初中物理研究性學習教學案例分析.doc

初中物理研究性學習教學案例分析 怎樣進行科學探究 鎮(zhèn)江四中 張勇 初中物理新課程在我市的實施已有五年多了，作為一個新課程實施的積極參與者，在最近幾年的教學中也積累了一些經驗；獲得了一些感受，正好今年四月我市江蘇大學附屬中學邀請我校去開設一節(jié)公開課，因為有話要說，于是我愉快地接受了邀請，為他們學校的初二同學開設了一節(jié)“怎樣進行科學探究”的研究性學習活動課，受到了學生的歡迎，也受到聽課的市教研員和市屬各中學老師的一致好評。 本節(jié)課的教學內容，選取了本人在以往教學過程中師生進行過的科學探究活動的四個實例，向學生介紹或再現(xiàn)這些科學探究活動，目的是想讓學生知道，物理還有這樣一種充滿樂趣的學習方法；同時也想起一個拋磚引玉的作用，在我市初中物理教師中研討一下在初中物理新課程的背景下，我們該怎樣做才能更有利于學生的發(fā)展。教學分析：1、 教學內容分析：選取在以往教學過程中師生進行過的科學探究活動做實例，讓學生了解科學探究的過程，體驗科學探究的樂趣。 2、 學生情況分析：學生具有較強的學習能力和求知欲。3、課程資源分析：以往科學探究活動實例；自己拍攝的科學探究過程圖片和進行科學探究的儀器等。教學目標：1、 知識與技能：知道物理學不僅指物理知識，而且還包含科學研究方法。會記錄實驗數(shù)據(jù)，會用科學術語、簡單圖表等描述實驗結果。2、過程與方法：能在觀察物理現(xiàn)象或物理學習過程中發(fā)現(xiàn)一些問題。有初步的提出問 題的能力。能書面或口頭表述自己的觀點，初步具有評估和聽取反饋意見的意識。有初步的信息交流能力。3、情感態(tài)度和價值觀：在科學探究過程中敢于提出與別人不同的見解，也勇于放棄或修正自己的錯誤觀點。能體驗到科學探究的樂趣。教學重點、難點及處理：重點：科學探究的過程和方法。圖1難點：學生正確描述實驗現(xiàn)象并從中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。教學方法：講解、實驗、討論。教學手段：實驗及實物投影。教學過程：一問題引入：出示如圖1所示的分子間隙演示器，問：這是什么？介紹后問：這個儀器與課本上的長玻璃管相比，哪個好？好在什么地方？若讓你來做，你會怎樣做？做時應注意什么？提醒學生注意記錄：將觀察到的現(xiàn)象用語言或圖描述出來,還應注意記錄時間。點評：設計此教學過程的目的是引發(fā)學生興趣，通過設置問題情境，引導學生發(fā)現(xiàn)新的物理情景與已有知識的沖突所在，從而提出問題，并做出合理的假設與猜想。（這是本人精心準備的一個實驗，因為在課堂演示實驗時，將酒精和水混合后，我們會發(fā)現(xiàn)酒精和水的總體積明顯減小，即液面下降但過一段較長時間，我們又會發(fā)現(xiàn)液面又上升了，這是什么原因造成的呢？經過仔細觀察，發(fā)現(xiàn)液面上升時，容器的底部和器壁上吸附了很多氣泡，這就是造成液面上升的原因。那么氣泡從何而來呢？原來加入酒精后，空氣在水中的溶解度變小，一部分空氣慢慢從液體中析出并附著在容器的底部和器壁上）。圖2 通過一系列精心設計的為什么，老師把課堂還給了學生，在學生討論得出應該怎樣做本實驗后，讓學生自己按照自己的設計來演示，演示時雖然動作比較笨拙，但學生參與的積極性很高，課堂氣氛輕松活躍。二介紹我所教過學生在以往教學過程中進行過的一些科學探究過程。1出示一張由中國地圖拓到硬紙板上的江蘇省形狀的紙板（如圖2所示），問：這是什么?再告訴學生，這就是去年我所教學生趙一筠的勞動成果，上面還有她做的一些實驗記錄。點評：從學生熟悉的事物入手，很容易引起學生的學習興趣、產生自己也來進行探究的欲望。2介紹學生的測量江蘇省面積過程后，問：你想過自己動手做一下并做過嗎？如果是你，做完這個實驗你還想干什么？再介紹我們學生的做法點評：介紹學生自己的探究過程很容易引起學生的共鳴，當我告訴學生趙一筠同學在網上查出江蘇省實際面積10萬km2，而她自己測出的江蘇省面積為9.7萬km2時，學生在驚訝的同時，探究欲望得到進一步的增強。圖三3出示測量氣泡在試管中運動速度的玻璃管，介紹學生發(fā)現(xiàn)氣泡在試管中運動速度有變化，并對運動速度的變化進行科學探究的過程（穿插展示學生對在實驗過程收集到的數(shù)據(jù)的記錄和處理的圖表）。