前。学生生活在火树银花的城市里,高楼的从林中,什么是星星,月亮颇少被人看到。青岛是个海边城市,知道灯笼鱼的老师又有几人?所以把学生导向兴趣的境界,去发现问题就不是一件容易的事,就必须从学生的生活环境中去发现,去选择。如果演上一小段卡通片,然后突然断电、灭灯,学生也可能会发现光源是何等重要。提出问题的技能一一这是一个人接受刺激之后的反应:例如上例,卡通片看不成了,学生可能提出:“ 谁这么讨厌,把电给弄断了? ”如果使学生明确放卡通片的目的是为了探究光现象,从我们的目的去思考,可能会提出光源的意义是什么。探究问题的技能。使用仪器、操作实验的技能三、载体的重点、难点及解决方法的设想1、重点在光的传播部分:本章设计的探究内容有四个:光的反射规律平面镜成像特点( 规律)色光的合成规律在S T S的凸镜和凹镜之后,在动手动脑学物理中留给学生独立完成的探究一凸镜和凹镜的成像规律。上述探究的全是规律。从物理知识方面,从达成新的物理理念方面都是十分重要的。这些重点要解决如何探究、探究的环节是什么:怎样发现问题,提出问题,构筑探究的思路,把想象变成亲身体验。这其中需要把想到的方面、方法都要试验其是否可行,进而设计实验的方案。实验中仪器、器材如何使用,观察什么、记忆或记录什么,怎么记录。实验之后,怎样建立印象,结论。是否正确,是否把握还要加检验评估,也许此时还会有创造的灵感这一些学生虽然学过序言和第一章的知识,但是他们仍旧知之甚少,能力有限,所以是一个难点,也是本章的重点。处理方法的设想:比如探究光的反射规律,可以按下列步骤进行:激发探索的激情让学生首先实验把一束光射向平面镜,观察光在传播中发生什么现象。之后教师再演示,目的是为了发现光的反射的事实( 这里也埋伏下一个问题) 。提出问题反射有什么规律。构筑探究的思路,一步一步的深入:要研究光的反射规律,迫切需要看到光的传播轨迹。那就要亲自经历一下,怎样才能显现出光传播的轨迹用纸片显现。此法能否把入射光线、反射光线同时显现,如果能显现,则在平面镜的入射点( 实际是近旁)上竖起一只铅笔,如果纸片稍微与铅笔脱离,看看还能否同时显现入射、反射两条光线?在此基础上设计实验探究方案,亲自去实验、观察、记忆或记录。观察中将发现有两个角( i、r )相等的印象,再改进实验,继续探究下去,逐步完善自己的印象、结论。总之,先有探究的激情发现问题,提出问题构筑思路、尝试,设计实验方案实验并进一步发现问题,深入实验建立假说( 印象、结论)一一检验、评估、结论。最后,应把科学家的结论交给学生,以供学生对比,找出努力的方向,也可能有新的感悟。方法是思路的外在表现,忽视思路追求正是本末倒置,浮于表面。2、难点:根 据 标准中的教学建议:教 师 “ 帮助学生自己进行知识建构,而不是在复制知识” 。那么,学生对什么是光路图,如何知道光的传播也是需要时间的,侧移,眼睛看东西的习惯一无所知的,学生如何自我进行构建也就很不容易了。让学生独立探究凸镜和凹镜的成像规律,其中的主光轴、焦点等知识全无,他们将怎么去描述其规律?如何写探究报告、如何评估?虽然要求不高,但是这对于一个初二的学生却是一件不容易的事情。四、本章内容分布第二章中有如下的内容:探究4 个;演示实验3 个:光怎样传播的、色散、光的折射,如果用电灯光色散的效果是不理想的,用阳光色散的效果好;科学世界两篇:古老的光、海市蜃楼,这个栏目中有一个阅读指导的问题;想想做做一个:分解太阳光;STS 一个,其中的光路可逆定律,学生操作会有困难;想想议议一个。五、充分发挥载体的作用初二学生初次接触物理学,因此养成良好的习惯是发挥载体作用的第一位的任务。这些习惯应包括:亲自动手、亲身经历的习惯;独立思考、不盲从的习惯;发现问题、提出问题、构筑思路、不断探究的习惯;与人交流、取长补短的合作习惯。培植学生的兴趣,能把学习研究像自己呼吸那样的需要、自然;培植学生具有不怕困难,从实践中找方法,更不怕失败,坚信成功的气质:培植学生严谨的精神。六、发挥载体作用的基本保障1、教师必须身临其境,在探究过程中教师是一个骨干学生,有时亦可是一个落后的学生,目的是把握讨论的方向。2、彻底废止学生举手后经教师批准方可发言的制度。3、教师不是判官,也不是家长、阿姨,而是共同探究的可靠的战友。4、一节课的学习目标不是教师说了算,决不能教师参与不足,而控制却严。需要是欲望与兴趣的源泉。发挥载体的作用就是提供或增进学生的需要。习惯是巩固学习兴趣,达成 标准的保证。所谓的需要包括知识、技能、生活、维持生命、情感等等。需要不是强加的,或者是恩赐的。七、关于评价内容的考虑1、能否从载体中发现问题,提出问题。2、能否构建思路,设计出实验方案。3、有没有探究的需要。4、动脑、动手的表现。5、知识学到多少。6、对于上一章的探究有没有新的改进。7、学过的知识能否主动地与自己身边的事实相联系,有没有新的想法等。第三章 透镜及其应用教材分析青岛二十六中 王伟庆一、本章课程内容这一章是色彩斑斓的光现象的第二部分, 在上 章讲光现象的基础上, 本章讲述透镜及透镜的实际应用。主要内容有: 透镜的初步知识;生活中的透镜: 放大镜、 照相机、 投影仪;观察世界的窗口:眼睛和眼镜:还有观察微观和宏观用的:显微镜和望远镜。编者把这些内容放在一起,具有理论联系实际的特点。这些内容都与生产、生活息息相关,体现了新的课程标准“ 从生活走向物理,从物理走向社会”这一发展的理念。二、本章课程目标 课程标准中的课程目标与 义务大纲中的教学目标不同。它不仅有知识与技能目标;还有过程与方法目标和情感、态度与价值观的目标。前者属于知识技能目标,后者统称为体验性要求目标。1、知识技能目标:认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。探究并知道凸透镜成像的规律。了解凸透镜成像的应用。了解凸透镜的应用放大镜、照相机、投影仪。了解人眼成像的原理,了解近视眼和远视眼的成因与矫正办法。了解显微镜和望远镜成像的道理及其应用。2、体验性要求目标:经历:观察凸透镜的成像过程,能在观察的过程中发现些问题。反应:能在经历的基础上表达感受( 能简单描述所观察现象的主要特征) 。领悟:初步形成爱科学的态度,愿意探究的精神,与他人协作的意识,勇于创新的精神等。三、对课程目标的理解1、现 课程标准中的课程目标与原 义务大纲中的教学目标的比较:现 课程标准中的课程目标与原 义务大纲中的教学目标相比, 知识目标有所降低,但能力目标、意识目标提高了。 原 义务大纲中的教学目标与现 课程标准课程目标: 原 义务大纲中本章的教学目标:透镜C凸透镜 知道:什么是凸透镜的主光轴、光心、焦点和焦距知道:凸透镜对光的会聚作用J 知道:利用凸透镜能产生平行光知道:凸透镜成放大、缩小的实像和成虚像的条件,及这些 像的特点, 能根据所给的条件判断凸透镜的成像情况J知道:照相机、幻灯机和放大镜的原理、凹透镜- - - -知道:凹透镜的发散作用。 现 课程标准中本章的课程目标r认识:凸透镜的会聚作用。了解:生活中的透镜- - - - - - - - 放大镜、照相机、投影仪。厂 凸透镜 探究并知道:凸透镜成像的规律。了解:眼睛和眼镜。透 镜 y 了解:凸透镜成像的应用1 了解:显微镜和望远镜。L凹透镜- - - -认识:凹透镜的发散作用。两种目标的比较分析:与 义务大纲相比,其中有三处不做要求,如:知道什么是凸透镜的主光轴、光心、焦点和焦距;知道利用凸透镜能产生平行光;能根据所给的条件判断凸透镜的成像情况。还有知道凸透镜成放大、缩小实像和虚像的条件,及这些像的特点,降为知道成像的规律。凸透镜成像的应用由原知道降为现在了解层次, 而原凸透镜成像的实验是指导性学生实验, 现改为探究性的学生实验,能力方面比 义务大纲中的要求高了,情感、态度、价值观的要求也高了。明显的体现出“ 着眼于学生的终身发展”这一教学理念。新 课程标准中,将科学探究列入内容标准,旨在将学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化,从学生被动接受知识向主动获取知识转化,从而培养学生的科学探究能力,实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。2、本章教学的重点及难点:重点:透镜是照相机、 投影仪等光学仪器最重要的组成部分,所以透镜对光的作用和凸透镜成像的规律是本章的中心内容,也是本章教学的重点。对于探究性活动:探究凸透镜成像规律也是本章教学重点,重点应解决如何探究、发现问题、探究问题、归纳结论、评价等。难点:“ 平行光源”的解决是做好透镜对光的作用的关键,所以是教学中的难点。另外,帮助学生自己进行知识建构,如何写探究报告,也是教学中的难点.3、对教材的灵活处理:从教科书中的五节内容来看,有些内容属于 标准要求的内容,有些内容不属 于 标准要求。对教科书的这些内容,我们老师可按教科书讲,也可自主选教材,尽情发挥。有些内容老师不必担心学生学不会怎么办, 标准把这些知识内容作为载体,以达到培养学生终生学习的兴趣,愿意探究,敢于创新等能力的目的。老师不可能将庞大数量的信息在有限的教学时间内塞给学生。因此必须改变“ 只有讲过才算教过”的观念。许多内容可以精选,精讲,点到为止。更多的内容,如凸透镜成像的应用一显微镜、 望远镜、 照相机, 可以让学生通过阅读教科书和其他补充材料( 包括视听材料) ,搜集各种形式的信息,除了教材介绍的内容外,老师还可以结合本地实际准备几个相关的小课题让学生去做,调查研究。例如,在学习凸透镜成像和照相机的原理后,可让学生调查商店中各种照相机的价格和功能,并分析它们的关系。4、弄清课程目标之间的关系:从课程目标的分层看,分为知识与技能目标,过程与方法目标,情感、态度与价值观目标。教学要落实好这三种目标,必须弄清这三者之间的关系,只有弄清关系教师才能研究好每一节课,组织性的问题。基于这种要求,应引导学生的学习,在课堂教学中,准备好每一节课,老师在备课中才能有针对性的备好提问、引导、如何处理好这三者之间的关系呢?在物理课堂教学中,教师的教学经历的大过程如下:让学生通过知识与技能的探索过程,掌握一定的物理知识与技能;在物理的知识与技能的探索学习的过程中,学生通过经历与科学工作者进行科学探究时的相似过程, 学习物理知识与技能, 体验科学探究的乐趣, 学习科学家的科学探究方法,从而不断的使学生掌握一些简单的研究方法;然后通过过程与方法的获得过程,使学生初步形成领悟科学的思想和精神,这样就形成了一个教学循环。然后这些情感态度与价值观又促使学生进一步再去探索新的知识与技能,从而又开始了一个新的循环。因此这三者之间的关系可以这样说:知识与技能是实施探究过程获得方法的载体;过程与方法是形成情感、态度与价值观的营养;情感、态度与价值观是探索知识与技能的动力。显然在每一个循环中,过程与方法处于知识与技能与情感、态度、价值观之间,起着承上启下的关键作用。因此使学生经历过程、掌握方法是施教的关键。抓住了这一点就等于抓住了教学的最终目标情感、态度、价值观的实现渠道。四、本章教材有以下特点1、教材选择的内容更贴近生活:教科书贴近 标准中的要求,它不仅贴近学生生活,还贴近科学研究。凡贴近生活的内容增加了,对原教材中的繁、难、I日的知识内容就进行删除或降低要求。例如,原教材中的幻灯机删除,换成了学生身边的学校常用的投影仪来代替,使学生看得见,容易观察,容易理解,进而理解电影院用的放映机、照相馆用的放大机的原理也就容易了;还增加了人的感官器官:眼睛和矫正用的眼镜,使学生对眼的卫生常识更容易理解和爱护:还增加了生物课上常用的显微镜,这样使学生使用起来易操作,易理解;还增加了外出旅游常用的望远镜,观察宇宙用的天文望远镜,开拓学生的视野。尝试将物理知识和实际生活相结合,是 标准提倡的学习方法之一。例如,从生活中的透镜放大镜、照相机、投影仪到探究凸透镜成像规律,然后联系到生活实际眼睛和眼镜,又联系到社会科学显微镜和望远镜。这种安排充分体现了 “ 从生活走向物理,从物理走向社会”这 理 念 。2、注重科学探究,提倡学习方式的多样化:课程把过去过分强调知识传承的倾向,转向让学生经历科学探究的过程,学习科学研究方法,培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识。所有的知识内容基本上都是通过探究总结得出的,因此要引导好探究的过程,指导学生观察好现象,使他们在头脑中形成清晰的表象, 以具体的生动的感性认识为基础掌握知识, 而不是生硬地记忆结论,同时也注意了鼓励将信息技术渗透在物理教学中, 在参与的过程中提倡学习方式的多样化。3、学生动手动脑机会多:教科书中差不多每节课都有“ 想想做做” ,节后都有“ 动手动脑学物理” 。本章中共有“ 想想做做”三个、“ 动手动脑学物理”五个、“ 探究” 一个。要尽量引导学生动手去做,培养学生的动手习惯和通过实验研究问题和思考问题的习惯。这不仅能加深学生对所学知识的认识和理解,更有助于培养学生自己动手研究问题的能力,发展学生终生对科学的探索兴趣。第四章 物态变化教材分析青岛第43中学 王云山 物态变化这一章,知识目标简单、物理现象直观、与日常生活联系紧密、学生体验非常丰富,编写短小精悍,为教师们留下了广阔的自我发挥的空间。在 “ 知识”方面,本章的知识可以帮助学生理解日常生活中大量的热现象, 而且许多知识是理解地理课中的一些气象现象的基础,在化学课中学习物质的物理性质时也要用到,能充分体现“ 从生活到物理,从物理到社会”的教学理念:在 “ 过程和方法”方面,承担着进一步完善探究过程的思维程序, 进一步培养学生的观察实验、归纳总结等能力和方法的任务; 在 “ 情感、 态度和价值观”方面,本章内容更是让学生领略自然现象中的美妙与和谐,激发学生求知欲的好材料,是培养学生乐于参与观察、实验、制作、调查等科学实践活动等优良品质的好材料,是引导学生从体会成功的愉悦慢慢走向自主性学习的好材料。但是,长期的应试教育,使我们这些一线教师变得非常“ 专业” ,“ 专”到大脑中只剩下中考要考的那点东西了。因此,要充分发挥本章应有的“ 裁体” 作用, 我们必须从教学观念、教学方式,尤其是知识储备方面多下点功夫。一、正确处理本章难点,防止学生思路受阻1、正确理解、运 用 “ 热 ”字:“ 热 ” 一词多义,它可以表示“ 温度” “ 热量” “ 热能”等等。那么为什么在初中物理教学中不明确用上述三个词来表述,而非要用一个笼统的“ 热 ”字呢?这是因为:初中生开始对有关热学的概念尚未建立,但很多跟热现象有关事物能用“ 热 ”字来具体表示,如温度概念就是通过“ 冷热的程度”来表达的;热量则是用“ 物体吸收或者放出的热的多少”加以说明的,而句中的“ 热 ”究竟指什么?可以说含糊而不确切,但却能使我们领会。事实上,很多热学概念都无法用日常生活中的通俗话来严格确切地表达。 例如热量的确切定义是“ 在热传递过程中热能转移的量度” ,在学习热能的概念前我们无法给热量下这样的定义;而建立热能概念又是在学习了温度、热量等概念的基础上的。所以,我们不可能简单地一次给学生讲清每个热学概念。可 是 “ 热 ”又是人们在长期生活、生产的过程中形成的个模糊却又能表示具体事物和现象的字,只要借助于“ 热 ”字就能自然而形象地建立或说明热学的概念,随着以后知识增加,再逐步加深对这些概念的理解。因此,在热学教学上应该注意下面几点:初学热学时,通 过 “ 热 ”字讲具体的跟热有关的事物和现象,让学生积累较多的感性认识。不要急于用“ 科学”的语言给热学概念下严格的定义,而是借助于“ 热 ”字建立初步的概念。2、正确理解本章的教材编写结构,合理分散教学难点:同旧教材一样, 本章开篇讲的也是温度和温度计。这不仅仅是因为它们是本章的预备知识,更因为物态变化是围绕“ 温度变化”进行的,“ 温度”是本章知识结构的核心。也就是说如果没有“ 吸热” 或 “ 放热” 过程,就不会发生物态变化。同旧教材相比,新教材把“ 海波和蜡的熔化”和 “ 水的沸腾”这两个实验改为探究性实验。这 符 合 课程标准中 “ 通过实验探究物态变化过程”的要求,但这两个实验不但探究程序复杂而且操作技能要求高,实验耗时长,数据处理难度大,因此要想取得理想教学效果难度较大。教材之所以选择这两个实验,是 因 为 课程标准还 要 求 “ 尝试将生活和自然界中的一些现象与物质的熔点或沸点联系起来” 。也就是说,这 是 “ 知识目标”与 “ 过程和方法目标”相统一的结果。这就要求两个实验必须得出正确的结论。下面提供两种组织教学的方案,仅供参考: 受 第三节 汽化和液化中先讲沸腾后讲蒸发的启发,我们不妨在学完第一节 温度计后 先 讲 汽化和液化再 讲 熔化和凝固 。因为沸腾现象的探究程序比较简单、实验现象更为明显、耗时少、易成功,而操作技能、数据处理要求均与探究熔化现象相似,这样设计既可以为探究熔化规律打下良好基础,也可以有比较充分的时间落实“ 会测量温度”这一知识目标。如果课时允许,还可以在学习“ 蒸发”时设计一个思维程序与探究“ 海波和蜡的熔化”相同的实验探 究 “ 影响蒸发快慢的因素” 。这样可以使难点得到合理分散,取得较好的教学效果。不改变教材顺序,改用冰代替海波来做熔化实验。按教学进度计算,学这节时已进入1 1月,室温较低,只要注意冰多一些、碎一些,效果应该不错。3、恰如其分地处理有学术争议的问题:本章有三道在各种资料( I日版教材中收集了其中两道) 出现频率很高的三道题目,存在争议:甲、乙两盆水里都有冰块,甲盆里冰块多些,乙盆冰块少些,甲盆放在阳光下,乙盆放在背阴处两盆里的冰块都未完全融化,那么:A .甲盆水的温度比乙盆高B .两盆水的温度相 同C .乙盆水的温度可能比甲盆的高D.不能确定,必须用温度计测量后才能知道。 教参中给出的答案是B。可一些教师做过实验,得出的结论是:两盆水的温度都不为0 ;阳光下甲盆水的温度高于乙盆水的温度。 “ 夏天扇扇子并不能降低气温,但是觉得凉快,这是为什么? ”教参中提供的答案是“ 扇扇子虽不能降低气温, 但可以加快空气流动, 使身体汗液蒸发加快, 而蒸发有致冷作用,所以才觉得凉快。 ” 但是,如果我们在一只手上戴上橡皮手套,用扇子扇或电风扇吹这只手,此时汗液没有蒸发,但也会有凉的感觉,这又是为什么呢?显然教参中的解释有不足之处。有人认为夏天扇扇子感到凉快的主要原因是“ 空气对流加快使热传递加快,而不是蒸发吸热” ,不无道理。( 3 ) “ 0 的 水 在 的 房 间 中 会 不 会 结 冰 ? ”这道题在很多材料中可以找到。多数资料认 为 “ 水将无放热而不会凝固” ,而有人认为“ 0 的水放在0C的房间处于什么状态,取决于大气压强和空气中的水蒸气的饱和程度以及容器中水的多少。 可能出现的状态有四种: 水或水、冰、水蒸气或冰、水蒸气或水蒸气对于上述三道题,可以灵活处理,发挥它们的应有作用。二、灵活使用教材1、灵活多样的实验,是本章组织教学的第一法宝:不但要重视教材中的实验, 而且还要挖掘更多的切实可行的实验; 不但要在课堂上做实验,更应该充分发挥本章优势让学生多回家做实验。例如:我们可以用酒精灯、玻璃片和酒精来进行探究影响蒸发快慢的实验; 我们可以让学生回家在家长指导下做探究液化速度与温差大小的关系的实验和开水锅中的玻璃杯中的水是否蒸腾的实验、做教材P 6 8图4 . 1 - 1等实验2、“ 动手动脑”为培养学生多种学习方式打开了方便之门:在 “ 动手动脑”栏目中,除了解释现象等常规题目外, 还有社会调查,资料查寻、小论文、实验、装置设计等。灵活多样的作业方式,充满了诱惑,充满了情趣。教 学 过 程 中 定要落实到底,不可流于形式。3、合理使用本章留给我们“ 弹性空间” :读过本章内容后会发现“ 蒸发”这一知识中没有出现“ 影响蒸发快慢的因素”这一传统重点; “ 液化”这一知识只有笼统的两句话; 升华和凝华一节也是言简意赅。如何成功的利用这一章留给我们的教学空间,值得我们很好的研究。4、利用教材内容设计创造情境:为了使所学的知识与方法活化, 培养学生的创造力, 我们不妨提供给学生这样一些题目:在干旱的内地,很多地方有储水池, 请从防止蒸发这一观点出发提出设计方案。你能否设计出一种适合在沙漠行军打仗用的单人帐篷。 为防止人工湖的水过度蒸发该怎么办?做饭时怎样操作更省燃料?三、加强相关知识的储备生活中的热学知识,纷繁复杂,要想准确回答学生提出的各种问题,要使教学设计科学合理,均要求我们知识要广博一些。下面一点资料,仅供参考。1 温标:教材中提供了两种温标,不妨告诉学生还有第三种温标华氏温标。2、温度计的发展史:既然课本上出现三种不同材料的温度计,不妨告诉学生温度计的发展历史:( 1) 1593年,伽利略为了帮助医生解决测量病人“ 热度”问题,而制成了世界上第一个温度计气体温度计。( 2) 1654年,伽利略的学生斐迪南,利用酒精制成了第一支液体温度计。( 3)1695年,人们制成了水银温度计。( 4) 1854年,英籍德国人西门子,根据有的金属材料的电阻随温度而显著变化特性而制成了热敏温度计。( 想了解温度计现在的发展,请访问www.0-100.com.en/4/l 1/4/014 l.htm)3、液体温度计技术指数:( 请查阅阎金铎主编的 物理实验论第 88页)4、查阅相关热学知识:对于刚开始学习物理的学生, 我们教学的重点是培养学生的学习兴趣。 这既是编者的意图,也是我们教学的最终目的。因此,我们不管是备课,还是组织教学,都必须时刻坚持这一 点 。 只有这样才会在一节节物理课的量变积累后, 最终实现质变培养起学生终生学习的兴趣。笔者在本文中的观点不一定正确,但始终坚持 有利于学生的兴趣培养”这一出发点来阐述。第五章 电流和电路教材分析青岛十中 纪宪华电流和电路的教学,老师们有着丰富的实践经验。本文力图从“ 新”这个角度浅谈第五章教材的各种功能以及对课程实施的建议,仅供参考。一、教材的特点及知识网络1、充分体现 课程标准的理念:教材力求贴近学生生活,使学生从生活走向物理,从物理走向社会:第一节开始用一个小实验迈入电学门坎, 编者用了贴近生活的三种用电器: 灯泡、 电机、门铃,让学生“ 想想做做” ,目的在于:感知、领略电的美妙之处,( 一按开关,灯亮了,电机转了,门铃响了)引发学生的兴趣,尝试成功的喜悦,产生强烈求知欲。从而引入下文一一灯亮是因为有电流流过灯泡。学习电流方向后,教材简介了二极管的单向导电,以及发光二级管。这个知识的安插,是因为它的应用在日常生活中处处可见,只求学生了解,无须详细学习。再如电池一节,编者用彩色照片出示了学生常见的锌银电池、充电电池、手机电池等。此类的知识可鼓励学生在生活中观察、 上网学习、 调查研究、 查询资料,以拓宽学生的知识面。教师要转变观念“ 不是课本上的所有知识都在课堂中学,也不是只有讲过的内容才算学过。 ”教材中体现了两个“ 渗透” :将科学技术的新成就渗透于教材之中,从而体现从物理走向社会:例如空气开关、光敏、声敏电阻的应用,生物电,漏电保护器。对于这类的知识既不能视而不见,也不能重点讲述。完全可以利用课前、课后五分钟或黑板报中的物理园地,课外小组的活动;由有专长的学生做讲座、发表小论文,以发挥他们的特长,还可达到张扬个性的目的。物理概念的渗透:新教材第一节短短的六行字中便出现了 “ 电流” 、“ 导线导电”“ 金属中有大量自由电子”等过去需两三节课才能讲清楚的知识。在电路一节中提到“ 电能” ,这些学生“ 知其然不知其所以然”的知识,教材也打破常规,采用了渗透的方式让学生逐渐深入了解,教师只要做到“ 无须言传,只求会意”的教学境界即可。教材在初二第一学期最后一章安排了 “ 电流和电路”的学习,本身也体现了 “ 教材本身不过分强调学科的逻辑特点” ,而注重基于学以致用的兴趣,从认识规律和探究的方便出发,设计教材结构。在学习了电流和电路后,接着安排了第五节 家庭电路 ,分明是从学生生活需要出发,上述宗旨体现得更为明显。注重探究,注重教学方式多样化:本教材有两个探究过程,串联电路和并联电路中电流的特点。这两个探究过程旨在:A.引发学生提出问题的兴趣和善于发问质疑的良好习惯。B.鼓励学生拟订简单的科学探究计划和实验方案。C.培养学生从物理现象和实验中,处理信息的能力。D.体验科学探究的乐趣、领悟科学探究的思想和精神。这两个探究的特点:A.是经历了 7 个探究后的又两次探究。B.是一个最完整、最规范、难易程度最理想的探究过程。C.无论探究过程的提示,还是探究过程的难度,都体现了由易到难,由具体到独立的循序渐进原则。D.必须有电流知识、电流表的使用做铺垫才能达成的探究。E.课程内容目标对串、并联电路电流的特点没做任何要求,因此是个典型的以知识为载体,重过程,轻结果的探究。F.明显提出评估和交流合作的探究。G . 是集培养动手操作能力和探究能力于一体的载体。因此这两个探究是本章的两个重点。了解上述探究宗旨和特点,抓住机会,学生的探究能力才会有飞跃。这里建议增加两个课外探究:一是探究物质的导电性能:利用电流表或者小灯泡、两个小碳棒、电池、导线、开关,检测铅笔盒中的尺、铅芯、圆规、身上的扣、布、厨房中的盐水、醋 、水、油等物质的导电性能。并做出实验报告,谈出自己的见解。二是调查了解人体上的生物电:请教老中医、查询资料、注意电视节目的有关内容、医疗器材的原理;了解人体的脉络、人体电流、脉络能量等生物电知识。注意各学科间的渗透。课本中出现了各种形式的栏目如:“ 想想作作” 、“ 动手动脑学物理” 、“ 小资料” 、“ 科学世界” , 目的是提倡多种方式学物理。非课程标准中的知识可采用各种活泼的教学形式,通过不同的途径培养学生的学习能力和学习兴趣。例如:对 于 “ 科学世界”可以在学生自学的基础上举行小博士解读。对 于 “ 动手动脑”则可以要求学生课下动手做实验、开辩论会、进行小论文交流等各种形式的学习。这些非标准的知识不再是我们教学中的绊脚石,反而成为我们向学生传授“ 方法”的载体。需要指出的是这些知识的传播是一种渗透过程,犹如我们在孩子渴望的心田里投下一块海绵,要他们自己去吸收更多的知识。使他们的学习变得更主动,以 达 到 课程标准里的要求一培养学生终身的学习兴趣、追求真理的科学精神,提高孩子们的科学素质。另外, 课程标准以更明确的形式告诉我们,教材如同参考书,只要我们了解了 课程标准的要求,完全可以不受教材束缚,而形成一个有“ 个性 ”的教学模式,所以,教学研究对我们就更为重要了。2、引发兴趣的笔墨重,且绚丽多彩:第五章的开篇语是“ 功勋卓越的电与磁”这是学生经历了 “ 有趣的声” “ 色彩斑斓的光”“ 形态各异的物质世界”四章的学习后,更进一步感受到:物理不仅有趣,而且有用,有用到 “ 电和磁”是人类文明发展的功勋。它为什么有这么高的“ 荣誉”?新颖的开篇语不仅使学生对物理的认识迈上个台阶,并且激励学生主动开启这个既普及又神奇的科学殿堂。 他们一旦步入电学殿堂,就会亲身体会到“ 电与磁”的功不可没。第五章是整个电学的开篇,这就奠定了它的关键地位,赋于它重要的作用。良好的开端是成功的一半,而兴趣又是成功的敲门砖。教材充分体现了这一点,无论从语言的叙述还是到版面的设计及各种栏目的设置,都非常注重激发学生兴趣。例:让人眼花缭乱线路板的彩照,引人入胜的开头语,那么多的为什么,精巧设计的想象做做、想想议议栏目甚至电路元件照片与其电路符号的对应, 都独具匠心地用大小两个圆呈现给学生使人感到活泼且生动。触电,急救的卡通彩图更 有 “ 三线插头” “ 试电笔” “ 空气开关” 这些基于“ 学以致用”的知识的安插,给我们达成情感、态度和价值观的目标提供了素材,教师应从教材中挖掘这方面的功能, 利用它们激发学生的兴趣。 在解决问题的探究过程中获得成功的喜悦,其浓厚的学习兴趣顺水推舟式的保持下去,只有这样、如此这般,关键的第五章就能顺利通过。3、本章的知识网络:本章的主线是电流,教材紧紧抓住这个主线,将知识编织成串:从 开 始 “ 灯泡亮了,因为有电流通过” - - - - - - “ 灯泡中的电流靠电流维持” - - - - - - - “ 电流的方向”- 电 流 的 强 弱 及 测 量 ” “ 电流可否同时流入两个灯泡,流出后再汇合”( 引入串并联电路) ” 探究串并联电路中电流的特点清晰的主线又分出了电路的支线,其目的要达到:电路概念的建立是今后学习的需要电路是电流路径。第一节课电流、电路内容齐头并进,显得知识跳跃,杂乱。但仔细分析,它体现了电流电路的辨证关系,下面就是本章的知识网络:1、电流的形成( 辩证关系)只有电路闭合,电路中才有电流电源用电器2、电流的方向电流工电路3 电流的强弱只有研究电流,电路才有意义电路图各点电流的关系* - - - - -干路与支路电流的关系触 电 ( 有电流流过人体) 急 救 ( 切断电源终止电流)家庭电笆串 联 电 路 1并联电路 -r组 成 火线、零线教师更好的把握知识结构是达成目标,完成教学任务的前提。二、本章的目标1、知识与技能:知识:从能量的转化角度认识电源和用电器的作用。能说出生产、生活中应用简单串联或并联电路的事例。了解家庭电路和安全用电知识及安全用电意识。技能:会读、会画简单的电路图、能连接简单的串联电路和并联电路。会使用电流表。2、过程与方法:( 前面已谈过,不再重复)3、情感、态度与价值观:( 见课程标准)知识技能目标与旧大纲相比要求普遍降低, 知识点减少, 这样给我们展现了一个宽阔的教学天地, 不必担心讲不完怎么办?学不会怎么办?对于非标准中的知识可以利用各种形式学习。这些知识是铺垫,是载体,是拓宽,是在学习中获得学法的过程,是渗透的过程。三、几点建议:1、用好5.14 的彩图实验,这个实验虽很简单,但它的作用却很大:它得出了只有电路闭合才有电流的结论。起到承前启后的作用。电路中不接入电源是不会有电流的, 从而引入本节第二个环节电源和用电器。2、 电流的形成可以用拟人类比的方法展现给学生: 在某马路两端挤满准备越野赛的同学,在没有任何命令前提下,他们杂乱无章的动,发令枪一响, 恰似一个无形的推力施加于每一个可以移动的同学,于是他们都朝一个方向定向移动,马路上各处同时出现人流。这样再类比到自由电子的定向移动,用这些拟人类比再配上卡通片投影片,学生可在轻松的环境中,领会了电流的形成。3、 第三节常见的电流小数据, 应引起足够的认识,学生应了解常用用电器的大致电流。例:液晶显示器中的电流,手电筒中的电流,家用电路中的电流,充实学生的生活经验。4、关于两个探究,在课程目标中谈了许多。我认为下列问题应引起教师足够的认识:学生主动参与探究是探究成功的关键:首先在探索前应设置一定的情景,促使学生质疑。古 人 云 ” 小疑则小进,大疑则大进,疑者觉悟之机也,一番觉悟一番长进”可见激发学生产生强烈的探索动机,对教学的成败和创造性人才的培养起重要作用。例如:研究串联电路中电流特点,不妨将两个电阻不一样的小灯泡串入电路中,小灯泡的亮度明显不一样,教师充当错误者,造成假象。也可用类比水流、高速路上的车流,展开讨论。讨论时最好树立对立面。学生要证明自己的猜想的正确,会产生强烈的探索欲望。不管质疑的水平高低,教师都不能当灭火器,都要坚持的原则是:重过程,轻结果。只要学生动手、 动脑参与了就要给予肯定和鼓励, 以调动学生的积极性, 维护学生的探求欲望。学生在探求的过程中会遇到困难而气馁, 合作不利而失去信心, 教师在设计学生探究方案时必须考虑周全, 抓住任何一个同学探求的闪光点进行激励, 使他们自始至终保持浓厚的兴趣。学生积极思维是探究成功的保证:初中生由于生理及心理特点, 他们往往被一些有趣的现象所吸引, 而忘记了探究的目的和对象。不善于动脑思维,这是探究成功的最大阻力。培养学生思维能力的方法是多种多样的,但要让学生思维活跃,关键是“ 诱”。该处的“ 诱 ”可以让学生猜想:或许他们会认为电荷越走越慢,电流越来越小;或许会认为电子经过用电器会消耗一部分,故出来减小。挑起这些争论会打开学生的思路。研究串联电路中电流特点的过程中,课本中给出了研究的电路图。重点是数据的获得,以及分析数据得出结论。 教师千万不能自觉或不自觉的包办代替, 一定要让学生自己发表见解, 哪怕是错了,也是正常现象。要他们相信: 错误、 挫折和成功是形影相随、永不分离的!只要他们肯动手,动脑,就会走向成功。而对于并联电路中电流特点的探究,学生在了解了探究的程序的基础上,一切程序都可以放开,放开不等于自流,所以课堂开始如何调治学生的情绪和欲望是关键。要使课堂沉浸在浓厚的研讨氛围中,探究才能成功。尊重科学,实事求是探究的精华:实验中“ 凑数”是不少学生的不良习惯。由于种种原因,并联电路中干路电流与各支路电流的关系存在着误差是客观存在的:因此,老师要鼓励实事求是的学生,对造成误差的原因进行简单分析。从各组实验数据中得出一个客观的、普遍的结论。只有从小养成尊重客观实事的科学品质,将 来 “ 重大发现”和发现才不能从你身边溜走。在浅淡第五章教材的过程中,笔者悟出了:课本不是为教师教课服务的“ 教材” ,而是为学生终身发展服务的“ 学材” 。作为一种新的尝试,还需不断在实践过程中积累、纠正,使之日臻完善。第六章 欧姆定律教材分析胶州市教体局教研室矫洪法胶州市振华中学许文彬一、本章课程内容概述本章是在学习电流强度的基础上, 进一步研究了电压、电阻这两个电学中的重要物理量进而通过探究电流、电压、电阻三者之间的关系,得出欧姆定律,最后介绍了欧姆定律的应用,测量一个导体的电阻的方法及安全用电。本章是初中物理的重点内容之一, 欧姆定律是电学中的基本定律, 它是进一步学习电学知识和分析电路的基础, 所以是本章的重点知识。本章教材安排了四个探究活动,一是探究串联电路中各部分的电压与总电压的关系; 二是探究怎样用滑动变阻器调节灯泡的亮度; 三是探究电流与电压、电阻之间的关系;四是探究怎样测量一个导体的电阻。这些探究活动的宗旨是培养学生利用物理现象和实验来处理信息的能力, 体验科学探究的乐趣, 领悟科学探究的思想和精神。 引发学生提出问题的兴趣和善于发问质疑的良好习惯, 学会拟订简单的科学探究计划和实验方案。为学生的终身学习打下良好的基础。四次探究活动中,探究电流、电压、电阻三者的关系是本章的重点,是 标准中明确要求的, 其余三次探究活动 标准中没做任何要求,它是以知识为载体,重过程,轻结果的探究。本章建议增加两个课外探究: - 是探究影响金属导体电阻的因素; 二是画出在测量小灯泡工作时的电阻随电压变化的图线,并进行讨论。本章共有六个自然节,内容分别为:第一节“ 电压”讲述了电压的作用、单位、怎样正确使用电压表。第二节 探究串联电路中电压的规律”是一节步骤齐全的重过程、轻知识的探究活动。第三节“ 电阻”教材首先介绍了导体和绝缘体,以此引入电阻的定义、单位、半导体、超导现象,滑动变阻器及怎样用滑动变阻器改变灯泡的亮度。第四节“ 欧姆定律”首先探究了电流、电压、电阻三者之间的关系,后应用创造学的组合原理引入欧姆定律,并进行了简单应用,最后介绍了额定电压、短路。第五节“ 测量小灯泡的电阻”是欧姆定律的一种应用。可采用探究式的教学模式组织教学。第六节“ 欧姆定律和安全用电”介绍了为什么电压越高,越危险,为什么不能用湿手触摸电器,注意防雷等三部分内容,它们是欧姆定律在现实生活中的重要应用之一。本章课时安排建议一、二、五、六节各安排1课时,三、四两节各安排3 课时,综合复习2 课时,共12课时。二、本章课程目标:1、知识与技能目标:( 1 ) 通过观察、查阅资料,比较导体和绝缘体的不同。( 2 ) 初步了解半导体的一些特点。了解半导体的发展对社会的影响。( 3 ) 初步了解超导体的一些特点,了解超导现象对人类生活和社会发展可能带来的影响。(4) 了解生活中安全用电知识,树立安全用电的意识。( 5 ) 会正确使用电压表( 6 ) 通过实验探究电流、电压、电阻三者之间的关系。( 7 ) 理解欧姆定律、并能进行简单计算。2、体验性要求目标:( 1 ) 经历:通过探究电流、电压、电阻关系的过程,发现问题,提出问题,学习拟订简单的科学探究计划和实验方案。( 2 ) 反应:通过探究能书面或口头积极表达自已的观点,敢于提出与别人的不同见解等。( 3 ) 领悟:初步养成实事求是,尊重自然规律的科学态度,愿意探究的精神,与他人协作的意识,勇于创新的精神。三、教学建议1 、第一节“ 电压”在教材开门见山,直接引入了 “ 电压”这个词,后介绍了一些常见的电压值。这样安排的目的:一是学生从生活体验中有感性认识。二是渗透了电压有高低;三是为下面学习电源提供电压作好铺垫。本节教材介绍了电压的作用、单位及换算关系,常见的电压值,电压表的使用。重点是如何正确使用电压表。难点是电压的作用。难点的突破建议采用旧教材的类比法。通过水压形成水流类比电压形成电流,可通过多媒体进行演示,变静为动,既生动形象,又能激发学生的求知欲,吸引学生的注意力,省时又省力。但此部分用时不宜过长,否则会冲淡本节的重点。对于电压表的使用,由于学生已学过电流表的使用。因此可通过自学阅读电压表的使用说明书,分组实验探究、讨论,列表对比等方法进行突破。“ 想想做做” 可在学生明确了电压表的使用与读数后,让学生利用学具盒的器材,课后动手做实验,亲自体验成功的乐趣。“ 动手动脑学物理”目的:一是为了巩固电压表的使用,二是为了扩大学生的知识面,培养学生的创新精神,第 2 题实际是一种伏打电池, 通过测伏打电池两极的电压,渗透了如何用电压表判断电源的正负极的方法。 此题可布置学生课后做一做, 第二节课拿出一定的时间学生相互交流、 总结。 这种良好的习惯的形成正是新的 课程标准 所要达到的目标之、只有这样逐渐地训练,学生动手、动脑、交流与合作的能力才能逐步提高。2 、第二节 探究串联电路中电压的规律” :本 节 标准中没做任何要求,是一节以知识为载体重过程,轻结论的典型的探究课。因此教师应抓住这样的素材, 充分发挥学生的主体地位, 让学生积极主动地参与到课堂教学的整个过程中。目的是为了使学生初步形成一些良好的思想意识,热爱科学的态度,愿意探究精神、与他人协作的意识,勇于创新的精神等等,这正是物理课堂教学中最终目的的具体体现。到现在,学生基本熟悉了科学探究的几个要素,因此,在本节的探究活动中,探究的步骤尽可能让学生自己完成。 本节可通过复习电压表的使用方法引入课题, 具体可按下列步骤进行:( 1 ) 利用多媒体或投影仪展示图6 . 2 1 串联电路。( 2 ) 提出问题:如何测出每只灯泡两端的电压?又如何测两只灯泡两端的总电压?( 3 ) 学生讨论,画出电压表( 4 ) 设问闭合开关,电压表有示数,根据此现象学生猜想提出本节课的研究课题。在探究过程中应注意以下几点:( 1 ) 猜想时. ,应注意尽可能让学生把所有可能出现的情况都猜出来如:相等,不相等,大于,小于,不一定,无关等。当学生经过几次讨论猜想后,还没猜全,此时教师应及时充当学生的角色,参与猜想。 但切记教师包办代替,教师一看学生猜不出,便统统全都说了,这样不利用调动学生的积极性,这是与探究式教学的目的背道而驰的。禁止批评。对学生所提出的意义不大但问题明显不正确的猜想, 不要简单地否定, 应在充分肯定学生积极性的同时,还要指出其正确合理的成分,使学生看到自己的成绩,增强参与的勇气。对学生提出的问题,不可能一节课全部解决,一些需进一步研究的问题。可留给以后的学习再研究,不要放置一边不管。( 2 ) 设计实验时,应注意让学生简要地写出实验步骤,画出电路图,设计出实验记录表格。