初中科學(xué)“疑難問題解決”初中科學(xué)物理

聚焦關(guān)鍵問題探討處理策略

——初中科學(xué)“物理、地理部分”第1頁物理部分第2頁怎樣幫助學(xué)生認(rèn)識常見力及其特點怎樣幫助學(xué)生了解運動和力關(guān)系怎樣幫助學(xué)生建構(gòu)功和功率概念怎樣幫助學(xué)生認(rèn)識電與磁相互作用及其規(guī)律怎樣幫助學(xué)生了解能量含義怎樣引導(dǎo)學(xué)生利用試驗方法探索科學(xué)規(guī)律怎樣引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用模型方法解釋現(xiàn)象和處理問題怎樣幫助學(xué)生利用類比法建構(gòu)科學(xué)概念怎樣幫助學(xué)生有效地開展科學(xué)探究活動怎樣在科學(xué)探究中培養(yǎng)學(xué)生分析與論證能力一、聚焦關(guān)鍵問題提煉問題：第3頁力存在重力牛頓第一定律杠桿機(jī)械能能量轉(zhuǎn)化量度功率光折射平面鏡成像探究凸透鏡成像規(guī)律電壓測量電流與電壓、電阻關(guān)系電生磁磁生電研發(fā)案例：第4頁理清知識結(jié)構(gòu)創(chuàng)設(shè)適當(dāng)情境把握概念本質(zhì)演繹形成過程走進(jìn)科學(xué)方法二、教學(xué)關(guān)鍵問題處理策略第5頁1.理清知識結(jié)構(gòu)塑佛先搭骨，骨正了，神韻就有可能了。第6頁例1：力壓力浮力動力阻力重力摩擦力力作用效果使物體發(fā)生形變改變物體運動狀態(tài)壓強牛頓第一定律常見力力三要素力概念力＊明確每一知識在結(jié)構(gòu)中位置第7頁例2：運動和力關(guān)系運動和力關(guān)系觀察力是維持物體運動原因觀察和試驗歸納和總結(jié)力不是維持物體運動原因力是改變物體運動狀態(tài)原因＊明確知識形成發(fā)展過程第8頁談情說愛要講氣氛上課也像談戀愛……2.創(chuàng)設(shè)適當(dāng)情境第9頁教材：①探究“重力大小相關(guān)原因”②旁白思索：怎樣讓學(xué)生了解G與緯度和高度相關(guān)？嘗試：①創(chuàng)設(shè)情境：在倫敦、里約舉起等質(zhì)量杠鈴②補充材料：例3：G=mg第10頁教材：例4：大氣壓存在努力：思索：怎樣更生活化？怎樣更有聯(lián)絡(luò)？第11頁嘗試改進(jìn)：某同學(xué)利用瓷盤、濕紙巾、玻璃杯等器材進(jìn)行了以下試驗：先將濕紙巾用水濕潤，平鋪在瓷盤上，再將一小張薄紙片點燃放入玻璃杯，當(dāng)紙片快要燃盡時，快速將玻璃杯倒扣在瓷盤濕紙巾上。一段時間后，杯內(nèi)出現(xiàn)了少許水，且慢慢增多；當(dāng)玻璃杯冷卻后，用手提杯子，盤子也被“吸”起，如圖所表示。以下相關(guān)此試驗敘述不正確是（▲）A．在瓷盤上鋪濕紙巾是為了使玻璃杯內(nèi)與外界空氣隔絕B．讓小紙片在杯內(nèi)燃燒是為了除去玻璃杯內(nèi)空氣中氧氣C．盤子不掉下來是因大氣對盤子向上壓力大于盤子重力D．若給人拔火罐類比為該試驗，則杯外大氣壓相當(dāng)于人血壓第12頁根系發(fā)達(dá)了枝葉定會繁茂3.把握概念本質(zhì)第13頁例5：壓強與壓力作用效果是一回事嗎？壓力作用點、方向、大小同學(xué)對沙坑、地面壓強相同嗎？同學(xué)對沙坑、地面壓力作用效果相同嗎？受力面積受壓物材料壓強第14頁（?鎮(zhèn)江）在探究“壓力作用效果與哪些原因相關(guān)”試驗中，小明和小華利用所提供器材（小桌、海棉、砝碼、木板）設(shè)計了圖（a）、（b）兩個試驗，經(jīng)過觀察圖（a）、（b）后得出“壓力一定時，受力面積越小，壓力作用效果越顯著”結(jié)論．今后小華把小桌挪放到一塊木板上，發(fā)覺小桌對木板壓力效果不夠顯著，如圖（c）所表示．經(jīng)過對圖（a）、（c）比較又得出“壓力一定時，受力面積越小，壓力作用效果越不顯著”結(jié)論．

請你依據(jù)已學(xué)過壓強知識分析：

（1）小明和小華是依據(jù)

