《打開物理世界的大門》教學(xué)設(shè)計

摘要:初中物理(司南版)第一章名為《打開物理世界的大門》。 如何打開這扇神圣的“大門”，同時向?qū)W生展示這個神奇的物理“世界”，是困擾許多教師的一個難題。本節(jié)課的設(shè)計遵循《中學(xué)物理課程標(biāo)準(zhǔn)》的理念，根據(jù)教材編寫者的意圖，積極融合自身的教學(xué)實踐，在充分分析學(xué)生學(xué)情的基礎(chǔ)上制定了恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)目標(biāo)，并且教師對第一章的教學(xué)內(nèi)容還進行了大膽的創(chuàng)新與整合，在緊扣課程目標(biāo)的基礎(chǔ)上既源于教材又不拘泥于教材，力求有所突破，取得了在三維課程目標(biāo)上的達成。

關(guān)鍵詞:起始課;創(chuàng)新整合;教學(xué)設(shè)計

中圖分類號:G633.7 文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1003-6148(2010)9(S)-0027-5

1 教材分析

本節(jié)課是上海科學(xué)技術(shù)出版社《物理》(八年級)的起始章節(jié)。相當(dāng)于義務(wù)教育階段物理教材的緒論，其地位特殊，肩負(fù)著對教材培養(yǎng)目的定位，構(gòu)建教材框架和欄目，體現(xiàn)教材特色的任務(wù)。作為物理啟蒙課的開篇，通過展示五彩繽紛、充滿神奇的物理世界，向?qū)W生“打開物理世界的大門”，并進一步吸引學(xué)生走入美妙的物理世界。通過《認(rèn)識物理》這節(jié)課讓學(xué)生了解到物理學(xué)的研究范疇、物理學(xué)的研究方法、物理學(xué)家的科學(xué)精神與科學(xué)態(tài)度，以及物理學(xué)在生產(chǎn)和生活中的重大作用及重要成就，能使學(xué)生對物理學(xué)產(chǎn)生強烈的好奇心與求知欲。

2 學(xué)習(xí)任務(wù)分析(如圖1)

3 學(xué)情分析

本課題面向的對象是由初一剛升入初二的學(xué)生。他們在小學(xué)階段的《自然》課和以往的生活中學(xué)習(xí)并接觸到了一些淺顯的物理學(xué)知識，但這些知識往往只限于表面現(xiàn)象，而未涉及深層原因，更談不上知識的系統(tǒng)性，因而對物理學(xué)既感興趣又有一種神秘感，部分學(xué)生還有一定的畏難情緒。從學(xué)習(xí)觀念來看，他們對于知識習(xí)得本身而言，長期形成了“學(xué)”知識、“記”結(jié)論的定式，對于“自主探究”來說還需要教師進一步去萌發(fā)意識、指導(dǎo)方法、鼓勵實踐。從這個年齡段學(xué)生的身心發(fā)展規(guī)律來看，表現(xiàn)出較強的興趣主導(dǎo)傾向，即對知識的接納，很大程度上取決于興趣本身。這雖是身心發(fā)展不成熟的表現(xiàn)，但同時也是教育者可加以利用的契機。

4 教學(xué)目標(biāo)分析與制定

4.1 知識與技能

(1)通過教學(xué)使學(xué)生對物理學(xué)研究的范疇與廣泛應(yīng)用有個初步認(rèn)識。

(2)初步了解科學(xué)探究的七個環(huán)節(jié)。

(3)了解物理學(xué)家及其重要成就，感受科學(xué)精神與科學(xué)態(tài)度。

4.2 過程與方法

(1)初步樹立從日常生活、自然現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的意識與能力。

(2)初步感知“做”物理的學(xué)習(xí)觀念。

4.3 情感、態(tài)度與價值觀

(1)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣與愿望得以激發(fā)。

(2)萌發(fā)主動參與觀察、實驗、討論、交流等環(huán)節(jié)的自主意識。

5 教學(xué)重點與難點

5.1 教學(xué)重點

充分利用學(xué)生與生俱來的好奇心與求知欲，通過教師精心設(shè)計與安排，在學(xué)生眼前呈現(xiàn)出一個生動有趣、奧妙無窮的物理世界;讓學(xué)生初步體驗物理學(xué)的無窮魅力，激發(fā)他們內(nèi)心學(xué)習(xí)物理的原動力，從而獲得一個學(xué)習(xí)物理的良好開端。