分析数据得结论时,一定要让学生讨论自己得出,使学生亲身体验到成功的喜悦。( 3 ) 注意重视评估与交流。这是探究式教学必备的两个环节。但此环节往往不能引起学生的重视。 原因是学生常常不知道怎样进行评估与交流。 教师在强调评估交流的重要性的同时. ,要给出具体的方法。如学生两组相互交换实验方案,互相找问题,然后进行辩论;还可以要求学生检查结论是否与常识或已学过的知识相矛盾等, 这些方法往往有助于发现新的问题,引发新的探究。3、第三节“ 电阻”本节的特点是内容多,包括导体和绝缘体、电阻、变阻器、半导体、超导现象。在旧教材分五个自然节,而新教材合并为一个自然节,这 与 新 标准的要求有关,新 的 标准对知识要求降低了,但对过程与方法,情感意志方面要求加大了。目的是以知识为载体,通过对知识的探索去获得研究学习、思维的方法,然后利用方法及运用方法进行探索,创造的过程使学生形成某些思想、意识、精神。从而达到课堂教学的最终目的。因此,教师必须转变旧的重知识,轻过程的观念,从新的理念进行本节的教学。本节 阅读指导 要求, 明白什么是电阻?电阻的单位是什么?变阻器的结构是怎样的?怎样用滑动变阻器调节灯泡的亮度?而 标准中对导体、绝缘体、半导体、超导现象要求是:了解半导体、超导现象对人类生活和社会发展的影响;能区分导体和绝缘体。本节建议安排3 课时。 第一课时讲导体和绝缘体, 电阻。 第二课时讲半导体、 超导现象,变阻器。第三课时探究怎样用滑动变阻器改变灯泡的亮度。第一课时建议补充两个探究活动, 一是探究物体的导电性。 二是探究决电阻大小的因素。这样处理符合人们认识事物的规律,可以帮助学生建立感性认识。在实验的基础上,根据物体导电特性的差异,自然引出物体分导体和绝缘体两类, 再让学生列举生活中常见的导体和绝缘体,体现了从生活走向物理,从物理走向社会的思想。第二次探究是一个较大的探究,目的是为了让学生比较熟练地掌握探究的方法,体现重过程,轻知识的思想。第二课时,讲半导体,超导现象时,可通过学生自学阅读,相互提问,上网查阅有关资料扩大知识面,了解现代科学技术的发展。有条件的学校可组织学生集体上网,培养学生搜集、处理信息的能力。第三课时, 探究怎样用滑动变阻器改变灯泡的亮度, 具体探究过程应注意的问题前面已经讲过,不再重复。4、第四节“ 欧姆定律”本节内容同样较多, 是本章最重要的一节, 它包括一次大的探究, 欧姆定律, 额定电压、短路等内容,建议安排3课时。第一课时,探究电流、电压、电阻的关系。第二课时,欧姆定律。第三课时,额定电压、短路及简单电路的计算。第一课时,探究应给学生足够的时间去思考、讨论。通过多媒体及时展示学生讨论、设计的方案,使学生间相互交流,共同提高,扩大每个学生的知识面。设计实验有一定难度,教师应及时充当优秀学生的角色参与设计,以便激励学生积极参与。 本实验要改变电阻两端电压的方法至少有两种,一是改变电池的个数,二是利用滑动变阻器,应尽可能让学生通过讨论自己得出。进行实验时,可让学生按自己设计的方案进行实验,并非一定要统要求。在分析表格数据得结论时,应让学生多发表自己的见解,不完整,不规范没关系,可在充分肯定其合理性的同时继续找学生补充, 最后总结出规范的结论, 得出欧姆定律的具体内容。本节教材的探究过程, 是从两个量相乘或相除是否等于第三个量出发设计的, 从所测数据间的关系能够比较得出结论, 但欧姆定律的得出就要费一番口舌。 因此除了得出这个结论外,还应引导学生总结出:电阻一定,导体中的电流,跟导体的两端电压成正比的结论。第二次实验时,换的电阻让其成倍数增加,电阻两端的电压调至与第一次相同,然后分析表一、二就可得出:电压一定,导体的电流,跟导体的电阻成反比的结论,为欧姆定律的得出做好铺垫。第二课时,根据探究得到的两个结论,应用创造学的组合原理,便可较容易的得到欧姆定律的内容。再通过例题进行公式的简单应用。题目不宜过难。教材提供的两个例题计算较简单,但这是初二学生第一次接触物理计算题,因此应在解题方法,思路、格式等方面要求规范。第三课时,为扩大学生的知识面,熟练应用欧姆定律的公式进行分析解释有关现象,可增加一些有有“ 桥”的计算题,简单串、并联、电路的计算题及有关创造题目以达到理解欧姆定律的要求。额定电压部分不宜讲的过深,因下一章还要继续学习。可通过一个演示实验。如:将1.5伏小灯泡与一节新干电池组成电路,观察灯泡的发光程度,而 标准中去要求:再改用2节干电池串联,观察灯泡的发光程度,然后换上6.3伏小灯泡,观察灯泡发光程度。学生通过观察就比较容易理解要使灯泡正常工作,实际电压必须等于额定电压。为了说明短路时,电流很大,可以用干电池做电源,进行演示,一是可以串联电流表,通过试触方法让学生观察,二是可通过公式计算。从而进一步说明短路的危害。5、第五节“ 测量小灯泡的电阻”本节实验采用转换法测电阻,可采用探究式教学模式组织教学,因为实验的电路,测量的物理量、步骤基本同探究电流与电压的关系相同,所以可以完全放手给学生,让学生按照探究的步骤进行测量,充分发挥学生的主体地位。教师在其中充当优秀学生的角色即可,具体方法可采用小组讨论,相互交流,相互提问找问题等形式进行。“ 想想议议”旨在培养学生分析问题解决问题的能力。使学生对知识,不仅要知其然,而且还要知其所以然,要通过学生的讨论,辩论等形式,自己解决。“ 动手动脑”学物理中3、4两题,可通过实验在课堂上让学生解决。第4小题电流内接和外接两种形式,电路的系统误差电流表外接比内接小,但两种情况下系统误差都较小,所以两种测量结果相差不大,无须比较。6、第六节“ 欧姆定律和安全用电”本节介绍了为什么电压越高越危险?为什么不能用湿手触摸电器?注意防雷等三部分内容。都是以欧姆定律为主线,结合实际进行讲述,通俗易懂。为什么电压越高越危险?可简单介绍人体电阻, 通过公式计算高低不同的电压, 加在人体上所产生的电流大小,及人体感受,从而说明电压高,越危险。最后指出安全电压。本节的目的: , 是熟练应用欧姆定律进行分析、解释有关日常生活现象,加深对欧姆定律的理解;二是为了提高学生安全用电及自我保护的意识。第七章 电功率教材分析青 岛 二 中 郭 敏 英一. 本章内容:根据全日制义务教育 物理课程标准( 后 简 称 标准) 的要求:让学生学习初步的物理知识与技能,经历基本的科学探究过程,受到科学态度和科学精神的熏陶;以提高全体学生的科学素质、 促进学生的全面发展为主要目标。 本章教材降低了知识的难度改变过分强调知识传承的倾向,使本章教材的内容更贴近学生生活,符合学生认知特点,激发并保持学生的学习兴趣。教材中强调了让学生经历科学探究过程、学习科学研究方法、培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识。学生通过本章学习之后,会明白以下问题:( -). 电能( 二) . 电功率( 三) . 测量小灯泡的电功率( 四) . 电和热( 五) . 电功率和安全用电二. 本章内容标准( 一). 科学内容:教材根据 标准中的课程目标制定了本章教材的科学内容。把知识由易到难的梯度用“ 了解” “ 认识 理解”来界定,它们分别所用的行为动词是:“ 了解”中可用;了解,知道。 “ 理解”中可用;理解、区别、解释、计算等。本章科学内容可分为:1 .知道电能的单位,了解电能跟其他形式能的相互转化。2 . 了解电能表的重要参数,会读数。3 .知道电功率及单位。4 .理解电功率和电流、电压之间的关系,并会进行简单计算。5 .区别用电器的额定功率和实际功率。6 . 了解电流的热效应跟电阻大小的关系。7 . 了解电热的利用和防止。8 . 了解电功率和安全用电知识。( - ). 科学探究:在 标准中,科学探究既是学生的学习目标,又是重要的教学方式之一。根据本章内容可以进行课堂内的探究活动。1. 探究小灯泡的电功率。2. 探究电流的热效应跟电阻大小的关系三. 本章教材分析本章课程的设置是在学生知道了一些基本电学知识的基础上, 通过从生活到物理的认识过程,激发学生的求知欲望,让学生初步了解电能、电功率这两个重要的电学概念及其在生产、生活中的广泛应用,达到从物理走向社会的目的。本章教材综合性较强,内容和课后习题中都要运用电流、电压、电阻的知识,还要涉及串联电路和并联电路的有关概念。全章教材共五节。第一节“ 电能” 。电能对初中生是一个比较抽象的概念。教材重视从生活到物理的认识过程, 课文一开始” 今天的人类,已经离不开电能了” 首先从人类生存的需要引入电能,激发了学生求知欲望和兴趣。 本节教材还从生产实际中介绍了各种发电设备, 知道它们是把各种形式的能量转化为电能的装置。 当人们获得电能之后, 又可以把电能通过各种用电器转化为其他形式的能量来为人们服务的。 这样使学生能初步从能量转化的过程中了解电能。 如何把电能这一抽象概念落到实处使学生了解, 教材注重联系生活实际, 用家家都有的电能表让学生认识电能。 要求学生观察电能表上的更要参数来激发学生想知道电能表是怎样记录家庭中消耗电能多少的兴趣,使他们想亲自去看、去想。从而培养学生的实践能力使他们会读电能表的示数, 并且按电费标准计算自己家中所应支付的电费, 从而认识到学习物理知识是有用的,使他们有满足感和兴奋感。要求学生知道电能的单位是千瓦时俗称“ 度 ” ,(1千瓦时= 1 度 ) 教材这样处理可以使学生从生活出发认识到平常说的用了多少度电就是消耗了多少千瓦时的电能。关 于 “ 电功”教材降低了知识的要求,只让学生了解有多少电能发生了转化就说电流做了多少功。 我们常说消耗了多少电能而很少说电流做了多少功。 只要知道电功和电能的单位一样都用焦耳就可以了。第二节“ 电功率” 。传统教材中对“ 电功率”这知识是按物理意义,定义、公式、计算 知识结构编排的,而本节教材改变了过分强调知识传承的倾向,注重让学生经历科学探究过程, 学习科学研究方法。 本节开始充分利用上一节学生已了解的电能表进一步观察中间铝盘转动的快慢来引入电功率。 这样做的好处是符合学生的认知特点, 激发并保持了学生的学习兴趣,并且有初步观察的能力,能在观察到的现象过程中发现问题。有初步提出问题的能力一什么是电功率?教材紧紧抓住学生具备了会观察电能表铝盘转动快慢的能力, 进行演示实验。具体做法是用15W和 100W的两个灯泡接在电路中,比较电能表铝盘转动的快慢。 学生通过观察到的现象很容易认识到电功率是表示用电器消耗电能快慢的物理量, 从而降低了知识的难度。 关于电功率的单位瓦特, 教材是通过例举了生活中家用电器的电功率的一些小数据来认识的,然后又联系工、农业生产提出千瓦及瓦特间的关系。 对于电功率的定义,教材中通过P=W /t来解决的并且用变形式亚= 口,来解释了电能的单位“ 千瓦时”的来历。并且要求学生能用家用电器的电功率(P)和通电时间(t)来计算它消耗的电能。怎样知道电功率的大小。 教材充分利用上一章中学生已掌握的伏安法, 用电流表和电压表分别测出电流和电压,要求学生记住公式P = IU 并且会计算电功率(P)及 电 流 ( I ) , 并且知道用电器的电压如果改变了, 它消耗的功率就会改变。 用电器只有在额定电压下工作时的电功率叫额定功率,其它电压下工作时为实际功率。第三节“ 测量小灯泡的电功率” ,本 节 在 标准中定为课堂内的科学探究活动。学生在科学探究活动中,通过经历与科学家进行科学探究时的相似过程,学习物理知识与技能,体验科学探究的乐趣,学习科学家的科学探究方法,领悟科学的思想和精神。在学习中科学探究能力大致表现在以下几个方面科学探究要素对科学探究能力的基本要求提出问题 能书面或口头表述分别测量三种情况下小灯泡的功率设计实验 明确探究目的和已有条件,经历设计实验的过程:会画电路图,写出实验器材,步骤。进行实验 会正确使用仪器,滑动变阻器,电流表,电压表、开关、能正确记录实验数据。分析和论证 知道由P =IU 计算灯泡的功率,区别额定功率和实际功率。评估 实验中可能出现的错误是哪儿个环节?哪些方面容易出现较大误差?如何改进?交流 写出简单的探究报告与同学交流。第四节“ 电和热” ,在传统教材中,当提到电和热时必然要涉及到焦耳定律,而本节中依 据 标准的要求,降低科学知识的难度,注重科学研究方法,大胆地删去焦耳定律,回避了热量这个概念, 从电流的热效应引入探究了电流的热效应跟电阻大小的关系得出: 在电流相同的条件下,电能转化成热能时的功率跟导体的电阻成正比。 教材这样编导充分体现了注重学生的学习过程及学习科学研究方法, 能更好地了解科学的基本规律以便客观的认识世界。第五节“ 电功率和安全用电”本节将电功率和安全用电联系起来,恰 是 标准中要求的 “ 从生活走向物理,从物理走向社会”联系实际用已学过的知识去解释日常生活中发生的问题和现象,降低了知识的难度。本节用已学过的尸= / 得到/ = P / U 知:家庭电路中电压( U)是一定的,所以电功率( P )越大,电路中的电流( I )就越大,当超过安全值时就会造成灾难。 因此需要在电路中连入保险丝起到保护作用。 本节还介绍了新的保险装置一空气开关,使学生懂得科学的发展才能推进科技进步,而科技的高水平才能更好地服务于社会。本章重点:理解电功率和电流、电压之间的关系,会进行计算。这一部分在得到公式P = / U 之后要让学生学会,当/ 一定时,P与 U成正比。当 U 一定时P与/ 成正比。 当 P 定时/ 与U成反比。 也就是我们在说到两个物理量“ 成正比” “ 成反比”的时候,一定要注意条件:关系式中其他物理量的大小不变。本章难点:了解电流的热效应跟电阻大小的关系。这一部分可分为两个阶段完成, 便于分散难点。先增加小探究:可定性得出在电流相同时,电阻越大,产生的热量越多。然后用P=/2R得到在电流相同时,电能转化成热能时的功率跟导体的电阻成正比的定量关系。四. 教学建议 标准 提倡多种教学形式, 建议教师在教学过程中帮助学生尽快步入自主性学习的轨道。前人留给我们的知识,对学生来说是未知的,教师要引导学生自己去认识和发现。启发学生养成讨论的好习惯, 能提出问题并且勤于探究学习科学研究的方法, 提高学生的素质有创造能力。经过以上对本章教材的分析建议各节可分别从几个不同的问题完成教学要求。( 一) . 电能1 . 电,时时刻刻在为我们服务。建议让学生充分讨论,说出他们所知道的电源,并且能说出电源的作用,是把各种其他形式的能转化成电能的装置。要求学生能更多地说出日常生活中见到的各种用电器,并且知道它们是消耗了电能转化成为其他形式的能。2 . 电能的单位及换算关系。知 道 千 瓦 时 & 皿 ) ,度、焦耳简称焦( J) 1 千瓦时=1度1 度= 3 . 6 X 1 0 6 焦,建议帮助学生建立对1 焦耳很小形成具体的感受。例如一个普通的手电筒,通 电 1 秒钟消耗电能约【 焦,一辆电动火车行驶1 分钟消耗的电能约3 义I O 焦。因此焦这么小的单位在实际生活和生产中用起来很不方便,所以要采用较大的单位,度或千瓦时来表示。3 . 电能表。了解电能表的重要参数会读数,并且能计算自己家中1 个月或1 周内消耗了多少电能,能按当地电费标准算出应支付的电费。让学生做“ 动手动脑学物理”中的习题。建议教师给学生布置作业观察自己家中的电能表中间的铝质圆盘,为什么有时转得快,有时慢?家中停电时它不转动吗?( 二) . 电功率1 . 什么是电功率。课文中先让学生从实际中知道灯泡上的u220V25W1 ,中 “ 2 2 0 V ”是额定电压,“ 2 5 W ”是电功率。然后让学生知道电功率的物理意义这是本章的难点之一,突破该难点的最好办法是应用学生已经了解的电能表,教师在课堂上进行演示实验。分别拿 “ 1 5 W ”和 “ / 0 0 W ”的灯泡接在电路上比较电能表铝盘转动的快慢,直观地表示用电器消耗电能的快慢不一样来引入电功率的物理意义是表示用电器消耗电能快慢的物理量。 电功率的单位是瓦特( 卬)千 瓦 ( KW) 1 千瓦= 1 0 0 0 瓦 让学生知道电功率的定义是1 秒内所消耗的电能。公式是尸 = 皿 的变形式W=P f本教材中不是单纯的去套公式进行计算,而是用W = P r 解释了电能的单位“ 千瓦时”的来历而后联系实际计算了下用电器个月内消耗了多少电能。应用控制变量法理解W = P / , 并且让学生做“ 想想议议”体会这一方法的含意。2 .怎样测量电功率。 最好用专业的仪表直接测量。 但是为了使学生具有初步的实验操作技能,在实验室中,常常采用通过用电流表和电压表分别测得电压和电流间接计算得知电功率。理论证明尸= / /。知道电功率的大小,用控制变量法分析:当电流/一定时,功率尸会随电压的变化而,由此引入额定电压和额定功率以及实际功率。又用/= 尸/。计算家庭电路中,用电器所通过的电流对公式P = /U及变形式的应用加深了解。( 三) .测量小灯泡的电功率本节要求学生参与科学探究活动。 让学生知道探究要素和对探究能力的基本要求, 并且要让学生充分阅读课文利讨论制定出探究方案,由于上一章第五节“ 测量小灯泡”学生已经掌握了伏安法测电阻的方法, 因此本节对电流表、电压表和滑动变阻器的使用仅仅是个熟悉的过程在操作上不会有太大的困难。通过本节实验要达到的目的是经历探究过程使学生理解,小灯泡在不同的电压下会有不同的电功率,只有在额定电压下的电功率为额定功率,小灯泡才正常发光。高于或低于额定电压下为实际功率,小灯泡都不能正常发光。通过实验学生对所发生的现象有了更深刻的印象帮助他们很好地理解灯的亮度可以由它的实际功率表ZjS O( 四) .电和热1 .电流的热效应。 建议让学生联系生活实际找出一些由于通电发热的家用电器, 从而知道:电流通过导体时电能要转化成热能这个现象叫做电流的热效应。2 .电流的热效应跟电阻大小的关系。建议对这个问题让学生经历科学探究活动,探究的要求有:提出问题一猜想与假设一设计实验一进行实验一分析与论证一评估一交流。本节中对科学探究能力大致表现为:提出问题:为什么电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热?猜想与假设:电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?假设热跟导体电阻的大小有关,选用电阻大的银铭合金丝和电阻小的铜丝做实验。设计实验:如图7. 4 -2装置串联在电路中。进行实验; 通电一定时间后观察两瓶中温度计的示数,发现电阻大的锲铝合金丝瓶中温度计示数要大于另一瓶中温度计的示数。分析与论证:实验表明; 在电流相同时,电阻越大,产生热量越大论证:;尸= ?. : 尸= / R式子表明,在电流相同时电能转化成热能时的功率跟导体的电阻成正比。所以当通过的电流相等时,电炉丝发热是因为它电阻大,放热多,导线的电阻很小。因此导线几乎不发热。评估; 让学生讨论能否改进探究方案,用其它实验完成探究过程?交流与合作:本实验中必须几位同学合作才能完成,如读温度计的示数,控制电路中的电流等等,培养了学生的合作精神。探究过程完成后建议提出问题:家庭中的电热器和灯泡,电热器没有发出强烈的光芒,但是可以取暧,电灯发出了比较亮的光芒,但人们不用它取暧这是为什么?3 . 电热的利用和防止。对电热的利用教学中应对电热器简单的介绍,能举出生活中常见到的利用电热的例子。另外也可以介绍一些电热、造成不利的一方面,并且采用了哪些措施降温或散热。 教学中应使学生认识任何事物都有两面性, 电热给我们生活带来了方便,也会给人们带来危害。来引导学生辩证的看问题,要求学生做“ 动手动脑学物理” 。( 五) . 电功率和安全用电1 . 家庭电路中的总电流超过安全值会带来危害。课本中对这个问题直接用I= P /U指明,家庭电路中,电压U是一定的,电流I ”与电功率P成正比。因此使电流过大的原因主要是因为电路中的总功率过大而致。2. 保险丝。课文中对保险丝为什么能“ 保险”是用简单的演示实验来完成的,这样可以使学生更有直观的印象:铜丝不能代替保险丝,要求学生做“ 动手动脑学物理” 。第八章电与磁教材分析山东省平度市教研室许洪峰一、教材概述本章教材所涉及的科学内容主要有磁现象、磁场、电流的磁场、电磁铁及其应用、磁场对电流的作用及应用、电磁感应及应用等, 这些内容既是构成电磁学的基础,同时也是学生学习下一章“ 信息的传递”的重要基础。对于磁现象,学生在小学自然课中已有接触,且他们的感性体验也较丰富,学习起来不困难。但磁场的存在、用磁感线描述磁场、磁场对电流的作用、电磁感应等是全新的内容,这些内容对学生抽象思维能力的要求比较高, 因此是学习的难点。 磁场既是本章内容的核心,同时又是贯穿本章内容的主要线索;电流的磁场、电磁感应不仅揭示了电和磁的联系,而且在现实中具有重要应用,它们是科学内容教学的重点。电磁铁、电磁继电器、扬声器、电动机、发电机是本章内容的应用,动物罗盘、磁悬浮列车、 话筒、 磁记录等是本章内容的扩展, 它们都体现了物理知识的科学技术和社会价值,是对学生进行STS教育、激发兴趣、拓宽学生视野的重要素材。本章教材中探究的内容比较多,从磁现象、电流磁效应、电磁感应、磁场对通电导线的作用、磁场的存在的认识到磁现象、电流的磁场、电磁感应、磁场对电流的作用的规律的发现,涵盖每一部分内容。不同内容探究的方式亦不相同,主要分两类,一类是现象、规律的探究,另一类是装置、方法的探究。让学生经历这些探究的过程,不仅对加深学生认识有重要意义,而且对培养他们的物理思想、物理思维方法、科学探究意识也有重要作用。因此,探究也是本章教学的重点。在磁现象的发现和利用上, 我国古代曾有过杰出的贡献, 是对学生进行中华民族文化和爱国主义教育的重要素材。本章中的所有科学内容几乎都是建立在直接经验的基础上的, 体现了直接经验的作用和价值,也体现了物理以实验为基础的特点,这是本章教材的一个突出的特点。二、教材简析章首图文及阅读指导本章章首的“ 极光” 照片和童话般的文字介绍,首先把学生带入了一个奇妙的电磁世界里,可以激发起学生学习电磁知识的兴趣。 阅读指导”以问题的形式列出了本章所要学习的主要知识, 为学生的学习做了必要的提示, 便于学生在学习之前就对这一章有个概括的了解。( )磁场教材首先介绍我国四大发明之一的指南针, 目的在于让学生感受到磁现象就在我们身边的同时,激发他们的民族自豪感和爱国的热情,也体现与历史学科整合的新课程理念。由于这些史料学生已经从小学自然、社会课上以及有关的课外读物中有所了解,因此,介绍时配合以图片,强调语言情感化是必要的。对磁现象,教材所用的篇幅较小,原因是学生在小学自然课中已经学过,他们的体验也较丰富。 教材安排这部分内容的目的在于为学习磁场知识做准备。 教学中可以采取组织学生边实验边回忆或边回忆边实验的方式进行。磁场的存在的教学, 可以采取转换的方法, 让学生通过磁体之间相互作用的一些外在表现而认识到磁体的周围存在着磁场,从中也渗透 种研究物理问题的重要思想一一看不道、摸不着的物质可以通过它的一些外在表现来认识它、研究它。磁场方向教学的重点是让学生确认磁场是有方向的以及磁场方向的特点, 因此, 教学的关键是用小磁针做好实验。为提高实验的可见度,可将演示实验改为学生实验,也可以将演示实验用投影仪等进行放大。磁感线的教学, 有两个层次: 1、 为什么要引入磁感线? 2、 磁感线是怎样描述磁场的( 方向和分布)?第一个层次教学的关键是做好铁屑分布实验( 演示或分组) ,让学生认识到用带方向的曲线能够描述磁场的方向。第二个层次的教学可以引导学生通过观察图8. 1 - 7 来进行。“ 地磁场”一部分中,地磁场的存在可以从指南针指示南北这一事实中得到确认。 地磁场的分布和磁偏角问题可以通过活动图片来讲解。在 “ 磁化” 一部分中教材安排了 “ 磁化钢针”的探究活动,教学中可以放开让学生尝试,并要让学生了解磁化的两面性。“ 动手动脑学物理”中的第四个活动,对使学生进一步认识磁的作用和培养他们的创造能力有重要意义,应有意识安排。“ 科学世界”介 绍 的 “ 动物罗盘” ,把物理知识与生物知识整合起来,其中最后一段对激发学生探究的欲望有重要作用,教学中应注意此材料的运用。( 二) 电生磁本节教材中,电流的磁效应揭示了电磁联系的一个方面:磁能生电,它是学习后两部分内容的基础;探究通电螺线管的磁场的特点,是本节内容的核心部分,是教学的重点;研究带铁心的螺线管的磁场的有无和强弱的问题, 是上一部分内容的拓展和延伸,同时又是学习下一节的基础。教材开头部分首先提出了电现象和磁现象之间有无关系的问题,紧接着介绍了人们发现电和磁联系的大体历程, 这样安排意在激发起学生探索电和磁之间联系的兴趣, 并对学生进行物理学史的教育。 实际教学中, 电和磁之间有无联系这一问题也可以引导学生用比较的方法, 在发现电和磁的现象和某些规律有共性之处的基础上提出, 这样做可以培养学生善于发现问题的意识和习惯。“ 电流的磁效应” ,教材是在演示实验的基础上通过观察来发现的,实际教学中也可以将演示实验改为学生的分组探索性实验, 让学生亲身经历奥斯特当年的实验, 体验发现的乐趣,激发探究的兴趣。“ 通电螺线管的磁场”中,对通电螺线管的磁场特点,教材安排为“ 探究” 。其中的探究点有两个,一是磁场的分布,二是螺线管的极性。在第二个问题的探究中,学生在概括和运用通电螺线管的极性与电流方向之间的关系时. , 很难想象到螺线管缠绕的方向( 实为电流的方向)与极性之间有个怎样的关系, 这个问题可以通过让学生亲自绕制螺线管来解决。教材上图8.26 中的两幅漫画和旁边富有童趣的文字,告诉了学生两种判断方法,应引导学生模仿找到自己的判断方法。“ 电磁铁”中,教材安排了 “ 研究电磁铁”的探究活动,其中,让学生制作电磁铁意在增加学生的动手机会。 研究影响电磁铁磁性强弱的因素探究过程比较完整, 教学的关键在于引导学生设计好探究的方案,包括怎样判断磁性的强弱,怎样改变电流的强弱,怎样对不同圈数的电磁铁进行比较等。电磁铁的应用,教材列举了部分应用实例,实际教学中可以通过一些图片资料,让学生对电磁铁的应用有更多的了解。“ 动手动脑学物理”中的第一个问题和生物知识联系起来,有利于培养学生的类比想象能力,这个材料应利用好。( 三) 电磁继电器扬声器学习本节内容的意义在于让学生了解这两种装置的构造和原理的过程中, 了解它们在现实生活中的作用和它们对人们生活的影响,同时也拓展学生的知识面,是属于“ 物理走向社会”的内容。电磁继电器和扬声器均是电磁铁的具体应用,是上节内容的继续和延伸。引导学生通过对挂图、模型、实物电路的观察、分析,安排学生动手实践,是本节教学成功与否的关键。电磁继电器一部分, 教材是通过一个用弱电流控制大电流的事实引出电磁继电器的,目的在于首先让学生认识电磁继电器在生产和生活中的作用和意义,以引起学生学习的重视。电磁继电器的结构和工作原理用结构图和实物图做以介绍, 让学生先有个理论上的认识。 而“ 想想做做” ,则是让学生亲自实践一下,以加深对电磁继电器作用和原理的认识。其中让学生阅读说明书的意义在于让学生学会看说明书的同时拓宽其知识面。 电磁继电器教学的关键是组织好学生的“ 想想做做” 。扬声器的教学可以借助于挂图和实物,使学生对扬声器构造和原理有一个大概的了解。( 四) 电动机本节教材中, 磁场对通电导线和通电线圈的作用是学习电动机的基础, 是科学内容教学的重点。 电动机是磁场对电流作用知识的一个重要应用, 学习它的意义在于让学生了解磁场对电流的作用知识在在现代社会中的应用价值。 本节教材安排的科学探究的内容是如何“ 让线圈转起来” ,学生在探究过程中,可以体验到电动机的制作过程和工作原理,这也是本节教学的一个重点。磁场对通电直导线的作用一部分,教材是通过演示实验进行的,着重研究两个问题:一是磁场对通电直导线能否产生作用, 二是作用的方向什么有关。 为增强学生的感性体验和探究性,教学中也可以将演示实验改为分组的探索性实验。探 究 “ 让线圈转起来” ,教材对如何制作电动机模型和如何让线圈转动起来做了详细地说明,为避免学生机械地操作, 教学中应增加点探究性, 如,让学生探究下:线圈、 支架、磁铁等如何装配起来,怎样才能使线圈不停地转起来等。电动机的基本构造一部分,重在让学生了解电动机的基本组成、还向器的作用等,教学中应运用好实物或挂图,并做好演示。“ 生活中的电动机”的教学中应从应用、优越性等方面让学生体会电动机在现代生产生活中的价值的同时,引导学生关注环境问题。鉴于电动机有着广泛的应用, 为使学生进一步了解电动机在生产和生活中的的价值, 学习本节后,可以结合“ 动手动脑学物理”中的第二个问题安排一次社会调查实践活动。( 五)磁生电本节教材中,电磁感应现象进一步揭示了电和磁之间的联系,它是学习发电机的基础,因而是科学内容教学的重点。组织好“ 什么情况下磁可以生电”的探究活动是搞好这部分内容教学的关键,也是教学的重点。发电机是电磁感应现象的一个重要应用, 运用好挂图和组织好学生的“ 想想做做”是使学生了解发电机构造、原理的重要保证。本节在开头介绍了磁生电的发现史, 并用一定的篇幅介绍了法拉第的生平事迹, 同时也介绍了发电机在生产和生活中的应用, 这样安排的目的在于使学生了解磁生电的发现过程和发电机的应用价值,让学生学习科学家的探究精神和高尚品质。对 “ 什么情况下磁能生电” ,教材安排为“ 探究” ,意在让学生经历电磁感应现象的发现过程,体验发现的乐趣。这种探究带有明显的尝试性,教学中应做好对尝试的途径的引导。对电磁感应的定义和产生感应电流的条件,教材并没有给出,但用形象化的语言做了提示,目的是让学生自一来发现和总结, 培养学生的概括归纳的能力。 教学中可不必过分追求概念的严密性。发电机部分,让学生了解发电机是怎样发电的( 包括原理)以及交流发电机发出的电流的特点是教学的重点,教学的关键是用手摇发电机做好发电机发电演示,用好挂图。教材还简单介绍了交流电、频率等概念,原因在于这些概念已经成为人们的常用词汇,学生学习物理后应该知道。本节中的“ 想想做做” ,由于受模型手摇发电机数量的限制,可以采取师生讨论、教师演示的办法进行。实际中的发电机学生较难见到,用实物挂图讲可以解决这一问题。本节安排的S T S 的内容是“ 磁记录” ,磁记录的内容与学生的生活有密切的联系,学生学习这个内容既有必要又有兴趣,可作为一个课题安排学生开展一次研究性学习活动。第九章“ 信息的传递”教材分析青 岛 市 城 阳 区 教 研 室 陈 淑 芹一、本章教材的特点“ 信息的传递”这一章所讲的知识大部分是高科技成果,限于学生的知识层次无法对原理内容做深层次的探究,因此教材中的知识技能目标层次较低,而应用内容较多,旨在突出对高科技的成果轻原理重应用,这本身体现了 “ 教材本身不过分强调学科的理论逻辑特点”,也体现了 课程标准中体验性目标的要求。这一章是在前面学习了电学有关知识和第八章“ 电和磁”的基础上,来了解现代生活和工作中信息的传递,通过学习,使学生了解:电磁波是怎样产生和传播的?电磁波有那些应用?电磁波对人类生活和社会的发展有那些影响?本章内容最突出的特点是:与学生的学习生活以及社会的发展息息相关,真实体现了新 课程标准 “ 从生活走向物理,从物理走向社会”的理念。编者的意图是:通过这一章的学习使学生知道每天都在使用的电话是怎样工作的, 电话交换机的作用是什么?光是电磁波,电磁波的波长、频率和传播速度之间有什么关系,了解无线电广播和电视广播的工作过程,移动电话又是如何工作的?中继站的作用,卫星通信的原因,光纤的应用以及什么是网络通信? 本章的图片( 图9 . 1 - 6 、 图9 . 2 - 5 、图9 . 3 - 5 、图9 . 4 - 2 、图9 . 4 - 3 、图9 . 4 - 4 、图9 . 4 - 5 、图9 . 4 - 7 等)和选用的材料(“ 科学世界”中的微波炉和激光的应用, “ 动手动脑学物理”中 “ 隐形飞机”和对电视机、录像机、V C D 机的观察, “ S T S ”中电视给我们带来了什么、我国光缆通信的发展) 都反映了最新科技成果,通过学习不仅应使学生学到基本的知识、开阔眼界、 拓宽知识面, 更重要的是, 通过学习使学生认识物理与生活、 与科学技术的密切关系,使学生养成崇尚科学、反对迷信的科学态度。让师生共同感受到时代的脉搏,体验知识的作用,保持积极向上的精神状态。二、本章课程目标及其理解( -)知识与技能目标本章的知识与技能目标可以分为两个, 是知道电磁波。包括:电磁波的产生、传播速度、波长和频率之间的关系,二是了解电磁波的应用及对人类生活和社会发展的影响。包括:了解微波炉的原理,了解移动通信中基地台的作用,了解数字信息和模拟信息的基本区别,了解光缆通信和卫星通信。这两部分内容全是了解层次的目标,因此课程标准中对知识技能的要求较低。另外课程标准中对第一节现代顺风耳电话中的内容没有作目标上的要求, 通过学习仍要使学生了解电话是怎样工作的,电话交换机的用处是什么。( 二)体验性要求目标1、经历:( 1 )调查电话的结构、发展历史、使用说明书,( 2 )体验微波炉、收音机、电视机、V C D机、移动电话的应用。在调查和体验的基础上,发现一些问题并提出问题。2、反应:关注信息技术在生活中的应用,以及信息的发展状况;乐于走进生活走向社会调查探究;敢于对未来信息传递的前景进行大胆、合理的设想。3、领悟:对知识的渴求,探究科学的精神,感受时代的脉搏,应用知识的欲望。( 三)本章教学的重点和难点1、重点:移动电话、微波炉、广播和电视、录像机、V C D机等等,作为生活和工作的工具, 它们能工作都离不开电磁波, 电磁波的应用对人类生活和社会发展产生了深远的影响,因此这是本章的重点内容。对于探究性活动:调查电磁波在现代社会中的广泛应用,除了引导学生阅读教材外,重点应放在课后,让学生通过电视、电脑、报刊、书籍、音像、事实、观察、实验、调查、访问等不同的途径和手段收集各种形式的信息,并采取调查研究、讨论交流、归纳评价等方式进行学习,发展学生多方面获取信息的能力。2、难点:电磁波到底是什么?学生往往感到迷惑,因此电磁波是怎样产生的?是本章的难点内容。教材采取浅显的实验,渗透的方式使学生有所了解,改变了旧教材中用很大篇幅,通过类比水波讲到频率、波长、传播速度,而对于这个当代学生皆知,但又不能深入研究的问题,采取浅入浅出的处理方法最好, 这本身体现了“ 教材本身不过分强调学科的逻辑特点”,基于物理学科中“ 学以致用”的特点,注重从认识规律和探究的方便出发,设计教材的结构,突出电磁波的应用。( 四)对教材的灵活处理本章教材给了教师和学生更为广阔的想象空间和发展空间, 教师要充分把握教材内容,恰倒好处的进行精选,精讲,点到为止。从教科书中的四节内容来看,有些内容属于 课程标准中要求的内容,有些内容不属于 课程标准中要求的内容,对于这些内容教师可以根据当地的实际情况,自主处理教材,尽情选择发挥和拓展。象电话的工作原理、无线电广播信号的发射和接受、电视信号的发射和接受以及光纤通信等内容, 教师完全不必担心学生理解不了怎么办, 课程标准实际是把这些内容作为培养学生兴趣和能力的载体,以达到对学生自主学习,愿意调查研究,大胆设想、勇于创新等能力的培养。由于课堂时间有限,教师不可能将大量的信息在教学时间内教给学生, 有些内容教师可以结合本地实际以“ 小课题”的形式放手学生,让他们到家庭和社会中进行调查研究。教师要充分利用好本章教材,通过社会调查、信息搜集等方式,培养学生处理信息的能力、交流能力等等;通过学生找不足和问题,对未来进行设想,培养学生想象能力、猜想能力;调动起学生对知识的渴求,应用知识的欲望,蠢蠢欲动的实践欲,即真正达到了本章教材的目的。三、各自然节教学建议( 一)、第一节 现代顺风耳电话 课程标准中 对 “ 第一节 现代顺风耳电 话 ”中的内容没有作目标上的要求,但是在学生完成了一年的探究性学习后, 应该增加一个探究活动: 开展社会调查电话。这节内容一开始通过“ 想想议议”古代人、近代人、现代人各用什么方法传递信息?调起了学生的“ 胃口”,有了一种迫不及待想了解的欲望,在这种欲望的基础上,教师可以增加一个探究,课前调查:1、电话的发展历史2、电话的基本结构3、电话传递声音的原理4、电话的种类和作用5、到商店观察电话使用说明书了解不知道的功能6、体验:讨论P7 6中 的 “ 想想议议”体验电话交换机的作用这项调查最好在课前一星期布置给学生,将学生分成六个组,每组至少选二到三个感兴趣的课题进行社会调查。教师宣布调查途径和调查要求:查资料和信息;向正在从事这项工作的人请教;观察家里的电话;到商店向售货员了解等等途径不限。调查结果要以调查报告的形式写出来,课堂上各组进行交流展示和评价。对于本节的知识点“ 电话的基本组成” ; “ 电话传递声音的原理” ; “ 电话交换机的发展和作用” ;“ 模拟通信和数字通信” ;要求在课堂交流中“ 点到为止” ,不作深层次的分析。本 节 课 的 “ 动手动脑学物理”中的第2、3、4题均为体验性题目,只要求学生做一做,不必深究其意,达 到 “ 无须言传,只求会意”的教学境界即可。( 二)、第二节 电磁波的海洋我们生活在电磁波的海洋里,收音机、电视机、移动电话等等都是靠电磁波来传递信息的。 学生肯定会提出问题:电磁波是什么?它是怎样产生的?本节内容的关键是做好两个演示实验,类比水波、声波师生共同讨论总结出:导线与正极摩擦f产生变化的电流一在空间激起电磁波。通过真空中的寻呼机能收到信号,总结出电磁波与声波不同,能在真空中传播。 “ 科学世界”介绍的是微波炉,条件好的学校可以将微波炉带到课堂,观察其优点,同时引导学生找缺点,提出改进设想,使学生思维发散。本 节 的 “ 动手动脑学物理”中的第2、4题主要是为了培养学生应用知识的能力和实践能力, 第3题是为了培养学生搜集信息和处理信息的能力,教师及家长应加以指导。本节的课后作业应是一次探究:调查电磁波的应用。这次探究的目之- - 的是为下面两节内容做准备。( 三 )、第三节 广播 电视和移动通信本节是电磁波的应用,在上节探究结果汇报的基础上,有条件的学校可利用多媒体,没有条件的学校也可以利用挂图对无线电广播的工作过程、 电视广播的工作过程及移动电话的工作过程和特点做简单的分析, 鼓励学生找出移动电话的缺点或者是希望点, 讨论、 设想,提出改进方案。对 于 “ 科学世界”中介 绍 的 音 频 、视频、射 频 和 频 道 ,“ S T S ” 电视给我们带来了 什 么 ,可采取完全让学生自学的方法,对电视为我们带来了什么,学生的感想肯定很多,可写一篇议论文,发表自己的感想,并进行交流,展开讨论,引导学生正确处理看电视、玩电脑和学习之间的关系。逐渐渗透情感态度与价值观目标,使这一目标逐步得以实现。( 四)、第四节 越来越宽的信息之路本节内容主要介绍了微波通信为什么需要中继站?为什么要用卫星通信?光纤为什么能传递大量信息?什么是网络通信?教材通过多副生动的彩色图片,引起学生对知识的兴趣,通过学习使学生认识物理与生活与科学技术的密切关系,使学生养成崇尚科学、反对迷信的科学态度。本节教学可以分成两步:第一步是让学生通过电视、电脑、报刊、书籍、音像、调查、访问等途径,课外搜集有关卫星通信、网络通信、激光应用的报道,以备课堂交流。第二步是 教 材 内 容 ( 包 括“ S T S ” 我国光缆通信的发展和“ 科学世界” 激光的应用)均可采取自学讨论的方法进行教学。同时交流学生搜集的相关信息,展开讨论。