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实验一定要在实验室进行吗?
作者:罗国忠 文章来源:中国物理课程网 点击数: 更新时间:2006-12-18 22:13:11 | 【字体:

在传统的物理教学中,学生实验课非要到实验室去上不可。因为怕损坏仪器、弄丢仪器,怕实验操作不严谨……新课程强调注重学生自主探究,关注学生的情感体验,强调“从生活走向物理”,教学中要让学生对物理有亲切感,觉得物理就在身边。因此,某些实验不一定到实验室做,可以到教室做、在家里做、在室外做……器材的选取也不一定非用实验室里的器材不可,提倡用身边的物品做实验,让学生真正感受到“物理就在身边,就在我们的生活中”。

案例54:凸透镜成像

教室里,在学生桌上已准备好了光具座等器材。

铃响了,学生一齐看着老师。老师显得很轻松,对着学生笑,表情自然、亲切。

师:我们生活在一个光的世界之中,可以用哪些词来描绘它呢?

学生沉默,老师很是沉得住气,仍笑着对学生说:你们不知道吗?

终于有位学生小声说:五彩缤纷。

师:只有五彩缤纷吗!(疑问语调)

下面的学生似乎胆子大了一些,有学生开始插嘴。

神奇、美、多姿多彩、明亮……

师:你们说的很好。古代的人用望远镜眺望较远的东西,把远景拉到了眼前;而如何将看到的景象定格、永远的留住呢?19世纪发明的照相机,就可以记录瞬间,让你想看多久都可以,而用显微镜则可以让我们看清微小世界的本来面目。以上的例子看起来好像不相联系,但是他们都用到了放大镜(教师举起一个凸透镜)。同学们,请你们摸一摸桌上的放大镜,体会一下有什么感觉。(学生动手做)。

师:谁来告诉我你的感觉?

过了一会,有位学生站起来答:镜子中间厚,边缘薄。

师:这样的镜子叫凸透镜。

板书:一、凸透镜

1、定义:(教师说过后,不写)

教师拿起一个点光源式小手电筒向黑板照,问:观察看到了什么?

生:黄色的光,光是散开的。

师:有谁愿意配合我做实验,(学生迟疑,教师鼓动),一位学生上来,学生拿着手电筒,让光垂直照向黑板,教师将凸透镜放在镜子与黑板之间,前后移动,观察黑板上的光点是否是最亮的,最小的。教师说明这一点叫焦点,而焦点到镜子中心的距离叫焦距。

接着让两位学生配合,一起实验:寻找焦点、焦距。教师在一边观察。学生没有得出结果。教师请下面的学生说说原因。

(教师没有单纯的直接给出焦点、焦距的定义,而是设计了如上的实验探究过程,学生参与,通过观察,自然地导入了焦点、焦距的概念,学生的印象深刻,而实验的设计在取材上也较容易)

学生1:电筒离镜子太近。

学生2:镜子离黑板太近。

学生再次实验,终于找到了最小最亮的点。教师用另一个镜子替换原来的,问:黑板上还是不是最小最亮的点?

学生:不是。

师:那怎样才能获得?学生边讨论、边实验,改变电筒到镜子、黑板到镜子的距离,得到最小最亮的点。

师:不同的镜子的焦距不一样,为此实验前应寻找焦点、焦距。

(此时重新安排学生配合实验,一方面加深印象,同时加以拓展,使学生认识到不同凸透镜其焦距的不同。到此,第一标题的内容教学目标完成)

板书:2、几个物理名词

焦点

焦距(镜子的特性)

师:1、若不是平行光,则光经过镜子时会怎样?

2、镜子怎样利用光的折射形成像和光斑的?(家庭作业)

师:请同学们利用放大镜(叫它缩小镜行吗?),看课本上的“物理”两个字,看到什么?

