寓教于乐 实验教学方式多元化
寓教于乐 实验教学方式多元化 “大气压强”这节课是获得江西省第十四届物理学会 青年教师大赛初中物理组一等奖的一节课,本节课从导入激 趣、演示释疑、分组探究、视频演示、户外模拟等模拟实验, 多形式、多角度、全方位地阐述了大气压强的知识。将课标 理念充分渗透在课堂教学中,恰到好处地将科学探究的模式 “观察—发现—思考—设计—探究—应用”贯穿在本堂课上。本节课的教学始终围绕“感受”两个字展开,采用以启 发式为主的设疑,将演示实验、生活实例相结合的教法,同 时指导学生采用观察、讨论、探究、合作为一体的学习方法, 并且对学生进行及时的“引”“帮”“扶”“评”,真正体 现了教师为主导,学生为主体的理念。
本文分享几个实验教学的片断。
[教学片断1] 趣味实验 引入新课 (教师按如图1所示摆放好教具) 师:同学们,是什么压住了报纸? 生:空气,因为空气有质量。师:这个压力到底多大呢?接下来,老师为大家表演一 个魔术,请仔细看……(教师用力劈尺子,尺子断了,报纸 依然在原来的位置上) 生:哇……好神奇呀! (学生检查报纸,仔细观察、思考问题) 师:接下来,我们一起来学习大气压强…… [教学赏析]教师利用“神奇”的实验创设问题情境,让 学生在轻松的氛围中进入课堂中,学生在观看的同时能够参 与,这样集中了学生的注意力并激发学生学习热情和探究欲 望,引出本节课题。
[教学片断2] 演示实验 激活思维 师:抽出瓶中空气,瓶子会怎样变化呢? 生:瓶子会变扁,大气压把瓶子压扁了。
师:真的是外面大气压扁的吗?如果瓶子放在真空中,瓶子会怎样呢? 生1:瓶子会鼓起来…… 生2:瓶子会继续被压扁…… (如图2,学生通过观察实验发现,抽掉瓶子外面的空 气时,瓶子会鼓起来) 师:如果玻璃钟罩放入空气,瓶子又会怎样呢? 生:会逐渐变回原来的形状。
[教学赏析]通过这个实验来说明大气对浸在它里面的 物体有压强。通过“抽出”和“放回”气体来培养学生运用 对比来思考问题的能力,培养学生观察和总结能力。
[教学片断3] 分组实验 注重体验 (如图3,学生分组合作完成以下实验) 师:用食指按住注射器上的小孔,装满水后,用卡片盖 住并倒置过来,放手后看到什么现象?生:卡片没有被水冲下来。
师:这个现象说明了什么呢? 生:说明纸片周围存在大气压。
师:慢慢把注射器向各个方向转一圈,卡片会掉下来 吗?这又说明了什么? 生:不会。说明了大气朝各个方向都有压强。
师:松开用食指按住的小孔,看到了什么现象呢? 生:水会往下流,卡片会下落。
[教学赏析] 利用分组实验探究的方法,让学生亲身体 验大气压,能增强学生对大气压强的感受,提升认知水平。
在学生实验过程中,教师通过循序渐进的引导,引发学生对 大气压强的深入思考。
这样的实验设计,充分地培养了学生动脑动手能力,让 学生经历从自然到物理、从生活到物理的认识过程。层层推进的方法进一步激发了学生对物理学习的兴趣。通过试验体 会,培养了学生乐于探究的兴趣,增强了学生对科学知识的 求知欲,让学生在动手、动脑、动口的合作学习过程中,发 现问题,解决问题。
[教学片断4] “危险”实验 提前录制 师:老师更换1米长玻璃管实验,玻璃管装满水倒扣在 装有水的水槽中,大气压强还能支撑这么高的水柱吗? 生1:应该可以的。
生2:不可能吧,大气压强有那么大? (教师实验后) 生:大气压强真的可以支持1米高的水柱啊。