5.2 教學(xué)難點

學(xué)生學(xué)習(xí)觀念的“破”與“立”以及對科學(xué)探究七個環(huán)節(jié)的領(lǐng)悟。

6 教學(xué)過程

6.1 引入

教學(xué)準(zhǔn)備:講臺桌上事先放著四個盛有半杯水的燒杯，燒杯上放有一塊泡沫板，在泡沫板上燒杯口的正上方分別放置四個小圓筒，小圓筒的上方又分別放置一個雞蛋(如圖2)。圖 2

教師引導(dǎo):請同學(xué)們開動腦筋，看看誰能在最短的時間內(nèi)把四個雞蛋分別放到四個燒杯中去。

在學(xué)生思考不得其法時，教師用手猛擊泡沫板，泡沫板被打出，而四個雞蛋由于慣性落入四個燒杯中。

教師適時提出疑問:同學(xué)們，四個雞蛋為什么沒有隨泡沫板一塊兒被打出去呢?要想解釋這個現(xiàn)象，我們需要學(xué)習(xí)一門新的課程——物理。那么物理學(xué)具體研究哪些方面的內(nèi)容，它又是一門怎樣的學(xué)科呢?今后，我們將通過這門課來認(rèn)識這個新朋友。

(分析):本環(huán)節(jié)作為引課，利用慣性實驗產(chǎn)生的先聲奪人效果在第一時間抓住了學(xué)生的心，使學(xué)生帶著疑問、好奇進入課堂，同時點明本節(jié)課的目標(biāo)，使學(xué)生做到心中有數(shù)。

教師:同學(xué)們，你們還能回憶起小學(xué)自然課中學(xué)到的或生活中見到的物理現(xiàn)象和實驗嗎?你們感覺這些物理現(xiàn)象和實驗的原理是怎樣的呢?下面老師將為大家演示幾個物理實驗，看看你對這些實驗有怎樣的認(rèn)識?

6.2 講授新課

(1)實驗環(huán)節(jié):通過實驗的方式呈現(xiàn)物理學(xué)的研究范疇，同時達到展現(xiàn)物理世界的神奇，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的目的(如表1)。

在上實驗的構(gòu)思與篩選把握了三個原則:

原則一:小中見大——小現(xiàn)象蘊藏大道理，刺激學(xué)生產(chǎn)生疑問，進行思考。

原則二:平中見奇——習(xí)以為常是學(xué)好物理的最大敵人，不能司空見慣，要敢于質(zhì)疑。

原則三:圍繞生活，簡單易行，利于學(xué)生動手參與，便于課下模仿。

這些實驗很好的達到了上述目的，并促使學(xué)生進入“憤”、“悱”的狀態(tài)。

(說明):在學(xué)生觀察有趣的實驗現(xiàn)象的同時，誘發(fā)學(xué)生進行思考，并盡量安排學(xué)生積極參與實驗。

①巧取乒乓球(如圖3)

教師出示一個小燒杯，里面放置一個乒乓球，讓學(xué)生思考，如何在不動手也不能借助于外物的情況下，把乒乓球取出來。 學(xué)生多數(shù)情況下會想到對著杯口豎直向下吹氣，把乒乓球吹出來。教師給予肯定，同時提出疑問:沿著杯口水平吹氣能否取出乒乓球呢?從而對學(xué)生的慣有思維形成沖擊，促使學(xué)生加以思考。教師讓學(xué)生進行嘗試，學(xué)生會驚奇地發(fā)現(xiàn)乒乓球在水平吹氣時“飄”了出來。教師此時面對學(xué)生的疑惑，加以點撥:通過學(xué)習(xí)物理學(xué)了解這當(dāng)中的原因后，就不難理解鋼鐵飛機為什么能夠在空中自由翱翔了。圖 3

(說明):先讓學(xué)生想出自己的辦法，再讓學(xué)生判斷教師想法的可能性，最后讓學(xué)生帶著疑問親自操作并觀察實驗。

②銅塊浮在水銀面上

教師通過銅塊在水中下沉和在水銀面上漂浮的對比實驗，挑戰(zhàn)學(xué)生的“生活常識”，促使學(xué)生產(chǎn)生想要知其所以然的愿望。

③巧移泡沫球(如圖4)