來比較壓力作用效果．

（2）造成前后兩個結(jié)論不一致原因是

．

（3）設(shè)圖（b）中小桌對海棉壓強是Pb，圖（c）中小桌對木板壓強是Pc，則Pb

Pc（小于/等于/大于）．

（4）比較圖（b）和圖（c）可知，依據(jù)壓力作用效果比較壓強大小需要滿足條件是：

．受力面形變程度前后兩次受力面材料不一樣等于必須在相同物體表面（或相同材料）情況下進(jìn)行比較第15頁定義：在力作用下能夠繞著固定點轉(zhuǎn)動硬棒。思索1：一定是點嗎？點是不變嗎？例6：杠桿思索2：一定是棒嗎？第16頁定義：在力作用下能夠繞著固定點轉(zhuǎn)動硬棒。思索3：一定是硬嗎？例6：杠桿OL2L1自問：怎樣幫助學(xué)生建立杠桿定義？嘗試：……第17頁思索4：怎樣得出“力臂”概念？嘗試：從力作用效果角度，經(jīng)過試驗抽象出力臂。例6：杠桿序號力大?。ㄅ＃┳饔命c（系線處）方向（與桿夾角）力作用線所處位置1110刻度45°與第4個圓相切2115刻度25°與第4個圓相切30.7815刻度38°與第5個圓相切支點到力作用線距離相等第18頁教材：現(xiàn)象→比較共同點→功遺憾：沒能表示能量轉(zhuǎn)化多少思索1：為何要引入“功”？1829年，法國數(shù)學(xué)家、工程學(xué)家、科學(xué)家古斯塔夫·科里奧利發(fā)表《機(jī)器功效計算》，提出了功概念，將力在一段距離內(nèi)對物體效果稱為“功”。嘗試：功概念起源→W=FS①圖片展示，歸納目標(biāo)。紐卡門蒸汽機(jī)提水;瓦特雙動式蒸汽機(jī)從礦井中提煤;富爾敦制造第一艘汽船;史蒂芬孫父子制造蒸汽機(jī)車；豎直提物、水平推物。②問題1：怎樣比較蒸汽機(jī)工作時“干活”多少？③問題2：衡量蒸汽機(jī)干活多少原因？④問題3：能否使用簡明詞匯來表示機(jī)器干活多少？⑤問題4：W=FS，早期科學(xué)家為何用乘積，而不用其它方法？⑥問題5：功單位是什么？還在什么地方見過？……例7：功第19頁思索2：人對提包做功了嗎？解釋：（1）以電梯為參考物，電梯里人對包不做功。（2）以地面為參考物，電梯里人對包是做功。電梯對人做功為W=(G人+G包)h=G人h+G包h人重力勢能增加量為△E人=G人h提包重力勢能增加量為△E包=G包h∴W=△E人+△E包在這個過程中，人并沒有消耗能量。例7：功第20頁讓知識形成也經(jīng)歷十月懷胎吧！謹(jǐn)防概念、技術(shù)“早產(chǎn)”。4.演繹形成過程第21頁教材假設(shè)：浮力大小跟物體排開液體多少相關(guān)討論驗證：F浮=G排液=ρ液

gV排液問題：“多少”所指不清，F(xiàn)浮與G排液關(guān)聯(lián)度低嘗試：①猜測：F浮~ρ液

、

V物浸相關(guān)（驗證）②轉(zhuǎn)化：F浮~ρ液

、V排液相關(guān)③轉(zhuǎn)化：F浮~

m排液相關(guān)④轉(zhuǎn)化：F浮~

G排液相關(guān)④驗證：例8：阿基米德定律第22頁教材：游泳胸悶→壓強計→探究水內(nèi)部壓強特點思索：能否變介紹壓強計為設(shè)計嘗試：①類推：液體內(nèi)部也存在壓強，隨深度增加而增大②問題：怎樣展現(xiàn)液體內(nèi)部壓強？③……例9：液體內(nèi)部壓強STEM理念是開啟科學(xué)教學(xué)另一扇窗第23頁教材：探究活動→課后練習(xí)→刪除思索：怎樣讓學(xué)生了解其結(jié)構(gòu)？怎樣發(fā)揮價值？嘗試：①制作黑箱例10：節(jié)日小彩燈②發(fā)覺問題資料查閱：（香港教材）有些節(jié)日小彩燈在燈絲位置裝上了定值電阻，以下列圖所表示。在這種情況下，即使燈絲斷了，其它在串聯(lián)電路上燈泡依然亮著，為何？定值電阻阻值比燈絲電阻值大很多。試解釋若其中一枚燈絲斷了，其它燈泡亮度將會變暗。第24頁③試驗查閱例10：節(jié)日小彩燈④命題→教學(xué)試驗次數(shù)1234567891011121314電壓(伏)0.30.511.522.533.544.555.567.5電流（安）0.060.070.090.110.120.140.160.170.180.190.200.200.21