这里教师要准备好发散性问题,例: “ 你设想一下将来的信息将如何更好的传递? ” ; “ 为将来的信息传递提出你的设想? ” ; “ 不学科学知识、不宣传学科学知识有什么危害? ” ; “ 激光对人类有那些贡献? ”等等,只要教师充分抓住本节内容向学生进行科普宣传,注意对学生进行科学态度的培养、情感态度的培养,增强学生用科学改变生活和社会的信心,逐步建立起学好知识,为人类美好的将来服务的意识即达到了 课程标准的目标。第十章多彩的物质世界教材分析青岛市城阳十二中 袁 强 纪 玉 宗新课程标准教材第十章多彩的物质世界的出发点是物质的客观性, 世界是物质的, 物质是第一位的,立足点是物质的多彩性、丰富性,在教授本章教材时,教师首先应有博大的胸怀,包罗这浩潮的宇宙,用睿智的头脑、深邃的眼光,带领学生来研究认识这丰富多彩的物质世界。一、 课程内容简介:这一章是初中力学部分的第一章,以探索无限的宇宙开始, 直至奥妙的微观粒子世界的研究。载体凸观的先进研究方法层出不穷,优秀的科学成果纷呈眼前,给学生的人生带来五彩斑斓的遐想,通过对我们现实生活的接触,会发现物理是那么的有趣,学习物理知识的欲望倍增,教师通过本章的教学体会将更加深刻。载体内容至少包括有:( 1 )多彩的物质世界: 物质的宇宙性,微观粒子的物质性:( 2 )质量:单位、天平、天平测质量;( 3 )密度:定义、公式、单位、密度表;( 4 )测密度:量筒的使用,测固体密度、测液体密度等知识,与现行教材相比,增加了多彩的物质世界,把这些内容放在一起, 使学生对知识的掌握具有一定的系统性和规律性: 从对茫茫宇宙的探索,到对微观粒子、分子、原子、原子核、电子等的认识过渡到探究我们日常生活中,看的见、摸的着,固、液、气各种状态的物质的特性一密度,并且利用密度的知识为我们生产生活服务,教材这样处理:即突出理论联系实际的特点,又体现了新的课程标准的科学探究理念和从自然从生活走向物理从物理走向社会的发展理念。二、 本章课程目标和现行教材目标及分析 、本章课程目标1 :知识技能目标:认识质量的概念,会测量固体和液体的质量。 熟识生活中常见的物体的质量,能说出生活中常用、常见的物品大约是几千克、几克等。 会调节和使用实验室中测质量的工具一 天平;调查和了解生活中台秤、杆秤、电子秤等质量称量工具的使用情况。 、通过实验理解密度的概念、尝试用密度的知识解决简单的问题,能解释生活中一些与密度有关的物理现象。 探究并理解密度的概念。 会查密度表。能用密度的有关知识解决和判断,日常生活中常见的与密度有关的物理现象和问题。会用量筒和天平测固体和液体的密度。、知道物质是由分子和原子组成。、 了解原子的模型, 了解人类探索微观世界的历程,知道这种探索将不断深入。、大致了解人类探索太阳系和宇宙的历程,并知道人类对宇宙的探索将不断深入。(6)、对物质世界从微观到宏观有大致的了解。2、过程和方法目标:、经历天平的使用、测固体和液体密度的探究过程。、学习利用不同渠道,收集信息的方法,并有对信息的有效性作出判断的意识。、学习从物理现象和实验中,归纳简单的科学规律,尝试用已知的规律去解释具体问题,具有初步的分析概括能力。、具有评估和反思的意识。3、情感态度与价值观目标:、领略自然现象中的美妙与和谐,对大自然有亲近、热爱和谐相处的情感。、有求知欲,培养将科学技术应用于人类日常生活和社会实践的意识。(3)、 培养学生主动与人合作的精神,使学生认识到合作与交流的重要性。、培养学生将科学服务于人类的意识,使其具有振兴中华的使命感。、现行教材目标:、知道质量的单位。、会调节天平的平衡螺母。、会使用游码。、会使用天平称质量。、理解密度的概念。(6)、会查密度表。(7)、知道水的密度。、会用量筒测体积。、会用量筒和天平测固体和液体的密度。、教材分析:对照新课程标准和现行大纲的要求,我们可以发现有以下的不同:1、增加了宇宙是物质的,物质的微观结构及物质固、液、气状态性质,这样做学生对物质特性的认识更加条理化,形成的知识结构更加合理化。2、对知识目标的总体要求有所降低,但能力目标和意识目标要求有较大的提高,主要表现在以下几列: 对质量由原来的知道改为认识质量, 但明确的提出了会测固体和液体的质量, 这样做的目的旨在初步淡化概念教学的僵化性。对学生的操作能力,参入过程和方法及相互协作精神的要求明显提高。 现行教材大纲要求理解密度,要求比较的笼统,而新的课程标准明确提出了通过实验理解密度概念, 这样通过亲自动手参入探究凸显教育理念的转化, 使学生由被动的对知识的传承和积累向知识探究转化, 从而使学生能自由的获取知识,培养了学生科学的探究能力和尊重科学, 实事求是的科学态度。 新的课程标准比现行教材大纲, 增加了尝试用密度的知识来解决简单的问题, 能解释生活中的一些与密度有关的物理现象,这样要求体现了新课程标准, 物理课程应贴近学生生活经验的特点,符合学生的认知规律,激发并保持学生的学习兴趣,通过不断的探索物理现象,揭示其中的物理规律,并将其应用于生活实际, 培养了学生终生探索的乐趣良好的思维习惯, 提高了学生初步的科学实践能力,贯彻了从生活走向物理、从自然走向物理、从物理走向社会的新的教学理念。增加了了解物质属性对科技影响的要求, 增强了学生处理信息和收集信息的能力, 这是学生自主学习所必需的能力,同时进一步的加强科学、技术、社 会 ( S T S )观念的渗透。三、 教材重点和难点密度是物质的特性, 不同的物质密度不同, 不同性质的物质在生产生活所起的作用不同。密度是本章教材中学生进行探究的中心内容, 是学生自主学习重点, 因此密度是本教学的重点,测液体和固体的密度是综合天平的使用、量筒的使用、密度的知识等内容,它既是检验学生前述知识自主学习标准, 也是学生探究活动的另一重要内容, 因此是本章教学的另一个重点。而原子的结构模型,看不见摸不着,教师即无法讲透彻,又要根据学生的理解能力和知识基础,构画出原子结构的模型,所以教师难教,学生又难理解的内容,它应是本章的难点。四、 本章教材内容特点分析1 .本章增加了多彩的物质世界一节,使知识结构更趋合理,教材紧紧围绕着物质这个主线展开,从探索奥妙的宇宙开始, 沿着如下的顺序:宇宙一星系一太阳系一地球一物体一分子f原子一原子核f电子,把知识展显在眼前。对无限的宇宙、教材出示二幅图画,学生观后,宇宙是如何诞生的?宇宙到底有多大?认识宇宙、探索宇宙的激性自然而生,对于微观粒子世界, 教材采取模型的方法向同学们展示了精细的微观结构, 增强了学生研究认识微观世界的兴趣。 教材重要的抓住物体生产生活中常见的各种状态的物质进行了研究, 对物质的特性之- - - - - - 密度,首先进行科学的探究,然后介绍它在生产生活中的应用,进行固体液体密度的测量,使得对物质特性的研究能层层深入,学生对知识的认识非常深刻,这样安排符合学生认知特点。2 . 体现从自然生活走向物理从物理走向社会的课程理念。 本章教材, 从热点的自然科学现象,最常见、最普通的生活中物理现象作为切入点,创设许多富有激励性的问题情景来激发学生的探索兴趣,使学生在向往探究的激情之中,发现和提出具有创造性的问题,并养成良好的思维品质, 如教材第一节开始, 用二幅宇宙星空的图片激起学生们宇宙到底是怎样的,太空深处是什么的求知欲望, 自然而然的把对自然科学现象的疑惑转化为对物理知识学习的渴求,从日常生活中最常见的玻璃杯和玻璃杯破碎现象,逐步拓展出碎玻璃片,小碎玻璃片点燃学生抽象思维的火花,想象直至分子,创设这样的贴近生活的问题情景学生倍感亲切,很容易从常见的生活现象傲游到物理知识的海洋之中。 物理学是一门自然科学, 它也是一门应用科学人们对物理知识的研究, 都是以促进科学技术的提高, 人类社会的发展为根本目的,将先进科学技术应用于人们的日常生产和生活中使物理知识服务于人类社会。 教材中有许多处内容做这样的安排,体现从物理走向社会的理念,如第一节用射电望远镜,探索研究星际空间;钠米技术在生产生活中的应用;用天平、台称、电子称等工具测质量,用学过的密度知识来签别不同物质硬币是否之铝制的; 澡盆能盛多少水; 常见塑料桶盛水或汽油的多少;根据物质的不同性质( 熔点、密度、导热性、导热性)使它们更有利的为我们生产生活服务。教材中这些内容编写较多,都在体现从自然走向物理、物理走向社会的科学理念,我们教师在教学中要把握这个科学的观点, 平日注意观察生活、自然与物理的联系和物理知识对促进人类社会进步的成果, 积累大量可供编写的事例, 营造教学过程中和谐亲切的教学氛围。3 .体现学科渗透,关心科技发展的理念。教材比较突出的体现学科渗透和关心科技发展的教育观念, 我们知道物理教学不是只把物理知识传承给学生, 更重要的是让学生知道这些知识对社会产生的影响和意义,把学生培养成为具有创新思维和创造能力的人,为此,新课程标准教材拓宽了物理教学的知识面、 加强了学科间的渗透、 关心科学技术发展的有关要求,教材中有关学科间的渗透,并不是把物理知识、化学知识、生物知识、天文知识在内容上简单的组合和重叠,在形式上简单的延伸,而是把物理知识、化学知识、生物知识、天文知识、人文精神等有机的结合起来做有效的渗透,使渗透有时是显性的,有时是隐性的。教师在本章内容的教学中,一定要做反复的考虑和研究,特别是学科方法的渗透往往是隐性的要引起我们的足够重视, 例如:教材中宇宙的研究包括: 天文学、 射电天文学( 射电雷达)天体物理学它们有机结合在一起,就组成了研究宇宙的前沿热点;像分子、原子等的研究与化学知识的有机结合, 物体长度大小与教学中的科学记数法的结合, 密度定义的同比方法等等,都是学科渗透的例证。前面已经说过先进的科学技术对促进社会的发展,有着一定的积极作用, 为使学生对科学技术的发展的关心和重视, 教材中透视着许多有可持续发展特性的实例,诱导学生对科学技术关心,如:有关航天飞机和宇宙飞船知识与插图;物质的微观结构是否可分性的疑问, 纳米技术的许多应用事例, 根据密度的知识判断涉及各种金属在不同的领域中的合理应用等,这些事例都能明显的引起学生的关注和重视。质量的有关性质,新课程标教材没有象现行教材那样通过例子强调物质的质量不随位置、状态、温度、形状的改变而变化,而是给学生留有引起疑问和发现的空间,让他们通过图书资料访谈等手段,了解最新科学知识和技术的发展。4 . 新教材突出体现了科学探究,提倡学习方式的多样化的理念。科学的探究比验证性实验,更能使学生的动手能力和动脑能力得到进一步的提高,对培养学生创新思维,创造能力起着至关重要的作用, 本章新课标教材设置二个完整的科学探究: 同种物质的质量和体积的关系; 测量液体和固体的密度, 这二个探究是在学生自学探究天平和量筒使用的基础上完成的, 学生通过一年的科学探究学习, 对探究的诸要素已基木掌握, 程序思维基本形成,创造思维和动手操作能力、观察能力、分析能力,有着较大提高的基础上,教师可以放手让学生完成探究过程,但是教师要想方设法创设具有激发性的问题情景,以问题为线索,力求实验与思维有机结合, 层层递进使学生始终处于积极参入的状态之中, 在学生进行探究的过程中, 教师教学的着力点不要只重知识传授和结论的正确性上, 而更重要的是探究知识的过程, 使学生通过对知识的探究过程, 学习科学的方法, 培养科学的态度, 从而提高创造能力,对天平和量筒的教学可采用自学式探究让学生通过讨论调查, 搜集资料访谈等多种方式在轻松自由的学习环境中完成学习任务。五、 教学的几点建议1、 跟本章教学内容有关的最新科学技术信息有:神州2 号宇宙飞船有关资料,模似载人登月实验飞行4 次;中微子研究对宇宙探索研究的意义,及因研究中微子而获诺贝于物理奖的日本科学家;纳米新科学技术的最新应用,第十四釜山运动会升起的纳米国旗2、关于天平的使用天平是比较精密的测量仪器,使用时要教育学生注意对天平的维护,在放手让学生使用天平时,首先说明不使天平损坏的要求。教学中天平的需求量大,可给同班级中分发不同规格种类天平,便于学生分析比较天平的调节和使用。实际测量中对无法调节平衡的天平取要灵活处理,可采取a、利用游码调节方法,但最后称量时,应减前面调节平衡时的游码对应数值;b:盘中加小物体法等。3、 于密度的测量学生进行测量液体密度的实验时,由于天平量筒的规格不同,空烧杯的质量已超过天平的最大称量,这时可以用称量量筒的方法来完成, 探究任务,具体操作如下:a、称出量筒和液体的总质量m l记下液面到达的刻度v l ; b、把量筒中的液体倒入烧杯中一部分,量筒中剩余液体质量m 2到达的刻度v 2 ; c :算出倒入烧杯中液体的质量体积v = v l - v 2 d :根据P = m / v求出液体的密度4、 探究教学引入竞争机制学生探究过程中,可划分2 - 4人一小组,以小组为单位比较谁做的快,做的好,做的准,做的简单,最后评出优胜小组若干, 这样更能充分发挥团结协作精神,使学生的探究始终处于激奋之中。第十一章 运动和力教材分析山东省青岛胶南市教研室刘振亮本章内容共有三大部分:运动、力、运动和力的关系。这些内容非常切近学生生活,却又和学生的生活经验矛盾重重, 特别是力和运动的关系这部分内容, 是力学所要解决的中心课题,也是物理学的基础,对学生掌握知识,提高能力,形成批判价值观是非常重要的。本文力图从纵横两个视角、分教材特色和教学建议两个方面对本章内容做如下阐述。一、 教材特色1、探究课题开放,交流空间广阔.在 全日制义务教育物理课程标准( 实验稿) 中明确指出: “ 科学探究既是学生的学习目标,又是重要的教学方式” ,教科书的“ 内容选择应该有利于促进探究活动的开展” ,本章的内容选择及编排精确地体现了这一精神。例如,探 究 “ 摩擦力对物体运动的影响”这部分内容, 按照了解历史提出问题设计实验科学探究得出结论一一引发猜想这一科学的思维程序,引导学生通过质疑、感知、体验、操作、观察等方式将科学知识与学生的经验结合起来,构建对惯性的理解和认识,使学生在学习科学知识的同时提高探究能力,“ 科学探究” 作为学习目标就这样在潜移默化中发挥着作用。 教科书中除了像这样严谨的探究课题外,还安排了大量的无确定答案的开放性探究课题,为学生的课外学习,同学之间的交流提供了广阔的思维空间。2、重视学生体验,贴近学生生活。物理知识、 思想和方法必须由学生在现实的物理实验活动中理解和发展, 而不是单纯依靠教师的讲解能实现的。本章内容的编写大量采用实验操作、自主探究、科学猜想、合作交流等活动方式,尤其重视学生的生活经验, “ 不过分强调学科的体系和知识的严密性” ,对所有物理知识和物理方法的陈述都力求从学生的生活实际出发,向学生提供了现实、有趣、前沿、 富有挑战性的学习素材, 以他们熟悉或感兴趣的问题引人学习主题, 从学生熟知的事例、体验开始,为学生准备足够多的感性材料,让学生在体验中理解,在理解中掌握,在掌握中应用。如:从运动的描述开始就为学生提供远近不同、快慢各异的运动物体及相关问题;对参照物的介绍是通过对学生乘车时产生的错觉开始的, 让学生体验到选取不同的参照物对同一物体的描述可能是不同的, 拉近了物理和学生生活的距离, 让学生在构建物理概念的同时体会物理与现实生活的联系。3、形式生动活泼,信息传递畅通.在信息社会中,一方面,信息资源不断更新,不断扩容;另一方面,冗杂信息也随之增多,日益泛滥。因此提高学生分析信息和处理信息的能力,使学生能够更好地驾驭信息、利用信息就显得尤其重要。特别是引导学生学会观察各种事物、观察社会、观察自然,让学生更宜接地获取生动具体的信息,就显得非常必要。教材中引人了大量的真实的图片、数据和一些学生喜闻乐见的卡通形象,并提供了众多富有物理含义的问题,像浩瀚的宇宙、雄伟的喜马拉雅山、宁静的田野、飞驰的火车、生动的现代体育竞技项目等等都给学生以耳目一- 新的感觉。教科书中所有这些第一手材料的载入,能充分调动学生的多种感官,直接获取各种生动具体的信息,使学生获取信息的渠道畅通, 对提高学生收集信息能力、处理信息能力有很大裨益。4、发展空间广阔,充满时代气息。为学生提供探索、交流的时间和空间。教科书在提供学习素材的基础上,依据学生已有的认识背景和活动经验,提供了大量的操作、思考与交流的机会。如:“ 想想议议” 、“ 动手动脑学物理” 、 “ 科学世界”等栏目的设置,使学生在学到科学知识、体验领悟科学方法的同时逐步树立科学的价值观,章后的“ 我还想知道”小栏目,以问题的形式出现,非常有利于学生提出问题的能力的培养,并为学生进一步认识广阔、绚丽的物理世界做好伏笔,同时也可满足不同学生发展的需求,极具发展性。教材还将现代科学技术新成就渗透其中,体现了从社会走向物理的思想。如宇航员的太空漫步,飞机的空中加油,高速摄影,安全气囊等等都充满了时代气息。二、 教学建议- - -运动的描述这是学生认识机械运动的开始。实际上,在这方面学生的感性认识已经很多了,只是缺乏系统的再编码, 还没有上升到理性的认识, 我们的任务之一就是引导学生从繁杂多样的运动个体中总结出规律,完成理性认识的升华。因此, 建议处理这部分内容时重视学生观察能力和分析概括能力的培养。- - -运动的快慢本节内容的重点是速度概念, 是又一个用比值来定义概念的例子, 这一方法的关键是让学生理解单纯用路程、 时间无法描述物体运动快慢, 只有二者的比值才是反应物体运动快慢的本质量。建议给学生提供几例要描述的物体,让学生通过讨论、比较、描述、体验等活动来理解这 比值的物理本质。同时可根据实际情况,利 用 “ 想想议议”中的频闪照片向学生渗 透 “ 速度是描述物体位置改变快慢”的思想,还可利用“ 动手动脑学物理”中的列车时刻表来锻炼学生解决实际问题的能力。一一时间和长度的测量时间和长度的测量可以说是物理学中最基本的测量, 主要介绍了几种测量工具及使用方法。可考虑用如下方法:将工具教给学生,只向学生讲明可能损坏仪器的注意事项,通过学生自主观察、讨论、使用、总结,教师点评、扩展、反馈,然后师生达成共识,形成规则,最后还可讨论工具的缺点及改进方法, 这样既掌握了各种工具的使用方法及测量原理, 又锻炼了学生观察、思维、概括能力。一一力的作用效果这是认识力的开始,为了降低难度,便于学生体验,课文在一开始就安排了探究活动,并提供了三幅具有代表性的图片、 多幅示意图和k通画, 使学生认识力同人类了解力一样是从身体的感觉开始的。因此处理本节内容最有效的方法就是放手让学生去做,包括拉弓、推门、拍手、推墙等活动,让学生在活动的过程中体验,在体验的过程中理解,在理解的过程中形成能力。同时要充分利用本节的探究活动,使学生逐步形成乐于探究、敢于探究、善于探究的思想品质,可以说这比掌握一种具体的探究方法更为重要。一一物体的惯性本节的主要内容是运动和力的关系,这是学生的生活经历和物理规律矛盾最多的地方,也是让学生打破旧观念建立新观念的最有利时机,课文首先提供了相隔近2 0 0 0年的两种观点 ( 亚里士多德和伽利略) ,学生也会在这里发生互相矛盾的两种观点,教师可以充分利用学生的矛盾心理,正确引导,及时启发,安排合理的探究活动。这里值得一提的是,除了要完成探究活动,更重要的是要渗透物理学中“ 通过实验研究( 验证)规律,在实验或事实的基础上概括、外推得出规律”等重要物理思想。如果以上工作作的较好,那 么 “ 二力的平衡条件”学生就比较容易接受了。总之,本章从内容的选择、内容的组织、内容的呈现形式都很好地体现了 课程标准的基本理念,非常具有自己的特色,如果再加上教师合适的教学设计,就能很好地发挥其在全册教科书中的作用。第十二章 力和机械教材分析莱西市教体局教研室李刚一、本章基本内容 全日制义务教育物理课程标准( 实验稿) ( 以下简称 课程标准 )2 3页对科学内容中 “ 机械运动和力”有这样的说明:通过常见事例和实验,了解重力、弹力和摩擦力。通过实验探究, 学会使用简单机械改变力的大小和方向。 本章即是在此要求基础上编撰而成的。本章内容有五节,可以分成两大部分:第一部分包括一、二、三节,分别介绍了重力、弹力、摩擦力的基本知识及其应用;第二部分包括四、五两节,针对杠杆等简单机械从原理和使用上作了简单介绍。二、本章课程目标本章知识与技能目标有:1、初步认识重力是如何产生的;2、了解重力的大小与什么有关;3、了解重力的方向是怎样的,我们可以认为重力作用在哪一点;4、初步认识弹力是怎样产生的,了解测量力的大小的方法;5、了解摩擦力的大小与什么有关,怎样利用有益的摩擦,减小有害的摩擦;6、初步认识杠杆、滑轮等简单机械是如何改变力的大小和方向的。本章过程与方法目标有:1、经历探究重力的大小与什么因素有关的过程,学会用实验探究法研究物理现象:2、经历探究弹簧测力计制作原理的实验过程,学会正确使用弹簧测力计;3、经历探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验过程,学会用比较法研究物理现象;4、经历探究杠杆平衡条件的实验过程,学会用实验归纳法研究问题;5、经历比较定滑轮、动滑轮使用特点的实验过程,学会用比较法研究问题。本章情感、态度与价值观目标:1、培养学生对大自然的热爱和与之和谐相处的情感;2、培养学生勇于探究物理学原理,有将力学知识、杠杆原理等应用于日常生活、社会实践的意识;3、培养学生应用力学知识、杠杆原理等服务于人类的意识。三、对课程目标的理解原 义务大纲中涉及本章知识的教学目标有:1、知道重力;2、理解重力的大小与质量成正比6 = ( ,方向竖直向下;3、会使用弹簧测力计;4、知道滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关;5、知道滚动摩擦;6、知道摩擦在实际中的意义;7、知道力臂的概念;8、理解杠杆的平衡条件;9、理解定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用。与 原 义务大纲相比,新 课程标准更重视探究知识的来源,解决“ 它是怎样来的”问题,而不是只教会它是怎样的” 。本章对比原教材,有以下几处不同:1、从激发学生兴趣入手引入每一节的探索过程,突出了过程与方法的教学设计;2、每一节都设计了 “ 想想做做”、 “ 动手动脑学物理”等生动有趣的小栏目,适合初中学生的学习习惯:3、 探究活动取代了以往课本上的“ 演示实验”和 “ 学生实验” ,促进了学生动手能力的培养;4、想想做做 、 想想议议 ,增强了学生的学习兴趣,加强了研究性学习中交流合作意识的培养:5、 科学世界开阔了学生视野,引导学生将思维引入更深、更广的层次;6、 动手动脑学物理栏目更适合少年儿童的好奇心理,更能激发学生探索科技奥秘的热情。总之,新教材能力方面要求高了,情感态度、价值观的要求也高了,明显地体现出“ 着眼于学生的终身发展”这一教学理念。四、本章教学建议第一节重力本节的知识点有两个:一是重力的概念,二是影响重力大小的因素;探究过程有:重力的大小跟什么因素有关系?对于重力概念, 通过与拉力类比, 通过万有引力发现过程的学习,使学生初步形成一定的认识。在这里,需要向学生说明的是:“ 重力”不就是“ 万有引力” ,想继续探究的学生可以通过提问,得到老师的继续指导。对于影响重力大小的因素,课本专门设计了探究过程,教师一定要让学生亲自动手验证,得到他们的第一手资料,得到自己的g值。描点作图作为一种研究方法,应鼓励学生掌握和运用。 科学世界里的内容要鼓励有兴趣的学生阅读、探讨,并通过查阅等形式继续深入学习相关内容。本节难点在探究影响重力大小的因素上,教师应切实抓好学生探究过程的设计和指导,使学生真正从实验中体验探索的乐趣。第二节弹力本节重点教学内容有两个: - 是弹力的概念,二 是 弹簧测力计的制作和使用探究过程。 弹力的概念通过日常生活中常见的事例, 较容易认识, 主要应弄清它是弹性形变的结果。 弹簧测力计的制作和使用探究过程内容较丰富,有零点的设计、比例问题、弹性限度问题等等。课本上没有直接给出,但学生在探究过程中必然问到这些问题,教师可通过引导学生做探索性实验逐步得出结论。这里是本节的难点,教师可鼓励学生充分发挥想象能力,大胆提出问题,按自己的思路得出结论。第三节摩擦力本节的知识点有:摩擦力的概念,探究过程有:摩擦力的大小与什么因素有关?对于摩擦力,大多数人都有比较清楚的认识,教学的关键在于帮助学生形成规范的说法( 在接触面上阻碍相对运动) 。对影响摩擦力大小因素的探究是本节的教学重点,也是难点。都有哪些因素?怎样影响?都是探究的内容。教师要有充分的准备指导学生完成本次探究。本 节 的 科学世界内容丰富、应用性较强,应鼓励学生阅读、理解,学会将所学知识应用于生活实践。第四节杠杆本节作为第二部分的主体内容, 主要介绍了杠杆的定义、 相关名词和杠杆平衡条件的探究。作为简单机械的基本原理,杠杆平衡条件的教学应该是本节的重点和难点。为此,教师首先应该在杠杆的定义、相关名词上,特别是力臂的做法上狠抓落实,然后,在此基础上放手让学生自己探究杠杆平衡需要什么条件, 并可以让学生实验一下在别的条件下能否找到杠杆的平衡。要通过多次、反复的实验记录验证杠杆的平衡条件,在此给学生留下较深刻的印象。只有这样,学生才能牢固掌握这知识,并在生活实践中熟练应用;也只有这样,学生才可以在以后的几种简单机械的学习中驾轻就熟,自然过渡。本 节 的 科学世界作为一个学生扩大视野的窗口,对激发学生兴趣,让学生熟悉杠杆原理等都很有益处,应鼓励学生阅读。第五节其它简单机械本节是在学习了杠杆平衡条件的基础上, 重点介绍两种滑轮的使用原理,也算是杠杆平衡条件的实际应用。教师应鼓励学生进行的探究活动有:定滑轮的平衡原理,动滑轮的平衡原理,比较定滑轮和动滑轮的使用特点及其不同之处。两种滑轮的使用特点是本节的基础,熟悉了这些特点,对于继续探究滑轮组的使用大有好处。作为本节的主要内容,这一探究活动一定要有充分的时间让学生去实验,学生自己得出印象最深刻的结论。 科学世界介绍的轮轴、 斜面, 教师可在辅导探索实验后也一并做粗浅的讲解, 总之,激发学生继续探索各种简单机械使用原理的兴趣,是本节的主要教学任务之一。第 十 三 章 压强和浮力教材分析青岛第十六中学 温荣田一、本章概述本章是力学知识的重点内容, 也是难点内容。本章知识包括压强, 液体压强、 大气压强、气体压强与流速的关系和浮力的知识。 这些知识在日常生活和生产中都有广泛的应用, 学生对与这些知识相关的物理现象较为熟悉, 但对其道理却若明若暗,因此学生对这些知识有极强的求知欲望,这就给教师的发挥、调动学生进行探究教学打下了较好的基础。本章教学的知识与技能的要求是:1、通过实验探究,学习压强的概念,能用压强的公式进行计算;知道增大和减小压强的方法。2、了解测量大气压强的方法。3、 通过实验探究,初步了解流体的压强与流速的关系。4、通过实验探究,认识浮力:知道物体的浮沉条件;经历研究浮力大小的过程;知道阿基米德原理。本章的知识核心是压强, 它是学习液体压强、 大气压强、 气体压强与流速的关系的基础。因此,处理好压强的教学是搞好本章教学的关键。本章教材中各节开篇都是从学生感兴趣或学生熟悉的现象入手, 易将学生的带入学习的情境中。另外,本章的主要知识点都是通过学生动手探究得出结论的。这对于学生进一步熟悉探究性学习的方法,提高学生的创造能力和自学努力都是非常有益的。二、教材分析与教学建议(-)压强:1 . 教材分析本节教材可分为实验探究,学习压强的概念、增大和减小压强的方法两个单元。知识与技能要求:通过实验探究,学习压强的概念,能用压强的公式进行计算;知道增大和减小压强的方法。教学重难点:实验探究和理解压强的概念。学生在日常生活中经常用不同的方法改变压力的作用效果, 如铅笔刀钝了就磨一磨;向墙里按图钉时要用力才行。 但学生对压强的概念却很陌生。 要理解压强的概念在于认识压力产生的效果跟压力和受力面积的关系。为此课文开头就让学生阅读图13.1-1和 图 13.1-2提出问题, 激活学生思维,紧接着安排了探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验。在探究这个问题时, 学生较易理解压力的大小对压力作用效果的影响, 但对受力面积大小与压力效果之间的关系却不清楚, 课本让学生猜想并根据P 67 图 13.13 的器材设计实验, 来验证猜想是否正确。 这一探究过程对学生理解压强的概念# 常重要学生通过这一实验探究过程可以认识到比较压力产生的效果不仅要看压力的大小还要看受力面枳的大小, 从而得出用单位面积上受到的压力来表示压力产生的效果。 由此引出压强的定义和计算公式就是水到渠成的事了。关于怎样减小或增大压强是这节课中最能够体现从生活走向物理、 从物理走向生活的内容。对于培养学生的STS精神是非常有益的。2 . 教学建议1、关于压力的的概念:教材未对压力下定义。学生对压力这个名词是比较熟悉的,但对压力的定义却并不清楚。大多数学生都认为压力是由重力产生的、方向是向下的。教师在教学中也无须进行过多的解释, 但要通过实例, 如向天花板按图钉等告诉学生压力不都是由重力产生的,压力的方向也并不总是向下的。2、关于压力作用效果的探究实验:课本图13.1-3用木条压迫橡皮泥产生形变的实验效果就很好,但准备大量器材较麻烦。若改用铅笔或圆珠笔做定性的实验效果也不借。方法是将铅笔或圆珠笔的两端用两手的食指按住, 用不同的力挤压, 观察和感觉哪一次压力的效果更明显;再用相同的力挤压,观察和感觉哪一端产生的效果更明显。3、关于压强的计算,让学生完成基本计算即可。但在计算时要学生弄明白什么是受力面积一一受力面积就是两个物体间的接触面积, 而非物体的底面积。 如粉笔盒放在桌面上,桌面的受力面积就是粉笔盒的底面积, 若粉笔盒只有1 / 3 与桌面接触; 则桌面的受力面积仅为粉笔盒底面积的1 / 3 。4、关于增大和减小压强的方法:要在充分理解压强概念和计算公式的基础上, 找到如何增大和减小压强的方法。 要充分利用课本P 6 8 图 13.15、图 13.16 来说明减小有害压强在工程技术上的重要意义,并要学生找出日常生活中发生在自己身边的改变压强的实例, 并能进行正确的解释。 培养学生应用物理知识解决实际问题的能力。( 二) 、液体的压强1 . 教材分析本节教材可分为液体压强的特点和连通器两部分。液体内部压强的规律是本节的重点,也是难点。学生通过对压强的学习知道物体由于受重力对支持物的面就会产生压力,亦会有压强。因此, 学生对液体由于受重力作用对容器底有压强就容易理解, 但大多数学生对液体内部有压强缺乏感性认识。课文开头利用“ 想想议议”提出的两个问题把学生引入学习的情境中。让学生通过观察图13.2 2的照片得出液体对容器侧壁有压强和液体对容器侧壁有压强随深度的增加而增大; 用 图1 3 .2 -3的演示实验来验证液体内部有压强、 研究液体内部压强规律。注意:图13.2 3的演示实验是本节课成功与否的关键,教师要给以充分的重视。连通器是液体压强的应用,教材利用图13.2 4的装置得出连通器里的水不流动时,各容器中水面高度总是相同的结论。 然后引导学生利用液体内部压强的规律加以解释, 利用图13.2 5说明连通器在日常生活中有广泛的应用,告诉学生船闸也是连通器,利用投影、挂图,或计算机课件说明其工作原理。并说明三峡船闸是世界上最大的人造连通器,提高学生的民族自尊心。2 . 教学建议( 1 )关于液体对容器侧壁的压强,教材让学生通过观察图1 3 .2 -2的照片后通过思考讨论得出结论的, 在教学时可改为学生的探究实验。 让学生在装水的饮料瓶侧壁的不同高度用粗针扎儿个孔, 观察水喷出的缓急程度, 得出液体对容器侧壁有压强和液体对容器侧壁的压强随深度的增加而增大的结论。在实验前要提醒学生不要让水喷到盘子外边。(2 )关于液体内部压强的规律,教材是利用图1 3 .2 -3的演示实验总结得出的,在教学时可改为学生的探究实验。在实验前要仔细介绍U型管压强计的使用方法。( 3 )课程标准未对本节课的内容提出知识与技能方面的要求。因此,在教学中不必刻意追求知识的严密,而要把培养学生的探究能力放在首位。( 三) 、大气压强1. 教材分析本节教材可分为确认大气压的存在、大气压的测量与变化两部分。知识与技能要求:了解测量大气压强的方法。让学生真正认识大气压的存在是本节课的难点;了解测量大气压强的方法是本节课的重点。大气压是重要的物理现象, 它与生产和生活有着密切的联系。 学生在日常生活中经常利用大气压,但学生对大气压的存在并却不清楚。因此,这节课首先要让学生确认大气压的存在。课本用图1 3 .3 -1中的甲、乙两个现象和丙的实验来证明大气压的存在。在学生确认大气压的存在后课文提出:大气压究竟有多大?课本通过图13.3 2的实验使学生对大气压的大小有一个感性认识, 再利用录像演示了托里拆利实验, 并解释托里拆利实验原理。这是本节的重点,也是本节的难点。在这里还要让学生知道标准大气压的值和大气压随高度的增加而减小。在学生充分理解托里拆利实验的基础上, 课文介绍大气压的测量仪器水银气压计和金属盒气压计。在介绍气压计时,教材把重点放在常用的金属盒气压计上。最后让学生观察图1 3 .3 -5活塞式抽水机和离心式抽水机的抽水示意, 通过“ 想想议议”来弄明白它们的工作原理。另外, 这节课的习题也非常有生活气息, 教师可引导学生通过讨论来弄明白其中的道理。2. 教学建议( 1 )关于确认大气压的存在,可利用图1 3 .3 -1内的实验来证明大气压的存在。这个实验的效果非常明显, 它既能证明大气压的存在还能引起学生极大的学习兴趣。 有条件的学校还可增加马德半球模型的实验( 它既能证明大气压的存在还能使学生对大气压的大小有一个感性认识) 。 在学生确认大气压的存在后就可让学生利用大气压的知识解释图1 3 .3 -1甲,图1 3 .3 -1乙等生活现象。图13.3 1丙的实验改为用酒精灯对饮料筒加热后封口,让它自然冷却效果也很好。( 2)关于大气压与高度的关系:大气和液体都是流体,因此它们的性质有相同之处,大气压与液体压强的性质相似, 在进行教学中教师可先引导学生复习液体压强的性质, 再用类比的方法得出大气压也随大气深度的增加而增大。由于人们平时是站在下面向上看的, 故改成大气压随高度的增加而减小。(3)关于大气压的测量:了解测量大气压强的方法是本节课的主要目的,而托里拆利实验是测量大气压的基本方法。由于水银是有毒的,不能在课堂上进行实验。所以,在教学中要充分利用录象把这个实验演示好。( 四) 、气体压强与流速的关系1 . 教材分析本节教材可分为探究气体压强与流速的关系、 在气体和液体中, 流速越大的位置压强越小结论的应用两部分。知识与技能要求:通过实验探究,初步了解流体的压强与流速的关系。气体压强与流速的关系是属于流体动力学的知识。 该知识在日常生活和生产中有较广泛的应用,故课程标准中增加了对这个知识点的知识与技能要求。课本是利用图134 1的实验创设情境把学生引入求知的情境中,然后提出研究的问题,让学生进行猜想,通过做图13.4 2的探究实验,得出结论在气体和液体中,流速越大的位置压强越小。然后用它来解释飞机的升力。2 . 教学建议( 1)图1 3 .4 -1的实验易做,现象明显,极易引起学生的学习兴趣。在 得 出 “ 在气体和液体中,流速越大的位置压强越小”的结论后,应回头对实验现象进行理论解释,可为学习 “ 飞机的升力”奠定基础。(2)关于在气体和液体中,流速越大的位置压强越小的结论,除飞机的升力外,热水器冷热水的混合、某些喷雾器( 如 图13.4 7所示的原理)中也有应用。( 3)本节课的知识与技能要求是“ 通过实验探究, 初步了解流体的压强叮流速的关系因此,一定要引导学生做好图13.4 2的探究实验。( 4 )图1 3 .4 -4机翼模型的实验,可让学生在课前制作,课堂实验。有条件的可制作模型飞机。( 5)有条件的可把解释飞机的升力时用的图13.4 5做成动画,效果更好。( 五) 、浮力1 .教材分析知识与技能要求:通过实验探究,认识浮力;知道物体的浮沉条件;经历研究浮力大小的过程;知道阿基米德原理。教学重点:探究阿基米德原理。本节分三个单元,第一单元通过观察现象和探究实验得出凡浸在液体中的物体都受浮力,第二部分探究浮力的大小,得出阿基米德原理,第三部分给出浮沉条件,并利用它解释潜艇、气球等的原理。学生从日常生活和小学自然常识课中, 熟知漂浮在液面上的物体和上浮的物体都受到浮力的作用,本节教材在一开始就点明了此点。但大多学生认为下沉的物体是不受浮力的,故教材在点明浮在水面的物体受浮力后马上提出“ 在水中下沉的物体也受浮力吗?引导学生往深层次去思考。怎样解决这个问题呢?教材通过“ 想想做做”,把铝块挂在弹簧秤下,用弹簧秤测出铝块浸入水中前后对弹簧秤的拉力有什么不同?引导学生思考分析得出: 凡是浸在液体中的物体均受浮力。教材在此处未写明结论,就是要留给学生一个思考讨论的空间。同时,教材也没有把如何用弹簧秤测浮力的具体方法告诉学生,而是让学生根据“ 想想做做”“ 说 说 看 。这样可以使学生更深刻的理解和掌握这个重要方法。在得出浸在液体中的物体都受浮力的结论后,教材又提出浮力的大小问题,教材通过“ 造船 比赛”和用手把空饮料罐按入水中去体会浮力的大小与什么因素有关,来重复阿基米德发现阿基米德原理时的情境,启发学生的思维,从而产生探究浮力大小的积极性。再由学生动手探究后总结出阿基米德原理,这样做可以让学生更深刻的认识理解阿基米德原理。教材在谈浮沉条件时直接给出了物体的浮沉条件, 并利用浮沉条件解释潜水艇、 密度计、气球等浮沉道理。2 . 教学建议( 1 ) 关于浮力的存在,学生对浮在液面上浮的物体受浮力是非常熟悉的,关于下沉的物体是否受浮力,许多学生并不清楚。教学中可先让学生讨论、猜想,然后用弹簧秤测量证明沉在水下的物体也受浮力。 还应引导学生把如何用弹簧秤测浮力的方法弄清楚,以便在探究阿基米德原理时应用。( 2 ) 探究浮力大小的实验较简单,让学生按照图1 3 . 5 - 3 所示的方法动手做实验,在得到阿基米德原理后,可将G 展开,写出F浮 = 6 排= ? 液且丫排,以呼应在图13 . 5 2 实验中得到的感受,引导学生弄明V排就等于物体浸在液体中的体积,故在同种液体中物体浸在液体中的体积越大,物体受到的浮力就越大。( 3 ) 关于物体的浮沉条件,可以从同一直线上二力合成的角度去分析。由于学生没有系统的学习这个问题,故在分析中采用模糊的分析,知道向哪个方向的力大,物体将向哪运动即可。(4)浮力的产生原因极为抽象,学生不易要理解,教材未加解释。教师在授课时一般也不要牵扯。第十四章 机械能教材分析青岛二十六中王伟庆一、本章课程内容概述从本章到十六章, 教材讲述能的初步知识。 能量的转化和守恒定律是自然科学的核心内容 之 、从更深的层次上反映了物质运动和相互作用的本质。它广泛渗透在各门学科中,并和各种产业及日常生活息息相关。 这部分内容对于学生树立科学的世界观、 联系生活生产实际、形成可持续发展的意识以及进一步学习其它科学技术,都是十分重要的。这部分内容具有较强的综合性,能量是当前蓬勃发展的材料科学相联系的。能量不仅贯穿在声现象、热现象、光现象、力现象、电磁现象等整个物理教学过程中,是物理教学中 的 条 主 线 。而且能量还与其它学科紧密相联系。这说明自然界中的各种现象都不是孤立的,而是互相有联系的。经过长期探索,发现用能量可以反映不同运动形式之间的联系。能量的转化非常普遍, 各种形式的能都可以在一定的条件下相互转化, 但不能凭空创造出来或被消灭。 