教師在小燒杯中倒入半杯水，通過實物投影儀展示在大屏幕上。然后將一個泡沫小球用鑷子輕輕放置到水面中央，讓學(xué)生注意觀察現(xiàn)象。學(xué)生會發(fā)現(xiàn)泡沫小球很快跑到了水面的邊沿。而后教師向?qū)W生發(fā)問:看看誰能夠讓泡沫球重新停留在水面中央?學(xué)生會被這一有趣現(xiàn)象極大地調(diào)動起來。學(xué)生在嘗試用吹氣，攪動水等方法失敗后。教師揭示答案:把小燒杯中的水加滿。學(xué)生會清楚地看到小球被神奇地“拉”回到水面中央并停留在那里。簡單而出乎意料的實驗再一次強化了學(xué)生的好奇心與求知欲。

(說明):教師不要急于給出答案，要讓學(xué)生充分討論、嘗試。

④利用大氣壓打折筷子

讓學(xué)生再觀察一個與大氣壓有關(guān)的趣味實驗。將一根一次性筷子放在桌子邊沿，一半懸在桌子外，另一半被一張展開的報紙壓在下面。教師用木棍快速打擊懸空的另一半，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)單薄輕盈的報紙會產(chǎn)生較大的力，將筷子一端牢牢壓在桌子上，從而使木棍將筷子打折。

(說明):為了凸顯大氣壓的作用，可采用兩次實驗對比:1.一張報紙折疊幾次后壓在筷子上，結(jié)果不能壓住筷子;2.報紙質(zhì)量不變但充分展開后壓在筷子上，結(jié)果實驗成功，將筷子打折。

教師指出以上實驗都與力學(xué)知識有關(guān)，力學(xué)是物理學(xué)研究的重要內(nèi)容。

⑤叉響鼓隨

教師將事先準(zhǔn)備好的少先隊隊鼓拿出來。讓學(xué)生擊打鼓面，隊鼓振動發(fā)聲。教師隨即發(fā)問，能否在不接觸隊鼓的情況下使其發(fā)聲呢? 在學(xué)生的疑慮中教師取出440Hz音叉，敲響音叉后，靠近鼓面。學(xué)生會驚奇地發(fā)現(xiàn)，隊鼓像伴唱一樣隨之而發(fā)出輕脆的“沙沙”聲。教師指出這個實驗與聲的知識有關(guān)，聲學(xué)是物理學(xué)研究的重要內(nèi)容(如圖5)。

⑥火燒手帕

教師演示火燒手帕實驗。引導(dǎo)學(xué)生猜想出這個實驗屬于熱學(xué)現(xiàn)象。

⑦燒杯生子

教師取出一個盛滿色拉油的大燒杯，向?qū)W生展示。學(xué)生看到燒杯中的色拉油清澈透亮。教師用布蓋住燒杯，然后魔術(shù)般地從大燒杯中“變”出一個小燒杯。學(xué)生想不通小燒杯從何而來，教師簡單解釋原因:小燒杯事先就一直浸在油中，由于玻璃折射率與色拉油非常相近，因而很難被發(fā)現(xiàn)。教師是利用了光學(xué)知識欺騙了大家的眼睛。教師指出:光學(xué)是物理學(xué)研究的重要內(nèi)容(圖6)。

⑧汽球帶電

通過讓學(xué)生摩擦汽球使之帶電，告訴學(xué)生電學(xué)是物理學(xué)研究的重要內(nèi)容。

讓學(xué)生談?wù)剬ξ锢韺W(xué)的認(rèn)識和感受，并小結(jié)物理學(xué)研究的范疇。

(2)互動環(huán)節(jié) :學(xué)生討論、師生互動、 列舉物理學(xué)在各個領(lǐng)域的重要應(yīng)用，突出物理學(xué)的重大成就。

①自然界中物理現(xiàn)象處處可見。

教師通過多媒體課件展示浩瀚太空、日食月食、電閃雷鳴、海市蜃樓等自然景觀，打開學(xué)生思路，組織學(xué)生分組討論并交流生活中常見到的物理現(xiàn)象，教師加以引導(dǎo)點撥。

