初中物理研究性學(xué)習(xí)教學(xué)案例分析.doc

初中物理研究性學(xué)習(xí)教學(xué)案例分析 怎樣進(jìn)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(shí)施已有五年多了，作為一個(gè)新課程實(shí)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(yàn)；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(qǐng)我校去開設(shè)一節(jié)公開課，因?yàn)橛性捯f，于是我愉快地接受了邀請(qǐng)，為他們學(xué)校的初二同學(xué)開設(shè)了一節(jié)“怎樣進(jìn)行科學(xué)探究”的研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)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(píng)。 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(jìn)行過的科學(xué)探究活動(dòng)的四個(gè)實(shí)例，向?qū)W生介紹或再現(xiàn)這些科學(xué)探究活動(dòng)，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；同時(shí)也想起一個(gè)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?cè)撛鯓幼霾拍芨欣趯W(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(jìn)行過的科學(xué)探究活動(dòng)做實(shí)例，讓學(xué)生了解科學(xué)探究的過程，體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣。 2、 學(xué)生情況分析：學(xué)生具有較強(qiáng)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(dòng)實(shí)例；自己拍攝的科學(xué)探究過程圖片和進(jìn)行科學(xué)探究的儀器等。教學(xué)目標(biāo)：1、 知識(shí)與技能：知道物理學(xué)不僅指物理知識(shí)，而且還包含科學(xué)研究方法。會(huì)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，會(huì)用科學(xué)術(shù)語、簡(jiǎn)單圖表等描述實(shí)驗(yàn)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 題的能力。能書面或口頭表述自己的觀點(diǎn)，初步具有評(píng)估和聽取反饋意見的意識(shí)。有初步的信息交流能力。3、情感態(tài)度和價(jià)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(cuò)誤觀點(diǎn)。能體驗(yàn)到科學(xué)探究的樂趣。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)及處理：重點(diǎn)：科學(xué)探究的過程和方法。圖1難點(diǎn)：學(xué)生正確描述實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)、討論。教學(xué)手段：實(shí)驗(yàn)及實(shí)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(gè)儀器與課本上的長(zhǎng)玻璃管相比，哪個(gè)好？好在什么地方？若讓你來做，你會(huì)怎樣做？做時(shí)應(yīng)注意什么？提醒學(xué)生注意記錄：將觀察到的現(xiàn)象用語言或圖描述出來,還應(yīng)注意記錄時(shí)間。點(diǎn)評(píng)：設(shè)計(jì)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(shí)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(gè)實(shí)驗(yàn)，因?yàn)樵谡n堂演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，將酒精和水混合后，我們會(huì)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(zhǎng)時(shí)間，我們又會(huì)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(shí)，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(shè)計(jì)的為什么，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(shí)驗(yàn)后，讓學(xué)生自己按照自己的設(shè)計(jì)來演示，演示時(shí)雖然動(dòng)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(jìn)行過的一些科學(xué)探究過程。1出示一張由中國(guó)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(dòng)成果，上面還有她做的一些實(shí)驗(yàn)記錄。點(diǎn)評(píng)：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(jìn)行探究的欲望。2介紹學(xué)生的測(cè)量江蘇省面積過程后，問：你想過自己動(dòng)手做一下并做過嗎？如果是你，做完這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)氵€想干什么？再介紹我們學(xué)生的做法點(diǎn)評(píng)：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(shí)際面積10萬km2，而她自己測(cè)出的江蘇省面積為9.7萬km2時(shí)，學(xué)生在驚訝的同時(shí)，探究欲望得到進(jìn)一步的增強(qiáng)。