在自然界里能量的转化都是通过做功这种形式来完成。自然界为什么形形色色,为什么这样奇妙丰富,都离不开能量的转化。地球从太阳那里获得了光能,出现了风、水的流动、繁茂的植物和多种多样的动物、人类的活动、机器轰鸣、家电使用,哪一样都离不开能的转化,可以讲离开了能量的转化,就不在成为世界。本章讲述的机械能是能量最常见的一种形式的能, 是学习各种不同形式能的起点。 主要内容有:动能和势能,机械能及其相互转化,机械功和机械效率四部分组成。通过这一章的学习, 应使学生进一步了解能量可以从一个物体转移到另一个物体, 不同形式的能可以相互转化, 知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。 本章教材与现行教材相比降低了知识的难度改变过分强调知识传承的倾向, 使本章教材的内容更贴近学生生活, 符合学生认知特点,激发并保持学生的学习兴趣。二、本章课程目标及理解1 . 通过实例 解能量及其存在的不同形式。 能简单推述各种各样的能量和我们生活的关系。【 理解】 按 标准的要求,前知识点定位在“ 了解” 水平上;后知识点“ 简单描述”定位在比“ 了解” 还低水平上。这 在 大纲中无要求。对这二个知识点的基本要求是:能自己说出能量存在的各种形式, 并能举出一些生活中与能有关的实例。能简单说出各种形式的能量和我们生活的关系.2 . 能用实例说明物体的动能和势能以及它们的转化。 能用实例说明机械能和其它形式的能的转化。【 理解】 按 标准的要求,这二个知识点的“ 说明” 都定位在“ 理解” 水平上。这 与 大纲不同的是, 要求都是用实例说明,体现出从生活入手走向物理,而以前都是先学物理知识再举生活中的例子。这也是学生厌学的其中原因之一。对这二个知识点的基本要求应是:知道机械能的分类、动能和势能的定义、决定因素、能用有关实例说明;记住动能、势能可以相互转化以及能用有关实例说明.3 . 结合实例认识功的概念,知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。【 理解】 按 标准的要求这是两个知识点,前知识点的行为动词“ 认识”定 位 在 “ 认识水平”上;后知识点的行为动词“ 知道”定 位 在 “ 了解水平”上。对这二个知识点的基本要求应是: 认识功的概念。 知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。4 . 知道机械功的概念和功率的概念。能用生活、生产中的实例解律机械功的含义。【 理解】 按 标准的要求,前知识点“ 知道” 定位在“ 了解” 水平上,后者“ 解释” 定位在“ 理解 水平上。这 比 大纲知识点的要求低了,体现出从生活走向物理,强调用生活中的实例来解释机械功的含义,贴近生活,学生易学易懂易理解。对第一个知识点的基本要求应是: 知道什么是机械功, 能用能来判断做功不做功;记住机械功的公式、及意义、单位。记住机械功率的物理意义、定义、定义式、单位及换算.对第二个知识点的基本要求应是:能用生活中的实例解释机械功的含义。5 . 理解机械效率。【 理解】 按 标准中的要求,这一知识点的行为动词“ 理解”定 位 在 “ 理解水平”上,内容标准中的最高要求,它 包 含 “ 了解水平”和 “ 认识水平, 关于机械效率,必须在了解有用功( w石 用 ) 总 功 ( w总) 之后,才能理解机械效率n , n=w#/w 4经过计算才能知道某机械的效率,因 此 标准中把它定位在“ 理解水平”上。内容标准与 大纲要求的区别: 大纲的要求是:理解有用功和总功。理解机械效率。二知识点定位较高. 标准的要求水平降低了,只 有 “ 理解机械效率”没有对有用功和总功的要求。虽然对有用功和总功没要求,但对机械功有要求,要求是:“ 知道机械功的概念”因此有用功和总功也就包含在其中,所以对有用功和总功可以定位在较低水平“ 了解”中,可这样理解:在 标准中对这两个知识点的要求应该是:“ 知道有用功和总功. 理解机械效率。 ”还可以这样理解:在 标准中 “ 理解水平”是包含了 “ 了解水平”和 “ 认 识 水 平 因 此 在 “ 理解水平”中无论 是 标准中哪一个知识点,只要与这一个知识点有关的铺垫知识至少应达到最底 要 求 “ 了解水平”也可再高点达到“ 认识水平: 理解机械效率,要用到有用功和总功,所以 在 标准中对这两个知识点的要求也应该是:“ 知道有用功和总功。理解机械效率J 后一种容易理解些。三、本章教材结构特点 先讲机械功、功率、机械效率现 行 教 材 Y一 再讲动能、 势能、 机械能r先讲动能、势能、机械能新教材 VI再讲机械功、功率、机械效率现行教材是先学机械功,后学机械能的转化、内能的改变。在学内能的改变时才联系到做功这个过程量。既抽象又很难理解。现 在 标准正 好 与 大纲的要求相反,它是先从量能转化或转移的过程来认识功、 体会功、 感知功。 这样改使原来既抽象又难理解的问题,变得既活泼又容易理解,符合初中生的认知规律。新教材这一章与第七章电能一样,第七章教材围绕“ 电能”的概念展开,这一章教材围 绕 “ 机械能”的概念展开。这与现行教材的编写思路有较大的变化。新教材主要是重视学生生活经验的作用,而 把 “ 功”的概念放在相对次要的位置。以前在讲:三种不做功的情况,学生很难理解,而新教材是从能量的转化或转移的角度入手来讲解。如书中的两个例子人搬石头,推而不动,搬而未起,石头的动能、势能没有变化,所以人的力对石头没有做功:两人抬着一桶水在水平路上匀速前进,小桶的动能、势能没有变化,所以人的拉力对小桶没有做功。这比现行教材不仅容易理解,而且也简单多了。这种教材结构的编排,符合新课标的要求,化繁为简,化难为易的指导思想。好处是易教、易懂、易学。因此在备课和教学时要认真分析其特点。注意培养学生的概括归纳能力和分析解决实际问题的能力。四、本章教材重点、难点、关键及其它1.重点: 理 解 动 能 、势能的概念理解动能和势能的相互转化理解机械功的概念(4 )军解功率的概念理解机械效率的概念2. 难点: 了 解 动 能 、重力势能的大小各与什么因素有关;并能解释简单的现象。解释一些有关动能、重力势能、弹性势能之间的相互转化的简单物理现象。知道做功是能量转化或转移的过程。(4 )知道功率是由功和时间两个因素决定的。知道使用任何机械都不能省功(6) 了解有用功、额外功和总功。3 .关键:解决难点强化重点须做好以下几个探究活动让学生分别探究:动能跟两个因素的关系。有条件、有能力的还可以探究一下:两个因素中哪个对动能的影响更大。让学生分别探究:重力势能跟两个因素的关系。让学生通过实验观察认识动能和势能的相互转化过程。(4 )让学生通过实验观察了解功的物理意义。让学生通过比赛形式:测一下上台阶的功率。(6 )让学生分别探究:斜面、定滑轮、动滑轮的机械效率。有条件、有能力的还可以探究一下:滑轮组的机械效率;还可以进一步探究:如何提高机械效率。4 . 能力方面的培养:通过探究过程, 能在观察物理现象中发现一些问题, 提高观察能力及提出问题的能力。通过探究过程,能根据搜集到的信息进行分析和处理,提高学生对信息的收集能力及处理的能力。通过参与科学探究活动,掌握科学研究方法,提高对科学研究方法的灵活运用。(4 )尝试应用已知的科学规律去解释某些具体问题, 提高分析概括的能力及信息交流能力。5 . 情感态度价值观方面:结合我国航天事业的发展,对学生进行爱国主义的教育,很多高科技成果都和人造卫星一样,包含着丰富的基础物理知识,以激发学生的求知欲。课外交流:看下表讨论回答如何提高它们的机械效率。并写出改进建议。蒸汽机615空气喷气发动机5060蒸汽轮机20 30起重机49 50汽油机22 27离心式水泵60 80柴油机2837电动机80 90有将科学服务与人类的使命感与责任感。五、本章教学建议第 一 节 “ 动能和势能” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 课时第一课时: 动能I. 关于能量:教材中没有给能量下定义,学生对能量是比较熟悉的,可以组织学生举出日常生活中的一些常见能量的例子,如:在我们生活的周围存在着:光能、声能、热能、机械能、化学能、原子能、太阳能等等。说一说这些能量与我们的生活有什么关系。让学生知道人是在能的世界中生活的,围绕着人的每一件事情都和能的使用有关,如:阳光的光能使我们看到东西;阳光是植物的能量来源,也是生长的必要条件;婴儿不断要吃的奶便是一种营养丰富,有益健康的能量来源,幼年的抚育对以后的健康很重要;食物的化学能在我们体内变成了机械能( 食物给予我们维持体温和从事活动的能量) ,运动员便是利用这种机械能来从事竞技活动的,因为训练和比赛都要消耗大量的能,所以运动员的胃口通常都比较大。这样可以引起学生对能量进一步的认识和兴趣,知道能量在生活中的重要性。2 .关于能量的分类:书中没有机械能量的分类,我认为在这里可增加能量的分类,这样学生不仅会感到愿意学而且会感到有趣。老师借此进行研究方法“ 分类法”方面的教育,强 化 学 生 用 “ 分类法” 对事物进行分类,从而提高学生归纳分析问题的能力以及科学方法的运用。不同的分类能使学生争论起来,学生愿意争愿意学,理解的会更深更透。建议用课件或投影片给学生既有动能的、也有重力势能的、 还有弹性势能的各2 - 3 幅穿插的图,让学生讨论分类;或者用学生举的例子来分类。分类后,让学生说说为什么要这样分? 分别找出它们的共性( 相同点) 和个性( 不同点) 然后再让学生尝试着给分类后的能量起名,给出初步的定义。3 .关于书中的探究一:动能跟两个因素的关系。这个探究涉及到动能的变化受两个因素 ( 质量、速度)的影响,完全让学生自己去做可能有些困难,老师要注意引导渗透研究方法方面如“ 控制变量法”“ 转换法”“ 比较法” 的教育,但不要包办。老师还要引导学生进行科学的猜想, 让学生说说为什么要这样猜想的道理。 讨论找到用什么办法来比较动能的大小, 可从观察物体被撞得远近来判断大小( 这就是一种替段淮) 。 然后让学生进行完整的探究,可自备器材,把硬纸板折成“ V”字 形 ( 或把书一分为二打开也成 V”字形) ,物体用玻璃球、小钢球,橡皮等。让学生以小组为单位边讨论边设计边做,然后大组交流,上台展示。讨论归纳分析( 将各个结论综合起来) 得出一般性的结论。探究的重点放在“ 成寸雪嬖”和“ 评侍”上。对于基础好的学校,还可引导学生注意小球在推动物体的过程中,它自己的动能有什么变化,使学生对能量的转移有初步的印象,这对学生下一步的学习是很有好处的。4 .关于增加探究二:两个因素中哪个对动能的影响更大。这个课标、书中没有要求,有条件、有能力的还可以探究一下,可以提高探究的深度和高度。但要注意速度是2倍时,质量不变;质量是2倍时,速度要保持不变;比较这两次的变化才行。或者改为老师做,学生看,得出初步结论。第二课时: 势能1 . 关于书中的探究三: 重力势能跟两个因素的关系。 这里可放手让学生模仿探究动能的因素自主探究。判断重力势能的大小可从破坏力来判断重力势能的大小( 这还是一种转拂法) 。其重点可放在“ 猜想与假设”和 “ 设计实验”上。结论得不出教师可给出。器材可用身边的物品,用纸和橡皮做。2 . 关于应用动能和势能解释生活中的一些常见现象: 老师可引导学生解释书中和“ 动手动脑学物理” 中的些现象, 如为什么行使的车辆要限速?大型客车的限制速度比小型客车更小。 馒头为什么能砸伤人?等生活中的一些常见现象。 还可以让学生举一些生活中应用动能和势能的例子再解释。 这对于提高学生应用物理知识分析问题、 解决问题的能力是有很大好处的。第 二 节 “ 机械能及其转化” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 课时1.关于动能和势能的变化:( 1 )先讨论分析动能的变化:汽车由静止起动逐渐加速的过程中,动能如何变化?汽车行驶中司机关油门踩刹车,逐渐减速停止的过程中,汽车的动能又如何变化?( 2 )再讨论分析动能、势能的变化:向上抛一小球,观察上升、下落过程中,高度、速度变化的情况,讨论其动能、势能的变化情况。这样做可起到承上启下的作用, 这样既复习了动能和势能的知识, 更加深了对动能和势能的知识的理解, 而且可以很自然地过渡到动能和势能的变化和转化, 使学生对能量的转移和转化有初步的了解,便于学习下面的知识。2 、关于动能和势能的变化和转化:重点应放在观察和分析能量的转化过程。观察滚携的运动讨论滚摆在运动过程中( 下降时、上升时) 动能和势能( 速度、高度)的变化,引导学生认识势能向动能的转化,动能向势能的转化的过程。对于滚摆上升的高度逐渐减小的原因( 由于有阻力) ,可讲可不讲( 根据学生的情况) ,以免影响学生对动能和势能相互转化的理解。自己设计一个小实验: 用身边的物品动手做一做“ 证明物体动能和势能的变化和相互转化”的实验。让学生自己做自己去分析,加深学生对动能、势能相互转化的印象。3、关于机械能:书中的定义不严格,这样定义是为了方便学生对机械能守恒的理解。如果只有动能和势能的相互转化,机械能是守恒的。然后让学生动手做做“ 想想做做”中,“ 图 14.23 铁锁会打到鼻子吗? ”的实验,知道在这个实验中动能和势能在不断的转化,在转化过程中,机械能的总量有什么变化?加深对机械能守恒的理解。4、关于科学世界:可让学生自己阅读,在课堂上展开讨论,主要介绍其能量转化。在这儿可结合我国航天事业的发展, 对学生进行爱国主义的教育, 很多高科技成果都和人造卫星一样,包含着丰富的基础物理知识,以激发学生的求知欲。5、关于应用动能和势能相互变化和转化解释生活中的一些常见现象:老师可引导学生解 释 “ 动手动脑学物理”中的一些现象,讨论 分 析 “ 撑竿跳” 、“ 过山车” 、“ 抛乒乓球”等生活中的一些常见现象。 让学生举出两个例子说明在有磨擦的情况下机械能不守恒。 动手做一做小制作,这个小制作很有趣,可让学生在课后做一做,并解释观察到的现象,培养学生的动手能力和兴趣,从而加深对知识的理解。还可以让学生根据能量的转化自制( 创造)一种小玩具或小装置,培养他们的想象力和创造力。第 三 节 “ 功和功率” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 课时第一课时: 功1、关于功:应从能量的转化角度入手。对于做功及不做功的情况:书中给出了三幅做功的图、二种不做功的图。教师可引导学生讨论分析:物体在力的作用下,物体的动能或势能发生了变化, 说明力对物体做了功; 如果物体受了力, 但物体的动能或势能没有发生变化,就不能说明力对物体做了功。 一一引出做功及不做功的情况。 让学生理解做功是能量转化的过程。2、关于做功的大小:可边演示边引导学生复习一下学过的简单机械动滑轮、杠杆提升重物省力或者可以省距离有关的知识, 然后再引导学生分析做功情况通过演示和分析得出力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积是一个不变的量,给出功的定义、大小及公式。引导学生分析好二种不做功的图,如果有力,而力没有“ 在力的方向上”通过距离,力就没有做功。图 14.3-2甲中,人用力搬石头虽然用了力,但没在力的方向上移动距离,所以这个力没做功;图乙中,人提着桶虽然很费力,但是人的拉力没有在拉力方向( 竖直方向)上移动距离,所以人的拉力没有做功。分析好了可以解决难点:功 是 由 “ 力 ”和 “ 在力的方向上移动的距离”两个因素决定的。3、关于功的单位及计算:老师可引导学生得出:做功的多少就表示动能、势能改变多少,所以功的单位与能的单位是一样的都是焦耳。把两个小鸡蛋举高1米 ,做的功大约是1焦,让学生对焦耳的大小有大致的概念。然后可让学生针对课本图1 4 .3 T 中三幅做功的图的情景,让学生自己编题、解题。学生自己编自解不仅有兴趣。而且能加深对知识的理解,提高编题解题的能力,这时今后进一步的学习、生活都有益。第二课时: 功率1、关于功率:老师可引导学生先复习电功率的概念,学生已知道电功率表示电流做功的快慢的物理量,用类比的方法引出功率的物理意义:功率是表示做功的快慢的物理量。回忆再用速度类比的方法引入功率定义、公式、 单位在这儿老师要注意引导渗透研究方 法 “ 类比法”方面的教育,不要单纯只讲知识应重视方法的传承能力的培养。2、关于功率的大小及表示:书中介绍了人和一些事物的功率值,意在加深学生对功率的物理意义的理解, 使学生对人和一些事物的功率值有个具体的概念, 懂得功率大或小的意思是什么。还可组织学生讨论回答:想一想,在物理学习或生活中,有哪些场合需要表示一个物理量变化的快慢,是怎样表示的?引导找一下规律:“ 比值定义法”教给学生,这对学生今后的学习有很大的好处。3、建议增加课内小探究:用水平力在桌面上推铅笔盒做功,要想测出此功做功的功率,应须什么仪器,怎样操作?写出探究过程,动手做做。在组内交流一下你的做法。4、关于功率的计算:课本中给出的综合例题,意在练习功和功率公式的应用,加深学生对功和功率的认识, 知道功是力和在力的方向上移动的距离的乘积, 功率是单位时间内所做的功。但有点难,可把质量值改为重力值,这样学生计算起来能简单点,以免影响学生对功和功率的理解。第三课时:有时间可增加 测功率1、关于课外小探究:比比谁的功率大( 目的是:加深理解功率概念,提高学习的兴趣)要求:自行设计实验。组织全班同学比赛,看看谁的功率大。问题一:怎样测每个同学上楼的功率?问题二:测定每个同学举重时的最大功率?问题三:如何测定引体向上的最大功率?问题四:如何测出一分钟内跳上台阶的最大功率?提示:以问题一为例,根据人的体重G、上楼的高度h ,可以求出上楼做的功W = F s ;测出上楼所用的时间3就可以求出上楼的功率P = G h / t。由此可知,要算出功率P ,需要测出的物理量有三个,即G、h . t o这些物理量如何测定,用什么仪器,可以让学生自己想办法。学生会想出各种可样的办法。测理的准确程度只要大体上差不多就行了。2、关于书中动手动脑学物理中的第5题:下表是某洗衣机的技术参数,阅读下表,你得到了哪些有关功率的信息, 还能提出哪些有关功率的问题?可组织学生讨论回答。 培养学生从褚多信息中找出有用的信息的能力和提出问题的能力。 这对学生今后的学习和生活是很有用的。3、建议增加课外调查活动:调查常见机械和电器的铭牌,比较它们的功率。到家电部问一下或看一下说明书, 查一下三台不同的洗衣机的功率,了解不同功率在实际中的作用,课内在全班内相互交流一下。第 四 节 “ 机械效率” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2课时第一课时: 机械效率1、 关于有用功和总功:( 1 )应先分析生活中的有关事例,通过讨论弄清有用功、额外功、总功。从井中打水、从井中捞桶 J 弄清有用功、额外功、总功使学生知道同一事物中研究对象不同会得到不同的结果。( 2 )让学生再举生活中的一些实例。说明那些是有用功、额外功、总功。( 3 )再 讨 论 :图中三种办法,哪一种的额外功最少?( 4 )再进一步讨论:使用简单机械杠杆、滑轮组、斜面时,那些是有用功、额外功、总功?通过讨论使学生加深了解有用功、额外功、总功的概念。也为后面的探究做好铺垫。2、关于机械效率:老师应引导学生使学生知道使用不同的机械来提起物体,我们希望做的额外功越少越好,或者说有用功与总功越接近越好,不同机械这方面的差异,通常用有用功与总功之比来表示引出机械效率。 然后补充1 2个简单易做的计算效率的题做( 建议书中的例题可放到探究后或本章复习时,或做成课件,让学生理解此题综合性太强,一般学生适应不了,好学生可以做。 )2、 关于探究:斜面的机械效率。( 课内:也可探究定滑轮、动滑轮的机械效率。 )老师可重点引导学生猜想,然后自选器材独立完成探究过程。重点应放在猜想上:你认为省力多少与斜面的倾斜程度有什么关系?你认为斜面的机械效率与它的倾斜程度有什么关系?还应放在评估上:当初你的猜想正确吗? 你的实验结论可靠吗?做这个实验应注意什么问题? ( 光滑程度一样的斜面)最后全班交流。第二课时:可增加探究: 如何提高机械效率1、探究: 摩擦对斜面机械效率的影响。在倾斜程度不变,可用粗糙不同的斜面做,进一步探究摩擦对机械效率的影响。2、探究:滑轮组的机械效率。实验探究,滑轮组的机械效率,不易操作,要求同学们合作完成。3、 讨论如何提高机械效率全班交流( 1)对某一个机械,它的机械效率是不是个固定值。( 2)请你设计一个实验说明“ 对某一个机械,它的机械效率不是一个固定值”这一结论的正确性。以上探究的重点应放在“ 设计实验” “ 评估”与 “ 合作与交流”以及“ 发现问题”和 “ 有将科学服务与人类的使命感与责任感” 匕复习和总结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 课时六、应注意的几点1、 本章探究的内容较为丰富,应让学生多动手自己探究,使学生的探究水平来一个升华,达到一定的高度。初三后半学期学生应当具备这种臼己探究的能力了,老师尽可能不要包办,应让学生自主探究和发展。而且应尽可能放手让学生节节探究,步步提高。课标中无要求的可不必非要得出结论, 如果学生能得出结论老师也要提倡, 注意发展学生终生对科学的探索兴趣。老师给学生准备的有关实验器材,由于学生多,数量多,难操作,最好让学生能自备的就自备。2、在安排所有的一些大的、小的活动时,最好是通过不断组织学生四人小组讨论、交流、合作来完成,教师仅仅起引和收的作用。3、物理量的符号是斜体字,单位是正体字。4、这一章能力培养的点很多,重点应放在课程标准六种能力( 观察能力、提出问题的能力、信息收集能力、信息处理能力、分析概括能力、信息交流能力)的综合上。5、还要注意培养学生的想象力和创造力,如 “ 设计与制作”“ 小发明”等。6、还应培养学生写好的建议及小论文的习惯。7、应课内课外相结合,课本和生活相结合,走出课堂到社会,培养学生的生存能力。8、除此之外,可以让学生在课外搜集有关能量及科普材料。报纸上电视上看到的,收音机上听到的, 上网查的都可以。课内让学生在小组内交流并在全班交流,除了学生交流的外,教师也可提供一些资料 ,放录相也行,拓宽学生的知识面开阔学生的眼界。这对于培养学生的STS精神是非常有益的。第十五章 热和能教材分析青 岛 市 . 普 通 数 臼 救 研 室 王:堂人 教 版 课程标准要求下的九年义务制 物理教材九年级第十五章 热和能之所以放在整个义务教育阶段物理教学的倒数第二章,说明它的重要性、难度和综合性。本文将浅析教材的设计意图并提出些实际教学中的建议。一、本 章 在 课程标准中的教学目标在 课程标准中,涉及到的与本章内容有关的课程目标主要有如下的条目:知识与技能目标:1、知道和认识层次:初步了解分子动理论的基本观点;了解内能的概念,能简单描述温度与内能的关系;了解热量的概念;了解比热容的概念;知道做功的过程就是能量转化或转移的过程; 通过实例了解能量及其存在的不同形式, 能简单描述各种各样能量和我们生活的关系: 通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物体, 不同形式的能量可以相互转化;知道能量守恒定律;能举出日常生活中能量守恒的实例;从能量转化的角度认识燃料的热值;通过能量转化和转移,认识效率。2、理解层次:能用分子动理论解释某些热现象;尝试用比热容解释某些自然现象;能用能量转化和守恒的观点分析物理现象。过程与方法目标:通过观察和实验,初步了解分子动理论;通过实验,了解比热容的概念。情感、态度与价值观目标:1、反应层次:了解属性( 本章特指比热)对科技进步的影响。了解机械使用的历史,认识机械使用对社会发展的作用。了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。 感受各种能量和我们生活的关系。2、领悟层次:有用能量转化与守恒的观点分析物理现象的意识。显然,我们不难看出本章的重点内容在于分子动理论、比热容、用能量转化和守恒的观点分析物理现象这三点上。这三点都是“ 理解”层次的知识点。在课堂教学中,以知识与技能为载体、过程与方法为手段与工具,最终是为了实现在情感态度与价值观方面的目标。因此,本章从课程标准来看,最终的目标就是让学生形成用能量转化与守恒的观点去分析物理现象的意识, 更直接地说就是让学生形成用能量的观点看世界的意识。这一目标中既含有“ 理解”的要求,又含有“ 领悟”的要求。其它的目标都是为实现这一终极目标去服务的。二、本章教材的编写结构本章教材堪称是紧紧围绕落实 课程标准中目标而设计与编写的典范,是 课程标准 要求下编写的几种不同版本新教材中的成功范例。 下面让我们分析下教材的编者是如何通过教材的设计来实现课程目标的:1、本章的编写流程: 分子热运动一分子动能分子动理论 ”物体的内能一 内能与温度一 内能的改变一 以 子 间力分子势能r热量 一 吸热能力 比热 热传递*I实质:内能的转移 J 或力学第一定律f扩展:各种能 能量守恒定律、, 实质:内能、其它能转/做W 热值 卜能量观点的形成I应用:热HI效率一 热 力 学第二定律* - - - - - - 尴* 端增加原理* 2、对上述编写流程的理解:分子动理论部分是为引出热力学重要的态函数“ 内能”服务的:通过分子动理论,由分子热运动引出分子的动能,由分子间作用力引出分子的势能。 然后由微观到宏观引出物体内能的概念。改变内能的两种方式是本章的关键点,承上启下,为引出“ 能量守恒定律”做好了铺垫:通过改变内能的两种方式,使学生初步感受到热量和功在能量转移和转化中的意义,使学生认识到内能之间、内能与其它形式能之间可以转移和相互转化, 这其中隐含着热力学第一定律的思想。 然后由内能与其它形式能进步扩展到各种形式能之间的转移和转化, 从而引出能量转化和守恒定律。热机的效率为今后进一步学习热力学做好了准备:在热机中讨论效率的问题,这为探讨下一章关于能量转化的方向性打下了伏笔。 这其中也隐含着热力学第二定律的思想, 这为为今后进步学习卡诺循环、嫡的概念以及用嫡的观点看问题做好了准备。通过对本章内容的学习,使学生逐渐形成对物理问题的另种观点,即除了用一般的物理原理去解释物理现象、过程之外,还可以从能量的角度去分析我们看到的物理问题,甚至于扩展到从能量的角度去分析臼然现象乃至于社会现象。从而, 完成了本章在 课程标准中的最终目标一一让学生形成用能量的观点看世界的意识。因此,在实际教学过程中要紧紧抓住这一终极目标,创造并利用一切机会为达成该目标服务。三、本章教学中的方法论任何教学都是在一定的方法指导下的教学过程。因此,我们首先来谈谈本章教学过程中的方法,以便为教学的实施提供工具。方法可以包括程序化的思维方法( 即探究教学的思维程序)和具体化的思维方法( 科学研究方法等) 。下面我们分别讨论:关于本章的探究教学:1、探究教学的内容: 课程标准中的探究要求有两个:一是通过观察和实验,初步了解分子动理论。二是通过实验,了解比热容的概念。教材中的探究内容有两个:一是探究改变内能的方法。二是探究不同物质的吸热本领( 比热的概念) 。上述探究内容,尤 其 是 课程标准中所要求的内容是教学中不可缺少的最基本要求。除此之外,我们还可以根据教学需要自己选定一些以实验为基础探究内容。如:探究各种形式的能量相互转化。有时我们也可以进行一些非实验型的探究,如:逻辑式探究:探究热量计算公式的导出;调查式探究:探究各种热机的效率问题等等。2、探究教学的思维程序:探究的思维程序是探究教学的流程设计和成功的关键。在 课程标准中提出了一种常用的思维程序: 提出问题猜想与假设制定计划与设计实验进行实验与收集证据分析与论证。这种思维程序显得简单、易掌握,不失为一种不错的过程。但也有其先天的不足,它不是真实的探究过程, 也不是科学家进行科学活动的过程。 因为真实的探究过程是问题解决的过程, 它并不是有意识地寻找问题从而提出问题的, 应该是在解决问题的过程中才发现问题的。另外,上述程序在解决本章探究时,也会遇到一些麻烦,如:在探究改变内能的方法时 . ,提出问题: “ 怎样才能改变物体的内能” ,然后猜想可以怎样改变。显然这无法猜想。无法猜想又如何根据猜想去设计方案呢?因此,我们要根据探究的内容不同,找到灵活多样的探究程序,而不能墨守成规。 课程标准只是给我们提供了一个很好的范例而已。下面以“ 探究改变内能的方法”为例,阐述一下探究思维程序的运用:对 于 “ 改变内能的方法”的探究,我们可以采取如下几种思维程序:解决实际问题找到具体办法归纳分析得出结论要解决手冷的问题一一让学生找到许多办法:搓手、用炉烤手、捣沙袋、用热水袋用归纳法与分类法进行分析一一得出结论:做功和热传递上述探究程序仅仅是初步探究,它是不完整的,因为我们直接将归纳分析的结果当作结论是不十分科学的,它只能当作一种假说,还应该进一步进行检验才能成为结论或规律。因此我们可以采取如下的两种探究过程:解决实际问题找到具体办法形成假说设计实验去检验假说要解决手冷的问题一一 ( 同)一一用归纳法与分类法分析形成假说设计改变铁丝的内能等实验去检验假说的正确性解决实际问题一一找到具体办法形成假说一一用假说解释有关现象并与实际情况进行比较,看看是否一致要解决手冷的问题一一 ( 同)一一用归纳法与分类法分析形成假说用该假说解释让铁丝变热的办法,并回忆日常中的做法、进行比较是否做法相同。当然,探究过程中要将“ 交流与合作”贯穿在整个探究过程中,运用团队的力量进行探究;探究之后都要有“ 评估” ,从而为今后的探究积累经验与教训。关于本章的具体科学方法教学:由于本章始终是围绕着分子、内能等微观、抽象的问题进行讨论,因此,运用科学方法就显得十分重要, 它不仅能够帮助学生对本章的知识深入浅出地理解, 而且也可以使学生理解并掌握常用的科学方法, 这对他们今后的学习与工作意义重大, 其作用将超越物理知识本身。因此,教师在教学过程中要充分利用好本章中进行科学方法教育的素材。1、物理学研究方法及创造学方法的教学:转换法:许多看不见、摸不着的问题我们无法直接研究,可以通过转换成能够看得见摸得着的问题来研究,这种方法称作转换法。在本章教材上也用“ 方框”栏目明确提出了这种方法,只是没有给出具体的名称而已。这种方法在本章中体现的比较突出:分子热运动、热运动与温度的关系我们无法直接研究,可以转换成扩散这种宏观的现象来研究。分子之间的引力和斥力,我们无法看到,但是可以转换成固体或液体被压缩或拉长、弹簧秤拉水面中玻璃等宏观现象来研究。内能的变化,非常抽象,但我们可以转换成物体的温度变化来研究。模型法:许多比较复杂的问题,我们可以引入能够描述其要点的辅助量或建立理想化模型,帮助研究与解决问题,这就是模型法。本章中运用这种方法的点有:分子及其结构:将分子看作小球,将不同状态的分子结构用诸多的小球来表示。分子间作用力:用弹簧和小球来描述分子间的引力和斥力,是模型法的典范。等效法:做功和热传递对于改变物体的内能是等效的。可以与前面学过的等效电阻、合力等概念联系起来, 一起体会这种思想。图像法:用数学的语言来描述物理过程,既 是 课程标准下重要的物理教学内容,又是学生今后到高中进一步学习物理的重要方法和工具。其中图像法就是这样一种很好的数学工具。对于分子之间的作用力与分子间距离的关系,在感性体验的基础上,配合图像会使学生从不同角度对该问题有更深的认识, 也可以使学生对图像法理解的更加深刻, 更能体会它的重要的作用。 教学中可以与八年级教材中的熔化与凝固图像、 密度图像等联系起来进行比较与理解。想象力:想象力是一种培养学生创造力的重要途径。想象力的培养方法是一种创造学方法,这一点在教材上已经体现出来,在教材“ 科学世界”栏目的“ 向地球要热”中,让同学们想象乘 坐 “ 地下火箭”去地核探险,进一步讨论应该具备的物理条件。教师应该充分利用好这些素材并自己挖掘教材中其它的有关素材去培养学生的想象力。2、哲学思想、方法的体现:对立统一规律的体现:在本章中,人文的色彩比较重,而在其中比较突出的是科学双刃剑的问题。通过人类利用内能的历史、热机的发展史等,可以让学生形成辩证地看待事物的思想。这对于他们今后在社会中的生存、避免极端化的做法和不健康的心理因素等等,都有着十分积极的作用。质量互变规律的体现:分子动理论所描述的是微观的情景,而扩散现象却是微观现象的宏观表现;分子动理论描述的是微观分子的平均动能与分子势能, 而分子的动能与势能的总和却是宏观物体的内能。这种从微观到宏观的过渡,体现着从量变的积累发展到质变的过程。这种观念对学生今后的学习、工作与生活意义重大。普遍联系观点的体现:从内能与其他形式能的转化与转移,扩展到各种能量之间的转化与转移,从而使整个宇宙成为相互联系的整体。这既是本章的知识目标,又是培养学生哲学观念的意识目标。这是本章的终极目标一 一 “ 让学生形成用能量的观点看世界的意识”的哲学体现。本章的方法论直接指导着本章的教学过程,而教学过程又是为实现本章的最终目标服务的。四、关于本章知识与技能目标中的重点与难点有了正确的方法论做指导,就可以顺利解决本章的重点知识与难点知识:1、重点知识的教学:能用分子动理论解释某些热现象:紧紧抓住转换法,将微观问题转换为宏观外在表现来研究,是突出这一重点的关键。尝试用比热容解释某些自然现象:对比热的理解,应该在探究比热的物理意义的基础上,充分运用类比法将“ 比热”与“ 密度”进行类比,让学生理解与体会比热与密度一样,都是物质本身的一种属性。能用能量转化和守恒的观点分析物理现象:要落实这一本章的最终目标,需要采取贯穿的方式。即从刚刚进入本章到本章结束,都要体现这一点。 时时刻刻对每一问题都让学生从能量角度去分析, 即使是开始分析的不好。一般可以分三步培养学生分析问题的能力: 认识到能的各种形式各种能的转化、 转移实例各种能转化、转移与守恒实例。将这一过程贯穿本章的始终,当学习到能量转化和守恒定律以及热机效率等问题时,这种观点和分析问题的方法、习惯就会水到渠成。2、难点知识的教学:内能的概念:内能是本章的主角。要从分子动理论出发,按照教材的编写流程,从微观到宏观,从单个分子到整个物体, 逐渐建立内能的概念。概念建立后,再与机械能等其它形式的能进行比较,可以进一步加深对内能概念的理解。温度的微观意义:虽 然 课程标准中没有该要求,但我们可以在学习了内能的概念之后,反过来利用“ 探究扩散现象与温度的关系” ,让学生初步体会温度的微观意义。这会对他们理解内能的概念会有所帮助。功、热量的实质是量度:虽 然 课程标准中只是间接提出此要求,但它对于理解能量转化和转移的实质及守恒思想比较重要。我们可以通过改变内能的两种方法的探究,让学生初步体会热量、功作为能量转移、转化中的“ 量度”作用。五、关于本章的人文目标本章是体现人文精神与学科综合的经典教材:1、关于STS精神的教育:科学、社会、技术的统一,首先表现在科学与技术的结合上。本章充分体现出这一特点:关于热机。可以包括如下的一系列的问题:各种热机:蒸汽机、内燃机、汽轮机、蒸汽轮机等。具体的如:汽车、火箭、喷气发动机。对上述的各种机器,应该通过模型或示意图,让学生从工作原理、构造、能量转化或转移等角度进行剖析,培养读图、通过图分析问题的习惯。由热力学第一定律所引出的第一类永动机;由热机效率视情况进行扩展,引出的第二类永动机。对于这两类永动机,尤其是第一类,可以给学生提供示意图,然后让学生从能量守恒的角度去分析、解释不可能的原因。第二类永动机,可以根据学生的情况在现有知识基础上介绍、扩展,甚至可以讨论有关“ 人体热机”的问题,这一点在教材习题中也有所涉猎。2、关于科学史教育:科学史教育既是培养学生辩证看问题( 知识的双刃剑)的观念的重要做法,也是渗透STS精神教育、最终使学生形成正确的价值取向的基础,又是培养学生学习兴趣的工具。本章中的科学史问题有: 属 性 ( 本章特指比热)对科技进步的影响。内能的利用与人类。 机 械 ( 本章为热机)的使用历史、机械使用对社会发展的作用。能量与我们生活的关系。内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。除此之外,我们还可以自己挖掘一些人文方面的教育内容。如:能量守恒定律的建立过程等等。对于这些内容,我们可以采取如下的方法和步骤:师生一起收集有关的资料. ,然后共同交流、讨论。运用辩证唯物主义哲学的初步思想叮观念去分析、感受。全班大讨论,进行正、反方的辩论会。让学生写出有关的小论文、随笔、体会。3、本章内容的综合性:本章是体现物理学科内部综合、物理与其它学科综合、自然科学与社会科学综合的典范。应该通过具体的物理问题,让学生感受到该物理问题不仅仅是该知识点的问题,它与物理知识中的其它点、其它学科、能量的变化甚至社会问题都有着不可分割的联系。任何事物都是一个“ 系统” ,而不是孤立的。特别是作为义务教育阶段物理教学的倒数第二章,应该是让学生综合地看问题的时候了, 这种综合的看问题的观点体现了普遍联系等哲学思想, 为本章最终目标得以实现提供了重要的基础。六、关于本章的创造力培养与学习动力本章可以将创造力的培养与学习的动力有机的结合起来。在本章比较抽象的、微观的内容下,如何创造情景让学生尽可能多地动手进行创造就显得尤为重要。如:让学生自己制作小蒸汽轮机、小火箭等模型。让学生通过表演说明分子的运动、内能改变的方法等物理现象。让学生自己设计实验验证、说明本章的物理原理等等。让学生在自制永动机的失败中体会能量守恒定律、能量转化的方向性等等。通过这些创造性活动,使学生对本章知识能比较形象的理解,提高了创造力水平,同时在动手、动脑创造的过程中提高了对本章内容的兴趣, 保持持续的学习动力,为实现本章的最终目标提供了条件。总之,通过上述的分析与教学建议,我们的目的只有一个:通过本章的学习,让学生形成用能量的观点去看待世界、分析问题的意识。注:* 内容是教材的隐含内容。第十六章 能源与可持续发展教材分析育 岛 市 普 通 撒 向 救 研 率 +.喑人 教 版 课程标准要求下的九年义务制 物理教材九年级第十六章 能源与可持续发展是整个义务教育阶段物理教学的最后一章。因此,本章应该在培养学生综合素质的各个方面达到了最高点。 本文将沿着物理学体系的脉络对教材的特点进行剖析并对实际教学提出一些建议。一、本 章 在 课程标准中的教学目标1、在 课程标准中,与本章内容有关的目标有9 条。其中与本章有直接关系的7 条,按其内容特点可分为四种类型:现象型目标:能结合实例,说出不可再生能源和可再生能源的特点;了解核能的优点和可能带来的问题。规律型目标:初步了解在现实生活中能量的转化与转移有一定的方向性。人文型目标:能通过具体事例,说出能源与人类生存和社会发展的关系;尝试对环境温度问题发表自己的见解; 了解核能的优点和可能带来的问题;了解世界和我国的能源状况。意识型目标:对于能源的开发利用有可持续发展的意识。其 中 “ 了解核能的优点和可能带来的问题”既是现象型目标又是人文型目标。还有2 条是在第十五章 热和能中学习的,在本章中起重要的基础与工具作用的:有用能量转和与守恒观点分析物理现象的意识;通过能量转化和转移认识效率。