初中物理研究性學(xué)習(xí)教學(xué)案例分析

1、初中物理研究性學(xué)習(xí)教學(xué)案例分析 怎樣進行科學(xué)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(xué)中也積累了一些經(jīng)驗；獲得了一些感受，正好今年四月我市江蘇大學(xué) 附屬中學(xué)邀請我校去開設(shè)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(xué)校的初二同學(xué)開設(shè)了一節(jié)“怎樣進行科學(xué)探究”的研究性學(xué)習(xí)活動課，受到了學(xué)生 的歡迎，也受到聽課的市教研員和市屬各中學(xué)老師的一致好評。本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容，選取了本人在以往教學(xué)過程中師生進行過的科學(xué)探究活動的四 個實例，向?qū)W生介紹或再現(xiàn)這些科學(xué)探究活動，目的是想讓學(xué)生知道，物理還有這樣一 種充滿樂趣的學(xué)習(xí)方法

2、；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(xué)生的發(fā)展。教學(xué)分析：1、教學(xué)內(nèi)容分析：選取在以往教學(xué)過程中師生進行過的科學(xué)探究活動做實例，讓學(xué)生了解科學(xué)探究的過程，體驗科學(xué)探究的樂趣。2、學(xué)生情況分析：學(xué)生具有較強的學(xué)習(xí)能力和求知欲。3、課程資源分析：以往科學(xué)探究活動實例；自己拍攝的科學(xué)探究過程圖片和進行科學(xué)探 究的儀器等。教學(xué)目標(biāo)：1、知識與技能：知道物理學(xué)不僅指物理知識，而且還包含科學(xué)研究方法。 會記錄實驗數(shù)據(jù)，會用科學(xué)術(shù)語、簡單圖表等描述實驗結(jié)果。2、過程與方法：能在觀察物理現(xiàn)象或物理學(xué)習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)一些問題。有初步的提出問

3、 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(xué)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(xué)探究的樂趣。教學(xué)重點、難點及處理：重點：科學(xué)探究的過程和方法。難點：學(xué)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(xué)方法：講解、實驗、討論。教學(xué)手段：實驗及實物投影。教學(xué)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(yīng)注意什么？提醒 學(xué)生注意記錄：將觀察到的現(xiàn)象用語言

4、或圖描述出來，還應(yīng)注意記錄時間。點評：設(shè)計此教學(xué)過程的目的是引發(fā)學(xué)生興趣，通過設(shè)置問題情 境，引導(dǎo)學(xué)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(shè)與猜想。（這是本人精心準(zhǔn)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(jīng)過仔細(xì)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）。通過一系列精心設(shè)計的為什么

5、，老師把課堂還給了學(xué)生，在學(xué)生討論得出應(yīng)該怎樣 做本實驗后，讓學(xué)生自己按照自己的設(shè)計來演示，演示時雖然動作比較笨拙，但學(xué)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(xué)生在以往教學(xué)過程中進行過的一些科 學(xué)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(xué)生，這就是去 年我所教學(xué)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(xué)生熟悉的事物入手， 很容易引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、產(chǎn)生自己也來進行探究的欲望。2 .介紹學(xué)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?zāi)氵€想干什么？再介紹我們學(xué)生的做

6、法.點評：介紹學(xué)生自己的探究過程很容易引起學(xué)生的共鳴，當(dāng)我告訴學(xué)生趙一筠同學(xué)在網(wǎng)上查出江蘇省實際面積10萬km2,圖2而她自己測出的江蘇省面積為9.7萬km2時，學(xué)生在驚訝的同時， 探究欲望得到進一步的增強。3 .出示測量氣泡在試管中運動速度的玻璃管，介紹學(xué)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(xué)探究的過程.（穿插展示學(xué)生對在實驗過程收集到的數(shù)圖三據(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(xué)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

7、體過程參見附錄1）。設(shè)計此教學(xué)過程的目的是為了給學(xué)生如何進行科學(xué)探究予以一些啟發(fā)。我還向?qū)W生展示了如圖 3所示學(xué)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(xué)探究時，還應(yīng)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(xué)生提出雞蛋煮熟后質(zhì)量怎么變，并對此進行科學(xué)探究 的過程.（穿插展示學(xué)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(zhì)量”的教學(xué)中，課本提到質(zhì)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(xué)生提出了這樣一個問題：雞蛋煮熟后狀態(tài)改變了，它的質(zhì)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

8、程參見附錄 2 ） 。設(shè)計此教學(xué)過程的目的是為了啟發(fā)學(xué)生能夠從日常生活和學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)并提出問題，能夠?qū)λ釂栴}進行進一步的科學(xué)探究，體驗到科學(xué)探究過程中存在許多的樂趣。三引導(dǎo)學(xué)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(xué)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(zhǔn)備怎么辦？為什么會這樣？。點評： 設(shè)計此教學(xué)過程的目的是為了培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，提出問題的能力，并不要求學(xué)生在課堂上對此有怎樣深入的了解，對少數(shù)學(xué)有余力的同學(xué)，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(shè)計的幾