师:如换用更长的管子,大气压强是否能够支撑更高的 水柱呢? (通过实验同学们发现大气压强也可以支撑这么高的水 柱,在这个教室无法完成这个实验)师:能否就用1米长的管子来测量大气压强的值呢?P0= ρgh,若这个教室内大气压强是定值,如果要减小h,我们 可以采用什么液体呢? (学生看看密度表后回答) 生:水银的密度大,是否可以选择水银来测大气压强的 值。
师:水银有毒,不适合同学们来做,就让老师来“冒这 个险”吧。请同学们注意观察。
(此时在课堂上播放教师提前在实验室里录制的视频, 如图4) 师:在一根长约一米的细玻璃管中注满水银,倒插在水 银槽中,试管水银会下降,待水银液面稳定后,用直尺量出 试管水银液面的深度(与水银槽液面的竖直距离),两个水 银液面高度差是76厘米。试管上端有一段没有水银的是空气 还是真空呢? 生:是空气。(教师保留解释这个问题的机会,继续提问) 师:将玻璃管倾斜、提高(不离开液面)或下压,换用 更粗的玻璃管,水银液面会发生变化吗? 生1:会。
生2:不会。
师:早在1644年意大利科学家托里拆利就用这些装置, 通过实验,精确地测出大气压强在海平面上能够支撑76厘米 高的水银柱。试管上端是真空,试管中液面没有受到大气压 强。说明大气压强等于76厘米高的水银柱产生的压强。
[教学赏析] 教师巧妙地利用教育技术,将“有危险” 的实验在课前录制好,在课堂上以视频的形式共享给全体学 生观看。这样既节省了课堂上做实验的时间,又让不方便在 课堂上演示的实验清晰地呈现给学生观看。
教师录制自己做实验视频,在让学生感受亲切之余,又 能让学生感觉到老师的伟大,同时还能从视频中规范操作的 细节中培养学生的观察能力和科学探究精神。本实验是在托里拆利实验的基础上设计的,培养了学生 思维延伸和转换的能力。
[教学片断5] 户外实验 拓展空间 (学生观看教师课前在户外录制的视频,如图5) 师:同学们,在这个视频里,我们看到气压计的示数随 着高度的变化而变化,通过这些数据,我们总结出大气压强 与高度有什么关系? 生:大气压随高度增加而减小。
师:大气压随高度增加而减小。在海拔3 000米以内, 每上升10 米,大气压大约降低100 帕。
[教学赏析] 通过播放本次户外实验视频,让学生知道 大气压强会变化的,培养学生的科学素养。使学生初步认识 科学技术对人类生活的影响,培养学生的科学素养,进一步 将物理理论知识和生活实践紧密联系在一起。通过学生比较 感兴趣的相关应用实例,使学生进一步认识到科学技术对人 类生活的影响,进一步激发学生“爱物理、学物理、用物理”的热情。
气体压强与之前所学的固体和液体压强相比,具有较强 的抽象性,虽然没有复杂的计算,但学生在理解气体的压强 知识时是有一定困难的,所以本节教材以体验大气压强的存 在、估测大气压强的值和大气压强的应用三个探究活动为主 线展开教学,让学生在参与探究活动中加深对气体压强的理 解和掌握。
本节课通过一个个小实验,创设出一个个学生自主参与 的教学情境,让学生从认识、实验、现象、观察出发,通过 学生亲身感受大气压强“神奇”的存在,真正将大气压强的 知识内化于心。
在教学中,教师不仅要关注学生“知道什么”,更要关 注学生“怎样才能知道”。所以,能让学生动手做的实验就 让学生自己动手做,给学生亲近感和真实感,多媒体仅起到 穿针引线的作用。
初中物理课堂上不仅要注重科学知识的传授和技能的 训练,而且还应重视对学生科学探究能力和科学精神的培养。
因此,教师应讲究教学方式的多样化,注重让学生亲身经历 从自然到物理、从生活到物理的认识过程,经历基本的科学探究实践,从而提高学生的科学素养。