2、本章各目标之间的关系:现象型目标 一 从实例与特性角度规律性目标 一 从科 学 原 理 与 规 律 角 说 明 或 导 出 一 意识目标:能源可持续发展意识人文型目标一 从科学与社会综合角度/可见,从 课程标准来看,本章的最终目标是让学生形成对能源开发利用有可持续发展的意识,其它的目标都是为了这一终极目标服务的。这一终极目标又为学生形成对包括社会问题在内的各方面问题的可持续发展意识奠定了基础。二、本章的教材的内容本章教材的编写,可以分为5 个部分:第一部分引入:由章首语太阳膜拜引入,并提出阅读指导作为自学提纲,并使学生对本章知识有一个大致的、整体性的了解。第二部分能源家族:介绍能源的几种不同的分类方式,常见的能源。并 通 过 STS栏目将能源科学与社会、经济、战争等问题结合起来。从而为能源的可持续发展问题的引出打下伏笔。第三部分核能和太阳能:这是能源家族中的两种新能源。对这两种能源的介绍都是按照如下的顺序:物 质 ( 物体)的结构能源的形成能源的利用能源的优缺点能源与社会。从而为能源的可持续提供了典型实例。在 “ 核能”与 “ 太阳能”这两部分内容之间,教材也注意联系性。教材是在“ 核能”中的核聚变基础上引出“ 太阳能” 的, 从而将两种新能源从教材序列和物理本质上联系起来。第四部分能源革命:介绍人类发展史的三次能源革命与人类进步的关系,然后用能量转化和守恒定律作为工具,讨论了能量转化、转移的方向性、能量的耗散等问题。为能源的可持续发展问题提供了理论依据。第五部分能源与可持续发展:在前几部分的基础上,进一步讨论能源危机、能源污染、 能源开发等综合性问题, 最终使学生形成能源的可持续发展的意识, 实现 课程标准中的终极目标。可见,教材的编写意图,与 课程标准中的课程目标是基本一致的。三、本章教材的主要特点作为九年义务教育阶段物理教学的最后一章,它在许多方面最大限度地体现出物理学科的教育功能:1、最大限度的内容综合性、问题的系统性:从人教版整个义务教育阶段的物理教材编写来看,先是讨论单一的物理知识及其在日常生活、生产中的单一应用,然后随着知识的积累,单一知识之间开始综合,知识的应用开始综合,并且逐渐由物理问题联系到其它自然学科,再联系到社会学科,最终去分析和解决现实社会中的问题。这是学习知识的最终目的之一。这种综合在本章教材中体现到了极点:(1)物理学科内部的综合以及与技术的综合:从能量的角度分析问题,本身就是对物理的综合。以太阳能应用为例,教材中涉及到物体的颜色与吸热本领、太阳能电池、太阳灶等问题,从而将热学、电学、光学、技术问题等知识有机地结合起来。 同时又将新知识与前面学习过的旧知识之间联系起来, 进 步加深了学生对前面知识的理解。物理学与其它自然科学的交叉与综合:我们在物理学中研究的每一个问题、每一种物质,在现实中都不是孤立的物理问题,都应该是包含理工各个学科的综合问题, 物理问题仅仅是问题的一个方面。 本章中充分体现了这一点:太阳的构造及能量释放、煤的形成、生物质能、世界产石油地区、太阳能热水器等等,这些问题除了涉及到物理、化学、地理、天文、生物等学科,同时还涉及到环境科学、生态科学、材料科学等问题。通过对这些问题不同侧面的阐述、讨论,使学生形成综合运用科学知识的意识。自然科学与社会科学的综合:科学技术必须应用于社会才具有生命力。本章从正反两个方面体现了这一点:由石油问题的讨论将政治、经济、战争联系起来;对能源革命问题的讨论,涉及到历史、社会发展史、科学技术史等问题。不仅能使学生全面地、从大局角度地看问题,还能从系统论的角度去审视问题。这恐怕是学习的真正意义所在,是能力的重要体现。2、最大限度的解决问题的方法性、工具运用的综合性:与知识的综合相对应的是探索知识、解决问题的方法论的综合。本章教材中运用了众多的方法手段来解决问题,有时在解决同一个问题时还从不同的角度同时运用了多种方法。例如,在讨论能源与可持续问题时,同时运用了坐标图像、数据分析、图片展示、表格、调查、想象等多种方法手段。在研究核裂变时运用了示意图说明、模拟演示等方法。在其它问题上,还运用了分类、地图、流程图、上网查阅、计算机作图等方法手段。可以看出在诸多的方法手段中,各种图表的运用可谓尽善尽美,它可以使问题更直观、更形象、更趣味更容易被学生所接受。总之,综合性运用各种方法,是解决实际复杂问题的重要手段。这也是学习的真正意义所在,是能力的另一种体现。3、最大限度的学生主体性、获取知识的探究性:让学生成为学习的主体,是整个教材在设计编写过程中努力追求的目标,到本章达到了最高点。如何让学生成为真正的学习主体呢?可以通过如下几步去逐步实现:让学生主动参与探究与学习用所学知识与方法解决日常生活中的问题用所学知识与方法分析、解决、 参与现实社会中的问题形成主动参与关注社会问题、发表见解的意识。本章中,通过前儿步,尤其是第三步的实施,通过让学生分析、解决、参与实际社会的问题,为使学生成为真正主体做了最大的努力和最充分的准备:教材中已经给出的各种问题:分析汽车中燃料释放内能的去向,讨论提高效率的可能性;调查你周围使用能源中的不安全因素及其对环境的影响,提出几种可行的改进措施。. . .教材中的内容也可以让我们自己提出许多可讨论的问题:由STS“石油危机和能源科学” 可提出: 石油对我们世界有什么影响, 石油与战争的关系等问题让学生参与讨论。 由“ 太阳能的利用”可提出:太阳能与地球上发生的各种现象的关系,对如何更广泛、高效地利用太阳能提出建议与办法。让学生真正参与、成为学习主体,这既是教学的最高境界,也是培养学生能力、形成正确价值取向的重要途径,是教育的最终目的之一。4、最大限度的知识扩展性,目标的发展性:本章教材为内容的拓展提供了最大限度的余地和空间。整章教材的编写结构是:目标内容1 拓展内容平台1 目标内容2 拓展内容平台2也即在每一部分的目标要求内容的编排之后或同时,都由此内容扩展到与它相关的各方面内容,或提供了可以讨论其它问题的话题、平台,每个这样的平台就是一个发散点。例如,在太阳能一节中,教材已经扩展的内容有:太阳的构造,太阳的一生,煤、石油、天然气的形成。从教材内容可以扩展出去的问题有: 恒星的一生及其三种不同的结局:白矮星、中子星及黑洞,太阳能电池的构造,地球上的各种循环现象,怎样更好地利用太阳能,如何延长太阳的寿命,在太阳晚年的人类生存问题本章其它已扩展和可扩展的内容有: 自然界的四种相互作用力,核裂变、聚变的进一步讨论,爱因斯坦质能方程、原子弹、氢弹的构造、原理,三防问题,未来学问题,宇宙学问题,从有序到无序及热力学几率问题可见,本章就像一个导火索一样,激发和引导学生由此将思维发散到无限远处、探索无穷无尽的课题。本章乂像一个网页,由此可以“ 点击”相关的各个方面内容。教师在教学过程中应充分利用好教材这一发散点的作用,为学生本身的可持续发展奠定基础。四、对本章教学的整体性建议由于本章综合性、方法性、交叉性、发展性等方面体现的较多,使得教学过程中有可能造成东一头、西一头的局面,显得零散、目的性不强。我们必须从这些纷乱的表面化局面中抓住本章的主线,理清思路,精心设计,才能完成本章的课程目标,并在此基础上充分利用本章的内容与特点,去极大限度地拓展、发散。根据本章 课程标准中的课程目标和本章教材内容的内在联系,建议按如下的思路设计本章教学的流程,流程图简述如下:载 体 ( 实例)+ 工 具 ( 理 论 )+ 情 感 ( 意识) 探 究 ( 活动)过程- - - - - 终极目标上述流程图所表达的具体过程如下:载体:各种能源及其特点、应用探r实例角度、达成究过程秒量转化守恒定律* 能量耗散- - - - - - 宏观现象方向性工具- 理论角度热机效率* f热力学第二定律* 一不可逆性* * + 能量转化转移方向性终极目标:能源可持续发展意识情感:兴趣- - - -态 度 ( 反应) - - - - - - 价值 观 ( 领悟)- - - - - - - - - - - - - 意识角度对上述过程的说明:各种能源及其特点从现象、实例角度说明了能源危机等问题,以引起对能源可持续发展的重视。由第十五章 热和能学习的内容进一步深化,从热力学第一定律和热力学第二定律这两个不同角度分析讨论各种能源问题、 现象, 通过能量耗散和不可逆性两个方面从理论上阐明了能源可持续发展的必然性和必要性。利用教材的特点引起学生的兴趣,并由此让学生在亲身讨论、探究过程中感受、关注能源可持续发展问题, 逐渐从情感参与角度对能源可持续发展问题形成稳定的态度、 价值观。最后,从实例、理论与意识相结合的角度使学生最终形成能源的可持续发展意识乃至于各种问题的可持续发展的思想。在上述的教学过程中,第十五章 热和能中学习的“ 能量转化和守恒定律”既是讨论各种能源问题的工具,又是讨论过程不可逆性、能量方向性的工具。因此,第十五章 热和能的重要目标一一 “ 让学生形成从能量角度分析问题的意识”是本章的重要基础。五、对本章教学的几点具体性建议1、关于本章的探究教学:虽然在 课程标准中本章没有探究的要求,编者在教材中虽然没有明确提出有关“ 探究”的栏目,但是探究教学作为学生最重要的获取知识方法、形成正确价值取向的手段,在教材的其它栏目中有许多的渗透。可分为如下的几种探究方式:以实验为基础的探究:这 是 课程标准所要求的主要探究形式。在 教材“ 太阳能的利用”中的“ 想想做做” 里, 就渗透着“ 探究物体的颜色与吸收辐射热的本领” 这一课题。这种探究一般按照 课程标准中的探究程序进行:提出问题猜想设计实验进行实验分析与论证得出结论。收集资料式探究:这 也 是 课程标准所要求的主要探究形式。在课本“ 能源家族”中 的 “ 想想议议”里,就渗透着“ 探究能源的分类”这一课题。这种探究一般按照 课程标准中探究程序的另一种表述步骤进行: 提出问题制定方案收集实例归纳、分类、分析得出结论。调查式探究:这种探究必须到生活、社会中进行,是对学生的高要求,是培养学生综合运用知识方法、用系统观点研究问题、培养能力与意识、真正参与社会的初步的、重要做法。在课本” 能源与可持续发展”中 的 “ 动手动脑学物理”中,有课题“ 调查你周围使用能源中的不安全因素及其对环境的影响,提出儿种可行的改进措施” 。这样的探究课题在本章中有多个。 这种探究的思维程序可以是: 提出社会问题制定方案调查分析一一 结 论 形 成 物 理 问 题 猜想一一设计实验进行实验一一分析与论证得出结论。可见,这种探究实际是前两种探究的有机结合,是科学问题与社会问题的综合。利用本章内容我们还可以挖掘出许多探究课题。教师在教学中应该尽可能多的将教材内容变成不同形式的探究活动,让学生去积极思考、主动参与。2、关于实现本章终极目的的关键点“ 能量转化和转移的方向性”的教学:“ 能量转化和能量转移的方向性”在本章中只有极小的篇幅,但它却是实现终极目标“ 能源的可持续发展意识”的直接的、主要的理论依据。对它的教学,必须站在一定的高度看此问题,要先从“ 热力学和统计物理学”的角度以“ 热力学第二定律”为核心将此问题搞清,才能居高临下、收放自如地带领学生去探究这部分知识。我们可以通过如下的知识体系体会此问题:册 尔 文 r卡诺循为 r 第二类永动机一Hft力学第二定律两种表述,不可逆过程卡诺热机YI克 劳修斯热机效率JI 卡诺定律一 提高热机效率的方向系统:无序有序rr靖增加原理 一 过程的方向性 ( 态函数)端 Y热力学几率:小 大)L 耗散结构理论f远离平衡的有序现象有了热力学理论作指导,我们就很容易把握知识发生、发展的本质与联系,在正确的方向指导下游刃有余地、有轻有重、深入浅出地处理知识。如,通过卡诺定律所导出的提高热机效率的方向,我们就对提高效率、节能等问题有了坚实的理论依据,就可以很自如地引导学生探究具体的提高效率、节能的方法,大胆拓展、如意回归,而不必担心会搞错方向。3、关于学生创造力的培养:本章知识的特点是综合性强,资料多、杂、乱,但是学生动手实验并不多,如果只是采取阅读、收集资料等文科研究形式,就会对问题理解不深,也失去了物理学科的特点。因此,在充分运用这些文科方法的同时,要通过各种方法和手段想办法让学生多动手操作。只有动手与动脑相结合,才能使学生的左右脑同步发展,真正培养学生的创造力。探究性学习的问题前面已述,这是很好的培养学生动手能力与创造力的做法。但只靠这种方法显得对学生来说太正规、程式化,缺少轻松感与情感投入。因此,除此之外,我们还应该采取一些小巧的、活泼的动手动脑方式,很好的一种做法就是设计与制作。其实这一点在教材中也多次体现。根据本章突出ST S的特点,教材中涉及到诸多的与技术有关的问题,如太阳灶、热水器、各种电站等,我们可以将太阳能的利用作为重点素材。这里提供儿种让学生进行设计与制作的训练方式,供教师们参考:可以让学生制作有关的模型,如:制作太阳能凉帽。可以进行设计方案展示或展览,如:设计太阳能住宅方案。也可以采取比赛的形式,如:钻木取火实验比赛等等。除此之外,教材中还提供了一些很好的培养学生创造力的形式或平台:撰写小论文,召开有关社会问题的讨论会、辩论会、科学幻想、科学想象等等。教师要充分利用这些丰富多彩的活动,为培养学生创造力、使学生主动参与教学、形成正确的价值取向打下坚实的基础。4、关于辩证地看问题观点的养成:本章许多问题都采用辩证的观点来讨问题,既讨论了人类能源革命、技术革命、各种能源的优点等对人类积极的影响,又讨论了污染、灾害、对能源的反面的运用、各种能源的缺点等有害的作用。通过这种讨论,使学生通过正、反两个方面的比较对可持续发展的重要性有更强的紧迫感, 还能够让学生逐渐感到任何事物的两面性。 教师在教学中可以通过本章许多问题引导学生从这两个方面去考虑、 进行讨论, 逐渐地培养学生看待事物一分为二的辩证观点,这对于他们今后的学习、生活意义重大,可以使学生用正确的心态、健康的心理面对人生。这恐怕也是我们教学的重要目标之一。总之,本章教材作为义务教育阶段物理教学的最后一章,起着至关重要的压轴作用。它使得义务教育阶段物理教学的目的在此达到高潮,物理教育教学的意义得以充分的体现,它对学生来说是一个很好的综合能力训练场地,对教师来说是实现、检验物理教育、教学各方面效果的好素材。注:* 此内容为第十五章 热和能的教学内容。* * 为本章教材的隐含内容。第二部分 从实验角度分析教材新 课程标准理念下的实验教学及其方式青 岛 市 普 通 救 育 敕 研 室 王实验教学,一直是物理学科的特点,是物理课堂教学的重要方式和基础。它的重要性是不言而喻的。因此,在 旧 的 教学大纲中,规定了许多的演示及分组实验教学内容,它的实施及其教学方式是我们每个物理教师研究的重点内容之一。新 课程标准的实施,为我们带来了新的理念及其要求,实验教学的有关内容及要求也发生了巨大的变化, 这就要求我们在新形势下必须对实验教学及其方式进行新的思考。 作为全国两个物理课程改革试验区之一的青岛市初中物理学科,通过运用新 课程标准和人教版新物理课本进行的近一年的试验, 对新形势下的实验教学有了一定的认识。 本文准备从总体上谈一谈青岛在这方面的做法。一、 课程标准对实验教学的要求:新 课程标准不同于 教学大纲之一,就是在内容标准中没有单独的“ 演示或分组实验” 栏目,而是将其融化在内容标准之中,使实验内容与其它的内容形成不可分割的有机整体。1、作为课堂教学实施过程中的实验要求:在内容标准中,我们常常可以看到这样的内容:“ 通过实验探究” 、 通过实验了解” 、 通过实验认识”等等。几乎在内容标准中无处不在。这就要求我们在课堂教学中将实验尽可能地出现在各个角落,不仅将它作为实现“ 知识与技能”目标的工具,更重要的是要将它作为实现“ 过程与方法”目标的基础,最后为实现“ 情感、态度与价值观”目标做好准备。因此,它是实现三种课程目标的有力工具。2、作为学生基本技能的实验要求:对于学生必须掌握的技能目标,在 课程标准中第6 页中写道:“ 具有初步的实验操作技能,会使用简单的实验仪器和测量工具,能测量一些基本的物理量。会记录实验数据,知道简单的数据处理方法, 会写简单的实验报告, 会用科学术语、 简单图表等描述实验结果。 ”由此可见, 不仅只是一些在测量工具及其使用上的要求, 还有运用实验手段进行探究的要求。总之, 课程标准对实验的要求是:对教师来说,要将实验作为实施新课程三种目标的工具。对学生来讲,既是一种技能,又是他们探究与认识世界的有力武器。二、人教版物理教材中的实验内容:作为在 课程标准指导下编写的人教版物理新教材,在实验内容及其教学要求上的特点如下:1、实验内容的出现形式:在教材中己经没有单独的所谓“ 实验课”的自然节,实验隐含在教材的各个栏目中: “ 演示”栏目:这是教师演示实验的场所,若有条件也可以将其变成学生实验。 “ 探究”栏目:这是教材根据标准要求,设置的一些让学生自己通过动手、动脑探究科学规律的活动,这些活动都是必须通过实验完成的。其它的栏目,如 “ 想想做做” 、 “ 动手动脑学物理”等等,都包含有大量的实验活动的素材。2、特点与要求:与传统教材相比,实验内容多、广,非常丰富。不再仅仅局限于某几个实验,而是有一种实验无处不在的感觉。对实验的要求大大的提高。 不仅要求学生会进行测量性实验及验证性实验, 还要求他们会自己设计实验、 进行探究性实验、 进行创造性实验、 对实验过程进行评估等较高的要求。实验的形式更加灵活。 不仅有课堂实验活动, 还有许多需要学生在课外进行的实验活动内容。有的还与社会调查、研究性学习联系起来。总之,由于上述新的实验内容及其要求, 如果还是像以前那样仅仅通过课堂演示实验和学生分组实验课这两种形式是无法实现的, 这就要求我们必须找到新理念下的实验教学模式及其过程。三、青岛市“ 三位一体的实验探究教学模式” :1、问题的提出:在新课程理念下如何进行课堂实验教学,这是实施 课程标准必须解决的问题。根据多年教学改革经验及对新目标的认识, 青岛市初中物理学科认为实验教学必须与探究教学有机地融合在一起,才能实现这种新课程理念的要求。因此,我们提出了 一种“ 三位一体的实验探究教学模式” 。2、三位- - 体的实验探究教学模式:三位一体的实验探究模式的基本思想是:讨论式教学为背景, 科学探究为主线,科学研究方法、创造工程学方法为工具。讨论式教学为背景:这是指将讨论式教学贯穿在课堂教学的始终, 作为教学过程的背景模式。 从而为以实验为基础的探究与创造活动提供不可缺少的前提条件。 为了实现这一教学的背景, 可采取下列方法与步骤:将一节课的内容划分为几个大问题。将每一个大问题分为几个环环相扣的小问题。 从而, 使一节课设计成由一系列首尾相连的小问题组成的教学过程。在每一个小问题中,都是先让学生讨论,然后再收回总结,从而使学生的思维形成一个先发散后聚合的创造性思维过程。 通过整个教学过程中不断地讨论与总结, 使学生的思维呈现出发散与聚合的不断交替状态。其实,所谓讨论式教学,就是通过上述形式将 标准中科学探究的“ 交流与合作”要素贯穿在教学的整个过程中。科学探究为主线: 课程标准将科学探究作为内容标准的重要组成部分。所谓科学探究,就是将学生的知识探索过程变成一种类似于科学家搞科研的过程, 这是一个思维的过程, 因此必须要让学生按照一定的思维程序去进行。 课程标准中提出了 种初中学生必须掌握的探究思维程序及其要素:提出问题一一猜想与假设一一制定计划与设计实验一一收集证据与进行实验一一分析与论证- - - - 评估- - - - 交流与合作上述程序及其要素不是固定不变的。由于探究的“ 道路”可以是多种多样的,因此探究程序也应该是有许多种, 我们可以将各个要素之间进行相互组合与编排顺序, 从而形成多种不同的探究方案。所谓科学探究为主线包括如下两个方面:将一节课的大小问题尽可能都以探究教学的形式进行。 能探究则探究, 探究不完则作为课后的探究或思维活动。每一探究过程必须有一定的思维程序。程序不一定完整或固定,但必须有。由于初中物理教学中的科学探究绝大多数是以实验为基础的探究,因此通过这种方式,就将实验教学落实到了课堂的各个问题解决中,成为探究教学的基础。科学研究方法、创造工程学方法为工具:探究的过程离不开具体化的方法。如,提出问题的方法、猜想的方法、设计实验的方法,这就需要用科学研究方法和创造工程学方法去解决。青岛市初中物理学科在多年平日的教学中挑选了如下几种科学研究方法作为教学的要求:归纳法、演绎法、类比法、控制变量法、等效法、转换法、比较法、模型法、分类法等。如,在设计研究电流与电压关系的实验中需要运用控制变量法。创造工程学的方法主要是指创造原理和创造技法,它们是提高创造力水平的重要工具。自1997年起,青岛市初中物理学科已经逐渐地在平日的课堂教学中渗透这些方法,现在,它们已经成为青岛市初中物理学科的不可分割的教学内容之一。根据初中学生的认知特点,我们选取了如下的一些创造方法教给学生并作为他们进行探究与创造的有力工具。创造原理:组合原理、还原原理、逆反原理、移植原理、换元原理、分离原理等。创造技法:智力激励法、组合法、缺点列举法、缺点利用法、希望点列举法、逆向思考法、列举一览表法、等价信息变换处理法、5W 2H法、横向思考法等。如,缺点列举法运用:所谓缺点列举法就是培养学生以挑剔的眼光去看待被研究的问题,找到它的缺点或不完美之处,然后针对这些缺点找到解决的方法。可设置如下的题目:请找到刻度尺的四个缺点并改进。参考解答如下:找缺点:夜间看不清刻度。老人看不清刻度。太长,不能折叠。不能测弯曲的面。改进方法:装上一个小电路. 装上一个可滑动的放大镜。变为抽拉式或折叠式。用弹性大的材料制作.可见, 科学研究方法和创造学方法像两个有用的工具箱, 分别从研究方法与工程方法两个方面去为学生的实验探究提供各种工具, 清除各种障碍, 从而使实验探究活动得以顺利进行。3、实验教学的器材与场所问题:这种三位一体的实验探究教学离不开即时性的学生实验, 也就是说要在课堂教学中形成一种边学边实验的教学过程。这就要求每一节课都应该在实验室进行才能实现。但是,每所初中学校一般只有12所物理实验室, 因此这是不可能的。 如何解决这一问题呢?有如下的办法:教师注意用身边的物品进行实验, 也让学生自己运用这些物品进行操作或进行小制作等实验活动。如用鸡蛋作大气压实验、水滴作透镜、双手作摩擦实验。一方面可以解决实验器材的不足,为将实验课搬到教室提供条件,另一方面也培养了学生的创造力,同时也使学生感受到物理源于生活、又为生活服务。为每个学生配置一套实验学具。 这些学具就像一个可随身携带的微型实验室, 将实验室搬到了学生手中。从而,解决了边学边实验的教学过程。同时,也可以使实验的形式更加开放,不仅可以在学校中作实验,还可以在课外、家中进行,这样,也使得教师的教学形式从课堂走向课外。四、典型实验教学案例分析:人教版物理教材第四章物态变化第三节汽化和液化, 一般可分为三节进行, 第一节处理汽化的概念和沸腾,第二节处理有关蒸发的问题,第三节处理液化的有关问题。对于蒸发一节,可以分为三个大问题:蒸发的概念、蒸发快慢的因素、蒸发吸热致冷。其中蒸发快慢的影响因素虽然不是 课程标准和新教材中所要求的内容,但它却是实验探究的良好素材, 因此也将是本节的实验探究重点。 下面通过对这节课中三个问题的处理方案,来感受这种三位一体的实验探究教学模式的三个方面及其教学过程:1、蒸发概念的教学:进行实验:让学生利用桌上的器材各自在手臂上搽上一些酒精,并观察有关的现象.提出问题 :教师提出问题,这种汽化与沸腾一样吗?搜集证据:学生相互讨论,运 用 “ 比校法”进行比较。分析与论证: 通过讨论比较,学生得出蒸发的概念。并讨论列举日常生活中的蒸发实例。2、在探究“ 蒸发快慢的决定因素”这一规律时,可采取如下的操作步骤:提出问题: 教师通过演示实验,引导学生讨论并发现问题:蒸发有快慢。提出问题:蒸发快慢与那些因素有关?进一步简化为:要加快蒸发应该如何办?进行实验和收集证据:让学生相互讨论、进行实验去寻找加快蒸发的实例:运用桌子上的器材进行分组实验:如用水、玻璃片等器材自由做实验,不必有全班统一的步骤、方案。回忆日常的经验实例:晾晒衣服的做法、晒粮食的做法、吹干头发让学生将上述事例、实验现象全部列到黑板上。学生集体为论,对这些实例运用“ 分类法”进行分类,可分为三类。然后运用“ 归纳法”找到每一类的共同做法,即分另I 为:提高液体的温度、增加液体的表面积、加快液表气流。 双立假说: 根据归纳的内容,让学生进一步词论完善某些细节,上升到假说:液体蒸发快慢决定于液体温度高低、液体的表面积大小、液表气流的快慢., 分析与论证: 让学生讨论设计实验,运 用 “ 逆向甩货法”去从相反的甭度检验这一假说对于减慢蒸发中的正确与否。如,储存酒精的实脸、塑料大棚中的土地湿润状况模拟实验分析等。 评估:学生相互讨论,对刚才的探究过程进行反思,包括是否真正做到运用“ 控制变法”进行实验、实验的干扰因素的分析等等。3、蒸发吸热致冷: 提出问题 :回忆刚才的实脸,我们将酒精涂在手臂上时有何感觉? 圻想:学生相互讨论 ,提出:蒸发过程可能要吸热。 进行实跪与收集证据: 让学生通过相互讨论设计实验去检验自己的猜想。如,用两支温度计进行的比较实验。 分析与论证: 通过实验结果的讨论分析,学生验证了自己猜想的正确性。并讨论考虑这一结论的应用问题。五、实验操作考察的初步构想:实验操作考察是促进平日实验教学的重要手段, 通过让学生进行实际动手操作的形式,从另一个角度和一些特定的知识点考察他们的双基、探究、创造水平以及在情感、态度与价值观方面的表现。自 1 9 9 7 年起, 青岛市初中物理在中考中进行实验操作考试已有几年时间,现在结合新的 课程标准要求,提出在新形势下的实验操作考试的构想如下:1 、试题结构:本卷可以分为三道题目,以分别实现考察学生双基、探究、创造的功能,从而实现对“ 知识与技能目标”和 “ 过程与方法目标”的考察。对 于 “ 情感、态度与价值观目标” ,可以通过学生在考场中的态度表现来考察。( 1 )第一大题:模仿性操作题:本题考察最基本的初中物理学生实验, 即主要是一些仪器的使用和测量性的实验。由于这些实验学生均已在平日多次操作过, 故仅仅是重复操作,目的是为了考察实验技能及相关的物理知识,对应课程目标中的“ 知识与技能目标” 。如,从实验桌上找到温度计并测出烧杯中的水温.第二大题:探究性操作:本题考察学生进行简单探究的能力,是 “ 过程与方法目标”考察的一部分。一般来说,给出探究的题目, 然后让学生运用给定的器材进行实验探究, 最后根据实验结果得出初步的结论。如,给你铁块、弹簧秤、酒精灯,请你探究铁块所受的重力是否与温度有关。请写出简单的实验步骤并记录实验数据,最后得出初步的结论。第三大题:灵活性操作题:本题考察学生进行简单的实际创造的能力,也 是 “ 过程与方法目标”考察的一部分。主要有如下三种题目:特殊情况下的操作:如,用刻度尺测一张纸的厚度、测一段曲线的长度,用量筒和水测小瓶的容积。用多种方法测同一量:如,请用两种方法测铁块所受的重力。组合型操作:指需要通过两次对不同量的测量相结合才能完成的操作。如,用刻度尺和弹簧秤测铁块对地面的压强。2 、操作方法:采取以班级为单位统一考试的形式,程序如下:设计4 份左右的不同题目的试卷。学生进入考场时进行抽签,签就是试卷。学生利用3 0 分钟的时间,运用桌面上的器材进行操作,并在试卷上完成有关的操作报告及数据纪录。教师根据学生的实验报告及操作时的有关表现进行阅卷。第一章 声现象的实验教学深入学习 课程标准 ,充分发挥“ 物理实验”的载体作用青岛市第4 3 中学 王云山物理真的是那么有飕而迷人吗?要学好物理真的要勤于观察、 勤于动手吗?真的要联系实际、联系社会吗?带着这份好奇,带着这份疑问,学生们踏入了物理之门. 如何保持学 生 在 科学之旅中形成的这种新鲜感,如何培养起学生最基本的观察能力、初步的探究物理规律的能力、 应用物理规律解释简单的物理现象的能力,如何培养学生敢于质疑、善于与其他同学合作的意识, 如何使学生乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理, 为今后的物理学习打好良好的基础?这是第一章所承载的主要任务,至于“ 知识与技能”的传承则主要起一个“ 载体” 的作用。 人教版实验教材, 之所以选择的是与我们的生活息息相关的、自然界中非常普遍的、 标准要求的科学内容比较简单的 声现象作为开篇第一章,主要原因大概如此。而完成上述任务的主要措施之一就是实验教学。下 面 就 以 “ 探究声是怎样产生的”为例,谈淡自己对本章实验教学的看法。一、 实验前的准备工作:1 .准备好一段优美乐曲的录音磁带。2 .准备实验器材:可以发动学生从家中带各种乐器、瓶子等,也可以临时启发学生利用身边的各种东西( 说明: 教师应该因地制宜地引导学生使用身边随手可得的物品进行探究活动和各种物理实验。这样一来,可以拉近物理学与生活的距离,让学生深切地感受到科学的真实性,感受到科学和社会、科学和日常生活的关系。另一方面,由于这些物品本来的用途并不是进行物理实验, 所以这种做法本身就是一种创新。 不能把低成本实验仅仅看作解决设备不足问题的权宜之计。 )二、 探究过程:1 .创设实验情景:师:请同学们欣赏一段音乐。生:( 聆听音乐,慢慢陶醉在音乐之中)师:你能否谈谈你在欣赏过程中的感受,谈谈音乐在我们的生活、学习中的作用?生:( 讨论并回答)师:同学们说的都很好!大家想象一下,如果我们生活的这个世界,突然变成一个无声的世界,我们的生活、学习又会是一个什么样子呢?生:( 讨论并回答)( 说明:探究实验的教学,应重视实验情景的设计。心理学研究表明,“ 外部刺激,当它唤起主体的情感活动时,就更容易成为注意的中心,从而强化理解和记忆” ( 高楠著: 艺术心理学 ,辽宁人民出版社,1988年版)所以,实验情景的设计过程,是激发学生大脑中原有的情感结构以及认知结构,从而使学生在大脑皮层形成兴奋中心的过程;另外,学生的思维活动不是凭空产生的, 必须借助于外界的某种环境因素的刺激作用, 而教师所创设的实验情景, 正是引起学生创造性思维活动的重要外部条件, 只有这样才能引起学生积极的情感投入,所以设计良好的实验情景至关重要。 )2. 鼓励学生大胆质疑,自己提出问题:师:通过上面的讨论可以看出,声是与我们生活、学习、工作非常贴近的好朋友,对于这位好朋友,你想知道它哪方面的知识,或者说你对它有哪方面的疑问呢?生甲:( 讨论并回答)声音是怎样传播的。生乙:声音是怎样产生的( 说明:在物理课程中, 学生自己在学习中发现问题是至关重要的。当学生提出有价值的问题时教师应该因势利导, 让学生知道什么样的问题有价值, 这时培养学生发现问题的兴趣,养成提出问题的习惯,都有好处。学生发现并提出问题,是求知的起始,也是教师展开教学的最好开端。抓住这个时机,引导学生尝试着应用实验探究的方法学习知识乃至创新,是帮助学生尽快步入自主性学习轨道的极好途径。这也是重视实验情景设计的价值所在)3 .做出假设:师:如果我们要“ 探究声是怎样产生的” ,大家回忆一下初一生物课中探究活动,我们应该按照怎样的思路去进行?生:提出问题- 做出假设一制定计划-实施计划一得出结论-讨论.师:好!下面我们就用这个思路来探究这个问题,首先请同学们根据自己的生活体验猜想一下,声音是怎样产生的?生甲:( 讨论并回答)是摩擦产生的。生乙:是振动产生的( 说明:探究实验的教学,应建立在学生已有的探究能力和认知规律之上,这样才能更有利学生的接受和提高 本 章 ( 也可以说是本教材)的第一个探究实验在教材的第12页上,是这样写的:探究: 声是怎样产生的。作各种活动,使物体发声。观察、思考、总结发声物体的共同特征。如果仅从本学科教材的编写结构分析, 对第一章第一节的第一个探究实验, 这里较浅的处理方式是可行的。但如果从初二学生的探究能力方面来分析,则显得太肤浅了,因为学生在初一年级的学习过程中已有了一定的探究能力,掌握了较为完整的探究程序。例如,在人教版 义务教育课程标准实验教科书生物学七年级下册第 104页有一个 “ 测定反应速度”的探究实验就明确给出了 “ 提出问题一做出假设一制定计划一得出结论一讨论” 这样较为完整的探究程序的样例; 在 第 116页有一个“ 探究废电池对生物的影响”的实验则直接要求学生“ 请你针对自己提出的问题,做出假设,简要写出假设的依据,设计一个实验方案,通过实验检验自己的假设是否正确,并用事实说服那些不以为然的人” 。因此,在 “ 探究声是怎样产生的”这个实验的教学设计上,应该充分利用学生已经具有的探究能力。4 . 设 计 实 验 :师:要想证明自己的假设对不对?应该怎么办?生:制定计划( 或实验)师:通过上一节课的学习, 我们知道物理学是一门以观察和实验为基础的科学,人们的许多物理知识是通过观察和实验,经过认真的思考总结出来的。因此,同学不妨讨论一下, 我们能否利用身边的或讲桌上的器材, 设计一个实验来证明我们的假设对不对呢?生:( 讨论、设计)师:哪位同学带着自己所选的器材上讲台来谈谈自己的实验设计?( 说明:让学生上讲台来演示,目的在于引导学生形成以下几点共同的认识:如果想设计出一个实验来证明声音是由物体振动产生的,必须能使人感觉到( 不管靠视觉还是触觉)物体发声时在振动,而且这种感觉越明显越好,要想证明声音是由物体摩擦产生的,也必须遵循这一原则,这是实验成功与否的关键。这一环节,即是学生感到最困难的一个环节,又是非常有利于启迪学生心智的一个环节。同时, 这一环节还直接关系到学生经历实验过程的深度,即关系到学生能否在课堂上象科学家那样去探究问题,经历问题解决的全过程,而不至于流于浮浅,流于形式。所以,在这一环节中,教师怎样引导才能唤起学生的求知欲,才能使学生体会到人类智慧的无穷奥妙, 才能更好的为后面的实验起到指导作用, 均需要我们去精心设计。 )5 .进行实验:师:好,下面同学们就根据刚才的讨论进一步修正自己的实验方案,然后开始实验。生:( 修正实验,做实验,教师巡回指导)( 说明:物理课的大多数科学探究都不宜以个人为单位进行,应该分组进行,每组23 人。组内的角色分工要明确,注意发挥每个学生在探究活动中的作用,不能由少数学生包办代替。 这样做既能使每个学生都得到机会均等的全面练习, 又能充分体现工作中的分工与协作。作为教师,应在探究过程的各个环节中摆正自己的位置。该学生去做的,教师就不能去代替,保证全体学生真正经历问题解决的全过程。 )6 .分析论证,得出结论:师:根据实验,你认为声音是怎样产生的?生甲: ()生乙: ()( 说明:如果存在多个结论,教师应引导学生进行深入的归纳与讨论。例如通过讨论让学生明白摩擦发声的本质原因是摩擦引起了物体振动等, 从而形成统一认识。 因为对于多数探究活动来说,探究的过程比探究的结果更重要,所以,在探究活动中不要为了赶进度而在学生还没有进行足够的思考时草率得出结论。 为了让学生充分体验探究的过程, 应该安排足够的时间让各种想法、各种观点进行充分的交流和讨论。 )7 . 评估、交流:师: 下面一段时间,请同学们反思一下自己刚才的探究过程,想想有什么优点,有什么不足,怎样进一步改正这些不足?彼此交流一下自己在探究过程中的心得体会。开始!生:( 反思,交流)( 说明:要重视“ 评估、交流”这一环节的教学设计。因为人们在完成某项工作或在工作到达某一阶段时应该进行反思, 检查思路和具体措施,发现错误和疏漏。这是责任心的表现, 也是科学探究中必不可少的环节。 由于这个环节并不影响结论的得铝和探究报告的完成,往往不能引起学生的重视。另一方面,学生还常常不知道怎样进行评估。教师在强调评估的重要性的同时可以给出具体的方法。例如,把学生分为两组,一组专门给另一组找问题,然后进行答辩;还可以要求学生检查,看一看结论是否与常识或已经学过的知识相矛盾。这些方法往往有助于发现问题。 必要时可以要求学生把评估中考虑到的问题及相应的处理写到探究报告中,以引起学生的重视。这不但可以使学生受到进一步启发,而且有利于使学生学会勇于放弃自己的错误,学会采纳别人的正确建议,从而学会与别人交流、协作,学会做人。 )总之,探究实验的教学设计,不能再以辅助完成“ 知识与技能目标”作为唯一任务,更重要的是要充分发挥出“ 过程与方法”“ 情感态度与价值观”方面的载体作用。这 是 课程标准下的实验与 大纲下的实验最主要的区别。也就是说,在 课程标准下,实验在一节课中的价值,不仅要看是否有利于学生“ 知识与技能”方面的发展,而且要看是否使全体学生都亲身经历了实验的全过程,是否在这种 经历”的基础上有利于学习方法、探究能力的发展,是否有利于学生“ 情感态度与价值观”的发展。上述是我对第一章的实验教学的几点肤浅的认识,由于刚接触 课程标准和实验教材才半年时间,文中肯定有认识不周的地方,敬清各位专家、老师批评指正。参考文献:1 . 透镜式教学法王平著,青岛出版社,2000年版2 . 义务教育课程标准实验教科书生物学七年级下册3 . 艺术心理学高楠著,辽宁人民出版社,1988年版4 . 全 H制义务教育物理课程标准( 实验稿) 5 . 中学物理 、 物理教师杂志第二章 光现象实验教学初探青岛第2 6 中 学 李 进做为全国两个物理课程改革试验区之一的青岛市初中物理学科, 通过近一年来的实践,对新教材有了初步的认识,尤其对实验教学有了一定的体会,本文就以第一册第二章 光现象为例谈谈我们的一些具体做法。一、本章主要实验概述:新 课程标准规定, 在 光现象这一章,学生要通过实验探究4个内容即:光在同种均匀介质中的传播特点; 光的反射和折射规律以及平面镜成像时像物的关系, 学生还要通过 “ 观察”和 “ 实验”知道白光是由色光组成的,并比较色光混合和颜色混合的不同现象,演示实验四个,“ 想想做做”学生实验一个,在 S T S 和 “ 动手动脑学物理”中还有大量学生课后实验,可见将实验贯穿整个“ 教”与 “ 学”的过程是本章的主要特点之一。实验效果直接决定“ 教” 与 “ 学”的成果。这就要求我们的实验设计不能照办照抄教材, 而应有所突破。二、典型实验分析和具体做法:1 . 重新设计“ 光在同种均匀介质中传播特点”的实验探究过程。在本章的第一节, 课程标准要求通过实验探究“ 光在同种均匀介质中的传播特点” 。但教材中只安排了两个简单的演示实验, 这显然不能满足学生的探究需要, 为了真正达到探究的目的,我们对这个实验探究进行了重新设计。实验器材:自制暗箱( 暗箱的制法在后文有详细介绍) 、蚊香、火柴、水、烧杯、激光手电、玻璃砖、平面镜、放大镜、硬纸壳、投影仪等情景设计:将教室的灯全部关上,音乐响起,打开声控彩灯( 让学生感受轻松的气氛,感受光)提出问题:针对这些生动的现象,让学生自由提出想探究的问题。学生会提出许多问题,例:光是怎样产生的?光是怎样传播的?光的传播速度多大?光有没有能量? 光有没有颜色?等等,最后由师生共同决定本次实验探究的课题光是如何传播的?猜想:请学生根据生活经验猜想光是如何传播的,有的猜想会偏折;有的会猜想会沿直线传播;对学生的这些猜想,教师只鼓励,不做任何评价。设计实验:请让学生根据自己的猜想,以小组为单位,设计实验。这里要注意的是实验器材不是由老师指定的,而是把实验器材全部摆在了一张桌子上。其中,有些是学生根本用不到的。目的是让学生学会选择器材。进行实验:开放学生的思维,他们会任选器材做出各种各样的实验,出现不同的现象,从而得出不同的结论。例:有学生用激光手电和一杯水。 