圖三3出示測(cè)量氣泡在試管中運(yùn)動(dòng)速度的玻璃管，介紹學(xué)生發(fā)現(xiàn)氣泡在試管中運(yùn)動(dòng)速度有變化，并對(duì)運(yùn)動(dòng)速度的變化進(jìn)行科學(xué)探究的過程（穿插展示學(xué)生對(duì)在實(shí)驗(yàn)過程收集到的數(shù)據(jù)的記錄和處理的圖表）。點(diǎn)評(píng)：這個(gè)案例來源于我在進(jìn)行“研究玻璃管中氣泡的運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的教學(xué)時(shí)，在課堂上偶然問的一個(gè)問題：如果將玻璃管傾斜，氣泡的速度會(huì)怎么變? 由此引發(fā)了一系列的問題, 圍繞這些問題師生進(jìn)行了一系列的探究活動(dòng)（具體過程參見附錄1）。 設(shè)計(jì)此教學(xué)過程的目的是為了給學(xué)生如何進(jìn)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(cè)量氣泡傾斜角度的儀器，用來說明在進(jìn)行科學(xué)探究時(shí)，還應(yīng)該多動(dòng)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(duì)此進(jìn)行科學(xué)探究的過程（穿插展示學(xué)生對(duì)在實(shí)驗(yàn)過程收集到的數(shù)據(jù)的記錄和處理的圖表）。點(diǎn)評(píng)：這是在進(jìn)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(gè)問題：雞蛋煮熟后狀態(tài)改變了，它的質(zhì)量是否會(huì)變化？圍繞這個(gè)問題師生進(jìn)行了一系列探究（具體過程參見附錄2）。設(shè)計(jì)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(jìn)行進(jìn)一步的科學(xué)探究，體驗(yàn)到科學(xué)探究過程中存在許多的樂趣。三引導(dǎo)學(xué)生對(duì)上課時(shí)所做的實(shí)驗(yàn)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(huì)這樣？。點(diǎn)評(píng)：設(shè)計(jì)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(duì)此有怎樣深入的了解，對(duì)少數(shù)學(xué)有余力的同學(xué)，可組織起來課后進(jìn)行探究，事實(shí)上這節(jié)課上舉的一些事例都是在課后、而且花了很長(zhǎng)時(shí)間所進(jìn)行的一些探究。設(shè)計(jì)的幾個(gè)為什么滲透了科學(xué)探究的幾個(gè)環(huán)節(jié)，目的是使學(xué)生對(duì)科學(xué)探究過程有進(jìn)一步了解并能應(yīng)用于實(shí)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(diǎn)評(píng)：設(shè)計(jì)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(shí)踐者。教學(xué)評(píng)價(jià)：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(jìn)行探究的一些片斷，這些片斷貼近學(xué)生實(shí)際，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了生動(dòng)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(duì)展示的現(xiàn)象，都是讓學(xué)生來進(jìn)行描述，老師不去總結(jié)學(xué)生的觀點(diǎn)，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(gè)環(huán)節(jié)都是圍繞科學(xué)探究這個(gè)主題展開的，通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生的科學(xué)探究意識(shí)得到加強(qiáng)，科學(xué)探究的方法和過程有了進(jìn)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(huì)不再是一個(gè)知識(shí)的容器，而是一個(gè)充滿好奇的科學(xué)知識(shí)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?jī)r(jià)值的好問題，在教學(xué)中，除了交給學(xué)生知識(shí)，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(huì)請(qǐng)教老師、請(qǐng)教專家，學(xué)會(huì)查閱資料，學(xué)會(huì)提出猜想，學(xué)會(huì)用實(shí)驗(yàn)來解決問題，學(xué)會(huì)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(huì)出現(xiàn)新的、值得探究的好問題，或者通過思考使我們對(duì)問題有更深的理解。教師還應(yīng)重視對(duì)學(xué)生課外的指導(dǎo)，不斷積累科學(xué)探究的實(shí)例，在指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的同時(shí)和學(xué)生共同成長(zhǎng)，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(shí)教學(xué)實(shí)踐的積累。（見附錄3）附錄1 學(xué)生論文氣泡運(yùn)動(dòng)速度與試管傾斜角度及氣泡長(zhǎng)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(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們觀察到：在試管翻轉(zhuǎn)的過程中，氣泡運(yùn)動(dòng)時(shí)快時(shí)慢，直到試管穩(wěn)定下來后，氣泡運(yùn)動(dòng)速度才大致穩(wěn)定。我們就想：氣泡運(yùn)動(dòng)是否與試管傾斜角度有關(guān)？于是就我們準(zhǔn)備做實(shí)驗(yàn)。起初，沒有足夠的實(shí)驗(yàn)器材，實(shí)驗(yàn)做的很粗糙，不令人滿意。