学生1:放大的字。

学生2:倒立,缩小的字(离的较远时)

师:为什么既有放大的,也有缩小的像呢?有谁能告诉我。

生:因为物体与镜子的距离不同。

教师将蜡烛点燃,请学生配合

黑板——镜子——蜡烛(实验)

做出四种情况(缩小、放大、等大的,正立的放大的像)

师:成像是否有规律,哪些是影响成像的主要因素?

生:像距,物距(教师说明)

两位学生配合实验,(同上),教师切换镜子,对比。引导学生,探究镜子成像与什么因素有关?

学生:焦距(教师说明)

板书:3、物距

       像距

归纳:影响镜子成像的因素(焦距,物距,像距)

问:怎样研究?

生:实验。

1:改变物距、像距——(下课时间到)

师:具体怎样做?

2:物与像同侧……

教师请学生重复(教师二簧,老师就像一位演员)正立的像

倒立的像(不同的学生方法不同,研究的目的不同)

师:(小结)这节课的目的,……

 

简评:这节课体现了“从生活走向物理,注重科学探究”的新课程理念,强调过程与方法,重视学生的情感。教师在实验的设计上有其独到的地方,首先是把实验安排在教室做;其次是取材,以手电筒为光源,用黑板作光屏……再次是让学生参与实验,通过观察,自然的导入了焦点、焦距的概念,学生的印象深刻,真切的感受到物理实验似乎不一定非要在物理实验室中完成。这堂课还贵在课堂气氛和谐,让学生感到教师是亲切的,这有利于组织好课堂教学,有利于调动学生的积极性、主动性,正所谓“亲其师、信其道”。

案例55:长度与时间的测量

这是一群很纯,但也很“土”的学生—典型的山里孩子,多数很木讷,不擅言辞,说话则满口山区特色的普通话,上课时习惯于静静地听,悄悄地记笔记,提问时往往低下头,似乎怕老师发现。上本节课之前,我已为他们上了几节课,并一直在努用笑容和赞美营造一种轻松的气氛,同学们的胆子似乎渐渐地大了起来,终于有了好几位敢于举手且大声发言的人,多数同学也敢于在下面附和着回答问题了。

    按照教材的思路,本节课主要是以学生阅读、教师指导、学生实践等方式进行教学。我在备课时,希望本节课能上出一些特色,于是在编排上作了一些尝试,想通过学生间测量实践的矛盾冲突,由学生自己来思考出一些原本应由我讲出的东西。鉴于学生前阶段的表现,自己心里其实也没底,于是就带着一种惴惴不安的心情开始了我的教学。

    师:同学们好!上一节课我们讨论知道,我们的世界是一个运动的世界。学校的运动会是同学们展示运动的舞台,长跑、短跑是运动会上最激动人心的项目。请问:运动会上,裁判员是依据什么来评判运动员跑步快慢的?

    生:(大声、齐声)跑步时间。(让我吃了一惊,第一感觉问题提得太""了。)

    师:只要知道跑步时间就可以评判各项目跑步快慢吗?

生:还要知道距离。(这次回答的人少一些。)

师:裁判员是怎样知道距离和跑步时间的?

  生:测的(量出来的、事先测好的)。(合上了我的第一步设想了,但有些回答有点不妥,如"事先测好的"不适用于时间的测量。我没有立即指出来,有了好的开始,不能打击他们的积极性。)
   
师:同学们回答的很好。在人类的生活、生产和科研中,经常要进行长度和时间的测量。探究物体的运动规律也得进行长度和时间的测量。你们会进行测量吗?