将激光射向水中, 可以看到在水中光的传播路径是直的;( 为了加强效果,水中可滴入儿滴奶使水浑浊)有学生用激光手电和一块蚊香、火柴、暗箱。将蚊香点燃, 挂在暗箱内,将激光射向暗箱,可以看到光在空气中的传播路径是直;有学生用激光手电和一块蚊香、火柴、暗箱、一杯水。将蚊香点燃, 挂在暗箱内,把盛有水的烧杯放在暗箱里,将激光射向水中,可以看到光的整个传播路径是弯的;有学生用激光手电和一块蚊香、火柴、暗箱、两杯水。将蚊香点燃, 挂在暗箱内,把盛有水的两个烧杯放在暗箱内,将激光射向水中,可以看到光的传播路径有时是直的,有时是弯的;在上述过程中,学生自己设计的实验。培养了学生创造力。经历了观察物理现象的过程,能简单描述所观察到现象。培养了学生的观察力。并且能口头表达自己的观点,敢于提出与别人不同的见解,具有了初步的信息交流能力。分析论证:大量的实验现象摆在学生面前,他们往往会感到茫然,无法直接得出结论,教师要引导学生分析论证, 就这个实验探究中应让学生主要抓住以下儿点: 光的传播是直线还是发生弯折?什么情况下发生弯折?什么条件下沿直线传播?经过讨论学生很容易就可得出本次探究的结论。2 .改进和充实“ 色光混合与颜料混合”的实验在探究色光混合与颜料混合实验中,教材上建议的用手电筒进行色光的混合,但实际操作起来,由于手电筒光的强度不够,这个实验效果非常不明显,我们把这个实验做了如下改进:取三只白炽灯泡分别涂上红、蓝、绿三种颜色( 颜色要正、要浓)制作方法如下图:. 涂色用硬纸用白炽灯泡发出的光代替手电筒光,光强大大增强,效果会非常明显。颜料的混合,效果较为显著。但为了引起学生的兴趣,教师可在课堂上就地取材,简单介绍颜色的混合.各取一支蓝色和黄色粉笔,将它们碾成细末后混合在一起,用一根细棍搅拌,尽量搅拌均匀. 混合后它们将呈绿色。注意,这种绿色并不纯,在光谱上,它是介于黄和绿之间的颜色。这是因为,黄色吸收除黄和绿之外的所有颜色,蓝色也吸收除蓝和绿之外的所有颜色,即只有黄、蓝、绿色的光被反射,然而黄与蓝又相互吸收,则反射到眼睛中的只有绿色。色光和颜色的混合,由于内容简单,现象明显。非常适合做为学生课外的实验探究。教师应提供更多的实验素材丰富学生的探究过程。“ 三色陀螺”这个实验简单有趣,深受学生欢迎。具体做法如下:按照图中的样子制作三个硬纸圆盘,分别涂满红、绿、蓝三种颜色。颜色要浓也要纯正,按照图中的样子,沿半径切开一个槽。把三个圆盘沿着槽口交错地插在一起,套在陀螺上。这时候在陀螺上应该能露出红、绿、蓝三个扇形面积。分别拨动圆盘,可以调节这三个扇形面积的大小。先来研究红光和绿光的混合。调整三个圆盘,使它们只露出红色和绿色的部分,而且让红色占绝大部分。不断地增加绿色所占的成分,每改变一次比例,就让陀螺旋转一下,观察一次。随着红、绿的比例不同,学生会逐步地看到橙红、橙、黄和绿黄这几种颜色。然后再来观察绿和蓝的混合。 开始的时候让绿占大部分。 逐渐增加蓝, 混合色就会由绿变成绿蓝( 孔雀蓝) 、蓝等。最后,用红和蓝来混合,学生将看到紫红、深紫等颜色。任意改变陀螺上三种颜色的比例,学生便可以看到许多种的颜色。3 .在课堂上适当增加贴近学生生活的小实验。实验既是学生用来探究物理问题的手段。更是教师吸引学生注意力的主要策略。例1 :在学生探究完平面镜成像的规律后,精神有所涣散,这时可安排这样一个实验游戏:在桌子上铺上一张复写纸,在复写纸上再铺上一张白纸。让一个同学用一个毛衣针当做笔,在白纸上写一行英语。当你掀开这张纸的时候,印在纸反面的字都是一些反字。比赛一下,看谁最先把这行英语读出。学生如果知道镜子成像的秘密, 利用一面小镜子就可以迅速地读出来。 镜子能把这些反字又反过来, 变成正字,一眼就能认出来。安排这个小实验既可在游戏中检验学生的学习情况, 又可将学生的注意力始终集中在课堂上。例2 :在折射的教学导入中可给先学生安排这样一个小实验:把枚硬币放在没有装水的瓷杯里。把瓷杯放在桌子上慢慢地向远处推移,直到眼睛刚好看不到硬币为止。保持头部不动,缓慢地向杯中倒水,倒着,倒着,学生又重新看到了杯底的硬币。这个实验情景的设置使学生产生想知道“ 谜底”的欲望,对下面所学的知识就有了浓厚的兴趣,在不知不觉中注意力就集中了。三、本章实验应注意的事项:实验成功的关键让学生看到清楚、准确的实验现象。 而光学实验由于客观条件所限较难达到这个目的。为增强实验效果应特别注意以下几点:1 .尽量排除太阳光和照明灯光对实验的干扰。有条件的学校应将大部分实验在暗室中操作。如果条件不许可, 应尽量将光线减弱,并且让学生自制简单的暗箱。便于学生自己动手做实验。暗箱做法:取较大的鞋盒,将盒盖上挖 1 0 c m X 5 c m的长方形观察口,在口上贴上透明胶片,即成一简单的喑箱。2 .增大实验中光源的强度太阳的能量以光的形式辐射到地球,光具有能量,在光学实验中光强越强,实验效果越明显。前文介绍色光混合的实验时,用白炽灯泡代替手电筒,就是体现了这种思想。因此光源强度尽量要强。3 .采用多种手段让学生看到清晰的光线。在光的直线传播、反射、折射实验中,学生都要观察光线,为使学生看到清晰的光线,可采用很多方法:选用效果明显的激光为光源并在水中滴入奶、制造烟雾、沿纸面照射等方法让光线发生漫反射以便学生观察。除了上文所涉及的实验外,我们还按照 课程标准的要求改进了平面镜成像、光的折射规律的实验探究,并增加了一些小实验,由于篇幅所限在这里就不再一一说明。我们设计、改进、充实这些实验的目的只有一 个 通过有趣实验,让学生从中发现探究的乐趣,激发学生的学习兴趣和求知欲, 使学生乐于探索自然现象, 乐于了解日常生活中所蕴含的物理道理。让实验真正成为实现 课程标准中三种目标的主要手段。第三章 透镜及其应用的实验教学宋青蓉 青岛市第十中学作为青岛市的试验学校之一,在近一年教学过程中,运 用 “ 三位一体的实验探究教学模式”进行新教材的试验教学,取得了良好的效果。本文从实验角度谈一谈 透镜及其应用一章的教学。一、 . 课程标准对本章教学的要求:关 于 透镜及其应用这一部分内容, 新 的 课程标准在主题二运动和相互作用的二级主题声和光中,明确提出了: “ 也过去验,认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。探究并知道凸透镜成像的规律。了解凸透镜成像的应用。”这种形式的表述的原则是: “ 符合学生认知特点,激发学生兴趣”。这种形式的表述的买项是:强调了经历,过程与方法,以达到情感态度与价值观的目标。这从根本上要求本章知识的获得应建立在木革购买年基础之上,这也是 课程标准区别于 教学大纲之处。这就要求我们在教学过程中, 让学生通过观察、 操作、 体验等方式, 经历科学探究过程,逐步学习物理规律,构建物理概念,学习科学方法,逐步树立科学的世界观。从而达成培养情感、态度、价值观的目标。二、 . 人教版物理教材中本章的实验内容及特点:人教版八年级上册,“ 色彩斑斓的光现象”这一知识块的第 三 章 透镜及其应用的知识,是从生活实际出发,进而建立在实验的基础上的。本章共有12个大小实验,其中“ 想想做做”小实验2个, “ 动手动脑学物理”小实验8个,探究实验1个,演示实验1个。教材通过“ 想想做做” 、 “ 动手动脑学物理”将本章知识串联起来,而对于透镜的成像规律则用一节探究实验课来完成。(1) 教材中实验的作用及特点:本章的12个实验穿插在课文当中,每个实验都有其特定的任务:或巩固知识,或进一步认识问题,或充当载体,向学生传递方法,下面从儿个实验入手具体分析吓它们的作用:第三节 探究凸透镜的成像规律” 位于教材58页,是被安排在第二节“ 生活中的透镜”之后的,教材这样编写的目的正体现了 “ 从生活走向物理”的理念,将物理知识的学习与生活实际相结合。 这是本章教材中唯一的一个探究实验一一力图在上节课的基础之上, 通过此实验让学生经历提出问题、猜想和假设、设计实验、进行实验到分析论证,这样一个完整的探究过程。使学生在获得知识的同时体验到“ 物理知识来源于生活并被应用于生活” 。想想做做中的“ 制作模型照相机”位于教材56页,是在学习照相机之后的一个实验,目的是使学生进一步认识到透镜在照相机中所起的作用, 进而亲自看到模型照相机所成的像是倒立的学生完成实验所获得的喜悦是显而易见的。 模型照相机的制作可以使用羽毛球的球盒,使制作过程简化。动手动脑学物理中的小实验是学生巩固知识,认识物理现象、开拓思路的铺路石;这些实验的设计还渗透着科学方法与创造方法,我们在教学中应注意挖掘。其 中 “ 利用凸透镜与小灯泡获得平行光”在巩固知识的同时,将 “ 逆向思维的方法”渗透给学生;而教材5 7 页的三个小实验,分别从不同的角度对透镜在生活中的应用给予体现,引导学生从司空见惯的现象中找到不同之处,引发起好奇心。 其中第3 题尝试着渗透给学生一种“ 换元”的思想,即所有透明物质都可制成透镜,生活中常见的东西:一个旧灯泡、一滴水都可以用来当作透镜从而教给学生一种思维方法,以求在解决实际问题时用到。教材6 0 页本章第三个“ 动手动脑学物理”中的第1 题,是在学生探究凸透镜的成像规律后的一个巩固性小实验。在学生玩实验的过程中,不仅巩固了物理知识,还可以明白许多物理实验不仅可以在实验室中做, 还可以用生活中的许多物体替代实验器材作实验这是对 “ 换元”思想的进一步渗透。同时进一步使学生认识到所有透明介质都可以用来做透镜“ 两个透镜观察周围世界的实验” 通过将两个焦距不同的透镜合二唯一, 观察周围的世界,通过所看的现象,激励学生要勇于探索世界,探索科学的奥秘。 这个小实验又渗透着另一种创造学的思想“ 组合” ,即将两个不同的事物联系到一起,会有什么收获?教材所涉及到的这些小实验:生动活泼、操作容易、内涵丰富,趣味性较强,是适合初学物理的中学生操作的。我们不仅应鼓励学生多做;还应想办法鼓励学生自行设计实验,观察物理现象。( 2 ) 对上述小实验的使用建议:根据教材中出现的实验特点,教师在教学中应灵活运用, 可以根据教学内容的需要、自己的教学风格,适当的进行调整、改进,选用。使教学更加生动有趣。例如: 6 5页 “ 动手动脑学物理”中的第二个小实验: “ 通过将两个焦距不同的透镜组合,观察周围的世界”就可以放在第四节“ 眼睛和眼镜”之后,对于进一步学习“ 显微镜和望远镜”既是一个铺垫,又是一个很好的引入;同时又加强了这个实验的效果。教师在备课时,应充分考虑学生的特点,利用各种各样的实验激发学生的学习兴趣,以完善自己的教学,使之更加合理化、更具吸引力。三、. 教学中的做法:根据青岛市的“ 三位一体的实验探究教学模式” ,在本章教学中,我们以讨论式教学为背景、以科学探究为主线、以科学方法、创造方法为工具,充分考虑学生的认知特点,以激发学生兴趣为出发点,在本章部分的课堂教学中采用了如下做法:(1)对 于 “ 透镜” 一节的教学,我们是这样做的:在复习光的折射的基础之上,将本节内容分为两大块:凸透镜和网透镜; 然后针对凸透镜运用一个探究过程解决其基本概念及其对光线的会聚作用,再运用对比的方法,让学生自主探究凹透镜,取得了很好的效果。( 2 ) “ 生活中的透镜” 一节的教学,我们将本节的“ 想想做做”放在透镜一节之后,作为家课作业,一上课,就要求学生出示自己的作品,交流自一制作的体会以及用其观察景物的感想,从而引入照相机,在学生的交流过程中,引导其自主学习照相机的有关知识,效果还不错。(3)对 于 “ 凸透镜的成像规律 一节,我们要求学生用放大镜观察周围的情况,汇集其观察结果,引导学生提出问题,再把问题交给学生,让他们分组讨论,如何研究“ 凸透镜的成像规律” ,确定要观察的对象、要研究的物理量;然后根据讨论结果进行实验、最后根据大量的数据分析、归纳得出凸透镜的成像规律。 最后用它解决投影仪成像不清楚的问题,最终将知识运用于解决实际问题;课堂气氛活跃、轻松、学生的探索欲望强烈,收获极大。总之,在教学过程中,引导学生主动的运用科学方法、自主设计实验,进行科学探究的做法,是值得肯定的。它不仅能够最大限度的激发学生的学习兴趣和好胜心理,使学生在学习过程中获得满足感及兴奋感;还能够培养学生良好的思维习惯。使学生在解决问题时,能够尝试着运用科学方法解决问题。四、. 教学案例:针对上述做法,下面列举教学案 、二,仅供参考:案例一:关 于 “ 透镜” 一节的教学:凸透镜的会聚和凹透镜的发散作用可以让学生用探究方式进行:一复习二 创 造 ( 提出问题 )理论推导阅读规定实脸证明发散创造凸透镜金主光轴尤7焦点见表下文字说明冰透镜水透镜纯净水瓶七7 A 一教师引导教 师 带领 学 生复 习 并板书用什么样的玻璃透镜使三条平行线会聚把三镜组合、 磨平、 讨论它对光路的控制用以上的介绍器材实验寻求凸透镜的材料解决实际问题凹透镜( 照上述程序探讨凹透镜)在上述探究过程中所遇到的问题的一些解决办法:( 1 ) 探究过程中显示龙举是个难题。下面介绍一种方法:利用透明媒质中悬浮微粒对光的散射显示光路。例如:空气中点燃蚊香,或在水中混入少量奶、肥皂液等. 在光束照耀下显示光路。在教学过程中可让学生事先制作一个实验暗箱:将一个鞋盒盖挖一个约( 2 0 X 1 5 C M ) 的洞,用双面胶和透明纸将洞封住, 作为观察窗侧立在桌面上,盒底放一塑料泡沫,以备插蚊香或插光学元件。根据需要在盒的不同位置打孔,使激光从孔射入。( 或者在实验时使用大的白色透明可乐瓶的上半部分,作为烟箱,用透镜盖住瓶口,将点燃的香放入其中。此装置如右图示: )( 2 ) 探究过程中光源的问题:一是利用激光笔做光源( 两只激光笔捆在一起作为平行光源)二是利用“ 手电筒、梳子、橡皮泥、胶带、剪刀、硬纸片”作一个平行“ 光线发生器” :如图所示:在硬纸片上剪一个长方形的小洞,让梳齿处于小洞的位置。把卡片折一下( 如图) ,以便它能立着不倒。探究用的器材:暗箱、凸透镜、凹透镜、两只捆在一起的激光笔、蚊香以下展示探究流程图以说明探究过程。这种探究方法要素是:(1 )提出问题(2 ) 理论推导(3 )实验检验(4 ) 得出结论(5 )交流与评估通过本节的探究使学生尝试探究的要素是多种的,同时使其在玩的过程中, 愉快的获得知识。同时又以一种积极的态度启迪了学生的思维,极大的激发了学生的创造欲望案例二:关 于 “ 凸透镜的成像规律” 一节的教学:引入:师:请同学们拿起桌上的放大镜( 有焦距不同的两个凸透镜) ,用它看一看你的周围,你会有什么发现?生:观察后回答( 可以看到放大的物体、缩小、倒立的同学、放大、倒立的同学)提出问题:师:看到这些像,你有什么疑问吗?生:为什么会得到大小不同、倒正不同的像呢?得到大小不同、倒正不同的像的条件是什么?猜想:师:你们能否猜想一下,形成上述问题的原因是什么?生:可能和物体到透镜的距离有关可能和透镜的焦距有关设计实验:师:你们想通过自己的努力得到答案吗?生:想!师:那么请你们想一下,怎样才能得到答案呢?生:实验检验!师:那么请你们讨论一下:在做实验时,你们应观察什么?测量哪些物理量呢?生:讨论后提出( 观察像的大小、倒正) 、( 测量物体到透镜的距离、像到物体的距离)师:用什么当物体呢?生:蜡烛、或发光的小灯泡师:如何观察到像呢?生:用白纸或白板承接。师:如何测距离?生:用刻度尺。师:实验数据记录在哪里?生:表格中。师:请同学们设计表格。实验检验:师:现在,同学们桌子上摆放的凸透镜的焦距是15厘米的。请同学们动手实验,看一看,在做实验过程中是否有什么困难?相互帮忙解决,也可让我帮忙.生:动手实验( 讨论解决光屏、蜡烛、凸透镜的位置问题、高低问题)并记录数据。得出结论:- - -师生共同分析表格中的数据,得出初步结论。交流与评估:学生相互讨论,对刚才的研究过程进行反思在本节课的教学过程中,教师充当一个顾问、一个引导者,从而发挥了学生的自主性,最大限度体现了教学的“ 双主原则”即教学过程中以学生为主;且学生主动学习。以上简单的谈了一下在本章教学过程中,我们的一些做法,有不妥之处,欢迎批评指正。第四章 物态变化的实验教学王 德 前 青 岛 市 第 51中学作为新课程改革的试验学校之一,在近一年的教学过程中,采用青岛市初中物理 三位一体的实验探究教学模式” 进行新教材的实验教学,取得了很好的效果。本文从实验的角度谈一谈 物态变化这一章的教学。一、 课程标准对本章教学的要求:新的课程标准对 物态变化这一章明确提出要求:(1 )能区别固、液和气三种物态。能描述这三种物态的基本特征。(2 )能说出生活环境中常见的温度值。了解液体温度计的工作原理。会测量温度。尝试对环境温度问题发表自己的见解。(3)探究物态变化过程。尝试将生活和自然界中的一些现象与物质的熔点或沸点联系起来。(4 )能用水的三态变化解释自然界中的一些水循环现象,有节约用水的意识。学生对物态变化的现象并不陌生,但是很少进行过认真观察和思考。本章的教学关键在于引导学生细心观察生活中的各种热现象, 动手做好实验; 使学生在切身体验中获得思考的基础,使学生获得有关物态变化的知识的同时,了解一些重要的科学思维方法。二、人教版物理教材中本章的实验内容及特点:人教版八年级上册,第四章 物态变化 一章,共 有 12个大小实验,其 中 “ 想想做做”小实验7 个,“ 动手动脑学物理”小实验2 个,探究实验2 个,演示实验1 个。本章总的分为四节, 第一节先使学生明了温度的知识, 后三节介绍三种物态两两之间互相变化并且各自成节。每一节中都采用了实验,有的是为了构建物理概念;有的是为了培养学生的科学的思维方法;有的则是为了培养学生探究能力。下面就儿个实验简单说明: 探 究 实 验 ( 共 有 2 个) :探 究 “ 固体熔化时温度的变化规律” 在教材72页-此实验通过让学生经历:提出问题一猜想与假设一设计实验和进行实验一分析和论证一评估一交流与合作这样一个过程。其目的要求学生不仅有学习固体熔化时温度的变化的规律,还要求学生学习科学家的科学探究方法,领悟科学的思想精神。(2)想想做做中的“ 只凭感觉判断温度可靠吗?”位于教材6 8 页,是被安排在第一节“ 温度计”的一开始,教材这样安排的目的是体现了 “ 从生活走向物理”的理念。实验时. ,最好热水足够热( 不能烫) ,冷水足够冷( 可加冰块) ,尽量让学生都做,然后分别说出左、右手的感觉,讨论那个手的感觉是正确的?为什么?这样为引出温度计的设计与制作做了很好的铺垫。并且,培养了学生正确的世界观和价值观。(3)演示实验“ 自制温度计”最好是在老师的示范下,学生动手做,做好之后,让学生自由放在热水或者冷水中,或者用手抱着,观察水柱的升降。通过这个实验可以让学生了解科学的研究方法- - 转换法和放大法:即把温度的高低转换成水的热胀冷缩,又将水的热胀冷缩程度通过细管中水柱的高低变化显现出来。( 4)教 材8 0页动手动脑学物理第1小题,让学生设计一个保存物体的方法或装置。是让学生运用物理知识解决实际问题的题目,这个题目的设置,可以培养学生的创新意识,把所学的物理知识创造性的运用到实际生活中。这个题目,学生既可以运用蒸发吸热的知识,也可以用熔化吸热的知识。这就体现了一个“ 换元”的思想,培养了学生的发散性思维。教材所涉及到的这些小实验:生动活泼、操作容易、趣味性较强,在实验室,可以操作,回到家,利用课余时间,用一些生活中的物品,也可以完成实验。 我们不仅应鼓励学生多做;还应想办法鼓励学生自行设计实验,寻找可实验器材,实现自己的想法。总之,老师在备课时,应充分根据学生的特点,对教材中出现的实验,在教学过程中,应当灵活用。也可以根据自己的教学风格,适当地进行调整、改进。使教学更生动。三、教学中实验具体的做法:在教学中如何运用好上述实验,取得良好的教学效果,是一件值得探讨的事情;尤其是在新的课程标准的要求下, 如何使实验成为培养学生的能力的主要渠道, 达到过程与方法目标。更是每一个具体教学工作者,认真思考的事。下面就本章的几个实验,谈一谈自己的想法:探 究 “ 固体熔化时温度的变化规律”一本探究活动要求学生都参加,在实验室进行。可以由老师提出问题,也可以在给出一定的物理情境后,由学生提出问题。老师要组织学生对问题的结论进行猜想和假设。在由学生结合课本图4、2-1,利用课本中推荐的两种固体的熔化方法来设计实验方案( 制定计划) 。实验时,要注意将海波碾成粉末。由于蜡块不便碾成粉末,可以在实验前先将蜡熔化后插入温度计至中间偏下位置再凝固, 然后用熔凝过的蜡做熔化实验, 实验的重复性较好( 熔化实验中的海波也可以用碎冰替代,效果很好) 。每个实验小组最好5到6人,有报时、有报温度值、报物质状态的、记录的、有照顾仪器的。分工合作,注意协作能力和团队精神的培养。根据实验收集的证据和分析论证,要求学生得出探究的结论,即总结出海波和蜡熔化时温度的变化规律。( 小组之间的交流很重要,如果发现与其他组的结果不同,可以进行讨论甚至争论,如有必要,重新实验、重新观察,直到达成共识。 )教师要鼓励学生指出本实验装置和实验步骤的不足并提出改进的方案,让同学们讨论其可行性。由于时间关系,老师可以自由掌握对凝固过程的观察。教 材7 6页 的 “ 想想做做” ,该实验让学生做,塑料袋要透明,尽量薄,使滴入的酒精清晰可见。为了使塑料袋排尽空气,可将塑料袋像拧麻花一样拧紧,后再把口用线或者橡皮筋扎紧。只要将有酒精的塑料袋一角沉入温水中,塑料袋便马上鼓起。这时学生会发现酒精( 塑料袋一定要透明)减少了,自然会产生“ 酒精到哪里去了? ”的疑问正所谓“ 小疑小进,大疑大进” 。在学习液化时, 还可以将鼓起的塑料袋放入冷水中,袋子又瘪下,酒精又多了,说明酒精液化现象。四、教学案例:下面是青岛市在试验新教材时,就这一章的几个教学案例,提供给大家,仅供参考。案例一:关 于 “ 温度计”的教学引入:师:请同学们感觉一下今天的天气冷热如何?生:热。师: 请同学们把两只手分别放入热水和冷水中, 然后把两只手分别放入温水中。 两只手对“ 温水”的感觉相同吗? ( 课前在桌上摆好三杯水,分别为热水、加冰块的冷水、温水)生:不同师:能不能凭感觉判断温度的高低?生:不能。提出问题:师:你时怎洋知道准确的温度值的?生:用温度计进行制作实验:师:桌上有装满水的小瓶、细管、和带孔的胶皮塞、你能否设计一个可以粗略测量温度高低的装置?生:动手设计,交流做法。师:请将你的装置放入不同温度的水中,试一试你的装置生:把小瓶放在温水中,发现玻璃管中的水柱,慢慢上升。师:为什么水柱上升?生:讨论,水受热膨胀。师:放在热水中会怎样?生:水柱上升的更大。师:试试看。生:把小瓶放入热水中,看到水柱上升的更大。师:同学们,我们把温度的高低转换为水柱的高低。一一这种方法在物理学上被成为“ 转化法” 。分析论证、评估师: 我们能不能利用这一装置来测温度?怎样改进这个装置, 使其能够更好的测量温度?大家讨论、交流一下.生:肚子大,做的“ 一些;没有刻度,无法读数;( 讨论、交流) 规定某一处为0 ,再找个地方规定一个温度,在两者间标上刻度。就可以.细管还是太粗,应再细一些;师: 请同学们把我们制作的温度计与实险室的温度计做一比较, 检验一下我们集体的智慧是不是很棒?生:检验、交流。师:请同学们打开书,看 一 下 “ 摄氏度”是如何规定的?生:看书并交流收获。师:你认为该如何使用温度计呢?请同学们讨论生:讨论交流,领会温度计的使用方法。( 本节课,老师起一个组织者的角色,引导学生进行实验,讨论、创新。 )案例二:有关蒸发的问题, 可以用一节课的时间. 其中蒸发快慢的影响因素虽然不是 课程标准和新教材中所要求的内容, 但它却是实验探究的良好素材, 因此也作为本节的实险探究重点。提出问题:老师创设情景,引导学生发现蒸发有快慢。可由学生提出问题:蒸发快慢与哪些因素有关?搜集事实:师:生活中我们哂衣服,怎样做才能干的快?生:放在火上烤、放在风大的地方、把它摊开。师:洗头发后,怎样才干的快?生:用电风扇吹,用电吹风吹建立假说:让学生将上述事例、实验现象全部列到黑板上。学生集体讨论,对这些实例运用“ 分类法”进行分类, 可分为三类。在运用“ 归纳法”找到每一类的共同做法: 提高液体的温度、增大液体的表面积、加快液体表面上的空气流速,都可以加快蒸发。设计实验( 制定计划) :师:你能设计一个实验来验证你的假说吗?生:( 学生互相讨论) 先验证温度对蒸发的影响,必须先控制液体的表面积和液面上的空气流速一样,让相同的两杯水的温度不一样,这样水干得快慢就是温度影响的。我们小组的做法是:在相同的两块玻璃片上,各滴相同的一滴水,对其中的一个玻璃片用酒精灯加热,观察哪一个先干师:如何验证蒸发快慢与液体表面积有关?生:在相同的两块玻璃片上,各滴相同的一滴水,把其中的一个摊开,观察那个先干. . .师:如何验证蒸发快慢与液题表面上空气流速有关?生: 在相同的两块玻璃片上, 各滴相同的一滴水, 对其中的一个用纸片扇, 观察那个先干进行实验:学生按小组,根据自己设计的实验方案,动手实验。分析论证:肯定了假说准确性。让学生运用“ 逆向思考法”,得出要减慢蒸发的方法。并且,让学生讨论:储存酒精的方法、塑料大棚中的土地湿润的原因。交流与评估:学生相互讨论,对刚才的探究实验过程进行回顾,是否真正做到运用“ 控制变量法”进行实验,实验时有没有其他更好的方法。( 学生经历了 一个完整的探究过程, 从中学习了探究的思维程序, 也得到了研究问题的方法:控制变量法. )总之,在素质教育和新的课改形势下,更应当重视实验教学,实验教学是培养学生科学的方法和创新意识最主要的途径, 是不可代替的手段。实脸最能激发学生学习自然学科兴趣。因此,我们在教学中应当认真准备,设计好实验教学。以上简单谈了 一下在本章教学过程中,我们的一些做法, 有不妥之处,欢迎批评指正。第五章 电流和电路的实验教学陈翠玉青岛市第二十四中学作为新课程改革的试验学校之一,在一年多的教学过程中, 采用青岛市推行的“ 以讨论式教学为背景,以科学探究为主线,以科学研究方法、创造工程学方式为工具”三位一体实验探究教学模式进行新教材的实验教学,取得了不错的效果。本文从实验的角度谈一谈 电流和电路这一章的教学。一、 课程标准对本章实验教学的要求:( 1 ) 作为课堂教学实施过程中的实验要求是:通过实验了解电源、用电器的种类和作用,家庭电路、安全用电知识和安全用电意识:通过实验认识电路中有电流的条件、电流的方向、简单的串、并联电路、电流的强弱;通过实验探究物质的导电性能、串、并联电路中电流的规律。(2 ) 作为学生基本技能的实验要求是:会连接简单的单一、串、并联电路,会使用电流表,能测出电路中的电流,会设计实验记录数据表格,知道简单的数据处理方法,会用科学术语描述实验结果。学生对基本的电路知识并不陌生, 部分学生了解的也许比课本中的还要多, 但本章的重点是让学生知道电学的一些物理术语, 会拟定简单的科学探究计划和实验方案, 并动手参与实验过程, 从中获得科学的探究方法和经验, 同时达到培养科学的学习态度和价值观的目标。二、人教版物理教材中本章的实验内容及特点:( 1 ) 实验内容的安排:人教版八年级上册第五章 电流和电路共 有 16个大小实验,隐含在各个栏目中,其 中 “ 想想做做”小实验3 个, “ 动手动脑学物理”小实验4 个, “ 想想议议” 小实验1个, “ 小资料” 小实验1个, “ 探究实验” 2 个, 其它可以作为演示实验或“ 动手动脑”的小实验有4 个:测电笔的使用、导体和绝缘体、电流方向( 二极管) 、连接电流表、电流表读数。( 2 ) 教材中实验的特点:A、“ 想想做做”类小实验:都被安排在某知识点的一开始,都是一些较简单的实验,学生动手后较容易获得成功,目的是让学生在学习一个新知识时,带着疑问、兴趣去学,带有初步的探究意味,可以改变学生被动学习的状况。B、“ 想想议议” 、“ 小资料”类小实验:被安排在某个知识点的最后,目的是为了拓展学生的知识面,使有专业、有能力的学生能发挥他们的专长,达到张扬个性的目的。C、“ 探究”类实验:安排为本章教材中整节内容,这是经历了前四章七个探究后的又两次探究,这是有前面电路、电流、电流表知识基础作铺垫进行的一个最完整、最规范、难易程度最适度的探究过程,是个典型的以知识为载体, 重过程轻结果的探究,目的是为了培养学生的质疑能力和探究问题的思维方法,科学处理数据方法,团结协作的团队精神。D、” 动手动脑学物理”类小实验:被安排在各节的最后部分,属于各知识的应用一类,它既可以巩固所学知识,又可进一步加深对所学知识的认识和理解,使学生体验“ 物理知识源于生活并被应用于生活” ,达到培养学生“ 学以致用”学习观和创新意识。E、其它类小实验:穿插于各知识点中间,以插图等形式展现,有的是为了介绍一个新的知识点, 有的是为了让学生了解生活中出现的而又无法展现在课堂中的, 有的是为了强调某知识点的注意事项,课堂上可根据实际情况灵活掌握安排,可作为演示实验,也可作为学生动手小实验,又可作为课后作业。三、教学中实验的具体做法:在新的课程标准要求下, 如何使学生达到主动学习, 培养学生终身的学习兴趣和探究物理知识的科学方法,成为教学过程中的主题,实验是实现这一要求的根本途径,下面就本章的几个实验,谈一谈自己的做法:第一节“ 电流和电路” :多个内容齐头并进,显得知识跳跃性较大,可根据学生认知情况和教师教学经验适当调整。(1) P86 “ 想想做做”小实验,先让学生放手组装简单电路,使学生可领略电的作用,又可引发学习兴趣,尝试成功喜悦,从而引出下文灯亮是因为有电流流过了灯泡;接着再进行P88 “ 想想议议”小实验,让学生自己得到“ 电路中有电流的条件”电路中有电源、电路闭合:对于P88图5.1-5和P89 “ 小资料” 、“ 电源和用电器”可作为家课作业,让学生通过观察生活或上网学习、查询资料等方式,找到其应用种类,并在下节课前5分种各小组进行交流、办成黑板报等。(2) ” 导体和绝缘体”让学生利用小灯泡、电池、导线、开关等,检测身边的常见物质的导电性能,并做出实验报告,谈出自己见解作为课后作业。(3) “ 电流的方向”教师利用发光二极管实验引入、说明,再简单介绍它在日常生活中的应用。第二节“ 串联和并联” :P91 “ 想想做做”小实验:先由老师提出问题,组织学生对问题进行讨论、猜想,设计出连接方案,再通过实验连接电路以检验设计方案的正确性,最后进行交流、分析出串、并联电路的特点。如果时间允许,学生在课堂上再做P93 “ 动手动脑学物理”的小实验,以巩固所学知识。第三节” 电流的强弱” :由教师演示补充实验:将一个小灯泡、一个小电机,分别接入一节、二节电池的电路中。提出问题,流过灯利电机的电流哪个较强?学生讨论猜想( 注重方法的思维) 无论结果怎样,再由教师简介电流强弱的表示方法,测量方法,学生通过动手实验学习“ 电流表的使用” 。第四节” 探究串、并联电路中电流的规律” :分成2个探究过程,是在课堂上全部完成还是做一个,另一个作为家课作业,根 据 学 生 情 况 怦 _Il Q Q _ _先由教师实验,提出问题。 将两个电功率不同的灯泡串入电路中,小灯泡亮度明显不同,教师充当错误者,造成假象,引发学生展开讨论( 最好树立讨论的对立面) ,提出各自的假设,并找出证明自己猜想正确的实例或设计出实验方案,之后可按课本中相关程序进行。第五节“ 家庭电路” :提前布置学生回家观察家庭电路的组成部分,并查询各部分的作用。 一上课各组学生交流, 教师利用P101图5.5-1简评, 激发学生的成就感。 对于P101 “ 想想做做”和 “ 测电笔”采用演示实验方式进行,使部分学生消除对生活用电的恐惧心理。四、教学案例:针对上述分析,下列列举一教学案,仅供参考。关 于 “ 探究:串联电路中各点的电流有什么关系”的教学:引入:师:请同学们观察右图电路板上的两灯是怎样连接的?生:串联。师:闭合S后,请同学们观察两灯的亮度。生:L 较 L?亮。提出问题:师:通 过 L 和 L 的电流哪个较大呢? ( 或 A、B、C三点的电流有什么关系? )猜想或假设:可 能 Iil2可能( 可举例佐证自己的猜想)可 能 L=L设计实验:师:如何用科学的方法证明自己的猜想是否正确呢?生:实验检验。师: 请同学们讨论一下:实验需要哪些器材?如何测出两灯的电流?如何设计记录实验数据的表格?生:讨论后列出各种器材,并画出电路图和记录实验数据的表格。进行实验:各小组按照设计的方案,动手实验.分析论证:各组学生展示实验数据,各自分析得出结论。( 由于误差的存在或学生的操作失误,得出的结论可能会不同。但教师不要包办代替,一定要让学生自己发表见解,即使错了,也是正常现象,避免学生实验中“ 凑数”现象的发生. )交流与评估:学生互相讨论交流: 实验过程中是否出现过失误?原因是什么?测量过程中还有没有其他更好的方法。如在电路中各点同时接入一电流表,进行比较等。总之, 第五章是整个电学的开篇章, 对知识技能的目标较I日大纲普遍降低, 知识点减少,这给我们展现了一个更自由、 广阔的教学天地,不必担心授课内容进行不完。知识是学习过程中的载体,学法在过程中渗透、获得。以上的简单表述,只是我们的一些做法,不当之处,欢迎批评指正。第六章 欧姆定律的实验教学青岛育才中学孙梅青岛作为新课程改革的试验区之一,通过认真学习研究 课程标准及近年的教学实践与交流探讨, 采用青岛市推行的“ 三位一体” 实验探究教学模式进行新教材的实验教学,取得了较好的效果,本文从实验的角度谈一谈 欧姆定律这一章的教学。课程标准对本章实验教学的要求:( 1 ) 作为课堂教学实施过程中的实验要求是:通过实验了解电源的作用,安全用电的常识;通过实验认识电压、用电器的额定电压,变压器的构造、工作原理及使用注意事项,电阻及决定导体电阻大小的因素;通过实验探究串并联电路中各点间电压的规律,变压器的作用及欧姆定律,电流表内接、外接法测电阻。( 2) 作为学生基本技能的实验要求是:会正确使用电压表;会正确在电压表上读数;会串联电池组:会正确使用变阻器;会测导体的电阻: 会运用探究的思维程序按照要求设计有关简单的电学实验并能熟练地动手操作。-人教版物理教材中本章的实验内容及特点:( 1 ) 实验内容的安排:人教版八年级下册第六章 欧姆定律共 有 1 6个大小实验。其 中 “ 想想做做”小实验4个,“ 动手动脑学物理”小实验5个,“ 想想议议”小实验2 个,“ 探究实验”3个,其它可以作为演示实验或“ 动手动脑”的小实验有2 个:正确连接电压表及电压表的读数,电流表内接、外接法测电阻实验。( 2) 教材中实验的特点:实验贯穿整个课堂教学是新课标下物理课堂教学的显著特点, 让学生在课堂上通过动手动脑感悟学习物理的乐趣。本章教材中的内容更贴近生活,讲求实用性和实效性,充分体现新课标要求下的从生活走向物理, 从物理走向社会的教学思想。 各个栏目的特点已在上一期中详细阐述,在此不再赘述。三、教学中实验的具体做法:在新课标的要求下,如何使学生达到主动学习,培养学生终身的学习兴趣和探究物理知识的科学方法,成为教学过程的主题。因此,教师首先应树立正确的教学理念,才能在课堂教学实施过程中符合新课标的要求。下面就本章各节的实验谈谈自一的做法:第一节“ 电压”的实验重点是正确使用电压表及电压表的读数。在引入上可以补充几个演示实验,如静电起电机或范氏起电机的起电、放电实验,播放几个有关电压的录象资料,以激发学生的学习兴趣,使学生更熟悉电压;在 “ 怎样连接电压表”问题中,先让学生复习电流表的连接及注意事项,再阅读P 6 “ 电压表使用说明书“ ,然后请学生边演示边说明应怎样连接并说明与电流表在连接时有何异同, 最后每个同学动手练习连接,教师要巡回检查,及时排除实验中出现的问题,但不能包代替;指导学生正确画出电压表的符号, 注意把外形相似的电压表和电流表区别开来。 在电压表的读数上, 先介绍量程的选择,对于有两个量程的电压表要分清它们对应的刻度线所表示的电压值;读数练习时, 建议制作一个大的电压表表盘和相应的指针的投影片、能制作课件效果更好,练习读数。本节的“ 想想做做”的两个实验要求人人动手练习连接电路。“ 动手动脑学物理”中的第2小题也可以纳入课堂动手实验,避免有的学生因为怕麻烦回家不做。第二节 探究串联电路中电压的规律” ,这是经历了 9个探究后的又一次探索。有了“ 探究串、并联电路中电流的规律”的经验,这次探究完全可以放手给学生,按照探究的思维程序进行,教师只是起到协助学生探究的作用。要求学生实验做得更完整、更规范,更能熟练地连接电路,会用物理语言科学、准确地阐述得出的结论。教材中没有涉及并联电路中电压规律探究问题, 学生在此会提出疑问, 教师应因势利导启发学生继续自己探究,最后分析论证、评估、交流。第三节“ 电阻”的实验重点是探究“ 怎样用变阻器改变灯泡的亮度” 。本节课内容较多,可分为两课时。第一课时的“ 想想做做”实验最好采用演示实验,之后教师启发让学生得出电阻定义;出示各种电阻器,加强学生对电阻的感性认识;“ 想想做做”实验为理解变阻器的工作原理做了铺垫,因此要求人人动手参与实验并自己得出结论。由此教师启发学生利用这一原理, 可以解决什么问题?然后分法变阻器让学生观察其结构,同时指出每个变阻器都有规定的最大电阻值和允许通过的最大电流值, 然后按照课本的要求, 再进行观察思考,回答思考题。第二课时进行探究“ 怎样用变阻器改变灯泡的亮度” 。先复习上一节课有关知识, 进一步强调指出: 只有在变阻器的金属棒上和绝缘线圈上各选一个接线柱串联在电路中时,( 即只能上、下接线柱连入电路)变阻器才能起到改变电阻的作用,接线柱C、D之间的电阻为零,A、B之间的电阻最大,移动滑片不能改变电阻。然后要求学生根据探究的目的画出实验电路,根据电路选择器材,进行实验。最后由学生把探究过程中发现的问题相互交流。第四节“ 欧姆定律”是整个电学的重点。这节课的实验重点是“ 探究电阻上的电流跟电压的关系” 本节内容较多,分两课时进行。第一课时进行“ 探究电阻上的电流跟电压的关系” 尽管学生已经历了多次的探究活动,基本掌握探究的方法及思维程序。但是定量地讨论三个物理量的关系,这是第一次,因此有一定的难度。在这里可以利用速度公式复习控制变量法, 启发学生应该怎样研究这三个物理量的关系。 然后由学生提出实验方案,设计电路,选择器材,进行探究等一系列活动,最后由学生自己总结出欧姆定律的表达式I=U/R。第二课时实验重点要做好短路的演示实验,最好把第六节的“ 安全用电”的问题提上来一起进行,并播放安全用电相关知识的科技片,从而达到学以至用的目的,符合从生活走向物理,从物理走向社会的教学思想。第五节“ 测量小灯泡的电阻”的实验重点是伏安法测电阻。可以先要求学生自己设计电路,学生会设计出“ 动手动脑学物理”中第4题两种电路,要由教师适当的引导,按照探究的思维程序进行。附:教学案例。另外要鼓励学生利用现代信息技术学习物理。例 如“STS”及 “ 科学世界”的有关资料及P 27第2小题的处理,要求学生通过上网学习、查询资料等方式进行学习,然后在课堂上进行交流。四、教学案例:针对上述分析,列举一教学案例,仅供参考。关 于 “ 探究:电流表内接、外接法小灯泡的电阻”引入:师:请同学们画出图6.5-3甲、乙两个电路的电路图。并请学生到黑板上画出。师: 两个电路都可以用来测量小灯泡的电阻,两个电路的连接有什么不同?生:甲图的电压表接在小灯泡、电流表的两端,乙图的电压表仅接在小灯泡的两端。师:很好!这样两图的电压表测得的数值有何不同?