點評：這個案例來源于我在進行“研究玻璃管中氣泡的運動規(guī)律”的教學時，在課堂上偶然問的一個問題：如果將玻璃管傾斜，氣泡的速度會怎么變? 由此引發(fā)了一系列的問題, 圍繞這些問題師生進行了一系列的探究活動（具體過程參見附錄1）。 設計此教學過程的目的是為了給學生如何進行科學探究予以一些啟發(fā)。我還向學生展示了如圖3所示學生自己制作的測量氣泡傾斜角度的儀器，用來說明在進行科學探究時，還應該多動腦筋，多想辦法，努力使自己的探究做的更好。4介紹學生提出雞蛋煮熟后質量怎么變，并對此進行科學探究的過程（穿插展示學生對在實驗過程收集到的數(shù)據(jù)的記錄和處理的圖表）。點評：這是在進行初中物理“質量”的教學中，課本提到質量是物體本身的物理屬性，它不隨物體的形狀、位置、狀態(tài)等的變化而變化，有善于提問的學生提出了這樣一個問題：雞蛋煮熟后狀態(tài)改變了，它的質量是否會變化？圍繞這個問題師生進行了一系列探究（具體過程參見附錄2）。設計此教學過程的目的是為了啟發(fā)學生能夠從日常生活和學習中發(fā)現(xiàn)并提出問題，能夠對所提問題進行進一步的科學探究，體驗到科學探究過程中存在許多的樂趣。三引導學生對上課時所做的實驗再觀察，發(fā)現(xiàn)酒精和水混合后液面是下降的，但現(xiàn)在液面又上升了，讓學生觀察后描述看到的現(xiàn)象并展開討論：你發(fā)現(xiàn)了什么？你有什么疑問？你還想干什么？準備怎么辦？為什么會這樣？。點評：設計此教學過程的目的是為了培養(yǎng)學生的觀察能力，提出問題的能力，并不要求學生在課堂上對此有怎樣深入的了解，對少數(shù)學有余力的同學，可組織起來課后進行探究，事實上這節(jié)課上舉的一些事例都是在課后、而且花了很長時間所進行的一些探究。設計的幾個為什么滲透了科學探究的幾個環(huán)節(jié)，目的是使學生對科學探究過程有進一步了解并能應用于實踐。四作業(yè)布置：寫一篇學后感，談一談你的感受和打算。點評：設計此教學過程的目的是為了趁熱打鐵，促使學生改變學習方式，積極投身科學探究，做科學探究的實踐者。教學評價：本節(jié)課的教學內容來源于師生在教學過程中發(fā)現(xiàn)、提出并進行探究的一些片斷，這些片斷貼近學生實際，為學生創(chuàng)設了生動活潑的物理情景，學生課堂的參與度很高。這節(jié)課老師問的最多的是你還想問什么問題？對展示的現(xiàn)象，都是讓學生來進行描述，老師不去總結學生的觀點，從而給學生以更多的自信。本節(jié)課雖然由一些片斷組成，但每個環(huán)節(jié)都是圍繞科學探究這個主題展開的，通過本節(jié)課的學習，學生的科學探究意識得到加強，科學探究的方法和過程有了進一步的了解，科學探究的熱情受到激發(fā)，如果每節(jié)課都能上成這樣，新課改的目標肯定能夠實現(xiàn)，學生就會不再是一個知識的容器，而是一個充滿好奇的科學知識的探索者。教后感：教學過程中，教師應善于收集學生提出的有探究價值的好問題，在教學中，除了交給學生知識，更重要的是交給學生研究問題的方法：善于發(fā)現(xiàn)問題，遇到問題不輕易放過，學會請教老師、請教專家，學會查閱資料，學會提出猜想，學會用實驗來解決問題，學會總結并能嘗試寫一些相關的小論文，在寫作過程中往往會出現(xiàn)新的、值得探究的好問題，或者通過思考使我們對問題有更深的理解。教師還應重視對學生課外的指導，不斷積累科學探究的實例，在指導學生學習的同時和學生共同成長，我所開發(fā)的研究性學習校本課程的內容就來自于平時教學實踐的積累。（見附錄3）附錄1 學生論文氣泡運動速度與試管傾斜角度及氣泡長度的關系鎮(zhèn)江市第四中學 趙奧博 蔣天麟 張靜恬在觀察老師做物體勻速直線運動實驗時，我們觀察到：在試管翻轉的過程中，氣泡運動時快時慢，直到試管穩(wěn)定下來后，氣泡運動速度才大致穩(wěn)定。我們就想：氣泡運動是否與試管傾斜角度有關？于是就我們準備做實驗。起初，沒有足夠的實驗器材，實驗做的很粗糙，不令人滿意。因此，我們自己動手作了一些工具，其中，一種工具是為校準試管傾斜角度而設計制作的，十分簡易:只須準備一個量角器，一個長方形木塊，將量角器用釘子釘在木塊較窄的一面上，釘子要處在量角器的中心點，然后過釘子釘?shù)狞c作平行于木塊的一棱，用于觀察角度；此外，釘子不能松動，要使量角器與木塊之間有一定的縫隙，但也不能分離太遠，使量角器與木塊能靈活轉動。