②物理學(xué)知識的應(yīng)用滲透于生產(chǎn)、生活的方方面面。

引導(dǎo)學(xué)生從生產(chǎn)、生活中挖掘物理學(xué)應(yīng)用的相關(guān)事例，于課堂上進行交流。教師利用多媒體課件展示氫彈爆炸、“神六”發(fā)射、納米鐵紙、太空望遠鏡、磁懸浮列車、銀河Ⅱ型巨型計算機等物理學(xué)在高科技領(lǐng)域中大顯神威的圖片、影像資料來進一步豐富學(xué)生的認(rèn)知。

(說明):有效形成師生互動、生生互動的局面。以發(fā)動學(xué)生討論、交流、舉例為主，教師在此基礎(chǔ)上再加以補充。

(3)德育環(huán)節(jié):介紹重要的物理學(xué)家及成果的來之不易、滲透科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度。

①課件展示牛頓、愛因斯坦、霍金畫像。

②教師結(jié)合圖片講解物理學(xué)家的生平及杰出成就，對學(xué)生形成強大的感召力。

(4)方法指導(dǎo)環(huán)節(jié) :提出“做”物理的理念，初步介紹科學(xué)探究的環(huán)節(jié)、方法，激發(fā)學(xué)生自主探索的信心與熱情。

①列舉牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律等事例，說明善于“發(fā)現(xiàn)問題”和懷疑精神的重要性。

②結(jié)合具體事例滲透“做”物理的觀念，并講解說明科學(xué)探究的七個環(huán)節(jié)。

例如:科學(xué)探究《紙質(zhì)橋梁的強度與形狀的關(guān)系》。

(說明):對于科學(xué)探究七環(huán)節(jié)來說，學(xué)生不易理解其內(nèi)涵，教師要結(jié)合具體事例加以說明。本環(huán)節(jié)重在使學(xué)生意識到發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的重要意義。

6.3 反饋與小結(jié)

6.4 作業(yè)布置

(1)聯(lián)系生活并研究下面幾個問題:

①警眼;②自行車的構(gòu)造與功能;③廁所沖洗閥如何工作。

(2)閱讀指南:《少年百科全書(物理分冊)》、《趣味物理》、《科學(xué)物語》。

(3)瀏覽相關(guān)物理教育網(wǎng)站;觀看《宇宙與人》等科教光盤。

7 教學(xué)心得

本節(jié)課的設(shè)計具有以下三個方面的特點:

7.1 大量創(chuàng)新實驗引入課堂

這些實驗從內(nèi)容上按照力、聲、熱、光、電等部分分類呈現(xiàn)，使學(xué)生對物理學(xué)研究的重要領(lǐng)域的認(rèn)識更為自然且易于接受;從形式上又以學(xué)生喜聞樂見的游戲、魔術(shù)、智力難題、大開眼界等形式展開，充分激發(fā)出學(xué)生的好奇心與求知欲，并很好地表現(xiàn)出物理學(xué)神奇、有趣的學(xué)科魅力;從操作方式上誘導(dǎo)學(xué)生進行思考，并以實際動手參與其中，使學(xué)生品嘗到了手、腦并用的無窮樂趣。

7.2 大量生活事例納入課堂

新課標(biāo)理念下物理課堂不應(yīng)是封閉的課堂，而是開放的、與生活實際緊密聯(lián)系的課堂。這樣才能使物理課堂生動起來，達到人人學(xué)“有用”的物理的目的。教學(xué)中，教師在介紹物理現(xiàn)象和物理學(xué)的重要應(yīng)用時，啟發(fā)學(xué)生聯(lián)系生活、廣開思路，通過討論，列舉出大量事例，較好地豐富了物理課堂。

7.3 通過事例幫助學(xué)生理解科學(xué)探究的七個環(huán)節(jié)

如何讓學(xué)生較好的把握科學(xué)探究七個環(huán)節(jié)的內(nèi)涵是本節(jié)課的一個教學(xué)難點。教學(xué)中教師通過創(chuàng)設(shè)情景，依托實際事例帶領(lǐng)學(xué)生嘗試了七個環(huán)節(jié)的過程，使這一難點得到了較好地突破。

(欄目編輯鄧 磊)