生:甲图测的是加在小灯泡和电流表两端的电压,乙图测的是加在小灯泡两端的电压。师:两图的电流表分别测得的数值相同吗?生:甲图的电流表测的是通过小灯泡的电流,乙图的电流表测的是通过小灯泡和电压表的电流。提出问题:师:很好!看来甲图测得的电压不是小灯泡两端的电压,乙图测得的电流不是通过小灯泡的电流,它们测得的数值会有什么不同,请同学们猜想一下。猜想或假设:生:R甲R乙,R甲 1 ?乙设计实验:师:如何用科学的方法证明自己的猜想是否正确呢?生:实验检验。师:请同学们根据实验所需的器材进行实验,如何设计记录数据的表格?进行实验:生:按图连接电路,测量并记下几组电压和电流的数值。分析论证:各组学生展示实验数据,各自分析得出结论。交流与评估:学生互相讨论交流, 找出两图实验设计不合理的地方以及分析造成的误差的原因, 总结出两图所测电阻的结论:R甲 1 乙总之,第六章是整个电学的重点,尤其是欧姆定律、变阻器的使用是教学的难点,如何突破这些难点,实验是最佳的手段。但是值得注意的一点是,每节课实验探究结束后的结论性的知识,定要求学生正确掌握, 坚决杜绝因过分注重过程而淡化知识的掌握。以上的简单表述,只是我们的一些做法和体会,不当之处,欢迎批评指1 E !第七章 电功率实验教学初探姜增红青岛六十一中学作为青岛市的实验学校之一, 在一年多的教学过程中, 运用”三位一体的实验探究教学模式”进行新教材的实验教学, 取得了良好的教学效果. 本文从实验的角度谈一谈 电功率一章的教学.一、 课程标准对本章教学的要求:( 1) 了解功率在实际中的应用;( 2 ) 通过实验探究,知道在电流一定时,导体消耗的电功率与导体的电阻成正比;( 3 ) 理解电功率和电流、电压之间的关系,并能进行简单计算;( 4 ) 能区分用电器的额定功率和实际功率;学生对类似于灯泡的瓦数、灯的铭牌等生活中常用名词并不陌生, 但是很少进行过认真的观察和思考. 本章的教学关键在于引导学生细心观察生活中的各种电路现象, 动手做好实验, 使学生在获得有关电功率的知识的同时, 了解一点重要的科学思维方法.二、新教材中本章的实验内容及特点人教版九年级下册“ 功勋卓著的电与磁”知识块的第二部分 电功率的知识,是在生活中常见的如电吹风工作、电暖气工作等消耗电能的用电器出发, 进而建立在实验基础之上的。本章共有7 个大小实验,其 中 “ 想想做做”小实验1个, ” “ 动手动脑学物理”小实验2个,探究实验2 个,演示实验2 个。教材中实验的作用及特点:本章的7个实验穿插在课文中, 每个实验都尤其特定的任务. 或巩固知识, 或进一步认识问题, 或充当载体, 向学生传递方法, 下面从几个实验入手具体分析一下他们的作用.第三节”测量小灯泡的电功率”位于教材第36页, 是被安排在电能、 电功率之后的, 教材这样编写的目的正体现了“ 从生活走向物理,从物理走向社会”的理念,展现在学生面前的是学生比较熟悉的电吹风、电脑、电灯泡等,让学生明白,物理知识就在你的身边。再一个对一个用电器来说,一定要注意它的额定电压,只有在额定电压下用电器才能正常工作,实际电压偏低,用电器消耗的功率偏低,不能正常工作;实际电压偏高,长期使用会影响用电器的寿命,还可能烧坏用电器。对要探究的实验,即 “ 在电流一定时,导体消耗的电功率与导体的电阻成正比; ”这是本章的唯一一个探究,力图在前面的基础上让学生经历提出问题、猜想和假设、设计实验、进行实验、分析论证、评估与交流等程序,这样一个完整的探究过程,使学生在获得知识的同时体验到“ 物理来源于生活并被应用于生活。三、教学中实验的具体做法:A、 对第一节“ 电能”这一节课的实验可以采用教师提前在一块示教板上安装上一个类似于家庭电路的事物连接图,然后从生活里取一些类似于不同型号的电灯泡、电饭锅、电吹风、热的快接入实际的电路,发现在现代家庭中,我们每天要消耗许许多多的电能,从而揭示电流做功的实质,同时也为后面的电能表的构造即读法、使用等奠定了一个良好的基础。B、 对于第二节中的“ 电功率”中的引入还是用第一节的示教板,分别向电路中接入两个不同规格的白炽灯泡( 要求最好是新的) ,发现两次电能表上的铝盘转的快慢不同,那么导致铝盘转的快慢不同的原因是什么?学生自然会寻找原因,很自然的过渡到电功率中来。C、 对于第三节中的“ 测量小灯泡的电功率”的具体做法:最好采用前面用的电流表和电压表测电阻的方法,此时可以完全放手,让学生从已会的7 个探究要素方面把所要研究的问题写成实验报告,相互交流,并用学具按照自己的设计方案进行试验,从而得出:对于一个用电器来说,电功率不止一个,在实际使用中要注意有保护用电器的意识。D、 “ 动手动脑学物理”小试验最好结合在测定小灯泡的电功率这一节课中, 针对同学设计的方案中出现的各种错误,展现给大家, 起寻找错误所在,并说明原因。这对涉及错误的同学来说,印象非常深刻,同时也对其他同学提了醒,抓住这个很好的时机,鼓励出错误的同学,虽然错了,但大家通过他这种错避免了再犯这种错误,本人也应该很高兴,从而培养学生的合作精神与创造精神。四、教学案例:下面是本人在本章中,实施探究的实验:“ 在电流一定时,导体消耗的电功率与导体的电阻成正比”的教学案例,仅供参考。引入:教师在课前搜集很多利用电流来加热的设备, 如电炉子、电褥子、电饭锅、电熨斗、电暖气、 等等, 把学生非常熟习的丰富多彩的生活用品拿到物理课堂上展现在学生面前,让学生寻找这些家用电器在使用时的共同特征。( 学生讨论后回答)生:A.它们都消耗电能,B.在有电流通过时,这些用电器都发热;C .实现了电能转化为热能;D.它们都是利用电来加热的设备.师:当有电流通过到体时,导体都要发热,我们把这种现象叫做电流的热效应。( 板书)教师继续操作:把电炉子通电一段时间后,让学生观察现象。根据你看到的现象,请你提一个与本节课有关的物理问题,供我们研究.生:A.通电后的路子为什么红了?B.电炉子是把电能转化为热能吗?C.为什么电炉子通电后,炉丝发热而根炉丝相连的导线却不发热?师:电流通过导体时,要发生电流的热效应,除此之外,通过第三个同学的提问你能否在继续深层次的提出问题?讨论后回答生:电流通过导体时产生的热量的多少与什么因素有关?师:清江你的问题写在黑板上。生: 进行猜想. 并说明理由.师: 教师把学生的各种猜想归纳总结最后圈定电流流过导体产生的热量与导体的电流、 导体的电阻、通电时间有关。如何研究电流流过导体产生的热量与导体的电阻的关系?用什么样的物理研究方法?生:控制变量法。师:要研究电流流过导体产生的热量与导体的电阻的关系,需要控制哪些物理量?生:需要控制电流和通电时间一定,改变电阻,来看流过导体产生的热量的变化.师:如何保证电流和通电时间一定,电阻不同?生:让两个不同的导体串联,就可以满足以上条件。师:流过导体产生的热量的大小如何来显现?生: 用温度计.师: 我们所接触到温度计大部分都是液体温度计, 不能直接测量固体的温度, 该怎么办?生:方法一: 可以将两段长短不同的电阻丝串联在电路中, 分别在两段电阻丝的下面用蜡或凡士林粘上几根火柴, 当接通电源后, 观察哪些火柴先掉下来.师: 你用的什么方法?生: 转换法.师: 你为什么要将两段电阻丝串联?生: 为了满足通过两段电阻丝电流相等.师: 还有无其他的设计方案?生: 方法二: 既然液体温度计不能直接测量金属丝的温度, 可以采用转换法. 分别将两段电阻丝浸泡在液体中, 然后给电阻丝通电, 通过电阻丝给液体加热, 通过液体的热膨胀程度来判断电流产生的热量的多少.师: 你用的又是什么样的物理研究方法?生: 转换法.师: 通过什么现象判断液体膨胀程度大?生: 在液体里插入一只玻璃管, 当通电以后, 看玻璃管理液体上升的高度.师: 该用什么样的液体? 用最容易找、身边最多的而且生:用水师:水虽然是我们身边最多最容易找的一种液体, 但它们在被加热时温度变化不大,不易观察,因此这种液体最好换为煤油。师: 请根据刚才的设计方案画出实验装置图. 然后展示给全体同学进行交流评估.生: 画图。师:展示学生作品,让学生简述这样做的理由。( 从而培养学生愿意与别人交流、合作、愿意将自己的见解公布于众的习惯;也培养学生表述物理问题的能力)是:追问,在实验过程中应该纪录那些数据?生:设计实验所需的表格,并小组内相互交流,取长补短。进行实验:教师巡回指导,现场纠正一些不规范的做法。交流评估:学生相互交流,实验过程中的方法有什么不同,得出的结论是否一样?实脸过程中有无失误?产生的原因是什么?交流之后, 请同学上来解释“ 为什么电炉子通电后,炉丝发热而根炉丝相连的导线却不发热? ”以上简单的表述,只是我们的一些做法有不当之处,欢迎批评指正。第八章 电与磁的实验教学张 萍 青 岛 第三十九中学作为青岛市新课程改革的实验学校之一,在一年多的教学过程中,运用“ 三位i体的实验研究教学模式” 进行新教材的实验教学, 取得了较好的效果。 本文从实验角度谈一谈 电与磁一章的教学。一、 . 课程标准对本章教学的要求:关 于 电与磁这一部分内容,新 的 课程标准在主题二运动和相互作用的二级主题电与磁中,明确提出: “ 通过实验,探究通电螺线管外部磁场的方向。通过实验,了解通电导线在磁场中会受到力的作用, 力的方向与电流及磁场的方向都有关系。 通过实验,探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件这从根本上要求本章知识的获得应建立在大量的实验探究基础上,这 也 是 课程标准与 教学大纲的区别之处。-人教版实验教材中本章的实验内容及特点:实验内容:人教版八年级下册第八章 电与磁共 有 18个大小实验,其 中 “ 探究实验” 5 个,演示实验” 5 个,“ 想想做做”小实验3 个,“ 想想议议”小实验2 个,“ 动手动脑学物理”小实验3 个。实验特点:- 探究实验” :让学生自己通过动手、动脑,探究电与磁的内在联系和相互作用规律,充分体现了以知识为载体, 重过程与方法, 培养学生以科学态度和科学精神进行科学探究的能力。“ 演示实验” :其 作 用 同 “ 探究实验” ,根据条件和需要也可改为探究实验。“ 想想议议”小实验:以插图的形式展现,在回忆已有知识的基础上引出新知识,有着承上启下的作用。-“ 想想做做”小实验:本 章 的 “ 想想做做”主要体现在联系实际、解决实际问题方面,充 分 体 现 了 课程标准从物理到生活的理念.-“ 动手动脑学物理”小实验:让学生通过实际操作, 在日常生活中学会应用所学的物理知识.三. 实验教学的具体做法:根据青岛市的“ 三位一体的探究教学模式” ,我们在教学过程中,以讨论式教学为背景,科学探究为主线,科学研究方法、创造工程学方法为工具,立足激发学生的学习积极性,使学生能够主动学习,以 实 现 课程标准培养学生具有适应终身学习的能力的要求。下面,就本章的部分实验教学,谈一谈具体的做法: 对 于 “ 磁场” 一节的教学:本节的教学课本中是通过我国古代的四大发明之一的指南针和学生比较熟悉的基本的磁现象引入的这既激发了学生的民族自豪感,又对学生进行了爱国主义教育,同时对所学的内容有一种亲切感。本节所研究的“ 磁场”是看不见、摸不着的,因此可以通过它对其它物体的作用来认识它,这是一种“ 转换法”的应用。而通过用带箭头的线段画出每一个小磁针静止时北极的指向,来 描 述 “ 磁场”则用到了 “ 模型法” 。利用表面看似无序的小磁针的指向,找到其本质磁场有序的指向性,即磁场方向。这充分体现了 “ 模型法”的长处。新课的进行则是在“ 想想做做”的 基 础 匕 结 合4 8页的演示实验,得出结论。进而通过 “ 想想议议”巩固上述结论。以完成本节的教学。关于本节的探究实验“ 磁化钢针 ” ,则可以根据实际情况,可在课堂进行,也可留作课后作业。 对 于 “ 电生磁” 一节的教学:本节课的内容较多,因此建议改为两节课。同时建议这一节的“ 奥斯特实验”改为探究试验,好为后面探究“ 磁生电”做好准备。探 究 “ 通电螺线管的磁场”应作为本节课的重点。教学过程中可以向课本一样将此探究分为两个小探究:即先探究通电螺线管的磁场形状,再探究螺线管的极性与电流的关系。这个探究过程应让学生充分进行,以为探究电磁铁打好基础。关 于 “ 电磁铁”的探究,建议让学生自己制作电磁铁,进而使学生理解电磁铁,为进一步探究打好基础。 对 于 “ 电磁继电器扬声器” 一节的教学:本节内容是电磁铁的应用,但 不 是 课程标准所要求的内容,但可以体现 课程标准的理念,因此,在教学过程中可以灵活掌握。 对 于 “ 电动机” 一节的教学电动机时于现在的孩子来说是非常熟习的, 小到各种电动玩具, 大到各种家用电器, 可以说生活中随处都可以找到电动机, 正如本节的开头语:电动机已深入到现代生活的各个角落. 因此本节课对于学生来说, 是来源于生活的现成的问题. 因此在教学中要充分利用学生已有的知识, 鼓励学生观察生活中的各种电机, 激发他们强烈的探知欲望. 同时运用课本的演示试验鼓励学生自主探究让电动机转动起来. 从而完成教学目标. 对 于 “ 磁生电” 一节的教学本节课的教学应该建立在奥斯特试验的基础之上, 鼓励学生自主设计试验, 完成探究. 教师在此过程中要注意观察学生的思想, 时刻鼓力学生不要惧怕失败, 勇于探究的精神. 在探究知识的同时, 注意对学生情感、态度、价值观等方面进行培养.4 . 教学案例:针对上. 述做法,下面通过磁生电的教学案谈一谈我们的做法,仅供参考:“ 通过实验,探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”引入:师:重做奥斯特实脸。同学们,请问,你看到了什么现象?生:当导线通电时,磁针发生偏转。师:这一现象说明了什么?生:说明通电导线的周围有磁场,即电能生磁.提出问题:师:那么,运 用 “ 逆向思维法”你会提出一个什么样的问题?生:磁能否生电?师:我们怎样解决这个问题?生:做实脸。设计实验:选择器材:师:要研究磁能否生电,你认为需要哪些器材?生:( 讨论) 要有磁体,导体。判断电路中是否有电流的仪器:电流表、小灯泡有电流必需有闭合电路:导线、开关、电源。进一步讨论后确定实验所用器材是:磁铁、电流表( 小灯泡) 、导线、开关。画出电路图:进行实验:师:请同学们根据刚才我们的设计进行实脸。生:电流表无示数、小灯泡不亮。分析论证和评估:师:由上述现象你能分析得出什么结论?生:( 讨论后) 磁不能生电。师:除此之外还有什么可能?生:( 讨论)电流很小.再选择器材:师:你认为应该怎样解决?生:( 讨论)应换大磁体( 强磁场) 、灵敏电流表。一对于实际的教学, 教师一定要根据课堂的情况灵活处理, 引导学生自主完成实验的设计、评估等过程。让学生充分体会到科学探究过程大多不会一次就成功,正如本教材在 科学之旅中所讲:科学之旅是即充满乐趣又不乏艰辛的。从而对学生进行科学精神、科学态度、科学方法的培养。科学探究的思维程序及其要素是:提出问题一一猜想与假说一一制定计划与设计实验收集证据与进行实验一一分析和论证评估交流与合作上述程序及其要素不是固定不变的。由于探究经历的过程是多种多样的, 我们可以将各个要素之间重新进行相互组合与编排顺序,从而形成多种不同的探究方案。在本节的教学过程中可以尝试让学生对学生设计的实验方案进行评估, 从而全方位的培养学生的敢于质疑、敢于常识的科学精神。以上简单的谈了我们在本章教学过程中的一些做法, 、有不当之处,欢迎批评指正。第九章 信息的传递的实验教学任培朋青岛市第二十七中学我校作为新课程改革的实验学校之一, 在一年多的教学过程中, 采用青岛市推行的“ 以讨论教学为背景, 以科学探究为主线, 以科学研究方法、创造工程学方法为工具”三位一体实验教学模式进行新教材的实验教学,取得了良好的效果。本文从实验的角度谈一谈 信息的传递这一章的教学。一、 课程标准对本章教学的要求新的课程标准对 信息的传递这一章明确提出要求:1 . 知道电磁波在真空中的传播速度。2 . 知道波长、波频和波速的关系。3 . 了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响。4 . 能举例说明电磁波在日常生活中的应用。5 . 了解波在信息传递中的作用;知道光是电磁波。当今时代信息技术飞速发展, 信息技术渗透在人们生活中的各个领域。 虽然学生对信息传递的工具较为熟悉, 但对信息传递的技术却知之甚少,鉴于学生的知识基础,无法展开通信技术的细节,这就要求我们在教学过程中,通过形形色色有趣的实验,让学生通过观察、操作、体验等方式,历经研究的过程,逐步了解信息技术,并认识到科学技术对社会发展和人类生活的影响, 还可以从中学到科学的研究方法, 提高学生把物理知识运用到实际中的能力和探索知识的能力,培养学生热爱科学和勇于创新的意识。二、人教版物理教材中本章的实验内容及特点1 . 教材中实验的内容人教版八年级下册,第 九 章 信息的传递共有8 个大小实验,隐含在教材的各个栏目中, 其中“ 想想议议” 小实验1 个,为 “ 用线连接电话” ; “ 想想做做”小实验1 个,为 “ 利用数字进行信息传递” ; “ 动手动脑学物理”小实验3 个,分别为“自制电话、密码通信和制作简单的收音机” ; “ 演示”实验3 个,分别为“ 电磁波的产生、电磁波的传播和光可沿水传播 。这些实验各具特点,并且相得益彰,很好的解决了教材中的重点和难点,达到良好的教学效果。2 . 教材中实验的特点( 1 ) “ 想想议议”类实验:被安排在“ 电话交换机”这一知识点的开始,是一个简单而又有启发性的实验,学生动手后较容易获得成功,目的使学生在学习新知识时,通过简易而有趣的实验,产生疑问,激发其学习兴趣,唤起学生主动学习的愿望,从而改变学生被动学习的局面,加强学生主动学习、主动探索的意识。( 2 )“ 想想做做”类实脸:被安排在“ 数字通信” 这一知识点之后,目的利用刚才所学过的知识进行实验, 不仅可以加深学生对所学知识的理解, 而且能够体验到运用知识解决问题的乐趣,即拓展了学生的思维空间, 又可以培养学生主动把物理知识应用到生活中的意识。( 3 ) “ 演示”类实脸:被安排在解决难点和重点问题之前, 通过师生共同参与, 历经研究的过程, 体验到探索知识的乐趣, 并且从中学到科学的研究方法, 提高学生探究知识的能力,也培养了学生团结协作的精神;教师在教学中可以根据学校的实际情况将其扩展为分组实验,以利于实际教学,培养学生的动手能力。( 4 ) “ 动手动脑”类实验:被安排在章节的最后部分,属于实践性很强的实验,通过学生亲手制作、 亲手操作, 可以解开科学器材神秘的面纱, 使学生更容易理解信息传递技术,使学生体会到科学就在我们身边, 在增强其对科学的亲近感的同时增加自己的自信心, 从而为开发学生的创造意识、科学意识创造条件。也可以让他们体会到成功的喜悦。三、教学中实验的具体做法在新的课程标准要求下,教学中如何运用上述各类实验,促使学生主动获取知识,培养学生科学探究的能力、 热爱科学的态度和勇于创新的精神, 成为每位教师都应该认真思考的问题。下面就本章的几个实验,谈谈自己的做法。第一节 现代顺风耳一一电话( 1 ) P 7 6 “ 想想议议”实验:先放手让学生用线将五部电话的任意两部互相接通,使学生体验到一部电话与太多电话连通,就需要电话线非常多,太浪费材料,且不易做到。在此基础上引发讨论,学生通过动手找到解决问题的方法,从而进一步认识电话交换机的作用。( 2 ) P 7 9 “ 想想做做”实验:在讲解数字信号的基础上,引导学生分成几组,每组独立设计出一种数字通信的方法,进行信息传递的游戏,激发学生参与的兴趣,从而进一步加深对数字通信的理解。第二节电磁波的海洋( l ) P 8 0 “演示”实验:我们可将此实验设计为开放性的探索实验,首先教师创设情境提出问题,再引导学生利用已准备好器材进行探索,并进行分析论证得出结论,最后再引导学生运用类比法理解电磁波的产生。( 2 ) P 8 1 “ 演示”实脸:我们也可将此实验设计为开放性的探索实验,先由教师创设情境提出问题,然后引导学生设计实验,再由师生共同进行实验,经过分析论证,从而解决问题。第四节越来越宽的信息之路P 9 2 “ 演示”实验:可以引导学生上台演示,把大塑料瓶用不透光的纸包上,瓶的侧壁开个小孔,在瓶内安装一个防水的灯泡,并将瓶内盛满水,接通电源,并将小孔打开,观察现象,再进一步引导学生了解光纤通信。而对于P 7 9和P 8 3 “ 动手动脑学物理”实脸:可以组织学生成立科技兴趣小组,动员学生积极参与,组织学生认真实践,并请他们自己对自己的作品进行相互评价,让他们体会成功的喜悦, 并且能够看到他人的长处, 能够诚恳的提出自己的建议, 愿意帮助别人解决问题;从而对学生进行情感、态度、价值观的培养。在课堂的实验教学中,我们不仅重视上述实验的做法,而且还要注意评价方式的转变,注意对学生的参与意识、合作精神、实验操作能力、探索能力、分析概括能力、表达交流能力、创造性思维能力进行全方位的评价,以期促进学生全面发展。四、教学案例:针对上述分析,下面列举两个教学案例,提供给大家,仅供参考。案 例 ( 一) :关 于 “ 电磁波产生”的教学引入师:当你打开收音机听到的声音,打开电视机听到的声音和看到的图像,从移动电话听到的声音,都是靠什么传来的?生:电磁波提出问题师:你知道电磁波是怎样产生的吗?生 讨 论 .猜想与假设师:你们怎样认为呢?生:可能是与电流有关、可能是与磁场有关.实验检验师:电流和磁场,我们都看不见,如何用科学的方法证明自己的猜想是否正确呢?生:实验师:我们如何选择器材?生 讨 论 .师:如何接受电磁波?生:用收音机、用手机.师:我们生活的空间中充满了电磁波,为了不受其他电磁波的影响,取得较好的接收效果,我们应该怎么办呢?生:旋至没有电台位置,音量开大。师:请同学们利用电池、导线,探索一下,看看怎样才能产生电磁波?生:各小组动手实验分析论证学生交流自己的实验发现,讨论分析得出结论。( 教师可引导学生类比声波、水波的产生,进一步理解电磁波的产生)( 注意:在实验过程中,教师要及时对学生的表现给予鼓励性评价。 )案 例 ( 二 ) :关 于 “ 电磁波传播”的教学提出问题师:声音靠什么传播呢?生:靠固体、液体、气体等介质。师:电磁波的传播需要介质吗?猜想与假设师:你们怎样认为呢?生:可能需要可能不需要设计实验师:如何用科学的方法证明自己的猜想是否正确呢?生:实验师:请同学们讨论一下:实验需要哪些器材,应如何实验?生:讨论后列出器材,并介绍操作方案进行实验将学生分成几大组,利用提供的器材,按照方案动手实验分析论证各组交流实验的发现,讨论分析得出结论。( 注意:在实验过程中,教师要及时对学生的表现给予鼓励性评价。 )总之,在新课程标准要求下,应当重视实验教学,实验教学是培养学生相信科学、热爱科学和创新意识最主要的途径,是不可代替的手段。因此,我们在教学中应当认真准备,设计好实验教学。以上简单的表述,只是我们的一些做法,不当之处,欢迎批评指正。第十章 多彩的物质世界的实验教学张 颖 青岛市第五十中学我校作为新课程改革的实验学校之一, 在一年多的教学过程中, 采用青岛市的“ 以讨论教学为背景, 以科学探究为主线, 以科学研究方法、 创造工程学方法为工具”三位一体的实验教学模式进行新教材的实验教学,取得了良好的效果。本文从实验的角度谈一谈 多采的物质世界这一章的实验教学。一、 课程标准对本章教学的要求新的课程标准对 多采的物质世界这一章实验的要求是:1、用托盘天平测量物体和液体的质量。2、 大致知道学生天平和各种称的主要操作方法。3、 知道几种常见的质量的特殊测量方法。二、人教版物理教材中本章的实验内容及特点(-)教材中实验的内容人教版九年级第十章 多采的物质世界一章共有11个大小实验,隐含在教材的各个栏目中,其 中 “ 想想议议”小实验1 个; “ 想想做做”小实验5 个; “ 动手动脑学物理”小实验3 个; “ 探究”实验2 个。( )教材中实验的特点 多采的物质世界 一章的内容与生活是密切相关的。 本章的实验除1 个 “ 想想议议”小实验外,均属于“ 主题一”中 “ 物质属性”的范围。这些实验大致可分为两类,一类是使学生能规范化使用仪器的实验;另一类是有关密度问题的实验。密度是一个比较抽象的、学生感到陌生的物理量。考虑到学生的年龄特点,在本章的实验教学中,多数要研究的问题可由老师直接提出来, 在实验的过程中要注意很好地体现教师的引导作用。 这样才能使学生通过积极参与实验,既学到了知识,又学会了运用科学的方法,按照一定步骤去处理问题,进一步提高解决问题的能力。 学生在动手动脑的过程中能够体验到克服困难过程中的愉悦, 从而进一步激发学生了解与探索自然现象和日常生活中的科学道理的情感。教材中设置的实验不多,标准中也未界定哪些实验是演示实验,哪些实验是分组实验。根据本章内容的特点, 我们认为这些实验都可以作为学生分组实验。 而且除了课本中出现的实验以外,还可以灵活地换用其它有利于教学的、课本以外的实验进行实验教学。三、教学中实验的具体做法新的课程标准要求每节课都要做实验的目的在于,让老师真正想办法,使学生动手动脑,在主动获取知识的同时, 在发散思维能力、解决问题的能力、克服困难的勇气、自信心、与人合作精神等方面进一步得到提高,从而使学生能够得到全面的发展。下面谈一点自己在实验教学中的体会。第一节宇宙和微观世界“ 想想议议”实验: 可由老师提出问题:“ 一块蜡, 由固态变成液态, 体积会不会变? ”激发起学生兴趣,然后让学生自己做实验,根据实验现象,经过思考、讨论,得到结论,从而 运 用 “ 转换法” 了解分子的有关知识。 其实, 也可以再选用教材以外的、 容易操作的实验,如:把相同体积的水和酒精混合后,总体积小于两者的和等实验。第 二 节 质 量P 1 0想 想 做 做 “ 天平的使用方法”实验。此实验的目的是使学生学会使用托盘天平。教学过程中学生在老师的引导下边学习, 边实验操作, 做到能够规范化地使用天平测出身边的橡皮、修正液等物体的质量。P11 “ 想想做做”中两个实验。实验需要研究的问题由老师提出,学生带着疑问,通过实验,用事实验证自己的观点是否正确。除了这两个实验以外,可以选用教材以外的、老师容易准备、 学生容易操作的实验, 如: 测量一冰块熔化前后的质量等实验。 通过这些实验,老师引导学生进行归纳、分析,得 到 “ 质量是一个物体本身的属性”这一规律。P11 “ 动手动脑学物理”中 “ 称出一枚大头针的质量” 实验,可以先放手让学生直接用天平去测一枚大头针的质量,学生尝试后,才能明白遇到的麻烦质量太小,测不出来。这时再让学生自己想办法去解决问题。并学会运用“ 累积”法去解决类似的问题。在课堂实验教学中,我们不仅要重视培养学生的实验操作能力,而且还要注意培养学生善于与他人合作、交流的情感,注意培养学生分析、概括问题的能力、发散思维能力等,以促进学生全面发展。第三节“ 密度”P12 “ 想想做做”实验。此实验的目的是使学生了解:体积相同的不同物质其质量是不同的。教材中选用的材料是体积相同的木块、铝块、铁块。这些材料可由老师提前准备好,这样可以使教学过程进行得更加顺利。其实也可以选用教材以外的、学生熟悉的、老师容易准备的一些材料进行实验,效果很好。如:体积相同的水、酱油和酒精( 装入同样的小烧杯中) 。或选用密度悬殊较大的、学生熟悉的容易准备的材料,如:同体积的铁块和泡沫塑料等。P 1 2探 究 “ 同种物质的质量和体积的关系”实验。此实验的目的是使学生了解同种物质的质量与体积成正比这一特性。 教材中选用的是铝块做实验。 老师可以提前多准备儿种教材中没有的、而且体积的大小学生极容易分辨的材料,如:几块同样的橡皮,几根同样的粉笔, 几块同样的载玻片等。 学生通过实验, 能充分地认识到同种物质的质量与体积的关系。第四节” 测量物质的密度”P15 “ 动手动脑学物理”实验:测1角钱硬币的密度。( 见案例)P16 “ 想想做做”实验,实验目的是使学生学会量筒的正确使用方法。可作为分组实验。 老师应事先在量筒中都加入2 0 m l水 若俯视则误差较大 。 一开始就让学生尝试读数,学生可能得出不同的结果, 然后让学生讨论并说出为什么会出现这些不同的结果。 在此基础上, 老师引导学生进行归纳总结, 使学生学会正确使用量筒的方法。 接下来引导学生边学习,边练习测量液体( 水) 、固 体 ( 铁块)的体积。P16 “ 探究”实验。1 . 测盐水密度实验。在掌握正确使用量筒测体积实验的基础h , 可先让学生设计实验方案,强调注意事项后让学生进行测量。学生测出数据后,若出现误差较大的情况,老师应引导学生思考其原因是什么,以便在今后的实验中能正确操作或减小实验误差。 。2 . 形状不规则塑料块的密度实验。本实验难点在于塑料浮在水面上,不能完全浸没于水中。针对这一问题,老师应发动学生想办法先解决这一难题。学生经过思考、讨论、说出多种方案后,老师可引导学生选用一些较简单的方法进行操作:如用铅笔尖将其压入水中等。然后再让学生设计整个实验方案,测出形状不规则塑料块的密度。同样学生测出数据后,若出现误差较大的情况,老师应引导学生思考是在哪一个环节中出了问题。以便在今后的实验中能正确操作或减小实验误差。四、教学案例关 于 “ 实验:测 1 角钱硬币的密度”的教学( 一)提出问题师:你知道一角钱硬币是用什么材料制成的吗?( 二)猜想与假设生:像是铝制成的。师:敢确定吗?生:讨论. . .生:如果是铝制成的,那它的价值将超过一角钱。会不会引起收集囤积的混乱?生:那它是用什么材料制成的?生:讨论. . .生:. . .师:如何用科学的方法证明自己的猜想是否正确呢?生:实验最有说服力。( 三)实验检验师:我们不防先选择其中的一种方法测硬币的密度。我们怎样才能测出硬币的密度?生:讨论生:关键是怎样测它的体积?生:讨论生:可以运用测一枚大头针质量时用到的“ 累积”法,测出它的厚度,生:师:请同学们以小组为单位开始实验生:实验操作。( 四)分析论证学生根据实验结果,讨论分析可得出结论。( 注意:在实验过程中,教师要及时给予鼓励。 )( 五)交流与评估学生相互交流自己在实验中的体会总之,在新课程标准要求下,应当重视实验教学,探究过程中要在学生的参与、学生的体验、学生的能力和科学素质的培养上下功夫。因此,我们在教学中应设计好教学过程,充分作好准备工作,以确保课堂教学过程的顺利进行。以上是我们在教学工作中的一些做法,不当之处,敬请大家批评指正。第十一章 运动和力的实验教学赵岩夏 青岛四中我校作为青岛新课程改革的实验校之一,在实践中采用“ 三位一体”的实验探究教学模式,进行新教材的实验教学,取得了较好的效果。本文主要从实验的角度谈一谈 运动和力这一章的教学。一、 课程标准对本章教学的要求:( 1 ) 能举例说明自然界存在多种多样的运动形式。知道世界处于不停的运动中。( 2 ) 通过实验探究,理解物体的惯性。能表述牛顿第一定律。( 3 ) 能用实例解释机械运动及其相对性。( 4 ) 能根据日常经验或自然现象粗略估测时间、长度。会使用适当的工具测量时间和长度。( 5 ) 能用速度描述物体的运动。能用速度公式进行计算。( 6 ) 认识力的作用效果,能用示意图描述力。知道二力平衡的条件。了解物体运动状态变化的原因。二、人教版物理教材中本章的实验内容及特点:(1)实验内容的安排: 人教版九年级第十一章 运动和力 共 有 14个大小实验。 其中“ 想想做做”的实验5 个, “ 动手动脑学物理”的实验6 个,探究实验3 个。在这一章14个实验中,“ 动手动脑学物理”中的实验有6 个,占的比重较大,主要是第二节课“ 运动的快慢”和第三节“ 时间和长度的测量”的开放性实验题目,应在课堂中加强对学生课后实验的评估与反馈,以期达到培养学生发散思维的能力和提高学生主动探究物理的兴趣。(2)教材中实验的特点:实验贯穿整个课堂教学是新课标下物理教学的显著特点, 本章的实验不仅分布在课堂教学中,而且还围绕一些具体问题,布置学生在课后主动完成相应的与生活、生产息息相关的实验,使内容更贴近生活,讲求实用性和实效性,充分体现新课标要求下的物理是从生活中来,又回到生活中去。三、教学中实验的具体做法:A .第二节“ 运动的快慢”的动手动脑学物理的第2题,以班级中会骑自行车的同学为中心,组成探究小组来完成,要求他们将测量时的道路情况,车辆数目等详细记录,测完后在课堂中向全班同学阐述。第3题的处理方法,可安排学生在自由活动时间,以四人探究小组为单位,提前分好工:1人负责拿着杆移动,1人负责记录影子移动的距离,1人负责记录时间,还 有1人全盘负责,组织活动,记录数目,计算结果,在物理探究活动中培养学生间的协调能力。B .第三节课“ 时间和长度的测量” 一节中, “ 想想做做”和 “ 动手动脑学物理”中的题目开放性很强。 “ 想想做做”中测定跑百米的速度这一实验中的“ 时间” ,可直接布置同学们向体育委员查找,不必再去跑一遍了。如果没有百米纪录,建议与体育教师协商。非常值得大家重视的是第3题 “ 特殊测量法” ,测硬币直径一一平移法,测一张纸的厚度和铜丝的直径一一累积法。测硬币的直径的方法还可推广到测墨水瓶的高度,测同学的身高; 而测硬币的周长的方法,除了利用刚才平移法测出直径d,然后乘以”得到外,还可以想到的其他方法一一附着法,都作为开放性题目,布置大家去想、去做,这时要非常重视交流与评估。千万不要小看这一环节,它是最容易激起学习火花的时刻:受到别人的帮助或肯定后,会以百信的热情去学习;从中获益者更是受到鼓舞后奋起直追。C .关于第四节“ 力的作用效果”中探究“ 力的作用是相互的”这一规律,先让全班同学一起完成伸出手去让一个学生打, 打你的同学也感到疼吗?此实验要先组织好同学, 叮嘱在实验中的友好性和礼貌性,得出结论。接着再由一位动作技巧比较娴熟的同学到讲台上,穿上旱冰鞋,向右推墙,发现墙对人也有相反的作用力,使人向左运动,此时多注意保护这位 “ 勇敢的同学” 。1) .关于第五节“ 物体的快慢”中探究“ 摩擦力对物体运动的影响” ,给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体( 如毛巾、棉布等) ,再准备小红旗可做每一次小车从斜面顶端滑下后在水平面上运动到的位置的标志,为后来的测量距离和直观时比提供便利条件。把木块平放在小车上,让学生注意观察小车遇到障碍物突然停止时,木块怎样运动,建议在小车和木块间涂点滑石粉或撒点小米粒( 这样更便于观察出小车上的木块由于具有惯性而表现出来的现象)。引导学生分析讨论,木块为什么向前滑出?木块原来随小车一起向前运动,小车突然停止,木块由于惯性仍向前运动,所以向前滑出.“ 想想做做”中 的 “ 尺子打棋子”实验要准备充分,一旦成功会引发师生间的巨大共鸣,万一失误,还要花时间解释其他现在不必阐述的问题。为做好两手准备,建议在课前准备实验时,再准备好“ 惯性球”实验或“ 鸡蛋落水”实验,当 “ 尺子打棋子”实验做不成功时,使用这两个实验也可以很好的表现出物体的惯性。另外,演示实验还应充分重视可见度,务使全班同学都能看清楚实验现象,能引起每个学生相应的感官有清晰的感觉,有条件的学校,可利用摄像机对整个过程摄像,及时在大屏幕上放大。四、教学案例:针对上述分析,下面通过“ 物体的惯性” 一节的教学谈一谈我们的做法,仅供参考:搜集资料师:提出课本第一自然段的体验,观察图11.5-1的三幅图片,你会得到什么结论?生:我们认为如果要使一个物体持续运动,就必须对它施加力的运动,就如这三幅图一样.反驳生:我方认为这三幅图中“ 列车会停下来, 自由摆动的秋千会停下来等等”是由于受到了摩擦阻力的作用,所以我们认为刚才那一小组的观点不正确。师:其他小组还要发表意见吗?生:我组认为. . . . ( 这里学生的发散思维会很好,想到的也会很多)师: ( 将各小组的意见简要板书在辅板上)大家的意见现在可分成两种,我们进行一场辩论 赛 . ( 甲方):如果要使一个物体持续运动,就必须对它施加力。 ( 乙方):认为力是改变物体运动状态的原因。师: ( 形成双方辩论的教学效果)大家各抒己见吧!生:双方展开辩论。( 甲) 说 “ 静止在桌子上的书要使它运动起来,就要施加一个推力。”实验( 乙)说 “ 让我们用实验来证明吧!我们让一辆小车从斜面上的某一位置由静止开始向下运动,它的下端又接出一块木板水平放置,将一块毛巾铺在木板上。注意观察小车的运动情况.”生: ( 提问)小车为什么停下来?生: ( 回答)小车在水平的毛巾面上受到了阻力。你方认为维持运动必须有力. 现在,小车恰恰是因为受到了阻力,它的运动不能维持. 可见,你们的观点缺乏一定的前提条件,因此是不确切的.师:在过程中,教师要及时给与鼓励。将学生设计的“ 摩擦力对物体运动的影响”探究实验继续延伸:用棉布表面的木板代替毛巾,重复上述实验。 ( 并在小车停止处再放小红旗做标志)师 ( 小结):小车从斜面上的同一位置由静止开始向下运动,这样可以保证小车到达斜面底端具有跟刚才实验时相同的速度,小车在水平面上运动得更远了,原因是?分析:生:阻力小了. 从实验可知,木板对小车的阻力小了,小车运动得更远了,它的速度经过较长的时间才变为0 .师:请大家设想,如果小车从斜面上滑下来,滑到一个非常光滑、阻力无限小的光滑平面上,小车的运动将如何?交流与评估生:讨论并回答。由于有前三次实验做基础,这种无限光滑的平面虽然没有,但是我们也有充分的理由认为小车将永远运动下去.总结师:这就是历史上伽利略所做过的实验和通过实验得到的结论. 请同学们阅读课本第二三四自然段,并复述牛顿第一定律。师:牛顿第一定律向我们描述了力是改变物体运动状态的原因,也就是对物体来说 物体不受力,它的运动状态就不改变。我们把物体的这种性质称之为惯性。 ( 板书)师:请同学们体会一下惯性,你能用语言描述一下物体的这个性质吗?并举列说明吗?生:师: ( 讲述) 我们可以用“ 惰性”比 喻 “ 惯性”. 就 是 说 ,一切物体都有一种“ 惰性”,这种 “ 惰性”的表现就是不愿意改变原来的运动状态. 请同学们观察下面的实验:师:把木块平放在小车上,在小车和木块间涂点滑石粉( 或撒点小米粒),让学生注意观察小车遇到障碍物突然停止时,木块怎样运动.并引导学生分析讨论,木块为什么向前滑出?木块原来随小车一起向前运动,小车突然停止,木块由于惯性仍向前运动,所以向前滑出.师:为了加深印象,现在老师给同学们如下器材( 5 个棋子,钢尺一把、惯性实验装置、茶杯、纸片、煮熟的鸡蛋、小车、小木块):请你设计实验说明物体的惯性,并分析实验现象产生的原因。生: ( 1 ) 学生把5 个棋子摞起来,然后用尺迅速打击下部的棋子,观察上面的棋子落在何处. 棋子原来的状态( 静止),由于惯性,它要保持静止状态,所以落回原处.( 2)得出结论:物体具有惯性布置作业:1 .看课本图1 1 . 5 -6 漫画。回答:汽车急刹车时,乘客倒向何方?为什么向前倒?2 . 请分析生活中惯性的例子,用小论文的形式发表你的意见:惯性有利还是有弊?并且针对事例提出你的改进方案。可见,在新课程标准要求下,课堂教学应当非常重视实验,在实验中充分体现学生的参与、学生的体验、学生的能力。因此,教师要在教学中充分作好准备工作,使每一节课都充满生机与活力。以上的表述,只是我们的一些做法和体会,不当之处,敬请批评指正!