9、個為什么滲透了科學(xué)探究的幾個環(huán)節(jié)，目的是使學(xué)生對科學(xué)探究過程有進一步了解并能應(yīng)用于實踐。四作業(yè)布置：寫一篇學(xué)后感，談一談你的感受和打算。點評： 設(shè)計此教學(xué)過程的目的是為了趁熱打鐵，促使學(xué)生改變學(xué)習(xí)方式，積極投身科學(xué)探究，做科學(xué)探究的實踐者。教學(xué)評價：本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容來源于師生在教學(xué)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(xué)生實際，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了生動活潑的物理情景，學(xué)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(xué)生來進行描述，老師不去總結(jié)學(xué)生的觀點，從而給學(xué)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(xué)探究這個主題展開的，通過本節(jié)課的

10、學(xué)習(xí)，學(xué)生的科學(xué)探究意識得到加強，科學(xué)探究的方法和過程有了進一步的了解，科學(xué)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(biāo)肯定能夠?qū)崿F(xiàn)，學(xué)生就會不再是一個知識的容器，而是一個充滿好奇的科學(xué)知識的探索者。教后感 ：教學(xué)過程中，教師應(yīng)善于收集學(xué)生提出的有探究價值的好問題，在教學(xué)中，除了交給學(xué)生知識，更重要的是交給學(xué)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(xué)會請教老師、請教專家，學(xué)會查閱資料，學(xué)會提出猜想，學(xué)會用實驗來解決問題，學(xué)會總結(jié)并能嘗試寫一些相關(guān)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(yīng)重視對學(xué)生課外的指導(dǎo)，不

11、斷積累科學(xué)探究的實例，在指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的同時和學(xué)生共同成長，我所開發(fā)的研究性學(xué)習(xí)校本課程的內(nèi)容就來自于平時教學(xué)實踐的積累。 （見附錄 3）附錄1學(xué)生論文氣泡運動速度與試管傾斜角度及氣泡長度的關(guān)系 鎮(zhèn)江市第四中學(xué) 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(zhuǎn)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(guān)？于是就我們準(zhǔn)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(zhǔn)試管傾斜角度而設(shè)計 制作的，十分簡易：只須準(zhǔn)備一個量角器，一個

12、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(yuǎn)，使量角器與木塊能靈活轉(zhuǎn)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(xì)線上即可，檢測桌面水平的問題是我們初二下學(xué)期學(xué)習(xí)重力那一節(jié)時學(xué) 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(zhǔn)速度。在校準(zhǔn)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

13、又注意到氣泡的長度，于是，我們又改變氣泡長度，測量結(jié)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(guān)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(guān)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(guān)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(guān)系十分緊密。通過上網(wǎng)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(jié)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(zhǔn)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(xì)與氣泡運 動速度有關(guān)嗎？等等.我們以

14、后會做出更精細(xì)的儀器、做出更準(zhǔn)確的試驗。在試驗中，我們知道了團結(jié)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(xué)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/s1.181.882.002.873.363.153.283.181.84兩次實驗圖像比較附錄2:學(xué)生論文雞蛋的質(zhì)量怎么變鎮(zhèn)江四中 張靜恬學(xué)習(xí)了第六章物質(zhì)的屬性后我

15、忽然產(chǎn)生了一個疑問：生熟雞蛋的質(zhì)量有差別嗎？我做出了假設(shè)：沒有。因為我學(xué)過質(zhì)量這一物質(zhì)屬性，書上說物體的質(zhì)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(rèn)為生雞蛋煮熟后變成固體，質(zhì)量不會隨物體的狀態(tài)的改變而改變。在張勇老師的指導(dǎo)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(diào)節(jié)好了的天平上稱，稱得其質(zhì)量為64.6g.當(dāng)天我把這雞蛋煮熟，又測得其質(zhì)量為63.8g。生雞蛋與熟雞蛋的質(zhì)量相差近0.8g。后來經(jīng)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(dāng)你把雞蛋放在水中煮時，雞蛋中的蛋白、蛋黃

16、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(xué)的分布范圍很廣，只有真正的認(rèn)識它才 能學(xué)得快樂學(xué)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(zhì)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(zhì)量依次為：63.1g, 62.9g, 62.4g, 62.1g.我試圖在當(dāng)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(zhì)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(zhì)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(zhì)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(jīng)變質(zhì)，而變質(zhì)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(zhì)量減少是不是與溫度有關(guān)呢？雞蛋質(zhì)量減少是不是與雞蛋品種有關(guān)呢？雞蛋質(zhì)量減少是不是與太陽照射有關(guān)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