生:(大声)会!(心中暗笑,这句回答得倒是干脆。下个套子再试试。)

师:很好。下面老师想请两个组各派一名代表帮我测量一下教室的长度,另两个组各派一名代表帮我测量一下教室的宽度。同学们也可以毛遂自荐。代表可以与本组同学聚在一起商量好测量办法,如代表一个人无法完成测量任务,本组同学可以帮忙。商量时要小声点,别给其他组同学听到。(下了个套子:没给器材;故意让各组小声商议,刺激好胜心理,调动积极性。)

各小组短暂商量后,开始了他们的测量。测量过程大约经历了三分钟。

师:请各组依次介绍你们组的测量情况。要介绍你测量的是长度还是宽度,你们的做法以及测量结果。

1:我们测的是教室长度。我们的做法是:先用尺量出凳子的长度,再把凳子作为尺去量教室长度。我们测出教室的长度为10.5米。(有意思的是,该组一开始是准备直接用凳子测量,移了两次凳子后,那位主测的同学不知怎么想起讲台里的大三角尺,于是跑上来,当着我的面拿走了它。)

 2:我们测的是教室长度。我觉得不需要测凳子长度,直接用凳子测长度就可以了,因为凳子的长度是知道的。我测得教室的长度是10

3:我们测的是教室宽度。我用的是跨步的做法,共跨了6步,所以我觉得宽度是6米。

 4:我也是测教室宽度。我先伸直两臂,让同组同学估计一下长度,然后比一比看教室相当于我手臂长的几倍。

师:四组同学的做法各不相同,说明同学们很善于动脑筋。四种测量方法中,有没有哪些不够妥当?为什么?哪些方法比较好?好在哪里?请同学们想一想,把你的想法与周围同学交流,再把你们的交流看法告诉大家。

 1:我觉得我们组(第一组)做得比较好。因为我们用到了尺。用尺测比较准。

2:我也觉得第一组方法好。因为它们先用尺测了凳子的长度,这样就比较准。第二组直接用凳子测,凳子的长度不完全一样,所以测得不准。另外我觉得第三组做法不好,跨步每步跨得不一定是一样的,我们组伸直两手的做法就比他们好。(有趣!没忘了"胳臂肘往里拐"。)

 3:(第二组学生)他讲得不对!(看来有点急了。)我们凳子长度是知道的,是1,钱老师(数学老师)上次不是告诉我们了吗?

2:长度本来就不一样,不信你自己比一比(看来也急了)。

4:(第二组学生)老师说他测过的,就是1米。

第一组、第四组都有学生举手或嘴里直接就喊出来,声援2同学。我微笑着制止了他们。

师:大家先不要争论凳子长度。第二组同学,前面几位同学基本上都认为第一组测得比较准,你们有没有同样的看法?

3:我觉得我们组与他们的一样准。因为他们用尺是为了测凳子的长,而我们早就知道凳子的长了。

师:如果老师没有告诉你们凳子的长度呢?你会怎么做?

3:那我就也先用尺测凳子的长。

师:看来,同学们比较相信尺。尺是同学们平常最常用的测量长度的工具。大家为什么觉得用尺测得比较准呢?请把你们的尺拿出来观察比较。

 生:因为上面有刻线(标了数字、有度数、标了刻度、线画得比较准等)。

师:同学们观察的很仔细。其实,除了尺之外,很多工具上都标了刻度线和数字,如,手表上、寒暑表上。这样做的目的是什么?刻线和数字表示的是什么意思呢?请同学们打开课本,读一读“测量单位”一段内容,与身边的同学相互交流看法。学生进行短暂的阅读和交流。

师:尺上的刻度线起什么作用?

生:对比(测量)的标准。

师:想一想四组的测量方法,你认为第一、二两组之间,第三、四两组之间测量数值为什么不同?

生:他们没有统一的测量标准。(也有同学说是因为方法不一样。)

后面的教学中,我几乎没有参与。特别是单位换算,考虑到学生在小学对单位换算就有一定的基础,而且现行数学教材已经把科学记数法收录进了七年级教材,我只是出了几个单位换算的练习,由学生上讲台来介绍换算方法,感觉比以往任何一次同内容教学都轻松,学生对学生讲解,更容易听得懂。在学生代替我当老师时,还出现了一个小插曲:一位同学在讲解3.72mm=_____nm中怎样找出“mm”和“nm”的换算关系时,底下另一位同学想的方法与他的不同,于是急得不断打断讲解,讲解的同学则不断地阻止底下那位同学发表意见。结果,别的同学想了一个主意,让他们两个同时在黑板上简要地把过程写出来,这才解决了“冲突”,写出来一看,方法果然不一样,一个用的是等量代换,一个用的是比例法。