第十二章 力和机械的实验教学刘伟青岛第四 十 四 中 学在一年多的新课改实验中,我们利用青岛市推行的“ 三位一体”实验探究模式进行新教材的实验教学,取得了较好的效果。本文从实验角度谈一谈 力和机械一章的教学。一、 课程标准对本章的要求:教材根据 标准中的课程目标制定了本章教材的教学内容。具体目标如下:(1)通过常见的事例或实验,了解重力,弹力,摩擦力。重力、弹力和摩擦力均为学生生活中常见的力。 标准中要求能从生活事例中分析归纳三种力的发生条件、力的三要素、力的效果;能辨认、识别利用有益摩擦和减小有害摩擦的方法;能举出三种力的常见实例。(2)通过实验探究,学会使用简单机械改变力的大小和方向。简单机械的种类有很多,学生常接触到的是杠杆、滑轮、斜面、轮轴等。 标准要求学生通过经历与科学工作者相似的科学探究过程, 学会使用简单机械。 这充分体现了新课程标准下,重视培养学生的探索精神、实践能力的教育理念。二、人教版实验教材中本章的实验内容及特点:(1)实验内容:人教版九年级第十二章 力和机械共 有 13个大小实验。其 中 “ 想想做做”小实验2个,“ 动手动脑学物理”小实验5 个,“ 想想议议”小实验1 个,“ 探究实验” 5 个。(2)实验特点:本章的实验安排贯穿在整个教学过程中, 让学生通过自己动手实验, 学习力的基本知识,体验使用简单机械省力的优点,感悟探究过程的艰辛与乐趣,学会科学的探究方法,培养良好的探究习惯和初步的科学实践能力。下面从几个实验入手具体分析一下它们的作用:a、 探究“ 重力的大小跟什么因素有关系” , 是本章教材中的第一个探究实验也是潼力一节的重点。该探究的过程中,可完全按照提出问题猜想设计实验进行实验分析与论证一一评估的程序进行。根 据 课标的要求,选择了如下的实验器材:钩码、袋装奶( 或盒装奶) 、积木、橡皮泥等进行实验。使学生在获得知识的同时体验到“ 物理知识来源于生活并被应用于生活” 。b、教材46 页本章第一个“ 动手动脑学物理”中的第3 题,利用三角尺及其他物品,测量地面或桌面是否水平。教材这样编写的目的正体现了 “ 从生活走向物理”的理念,将物理知识的学习与生活实际相结合。利用学生身边的物品,自己动手实验,可以使学生巩固知识,开拓思路,并在动手实验的过程中感受到学习物理的乐趣。c、探 究 “ 摩擦力的大小与什么因素有关” 位于教材50页,该实验的设计渗透着科学方法与创造方法, 我们在教学中应注意挖掘。 如研究摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度关系时,运 用 “ 控制变量法”来研究;通过弹簧称的示数比较摩擦力的大小,应用了“ 转换法” 。研究增大和减小摩擦的方法时,可以将“ 逆向思维的方法”渗透给学生。在巩固知识的同时,教给学生一种思维方法,以求在解决实际问题时用到。教材所涉及到的这些实验:生动活泼、操作容易、内涵丰富,趣味性较强,是适合初学物理的中学生操作的。我们不仅应鼓励学生多做;还应想办法鼓励学生自行设计实验,观察物理现象。三、教学中实验的具体做法:在一年多的新课改实验中,我们以讨论式教学为背景,引导学生运用物理研究方法和创造技法, 按照科学的思维程序进行实验探究。 下面就本章的实验谈谈我们的一些具体做法。( 1 ) 对 于 “ 重力” 一节的教学:本节在引入重力的概念时. ,可以补充几个实验,如手持一小球,松手后下落;用细线吊一苹果,剪断细线,苹果下落。并引导学生利用自己桌上的铅笔盒、橡皮、书等做类似实验,使学生通过亲身探究,了解地球附近的物体受重力的作用。探 究 “ 重力的方向竖直向下”时,可用线吊一小球挂在铁架台上。让小球左右摆动,发现其静止时,细线方向与水平面垂直;将铁架台放在一斜面匕让小球左右摆动,发现其静止时,细线方向仍与水平面垂直。 使学生理解重力的方向竖直向下。也有利于学生理解重垂线与水平仪的工作原理。( 2 ) 对 于 “ 弹力” 一节的教学:探 究 “ 弹簧测力计的制作和使用”是本节的重点内容。在提出问题时:可通过力可以改变物体的形状, 引导学生逆向思考: 是否可以通过物体形变的大小来比较力的大小呢?从而让学生利用铁架台、 弹簧、 钩码、 刻度尺、 宽的皮筋等, 制作一个可以测力的大小的仪器。( 3 ) 对 于 “ 摩擦力” 一节的教学:在引入摩擦力时,可加入一个小实验:取两个啤酒瓶,将一个涂上洗洁精。请一位同学同时拿起两个瓶子,结果一个瓶子脱手。引导学生分析原因,由此导入新课。在 探 究 “ 摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中,学生可能猜想出多个因素:如重力大小、接触面积大小、接触面的粗糙程度、运动速度大小等。由于上课时间有限,教师可让学生分领课题研究,探究后交流实验报告,从而归纳出摩擦力的影响因素。实验器材不需准备太多,可让学生利用自己桌上的文具实验。如铅笔盒、笔袋、书( 封面光滑、内页较粗糙 ) 等 。实验前应引导学生分析实验应注意的问题:在水平面上做匀速直线运动( 即弹簧秤的指针不动) ,以保证实验的准确性。( 4 ) 对 于 “ 杠杆”一节的教学:杠杆是日常生活中最常见的简单机械,因此本节课的引入可用学生熟悉的勺子起奶粉瓶盖( 起子起瓶盖) 、核桃夹夹核桃的小实验入手,激起学生的学习兴趣。为使学生加深对杠杆作用的了解,可取一叠书,让学生想办法借助自己桌上的文具,用小拇指撬起这叠书。学生可通过组装杠杆( 如用橡皮做支点,用笔作杠杆) ,将书撬起,体会杠杆的作用。为加深学生对杠杆平衡条件的认识,可用牙签做一小实验:把牙签横放在中指的第一个关节上,两端放在食指和无名指下,试着用食指和无名指向下压断牙签;将牙签移到指头的尖端处,再试着用食指和无名指向下压断牙签,发现第二次很难压断。通过上述实验,使学生理解使用杠杆时,阻力臂越长,越费力。也可以在用笔撬书的实验中,改变橡皮到书的距离,让学生感觉到改变力臂后,用力也不同。( 5 ) 对 于 “ 其他简单机械” 一节的教学:为激发学生学习兴趣,在引入课题时可以让学生做如图示实验:看看谁的力气大。取 2 把扫把、一根三米长的绳子。把绳子的一端绑在一把扫把的握柄上,用绳子在两把扫把上缠绕三圈,两把扫把的距离大约50厘米。请两位班里的“ 大力士”用力握住两把扫把向两边拉,让一位班里的“ 小力士”用力抓住绳子的另一端。实验结果“ 小力士”将两扫把拉在一- 起。由此使学生产生疑问,提高其学习热情。四、教学案例:针对上述分析,下面通过“ 重力”的教学片段谈谈我们的一些做法,仅供参考。引入:( 讲台前有只用细线吊着的红苹果)师:曾经有这么一只苹果( 英语) ,对人类探索物理有着巨大的贡献。( 教师剪断细线,苹果掉在泡沫上)师:哪位同学愿意把关于这只苹果的故事讲给同学们听?( 放映课件:牛顿在果树下思考)生:牛顿由看到苹果落地而引发的出奇深思“ 这只苹果为什么不向别的地方飞去,而一定向下落, 是否与星星在天上运动有某种联系呢?由此,牛顿创立“ 万有引力”知道了苹果落地的原因。引入课题:重 力 ( 定义)知道了什么叫重力,你能否向牛顿一样提出关于重力的有关问题?四人小组讨论一下。生:什么物体受重力?重力的方向指向哪?重力的大小与什么有关?( 针对学生提出的问题,选取本节的研究内容)探究重力的大小:师: 下面我们先来探究重力的大小与什么因素有关。问题已经提出?下一步我们该做什么?生:猜 想 ( 或建立假说) 。师:你认为重力大小可能与什么有关? ( 学生讨论)生:与质量有关;与体积有关;师: 我们知道, 同种物质的体积越大, 质量越大。因此我们只要研究重力与质量的关系即可。如何研究?生:进行实验。师:应选什么器材? ( 学生讨论)生:选钩码三个( 均 为0 . 0 5千克) ;选三袋奶,( 均为0 . 1 5税) ;选三块橡皮泥,( 均 为0 . 1税) ;师:如何设计实验?学生讨论,设计实验:分三次测重力:一个、两个、三个。实验记录表格如下:实脸次数 | 1 | 2 | 3 质 量 ( 千克) 一重 力 ( 牛 )|进行实验,分析归纳得出结论:物体受到的重力和它的质量成正比,比值约为1 0牛/千克。师: 在刚才的探究中, 你认为影响你的实验效果的主要因素是什么?你在探究过程中有哪些不足?你是如何改进的?生:探究重力的方向:师:实验苹果将线拉竖直、苹果竖直下落。 日常生活中有哪些类似的现象? ( 学生讨论)生:抛出的物体落向地面;电灯将线拉得竖直;师: 演示将苹果吊在铁架台上, 将铁架台放在一斜面上。 线的方向仍然竖直( 与水平面垂直) 。生:归纳得出结论:重力的方向竖直向下( 与水平面垂直) 。师:这一结论有什么应用? ( 学生讨论)生:检验墙面是否竖直,地面是否水平。师:利用桌上的器材,你能否设计一个仪器检验你的桌面是否水平?器材:三角板、正方形粉笔盒、细线、图钉、硬纸以及学生的文具等。学生经讨论,制作出所用仪器,并应用。以上的简单表述, 是我们在新课改实践中的一些做法与体会。 有不当之处, 欢迎批评指正。第十三章 压强和浮力的实验教学张贤胜 青岛第五十七中学青岛作为新课程改革的试验区之一,在年多的教学过程中, 运 用 “ 三位一体的试验探究教学模式”进行新教材的试验教学,取得良好效果。本文从实验的角度谈一谈 压强和浮力这一章的教学。一、 课程标准对本章教学的要求( 1)通过实验探究学习压强的概念。( 包括能用公式进行简单的计算,知道增大和减小压强的方法。 )( 2) 了解测量大气压的方法。( 3)通过实验探究认识浮力。( 4)知道物体浮沉的条件。经历探究浮力大小的过程。( 5)知道阿基米德原理。( 6)通过实验探究,初步了解流体的压强与流速的关系。二、人教版物理教材中本章的实验内容及特点(1)本章的实验内容人教版物理九年基第十 三 章 压强和浮力共 有 2 1 个大小实验,其 中 “ 想想议议”小实验1个,“ 想想做做”小实验5 个, “ 动手动脑学物理”小实验1 0 个。“ 探究实验” 3 个,“ 演示实验” 2 个 ( 包 括 1个录像) ,(2)本章的实验特点:本章的实验内容较多,实验出现的形式灵活多样,在教学的各个活动中,在学生学习探究的整个过程中实验无处不在, 整节课堂教学是在学生边实验边学的过程中进行的。 从而让学生逐渐领悟到实验是人类认识世界的- 种重要活动,是进行科学研究的基础。P 6 6 探究:压力的作用效果跟什么因素有关”实验的引入部分用彩图的形式,展示蝉把口器插入树皮,对树皮的压强大,效果明显;而骆驼宽大的脚掌减小了对沙地的压强,脚会陷入沙地太深。 让学生领略到自然现象中的美妙与和谐, 对于培养学生终身的探索兴趣大有帮助。P 7 4 用塑料挂钩的吸盘能贴在光滑的墙面上而不脱落,用吸管可以把饮料吸到嘴里;铁桶 被 “ 凭空”压扁等实验来证实大气压的存在。P 7 8 ” 动手动脑学物理”中的第2 题,用压力锅进行马德堡半球的实验( 或者用两个皮碗, 让学生自己体会) 。P 8 2 想想议议”中用一桶水和一个空饮料罐做实验来探究“ 浮力的大小跟什么有关”的实验。这些实验所选取的物品都是身边随手可得的物品,这就拉近了物理学与生活的距离, 让学生深切地感受到科学的真实性, 感受到科学和社会、科学和日常生活的紧密关系。三、教学中实验的具体做法第 一 节 压强( 1 ) p 6 6 “ 探究”实验:开始时可以让学生阅读“ 想想议议” ,紧接着用小桌模型和一些细纱来实验:把小桌的腿朝下放在细沙上,小桌上放一重物,发现小桌腿深插入细沙粒,这相当于蝉的口器能刺入树皮;再把小桌的面朝下放再细沙上,上放同一重物,发现小桌面陷入细沙的程度很小,这相当于骆驼的脚陷入沙地中。这 样 ,学生对压力的作用效果会有一个感性的认识,在此基础上启发学生提出问题:压力的作用效果跟什么因素有关?( 2) P 6 9 “ 动手动脑学物理”实验:图 1 3. 1 8中的实验用品随手可得,可让学生两人一组课前准备好, 在课堂上巩固练习时进行实验,既巩固了新知,又提高了解决实际问题的能力,增强了学生的“ 成就”感,使他们积极主动的参与到物理探究活动中来。第二节液体的压强( 1 ) P 7 1 “ 演示”实验:可以改为分组实验,放手让学生操作,让学生通过实验,自己归纳出规律。 探究在同一深度, 液体想各个方向的压强大小时, 可以降压强计用铁甲台固定,使探头在水中地深度保持不变。探究液体“ 压强跟密度的关系时,可以在探头深度不变时,往水中撒一些盐粒来增大液体的密度。( 2) p 7 1 “ 连通器”实验:为了增强可视性,可以加几滴红色墨水将水染红。往连通器中倒入水忖, 用拇指堵住其中一容器的开口, 发现各容器中的水面高度不相同。 放开拇指后,容器中的水会流动, 直到水面高度相同为止。( 为了显示水的流动可以采用劣质果冻,这样效果较为明显)第 三 节 大气压强( 1 ) P74 大气压的存在”实验和p 75 “ 想想做做”实验:可以让学生分组实验,增强学生动手机会。( 2 ) p 75 “ 演示实验” :由于水银蒸发产生的水银蒸汽对学生的健康有害,因此这个实验只适合于使用放录像的方式展示给学生。( 3 ) p 78 “ 动手动脑学物理”实验:作为课外作业布置给学生,动员学生积极实践,学以致用。第四节气体压强与流速的关系( 1 ) p 79 “ 想想做做”实验:注意硬币的材料选用密度较小的铝制硬币容易成功。在此实验之后可补充一个小实验:将一张纸的一条边拉平绷紧,另一端自由下垂,用嘴对着纸的上表面用力水平吹气, 可以看到纸在气流的作用下向上飘了起来。 在此基础上启发学生提出问题,学生较易理解。( 2 ) p 79 “ 探究”实验:让学生独立操作,通过亲身体验。发现规律,增强实验的可信度。( 3 ) p 8 0 “ 想想做做”实验:“ 机翼”是在学生课前制作好的,不占用课堂时间。吹气时注意使气流通过“ 机翼”的上下两面,不要只吹“ 机翼”上面的空气,才是模仿飞机的飞行。( 4 ) p 8 1 ” 动手动脑学物理”实验:让学生课余时间利用饮料瓶和吸管制作口吹喷雾器,由老师和学生共同给作品打分,提高学生参与的兴趣。A 、B两根管最好能固定在一起,让学生运用发散思维寻找最佳办法。例如可以将一根吸管的中间割开一半,然后折成9 0度角即可。第 五 节 浮 力( 1 ) 两个“ 想想做做”实验:可以让学生先做图13. 5 - 2的实验,亲身感受一下浮力的存在,再利用测力计实际测一下浮力的大小。( 2 ) “ 探究”实验:可增加测木块的浮力.四、教学案例针对上述分析,下面就关于“ 浮力的大小”的教学列举一教学案例,仅供参考:引入生:在弹簧测力计的下面悬挂一个铝块,先把铝块部分浸入水中,读出测力计的示数;再把铝块全部没入水中,读出测力计的示数。师:比较前后两次测力计的读数,说明两次铝块受到的浮力大小是否相等?生:讨论后得出结论:不相等,第二次铝块受到的浮力大于第一次铝块受到的的浮力.提出问题师:什么情况下物体受到的浮力比较大,什么情况下浮力比较小?生:思考后讨论研究,并模仿课本图13. 5 - 1和 13. 5 - 2中的两个小实验进行操作。猜想与假设师:浮力的大小可能跟什麽因素有关?同学们的观点是什么?生:讨论后猜想。生甲:可能与物体浸入液体里的深度有关,物体浸入越深,浮力越大。生乙:可能与物体的体积有关,物体的体积越大,浮力越大。设计实验师:怎样用科学的方法来证明你的观点是否正确呢?生:用实验的方法来检验师:请说出你的实验方案。生:讨论后说出几种方案。师:实验需要那些器材?请列出。生:讨论后将需的器材列出。师:如何进行实验?请写出简单的操作步骤,并设计好实验数据纪录表格。生:讨论后完成要求。进行实验生:分组进行,互相协作。师:巡回指导。分析论证各组交流实验的结果,学生运用“ 比较法”讨论分析, 自己归纳得出规律:尸浮= 6 排。认识到这种求浮力的方法是一种“ 转换法” 。评估师:实验的结果和你的猜想是否一致?哪一种观点更科学? 想一想影响实验的效果,导致实验失败的因素是什么?或是你们在实验中注意了哪些方面使得实验较成功?生:讨论,总结反思.总之,通过实验教学,使学生的学习过程不再是单纯的掌握物理知识的过程,而是经历了基本科学探究的过程,是提高技能掌握方法的过程,必然能提高学生的科学素养,使学生终身受益。以上简单的表述,只是我们在实验教学上的初步认识,不当之处,欢迎批评指正。第十四章 机械能 的 实 验 教 学韩家安 青岛市第四十三中学我校作为新课程改革的实验学校之一, 在年多的教学实践过程也采用青岛市的“ 以讨论教学为背景, 以科学探究为主线, 以科学研究方法、 创造工程学方法为工具”三位一体的实验教学模式进行新教材的实验教学, 取得了良好的教学效果。 本文将从实验的角度谈一谈 机械能这一章的教学。 课程标准对本章教学的要求:关 于 机械能这一部分内容,新 的 课程标准在主题三能量的二级主题机械能中明确提出:(1 ) 能用实例说明物体的动能和势能以及它们的转化。(2 )知道机械功的概念和功率的概念。能用生活、生产中的实例解释机械功的含义。(3 )理解机械效率。( 4 ) 了解机械使用的历史发展过程。认识机械的使用对社会发展的作用。本章的教学内容与学生实际的学习和生活有着紧密的联系, 而且本章所用的实验器材都可以用学生身边的最常见的物品, 因此, 本章的教学应着重引导学生细心观察学习和生活中有关机械能的有关现象, 同时注重学生自己动手实验, 在此基础上通过学生的观察和实验自己获得有关机械能的知识。同时,通过上. 述过程,使学生获得科学的探究方法和经验,达到培养科学的学习态度和价值观的目标。人教版物理教材中本章的实验内容及特点:( 1 ) 实验内容的安排:人教版九年级第十四章 机械能的知识,是从生活实际出发,进而建立在实验的基础上的。 本章共有8个大小实验,隐含在各个栏目中, 其中“ 想想做做”小实验2个, 动手动脑学物理”小实验3个,“ 探究实验” 3个,教材通过“ 想想做做” 、“ 动手动脑学物理” 、 “ 探究实验”鼓励学生亲自动手、自主探究发现物理规律,提高学生分析问题、解决问题的能力。( 2 )教材中实验的特点:A、“ 想想做做”小实验:本 章 的 “ 想想做做”主要安排在机械能及其转化一节,鼓励学生自我设计实验,表现动、势能的转化,使学生进一步感受到动势能的转化无处不在。B、“ 动手动脑学物理”小实验:意在鼓励学生通过亲自动手实验,进一步加深对所学知识的认识和理解,感受到学习物理的快乐, 达到提高学生学习物理的积极性和培养学生“ 学以致用”学习观和创新意识。C、“ 探究”类实验:本章的重要知识的获得都是在学生进行实验探究的基础上得到,这样使学生能够对本章主要的知识的理解更加深刻, 同时又进一步培养了学生探究问题的思维方法,科学处理数据方法和团结协作的团队精神。( 3 )对本章实验的使用建议:由于本章所涉及到的实验都是和学生的实际生活紧密联系的, 因此, 在本章的教学过程中,不仅要充分利用课本上的实验,而且不拘泥于课本上的实验,要鼓励学生利用身边常见的一些物品来自己设计实验, 来探究或验证本章的主要的知识点。 实验的进行也不必拘泥于课堂或实验室, 要鼓励学生利用课余时间去进一步探究自己所感兴趣的问题, 完成课堂上无法完成的实验。三. 教学中具体的做法:根据本章教材的特点, 在充分考虑学生的认知特点的基础上, 我们在教学过程中采用了青岛市的“ 三位一体的实验探究教学模式” ,下面就本章的实验谈谈我们的一些具体做法。第一节、动能和势能首先通过生活中的大量事实引导学生归纳出能、动能、势能的概念;在通过分析生活中的实例,鼓励学生提出问题,并且在此基础上鼓励学生自己设计实验、动手实验解决的“ 动能的大小与什么因素有关?” 、 “ 重力的大小与哪些实验有关” 让学生在探究中体会探究之快乐。第二节、机械能以及其转化本节课以“ 想想做做”小实验贯穿全节,因此本节课一开始就通过9 1页的“ 想想做做”的小实验,引发学生思考、提问;非常自然的引入“ 动能和势能可以相互转化”这一课题,在通过分析实验、现象,鼓励学生自得出学生结论,进而通过亲自设计实验、自己动手做实验,使学生进一步感受到物理就在我们实际生活中第三节、功和功率本节课通过大量的实例引导学生分析后给出功的定义、 功的计算方法; 进而通过比较做功的快慢给出功率,在这里可以设计一个实验要求不同同学将重物提高一定高度,请其他同学测出功率,可以让在学生先分组讨论,后自己设计实验,并且通过他们相互之间的交流与评估来修正自一的设计方案,找出最合理的方案,最后让学生每5、6个人为一实验小组,有的测量时间、有的测量质量、有的测量高度、有的测量记录的数据。分工合作,注意协作能力和团队精神的培养。第四节、机械效率在学生正确理解了有用功、额外功、总功、机械效率的基础上,自行分析斜面的机械效率、滑轮组的机械效率受哪些因素的影响后,设 计 方案完成“ 斜面的机械效率? ” 的探究实验,本实验的重点应是引导学生在充分讨论的基础上,进行试验;同时鼓励学生用于提出问题, 分析问题, 将问题带到课堂之外。 并且注意引导学生思考以培养学生思维的广阔性。“ 动手动脑学物理”中的测量“ 动滑轮和定滑轮的机械效率”的实验,完全可以在课后让学生两人一组自己独立的完成。 给学生一点自由发挥的空间,以增强学生的独立能力和自信心。四. 教学案例:针对上述分析,列举一教学案例,仅供参考。关 于 “ 动能和势能” 一节的教学:进行实验:教师演示风车实验, 水流冲动水轮机模型, 玩具手枪射出的子弹推动泡沫塑料块的实验等.引入:师:流动的空气能使风车转动;流动的水能使水轮机转动;运动的子弹能使泡沫塑料块运动;上述实验说明流动的空气、水流、运动的子弹都具有能量。师:同学们,请你们思考以下:在这些实验中,空气、水、子弹为什么具有能量?它们有没有共同点?( 教师注意引导学生概括出结论:因为它们都在运动)生:流动的空气、水流、运动的子弹它们都在运动。师:象这样,物体由于运动而具有的能,叫做动能。提出问题:师:放映录像, 飓风把房屋刮倒, 小风吹动树叶. . .同学们,看到这些现象, 你们有什么问题吗?生: 思考并提问师: 今天我们先来研究动能的大小与哪些因素有关? 你们认为它可能与哪些因素有关?猜想或假设:生:可能与速度有关。可能与质量有关。( 可举例佐证自己的猜想)设计实验:师:如何用科学的方法证明自己的猜想是否正确呢?生:实验检验。师: 请同学们思考一一讨论一下:实验需要哪些器材?如何探究动能大小与什么因素有关?请你自己设计一个实验来完成这个课题。教师在巡视过程中, 与学生讨论:( 在你们设计的实验中用到了何种方法?在实验过程中应该注意什么问题?)生:讨论后列出各种器材,写出自己设计的实验方案。( 学生互相讨论交流与评估实验方案:寻找别人方案中的优点, 同时给他人提出一些好的建议, 再根据被人的优点修改自己的实验方案。)进行实验:各小组按照设计的方案,动手实脸。分析论证:各组学生展示实验结果, 各自分析得出结论。 ( 教师应注意引导,不要帮学生得出结论)交流与评估:学生互相讨论交流: 实验过程中是否出现过失误?原因是什么?还有没有其他更好的探究方法。应用:师:同学们, 请阅读课本89页 的 “ 想想议议” ,然后从能量的角度来讨论在城市中为什么要对车辆进行限速?各种车辆的限速有什么不同?为什么?生:物体的速度越大,动能也就越大,越不容易刹车,所以要对车辆的速度加以限制,以免发生交通事故。质量越大,动能也越大,所以大型客车的限制速度比小型客车更小。引入:师:同学们,你们知道为什么住在高楼的居民往窗户外面扔东西,这是非常危险的?生:因为高处的物体具有能。师:这种,由于物体被举高而具有的能量,叫做重力势能.( 弹性势能的大小可通过弓箭、网球拍等实例引入)提出问题:师:同学们,你们知道物体的重力势能大小与什么因素有关吗?( 学生思考一一讨论)猜想或假设:生:可能与高度有关。生:可能与质量有关。( 可举例佐证自己的猜想)( 说明:通过动能的探究,学生应该知道两个变量的控制方法。这里可放手让学生自己去探究,判断重力势能大小的方法也让学生自己去解决. 这个探究的重点放在“ 猜想与假设”和设计实验上。老师可在最后给出结论:物体的质量越大,举得越高,它具有的重力势能就越大. )总之,第十四章是整个力学的重点之一,对知识技能的目标与旧大纲相比,并没有降低只是把旧教材的演示实验改为探究性实验,以使具有一定的科学探究能力。以上的简单表述,只是我们的一些做法和体会,不当之处,欢迎批评指正!第十五章 热和能实验教学探索朝继林 青岛第三十四中学实验教学是物理教学的重要方式和基础,随着新课程改革的深入进行,越来越显现出它的重要性。青岛作为新课程改革的试验区之一,通过认真学习研究 课程标准及教学实践与交流探讨,采用青岛市推行的“ 三位一体”实验探究教学模式进行新教材的实验教学,取得了较好的效果,本文从实验的角度谈一谈 热利能这一章的教学。一 、 课程标准对本章教学的要求:(1)通过观察和实验,初步了解分子动理论的基本观点,并能用其解释某些热现象。(2) 了解内能的概念。能简单描述温度和内能的关系。(3)从能量转化的角度认识燃料的热值。(4) 了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。(5) 了解热量的概念。(6)通过实验,了解比热容的概念。尝试用比热容解释简单的自然现象。本 章 在 课程标准中 比 教学大纲中在内容标准上增加了 “了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义”这一知识点。在其他内容上增加了 “ 能用分子动理论的基本观点解释某些热现象” 、“ 能简单描述温度和内能的关系” 、“ 尝试用比热容解释简单的自然现象”这三个知识点。并将教学大纲中知识点“ 知道热量及其单位”降 低 为 “ 了解热量的概念” ,“ 知道燃料的燃烧值”降 低 为 “ 从能量转化的角度认识燃料的热值”等。二 、人教版物理教材中本章的实验内容及特点:人教版物理教材第十五章 热和能 ,共 有 大 小 11个实验,其中探究实验2 个 ,包括探 究 “ 怎样改变内能” 、探 究 “ 比较不同物质的吸热能力” ,演示实验5 个 ,包括演示“ 气体扩散现象” 、演 示 “ 影响扩散快慢的主要因素” 、演 示 “ 分子之间有引力” 、演 示 “ 做功改变物体的内能” 、演 示 “ 水沸腾后会发生什么现象” ,动手动脑学物理小实验3 个,包 括 106页 题 3、110页 题 5、121页 题 3, “ 想想做做”小实 验 共 1 组 在 122页。本章教材中的实验内容力求贴近生活,讲求实用性和实效性,充分体现新课标中从生活走向物理,从物理走向社会的课程理念。本章实验的特点是没有独列一节的,都是穿插在知识教学中,有的为构建物理概念,有的为演示现象,总结规律,有的则是为了培养学生探究能力。三、具体教学中的一些做法:( 1)探 究 “ 比较不同物质的吸热能力”在教材第三节。本实验在实验室中进行。首先通过教师和学生对“ 烧水时,水吸收的热量与水的质量和水温升高的度数有没有关系? ” 的分析和探索, 提出课题“ 不同物质的吸热能力有什么不同” ,然后让学生经历提出问题一猜想与假设一设计实验和进行实验一分析和论证一评估一交流与合作这样一个比较完整的探究过程。 让学生学习和体验科学家的科学探究方法, 领悟科学的思想精神,同时为引入比热容的概念打下了实验基础。探 究 “ 怎样改变内能”安排在讲完内能概念和决定内能大小的因素之后,通过学生对一根粗铁丝的内能改变方法的探究,使学生在寻找多种方法改变物体内能大小的同时,积累实验素材,为后面总结改变物体内能的方法打下基础。( 2 ) 演 示 “ 气体扩散现象”在教材第一节。教学中,通过教师在课堂上演示红棕色的二氧化氮气体和空气的扩散现象,说明气体分子在不停地做无规则运动,再加以展示蓝色的硫酸铜溶液和水的扩散现象、铅块和金块的扩散现象,进而说明一切物体的分子都在不停地做无规则运动。通过这个实验让学生进一步了解科学的研究方法-转换法。演示 做功改变物体的内能”实验被安排在讲完内能和决定内能大小的因素后,并将原教材中“ 压缩气体做功时,使气体内能增加”和 “ 空气推动塞子做功时,本身内能减小”两个实验安排在一起进行,教学中在做完此实验后,然后加以对比,并结合前面对一根粗铁丝的内能改变的探究实验使学生很容易得出“ 对物体做功,物体内能增加;物体对外做功,物体内能减小”的结论。(3)课本第110页动手动脑学物理题5 安排学生在课堂做完实验后, 对观察到的现象,运用学过的知识进行解释,使学生懂得物理和现实生活的联系,实现从生活走向物理,从物理走向社会理念的渗透。( 4 ) 想想做做中的“ 完成下面一组实验”安排在第五节能量的转化和守恒开始,教学中安排学生在课前家中完成,这样使学生能比较充分地完成实验,也体现了 “ 从生活走向物理”的理念。四、教学案例:关于第三节“ 比热容” 一节的教学引入课题:师:烧水时,水吸收的热量与水的质量和水温升高的度数有没有关系?生:有。师:有什么关系?生:水的质量越多,水温升高的度数越大,水吸收的热量越多。提出问题:( 引导学生通过生活中的一些现象,提出有研究价值的课题)师:对于不同物质,加果它们的质量相同、温度升高的度数也相同,吸收的热量是否相同?猜想与假设:生:不相同。师:给你们三种不同的物质,水、煤油、干沙,请你们选用其他器材来探究:不同物质的吸热有什么不同。设计实验:( 鼓励学生大胆探索,采用多种方法进行实验)生:小组讨论,设计实验方案。选用实验器材,写出实验步骤,画出实验表格。师:选几个代表在班上交流实验方案。生:提出对实险方案的疑问和改进。师:指出实险中应注意的问题,如:控制变量。进行实验:( 培养学生的科学精神和科学态度)生:各小组选择实验器材,按照自己设计实验方案进行实验。在实验中观察现象、记录看到的现象和数据,填入实验表格。分析归纳出实验结论。分析与论证:生:各组学生展示自己的实险数据,并分析得出自己的实验结论。评估和交流:( 培养学生的合作精神和认识科学的作用的意识)生:相互讨论交流: 实验中是否出现失误和疑问?你是如何纠正和解决的?你认为实验中,影响实验结果的主要因素是什么?师: ( 总 结 ) :不同的物质,在质量相同、温度升高的度数相同时, 吸收的热量是不同的。它反映了不同物质吸热的本领不同。为了表示物质的这种特性,物理学中引入了比热容。定义:单位质量的某种物质温度升高所吸收的热量叫做这种物质的比热容。不同物质的比热容一般不同。因此如果知道了物质比热, 就可以知道物质可能由什么物质组成。所以用比热可鉴别物质。它和密度一样都是物质的特性。比热越大,说明这种物质在吸收或放出同样热量时,其温度变化比较小,或者说,这种物质在吸收或放出相同热量时,其温度不易发生改变。师:请你想一想,“ 在生活中为什么冬天用水做暖气片中的介质,而电暖气中的介质却用煤油做? ”生:讨论回答。师:讨论回答:初夏季节,有时天气不够暖和,不利于水稻生长,农民往往采用白天把水田里的水放掉,晚上在把水灌到水田里,这样做起到了什么作用?生:讨论回答。师:下面根据今天所学的知识做几道有关的题。( 投 影 )1 .汽车发动机为什么用冷水来散热?2 . 海 水 浴 场 中 ,烈日当头照,当你从水中上岸时,走到沙滩上感到很烫脚,说明其中的道理。生:思考,举手回答.师:不同意这个观点的举手,来说明你的看法。直到学生统一观点为止。布置作业1 .为什么沿海地区的夏季比内陆地区凉爽,而冬季比内陆地区暖和?2 .请你想象一下“ 假如水的比热变为现在的十倍,我们的生活将会有哪些变化? ”实验教学不应成为单纯的掌握物理知识的辅助过程,而应成为培养学生基本实验技能的过程,同时应成为学生体验过程和方法的过程,体现情感态度和价值观的过程。当然,教学有法,教无定法。教师不能采取统一模式,应根据教材和学生实际情况灵活处理,真正体现物理课程基本理念,实现物理课程目标。以上个人观点有不当之处,请批评指正!第十六章 能源与可持续发展的实验教学胡朝晖青岛市第十六中学作为新课程改革的试验学校之一,在一年多的教学过程中, 采用青岛市推行的“ 三位一体实验探究教学模式” 进行新教材的实验教学,取得了良好的效果。本文从实验的角度谈一 谈 能源与可持续发展这一章的教学。一、 课程标准对本章教学的要求新的课程标准对 能源与可持续发展这一章明确提出要求:1 . 能通过具体事例,说出能源与人类生存和社会发展的关系。2 . 能结合实例,说出不可再生能源和可再生能源的特点。3 . 了解核能的优点和可能带来的问题。4 . 了解世界和我国的能源状况。对于能源的开发利用有可持续发展的意识。当今时代能源渗透在人们生活中的各个领域。 虽然学生对能源并不陌生, 但这仅限于对常见能源肤浅了解,鉴于学生的知识基础,无法展开对能源的探究,这就要求我们在教学过程中,重过程与方法,可以着重培养学生利用不同渠道收集信息,处理信息能力;培养学生初步的分析概括能力及进行信息交流的能力。并通过适当的学生实验,经历研究的过程,逐步使学生了解能源, 并认识到能源对社会发展和人类生活的影响, 从中学到科学的研究方法,提高学生把物理知识运用到实际中的能力和探索知识的能力,培养学生乐于探索自然现象,主动与他人合作的意识。二、人教版物理教材中本章的实验内容及特点1、教材中实验的内容人教版九年级第十六章 能源与可持续发展一章共有2个实验,隐含在教材的各栏目中,其 中 “ 想想做做”小实验1个;“ 动手动脑学物理”小实验1个。2、 教材中实验的特点本章实验内容很少,没有探究实验,只有两个小实验,而且还均属“ 太阳能的利用”部分。为了激发学生探究物理的兴趣,激励学生动手动脑,不仅在课堂上,在课外也能够积极自行探索,在主动获取知识的同时,更有将物理知识应用、服务于社会的意识,真正体现“ 从生活走向物理,从物理走向社会”的标准理念。借助本章培养学生积极探索利用物理知识造福人类,解决实际问题的能力;同时进一步提高与人合作的意识,从而使学生能够得到全面的发展。因而建议在这一章的教学过程中,增加一些学生制作实验与探索实验。三、 教学中实验的具体做法:下面谈一点自己在本章实验教学中的体会。第一节 能源家族建议:在完成能源家族授课之后,让学生想办法使桌上的塑料叶轮转动,( 桌上有微型电动机、电源、水、风扇、酒精灯、 烧瓶、玻璃管等)并说明它是利用哪种能源使之转动的,培养学生发散性思维能力,并使学生深深体会学以致用的道理。第三节 太阳能pl36“想想做做”实验, 建议改为:由两个小探究实验组成,首先由老师提出问题“ 你能收集太阳能吗? ”激发起学生兴趣,让学生思考、讨论收集方法。再进一步提问“ 太阳集热器的内壁是黑色好呢?还是白色? ”再让学生思考、讨论,并放手让学生去做,最后分析论证、评估、交流,引导学生更进一步熟练 运 用 “ 比较法”与 “ 转换法”去解决问题。P138 “ 动手动脑学物理”中的小实验,可让学生利用课外活动时间,几个同学分工合作,选择上述器材,完成实验,下节课交流,同时在此还可以再增加几个学生回去“ 动手动脑” 小实验如: “ 让学生将铝箔折成V 形、U 形以及平放, 哪一种情况截获太阳能的本领强”下一节课让学生进行论证与交流;并进一步要求学生:利用所得结论设计一个太阳能炊具,并描述一下自己的想法。第四节 能源革命本节中节约能源的部分,虽然 不 是 课程标准和新教材中所要求的内容,但它却是实验探究的良好素材,因此也将是本节的实验探究重点。建议:在了解能量转化的方向性之后,学生有了节约能源的意识,从而顺势提出“ 怎样制造节能房间呢? ”进 步引出“ 不同材料阻碍热传递的本领是否相同呢? ”推荐实验材料:温度计、冰水、热水、手表、烧杯、等大等厚的带盖子的纸杯、塑料泡沫杯、塑料杯、玻璃杯、单层不锈钢杯。此实验方案最好由学生讨论设计,相互评价选择最佳方案后,由学生操作并交流实验过程中的心得体会。注:在教学过程中学生利用上述材料设计方案:第一部分测量温度变化1、用铅笔在纸杯的杯盖上戳个孔,在纸杯中到入半杯冷水。2、利用热水对纸杯中冷水加热。 做法: 将盖杯盖好, 在这个戳孔中插入一支温度计,当温度计温度停止下降时,将纸杯放入烧杯中,再在烧杯中加入热水至纸杯盖下方约1厘米3、 水温上升5 摄氏度之前,每 隔 1 分钟记录一次温度。以水温升高1摄氏度所需的时间来衡量纸杯的隔热性能。第二部分材料对比用第一部分实验的思想方法,注意控制变量,分别利用塑料泡沫杯、塑料杯、玻璃杯、单层不锈钢杯重复上述实验,把不同材料的隔热性加以比较。分析与评估:1、哪种材料隔热性最差?2、如果你家地处天气炎热地区,那么哪种材料可用来改造家中房间的内壁?在上述实验中哪种材料代表室外的天气?哪种材料代表建筑物的墙壁?另外,在此也可以让学生结合日常实际, 探究白炽灯泡和小日光灯管,哪种灯泡发光效率更高?推荐材料:15瓦白炽灯泡、15瓦小日光灯管、灯座、刻度尺、温度计、手表。灯发光的效率取决于电能转化为光能和热能的多少, 若电能转化为热能多, 则必然转化成的光能少。据此让学生讨论设计实验方案。注:在教学过程中学生利用上述材料设计方案:1、将日光灯管装在灯座上。2、把灯座插头插上,开灯。握住温度计的末端,使它的玻璃泡距灯管约8厘米左右。3、5分钟后记下温度计读数。4、 关上灯,拔下插头,等灯管完全冷却,将它从灯座上取下。再将白炽灯泡装上,重复步骤1、2、3 .分析与论证:根据实验数据,利 用 “ 转化法”分析归纳得出结论.交流与评估:学生交流自己在实验中的体会。由此,既培养了学生动手动脑、相互协作的能力,又增强了学生的节能意识。四、教学案例案例一、关 于 “ 太阳能的利用”的教学引入:提出问题:师:“ 人类除了间接利用太阳能,还可以直接利用太阳能,如太阳能电池。那么人类可不可以收集太阳能呢? ”师:能通过日常实例说明这个问题吗?收集证据:生:回忆日常的经验实例:将水放在阳光下可以晒热,夏天海水会被晒热生:分析归纳得出结论师:进行实验进行比赛:谁收集太阳能的多?进行实验生:相互讨论、运用桌子上的器材进行分组实脸:如用水、透明的塑料、烧杯、黑纸、白纸、锡薄纸、温度计等器材自由做实验。( 不必有全班统一的步骤、方案。 )生:相互评价提出问题:师:收集太阳能的器材被称为太阳集热器,怎样制作太阳集热器更合理呢?猜想与假设生:学生根据上述实验结果提出自己的猜想生:内壁的颜色黑色的可能比白色的好集热器的形状“ U ”型可能比“ 一”型的好O O O O O O师:大家的猜想对不对呢?请你们设计实验险证你的观点.设计实验生:讨论后列出器材,并介绍操作方案.进行实验将学生分成几大组,利用提供的器材,动手实验。交流与评估师:请各组同学将实验结果写在黑板上,并写出实验过程中遇到的问题。生:板书师:请同学们根据黑板上的问题和结论相互交流经验与不足生:相互评价师: 请大家根据你们的实验结果设计一个你们认为最合理的太阳集热器, 写成书面报告作为作业。总之,在新课程标准要求下,应当重视实验教学,注重学生的参与、学生的体验、学生的能力和科学素质的培养。因此,我们在教学中应设计好教学过程,使学生体验“ 物理知识源于生活并被应用于生活” ,达到培养学生“ 学以致用”的学习观和创新意识。以上是我们在教学工作中的一些做法,不当之处,敬请大家批评指正。
收藏 下载该资源
网站客服QQ:2055934822
金锄头文库版权所有
经营许可证:蜀ICP备13022795号 | 川公网安备 51140202000112号