因此，我們自己動(dòng)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(jì)制作的，十分簡(jiǎn)易:只須準(zhǔn)備一個(gè)量角器，一個(gè)長(zhǎng)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(diǎn)，然后過釘子釘?shù)狞c(diǎn)作平行于木塊的一棱，用于觀察角度；此外，釘子不能松動(dòng)，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(dòng)。另一種工具是用來檢測(cè)桌面是否水平的，用一個(gè)重物系在一根細(xì)線上即可，檢測(cè)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(shí)學(xué)會(huì)的.在做實(shí)驗(yàn)前，我們先用檢測(cè)桌面水平的儀器檢測(cè)桌面是否水平，然后在水平面最好的那張桌子上做實(shí)驗(yàn)。我們?cè)趯?shí)驗(yàn)時(shí)，由兩人計(jì)時(shí)，另外兩人校準(zhǔn)速度。在校準(zhǔn)速度后，讓計(jì)時(shí)者記下氣泡運(yùn)動(dòng)10cm或20cm的時(shí)間，并計(jì)算出其速度。在后來的實(shí)驗(yàn)過程中，我們又注意到氣泡的長(zhǎng)度，于是，我們又改變氣泡長(zhǎng)度，測(cè)量結(jié)果見表1、表2。表1為氣泡長(zhǎng)度為25cm時(shí)，試管傾斜角度變化與運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系；表2為氣泡長(zhǎng)65cm時(shí)試管傾斜角度變化與氣泡運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系。比較兩表可以發(fā)現(xiàn)，氣泡長(zhǎng)度變化與氣泡運(yùn)動(dòng)速度之間的關(guān)系并不十分密切，但單獨(dú)地看每張表，我們可以看出試管傾斜角度的變化與氣泡運(yùn)動(dòng)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(gè)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(shí)驗(yàn)中，我們制作的器材還很粗糙，實(shí)驗(yàn)做的也不十分準(zhǔn)確。我們?cè)谧鰧?shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)了其它問題：如使用不同液體時(shí)氣泡運(yùn)動(dòng)速度會(huì)變化嗎？試管的粗細(xì)與氣泡運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)嗎？等等.我們以后會(huì)做出更精細(xì)的儀器、做出更準(zhǔn)確的試驗(yàn)。在試驗(yàn)中，我們知道了團(tuán)結(jié)協(xié)作的重要性，知道了動(dòng)手動(dòng)腦的好處，加深了對(duì)物理知識(shí)的理解。我相信，我們一定能學(xué)好物理，用好物理。實(shí)驗(yàn)1 氣泡長(zhǎng)25cm時(shí)氣泡運(yùn)動(dòng)速度變化表角度/o102030405060708090速度/ cm/s0.891.502.763.233.273.162.972.251.44實(shí)驗(yàn)2 氣泡長(zhǎng)65cm時(shí)氣泡運(yùn)動(dòng)速度變化表角度/o102030405060708090速度/ cm/s1.181.882.002.873.363.153.283.181.84實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)2兩次實(shí)驗(yàn)圖像比較00.511.522.533.541023456789與豎直夾角(10o)速度(cm/s)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)的屬性后我忽然產(chǎn)生了一個(gè)疑問： 生熟雞蛋的質(zhì)量有差別嗎？我做出了假設(shè)：沒有。因?yàn)槲覍W(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(huì)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(shí)驗(yàn)。我用大小適中的雞蛋做試驗(yàn)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(cè)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(gè)微小的氣孔，蛋中胚胎發(fā)育成長(zhǎng)時(shí)呼吸所需的空氣，就是從這些氣孔進(jìn)去的，當(dāng)你把雞蛋放在水中煮時(shí)，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(shí)驗(yàn)使我體味到物理學(xué)的分布范圍很廣，只有真正的認(rèn)識(shí)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(gè)實(shí)驗(yàn)我又做了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)。一是測(cè)量生雞蛋每隔一段時(shí)間質(zhì)量是否會(huì)減少。我將大小適中的生雞蛋每隔一星期測(cè)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(shí)驗(yàn)說明：生雞蛋仍在做生命運(yùn)動(dòng)，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(shí)賣出，否則時(shí)間越長(zhǎng)，質(zhì)量越小，可是會(huì)影響盈利的。另一實(shí)驗(yàn)是測(cè)量熟雞蛋每隔一段時(shí)間質(zhì)量是否會(huì)減少，我將大小適中的熟雞蛋每隔三天測(cè)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(shí)驗(yàn)說明，熟雞蛋也會(huì)喪失水分,但比其它兩組的實(shí)驗(yàn)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(shí)間有限，這些實(shí)驗(yàn)我還沒有做，但我相信這其中一定還有很大的奧秘。就一個(gè)小小的雞蛋就能引發(fā)出這么多的問題，可見大