课后,我找了几位同学与他们交流对近阶段所上物理课的看法,针对以前他们怕说话的问题,他们的说法惊人地一致:“非不想也,乃不敢也!”他们其实很想能有机会在课堂上展示自己,但面对老师严肃的面孔及“一字不差”的标准答案,他(她)们实在没有站出来的勇气。

     简评:这节实验课并没有在实验室进行,而是让学生在教室里以灵活的方式,感受各种测量工具,测量各种物体的长度。教师通过与学生平等交流,让学生间面对面的直接交流,锻炼了学生的胆识、激发了学生的自主思维、培养了学生的参与意识。

案例56:检修家庭电路

1.场地准备:活动前与学校附近楼房的住户联系好场地及时间,该楼房的家用电器较齐全、房间较多。教师先行检查,在课前通过与住户协商后经过简单改造达到下列要求:(1)进户保险丝用铜丝;(2)有几个灯的开关控制零线;(3)三孔插座未接地线;(4)有电线破损现象;(5)移动插座为1998年前生产的不合标准的插座。

2.器材准备:测电笔8支,起子8支,不同规格的保险丝、铝线,合格的墙插和移动插座,电工刀等。

3.宣布活动内容:通过下列提问明确安全用电常识:(1)保险丝的作用是什么?(2)冰箱外壳为什么要接地?是如何接地的?(3)电炉丝为什么会发热?(4)低压电路触电的原因是什么?(5)测电笔怎样使用?

教师要求同学们开动脑筋,根据安全用电知识,发现并解决家庭中的不安全现象。

4.活动组织安排:全班同学按能力、性格搭配分成4组,确定组长,每组分发2支起子和2支测电笔。

5.活动过程安排:进入场地,12组楼下,34组楼上,各组检测2~3个房间的电路和电器(包括插头、插座、开关、导线等)是否存在不安全现象,做好记录。完成后,各组互相交换纪录,直到整个电路都检测完。然后,全班集中总结,提出解决办法,在教师的指导下纠正发现的错误。

6.学生活动:各小组长带领本组进入相关房间开始检测,教师巡视,加以指导,以防止损坏财产或出现不安全事故。

7.检测总结:各组交换检测结束后,汇报不安全现象。一般学生可发现下列情况:(1)总开关中用铜丝代替保险丝;(2)电冰箱和洗衣机插头用户把三相变成二相,相应三相插座中地线未接地;(3)楼上两个房间电灯开关控制零线;(4)阳台上有一截电线破了皮。

教师补充插座方面的知识:让同学们去摸一摸厨房中正在烧开水的电炉接的墙插座,结果热得烫手,引导出那是因为该插座不合乎标准,接触电阻过大的缘故。介绍1998年京山华联的大火就是由此引起的。再让同学们看一看接电视机的移动插座与教师手中的宽插座有什么不同,使同学们知道窄插座可以一头插在孔中,一头插在外面,存在不安全因素,而宽插座则是按新标准生产的可放心使用的安全产品,同学们在家里对插座可不能轻视。

8.讨论出解决方案:(1)更换合适的保险丝;(2)三相插座地线可接在自来水管上;(3)楼上电灯开关接到火线上;(4)更换破皮导线;(5)更换不合格插座。

9.实际操作解决问题:强调先断开总开关后,再去完成,全部检查后再合上开关。

10.教师验收操作是否准确无误。

11.活动总结:(1)表扬在活动中表现出色的小组和个人;(2)课后写出本次活动的体会。

简评:这是一次典型的实践活动课,既不在实验室也不在教室,而是在居民房中进行。通过本次活动,学生深入生活,接触实际,既巩固了所学的知识,又拓展了学生的知识面,使学生深刻体会到知识来源于实际,服务于实际,物理就在我们身边。

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