汲取生活智慧,创意物理课堂
【内容摘要】“授人于鱼,只供一食之需,教人以渔,则终生受用。”要使学生理解物理知识,并且用于生活,必须“授之以渔”。教师要教给学生思维方法,让学生了解可以从哪些方面提出问题,找出解决问题的方法。在物理教学中,通过运用创意法教学原理,引导观察物理现象,探寻物理规律,有助于发掘学生潜能,培养学生创新思维。
【关键词】物理现象 物理规律 创新思维
执教初中物理八年级上册《物质的三态、温度的测量》(苏科版)一课时,笔者认识到学生在小学阶段的科学课中已有初步认知,而且物质的三态在日常生活中非常普遍,学生并不缺乏感受,但区分起来仍不够明确,需要让学生在观察、讨论、列举、实验、动手操作中进一步明确。
温度计的工作原理是利用液体的热胀冷缩,将装有红墨水的瓶子放进热水里,观察细管液柱的高度变化,现象较为明显,这个实验里面包含一个物理思维方法——转化法:将我们看不见的温度变化,通过可见的液体热胀冷缩现象表现出来,那么固体的热胀冷缩,怎么表现出来呢?为此,笔者基于《物质的三态、温度的测量》一课教学,借用创意法教学原理,引导学生通过观察物理现象,理解物理成因,探究实验装置,提升创新思维能力,以下是教学的三个片断:
片断一:观察现象,引发学生探究制作固体热胀冷缩的实验装置。
师:(出示自制温度计)问:当把这个装置放进盛有热水的烧杯里,猜想一下,可能会发生什么现象?
生:猜想(略)
教师把装置放到盛有热水的烧杯里(如图1)。
图1
现象:吸管内的液柱上升
师:现在把此装置从热水中取出,放进盛有冷水的烧杯中,又会发生什么现象?
生:吸管内的液柱下降
师:(取出装置放入冷水中加以验证并提问)为什么会发生上述两种现象?
生:液体受热体积膨胀,遇冷体积缩小
师:根据液体的热胀冷缩原理,能否制作一个测量装置?把它放在热的物体里示数上升,冷的物体里示数下降。
生:可以
师:谁能说出液体温度计的测量原理?(手举自制温度计)
生:液体的热胀冷缩
师:气体和固体也有热胀冷缩吗?
生:讨论后举例——打满气的轮胎放在太阳下曝晒容易爆胎,这个是气体热胀冷缩;在铺设铁路的时候,铁轨和铁轨之间要留有空隙,因为夏天,铁受热以后会膨胀,这是固体的热胀冷缩。
师:能否设计一个实验,来验证固体的热胀冷缩这一现象呢?
片断二:动手操作,通过实验验证固体热胀冷缩现象(如图2):
图2
1.固体热胀冷缩实验装置,一个铁环和一个刚好能通过铁环的铜球。
2.把铜球用酒精灯加热后,铜球受热体积膨胀,不能从铁环中穿过。
3.再把铜球放入冷水中,铜球受冷后体积收缩,又能够从铁环中通过。
证明:固体有热胀冷缩的性质。
片断三:改进装置,优化固体热胀冷缩实验装置
师:同学们觉得这个实验能得到我们预期的效果吗?你们觉得这个实验有不足之处,或者说有没有要改进的地方?