另一種工具是用來檢測桌面是否水平的，用一個重物系在一根細線上即可，檢測桌面水平的問題是我們初二下學期學習重力那一節(jié)時學會的.在做實驗前，我們先用檢測桌面水平的儀器檢測桌面是否水平，然后在水平面最好的那張桌子上做實驗。我們在實驗時，由兩人計時，另外兩人校準速度。在校準速度后，讓計時者記下氣泡運動10cm或20cm的時間，并計算出其速度。在后來的實驗過程中，我們又注意到氣泡的長度，于是，我們又改變氣泡長度，測量結果見表1、表2。表1為氣泡長度為25cm時，試管傾斜角度變化與運動速度的關系；表2為氣泡長65cm時試管傾斜角度變化與氣泡運動速度的關系。比較兩表可以發(fā)現(xiàn)，氣泡長度變化與氣泡運動速度之間的關系并不十分密切，但單獨地看每張表，我們可以看出試管傾斜角度的變化與氣泡運動速度關系十分緊密。通過上網查詢，我們了解到中科院有一個小組也在從事類似問題的研究，但目前還沒有結論。在這次實驗中，我們制作的器材還很粗糙，實驗做的也不十分準確。我們在做實驗中還發(fā)現(xiàn)了其它問題：如使用不同液體時氣泡運動速度會變化嗎？試管的粗細與氣泡運動速度有關嗎？等等.我們以后會做出更精細的儀器、做出更準確的試驗。在試驗中，我們知道了團結協(xié)作的重要性，知道了動手動腦的好處，加深了對物理知識的理解。我相信，我們一定能學好物理，用好物理。實驗1 氣泡長25cm時氣泡運動速度變化表角度/o102030405060708090速度/ cm/s0.891.502.763.233.273.162.972.251.44實驗2 氣泡長65cm時氣泡運動速度變化表角度/o102030405060708090速度/ cm/s1.181.882.002.873.363.153.283.181.84實驗1實驗2兩次實驗圖像比較00.511.522.533.541023456789與豎直夾角(10o)速度(cm/s)附錄2：學生論文雞 蛋 的 質 量 怎 么 變鎮(zhèn)江四中 張靜恬 學習了第六章物質的屬性后我忽然產生了一個疑問： 生熟雞蛋的質量有差別嗎？我做出了假設：沒有。因為我學過質量這一物質屬性，書上說物體的質量不隨物體的形狀，狀態(tài)，地理位置等的改變而改變。所以我認為生雞蛋煮熟后變成固體,質量不會隨物體的狀態(tài)的改變而改變。在張勇老師的指導下我做起了實驗。我用大小適中的雞蛋做試驗品。我先將生雞蛋放在調節(jié)好了的天平上稱，稱得其質量為64.6g.當天我把這雞蛋煮熟，又測得其質量為63.8g。生雞蛋與熟雞蛋的質量相差近0.8g。后來經物理、生物老師的共同合作謎底揭曉了，生雞蛋殼上大約有7000個微小的氣孔，蛋中胚胎發(fā)育成長時呼吸所需的空氣，就是從這些氣孔進去的，當你把雞蛋放在水中煮時，雞蛋中的蛋白、蛋黃遇熱膨脹，蛋中的壓力增大，必然迫使雞蛋中的一部分水從蛋殼中擠出來。這一實驗使我體味到物理學的分布范圍很廣，只有真正的認識它才能學得快樂學得輕松.用孔子的一句話說：知之者不如好之者，好之者不如樂之者。做完這個實驗我又做了兩個實驗。一是測量生雞蛋每隔一段時間質量是否會減少。我將大小適中的生雞蛋每隔一星期測量一次，其質量依次為：63.1g，62.9g，62.4g，62.1g.我試圖在當中找出規(guī)律，可是沒有找到。這組實驗說明：生雞蛋仍在做生命運動，水分也逐步在減小。這下賣雞蛋的商店可要注意了，雞蛋要及時賣出，否則時間越長，質量越小，可是會影響盈利的。另一實驗是測量熟雞蛋每隔一段時間質量是否會減少，我將大小適中的熟雞蛋每隔三天測量一次，其質量依次為：61.3g，60.7g，60.4g，60.1g，其中也無規(guī)律可循.我把雞蛋打碎,發(fā)現(xiàn)一小部分已經變質，而變質的這一部分也已發(fā)黃.上面凝滿了小水珠，且與蛋殼間有較大的空隙.這一組實驗說明，熟雞蛋也會喪失水分,但比其它兩組的實驗喪失的慢。這下我就可又有疑問了。雞蛋質量減少是不是與溫度有關呢？雞蛋質量減少是不是與雞蛋品種有關呢？雞蛋質量減少是不是與太陽照射有關呢？由于時間有限，這些實驗我還沒有做，但我相信這其中一定還有很大的奧秘。就一個小小的雞蛋就能引發(fā)出這么多的問題，可見大