0電阻（歐）5.07.111.113.616.717.918.820.622.223.725.027.528.6

亮度不發(fā)紅發(fā)紅弱光強光燈絲燒斷第25頁（臺州33）小明在觀賞圣誕樹上小彩燈時發(fā)覺，各小彩燈連接方式為串聯(lián)，當(dāng)其中一只燈絲熔斷，其它彩燈卻仍能發(fā)光，如圖甲，這是為何呢？他仔細(xì)觀察燈泡結(jié)構(gòu)如圖乙，查閱得知細(xì)金屬絲表面涂有絕緣物質(zhì)；取一只完好彩燈，按圖丙電路進(jìn)行試驗，電源電壓為7.5V，數(shù)據(jù)及現(xiàn)象統(tǒng)計以下表：燈絲燈絲支架細(xì)金屬絲玻璃珠第33題圖乙－第33題圖丙A－0.6

3V－31500.20.40.60123A第33題圖丁第33題圖甲220V例9：節(jié)日小彩燈第26頁試驗次數(shù)123456電壓（伏）0.312467.5電流（安）0.060.100.120.200彩燈亮度不發(fā)紅弱光較亮亮很亮燈絲燒斷請依據(jù)上述信息完成以下問題：（1）第4次試驗電流表示數(shù)如圖丁，其讀數(shù)為▲安；（2）從數(shù)據(jù)中發(fā)覺，經(jīng)過彩燈電流與電壓不成正比，其原因是▲；（3）能證實燈絲支架與細(xì)金屬絲之間有絕緣物質(zhì)試驗現(xiàn)象是▲；（4）請依據(jù)彩燈結(jié)構(gòu)及試驗現(xiàn)象，推測彩燈串中一只燈絲熔斷其它彩燈卻仍能發(fā)光原因是▲。燈絲燈絲支架細(xì)金屬絲玻璃珠第33題圖乙－第33題圖丙A－0.6

3V－31500.20.40.60123A第33題圖丁第33題圖甲220V0.69/0.810.37/0.580.21/0.420.14/0.38第27頁條條大道通羅馬適當(dāng)，才是最好5.走進(jìn)科學(xué)方法第28頁水平面材料小車受到阻力（大，較大，?。┬≤囘\動距離（大，較大，?。┟斫z綢木板例11：牛頓第一定律運動速度改變（大，較大，?。┳宰兞恳蜃兞恳磺形矬w在沒有受到外力作用時候，總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。第29頁教材：線圈一側(cè)在磁場中運動：A、垂直于磁場方向B、平行于磁場方向C、斜向思索：按B操作輕易嗎？處理：試驗+推理步驟：①垂直于磁場方向運動，觀察指針偏轉(zhuǎn)角度；②斜向運動，逐步減小角度，觀察指針；③推理：若運動方向與磁場方向夾角為0，

即平行于磁場方向（導(dǎo)體不切割磁感線），

指針將不會偏轉(zhuǎn)，即不會產(chǎn)生感應(yīng)電流。例12：電磁感應(yīng)第30頁教材：電流類比為河道水流，電壓類比為水壓。思索：不易了解上下游高度差給水提供動力？

能否變粗略生活經(jīng)驗為已經(jīng)有知識？嘗試：方案一：試驗輔助

例13：電壓概念LSF甲乙物塊被推動燈泡發(fā)光方案二：力是使物體運動狀態(tài)改變原因。

電壓是使電荷定向移動形成電流原因。第31頁地理部分第32頁1、怎樣幫助學(xué)生了解地球基本特征及人類對地球認(rèn)識過程

案例：地球形狀2、怎樣幫助學(xué)生從日、地、月三者關(guān)系認(rèn)識天體運動及產(chǎn)生現(xiàn)象

案例：地球繞日運動、月相3、怎樣從科學(xué)知識形成和發(fā)展過程中讓學(xué)生體悟科學(xué)本質(zhì)

案例：地球表面板塊一、聚焦關(guān)鍵問題第33頁強化觀察推測建構(gòu)黑箱模型二、探討處理策略第34頁人類夢想之一，就是在電波環(huán)境徹底破壞之前，真正看一眼初始宇宙，搞清宇宙結(jié)構(gòu)是怎樣形成和演化。只有大射電望遠(yuǎn)鏡才能幫助人類實現(xiàn)這一夢想?！薄獓疑潆娡h(yuǎn)鏡項目首席科學(xué)家南仁東博士1.強化觀察推測貴州射電望遠(yuǎn)鏡望遠(yuǎn)鏡口徑：500米能接收137億光年以外電磁信號第35頁教材：……思索：怎樣突顯推測？嘗試：在“數(shù)據(jù)”中推測例14：地球形狀緯度地心到峰頂/千米海拔/米欽博拉索峰1°S6384.16310珠穆朗瑪峰27°59′17″N6381.958844.43第36頁近年來梨形體北極凸出18.9米南極凹進(jìn)25.8米球形第37頁中國地震局地震預(yù)測研究所研究員郗欽文呼吁——莫將地球化“地梨”。地球大地水準(zhǔn)面剔除地球扁率并放大100