生:讨论,归纳如下:
(1)实验材料(如:铁环、刚好能通过铁环的铜球)比较难找。
(2)由于铜球体积较大,所以在铜球加热时所需时间较长。学生易失去耐心,实验效率低。
(3)加热过程中铜球有烫手的危险,此实验只适合教师演示实验,学生不能主动参与操作,导致学习兴趣减弱,制约了学生探索心理的发展。
师:下面请你们分小组讨论,设计出一个改进实验,材料简单、试验时间短、现象明显,并且可操作性高,没有危险。
学:讨论,得出改进实验的措施如下:
实验器材:铁丝圈、玻璃球、酒精灯、烧杯
实验过程:
1.把玻璃球往铁丝圈里套。(通不过)
2.在酒精灯上加热铁丝圈。
3.把玻璃球往加热后的铁丝圈套一下(能通过)。
4.把铁丝圈放在烧杯里的冷水中冷却。
5.把玻璃球往冷却后的铁丝圈再套一下(不能通过)。
实验优点:
1.实验器材易找、环保。玻璃球(用弹珠)、铁丝圈(用废旧电线制作)、酒精灯(可用蜡烛代替)、烧杯(可用水杯代替)
2.实验时间缩短,效率提高。铁丝圈和铜球相比体积小多了,加热时间自然缩短了。
3.实验安全、简单,操作性强,既可用于教师演示实验,又可进行学生分组实验,学生甚至还能在家独立实验。学生人人参与,学习兴趣高,实验效果好。
4.可用多种材料实验,结论更具说服力。改进后的实验,可以更换实验材料。加热铁丝圈、铜丝圈、铝丝圈、钢丝圈等,都可以观察到固体热胀冷缩现象。
师:我们要善于利用身边的物品,变废为宝,不仅实验现象明显,而且开发了我们的创造性思维,使物理知识在我们的脑海中更加的稳固。
师:同学们,其实,关于固体的热胀冷缩在我们的生活中也有应用,现在,请两位同学上来,帮老师剥鸡蛋。(分别给了生1和生2一人一个鸡蛋,生1剥得飞快,几秒钟就剥好了,生2很慢,蛋壳黏在鸡蛋上,不易剥。)
生2:老师,你肯定动了手脚!
师(笑了笑):其实,你们两人的鸡蛋都一样,只是生1的那只在煮熟后泡了个冷水浴,同学们,你能解释这个现象吗?
生:当煮得滚烫的鸡蛋马上被浸入冷水中时,蛋壳会猛然收缩蛋白还是处在原来的温度中,这样蛋壳和蛋白之间发生剥离关系。这时再剥鸡蛋,就不可能发生连皮带肉一起下来的情况了。
回顾以上教学片断,笔者深刻的感受到,物理课堂的灵性涌动需要引导学生动手实践。实践活动是培养学生进行主动探索与合作交流的重要途径。让学生从身边熟悉的生活现象中探究并认识物理规律,同时将认识到的物理知识和社会实践及其应用结合起来,这不仅可以增加学生学习物理的乐趣,而且还将培养学生良好的思维习惯和科学探究能力。
物理课堂的智慧源于合理开发课程资源。物理教学中要巧用身边的器具、生活中的器材,利用坛坛罐罐做实验,一来实验器材学生能找到、有亲近感,做物理实验不难;二来物理实验就在身边,可以在玩中学,学中玩,学生兴趣高。这不仅符合新课改思想,也符合学生的年龄特点和兴趣爱好。
物理课堂的本真在于学生生活。学生日常生活中所接触的物理世界是丰富多彩的,他们目之所见、耳之所闻的大量物理现象都可以成为学习感性知识的来源。教师要善于寻找生活中的物理因素,让学生把生活体验同物理知识结合起来,并且上升为理性认识。《义务教育物理课程标准(2011 年版)》明确提出“从生活走向物理,从物理走向生活”。要求我们的教学要贴近学生的生活,符合学生的认知特点,激发并保持学生的学习兴趣,让学生通过学习和探索掌握物理学的基础知识和基本技能,并能将其应用于实践,为以后的学习、生活和工作打下基础。这样的教学不但能使学生从狭窄的书本走向浩瀚的生活世界,使科学教育变得更加生动,更加有趣,更加丰富多彩,而且能促使学生关注身边的事物,丰富自己的生活知识,培养科学知识与日常生活紧密联系的习惯,提高分析和解决实际问题的能力。
(作者单位:江苏省南京市南湖第二中学)
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