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挖掘生活资源 提高科学教学成效

2008-10-15袁亚卿

中学理科·综合版 2008年9期
关键词:警示牌下坡势能

袁亚卿

科学教学需要借助于科学实验、模型、图片等来进行,但也要关注我们的日常生活环境.丰富多彩的生活、纷繁复杂的世界、不断创新的科技为科学教学提供了鲜活的素材,科学(7~9年级)课程标准中指出:科学教材的呈现方式应从学生日常生活中熟悉的事物出发,再回到科学在生活和社会的应用中去.在教学过程中应不失时机地把握我们的生活,提高科学教学成效.

一、创设生活情境,引入课题

在日常的教学活动中,走进课堂的第一个问题将决定一节课的成败.著名特级教师于漪说过:课堂教学中培养、激发学生的兴趣,首先应抓住导课这一环节,一开始就把学生的心牢牢地吸引住,教学导课如同桥梁,联系着旧知和新知;如同序幕,预示着后面的高潮和结局;如同路标,引导着学生的思维方向.在《动能和势能》一课中笔者设置了一个学生非常熟悉的生活情境:高高悬挂着的建筑工地安全警示牌图片上面有禁止抛物、当心落物、当心吊物、必须戴安全帽等说明.请学生仔细阅读图片和文字说明,根据已学知识和日常生活经验,从科学的角度思考为什么要悬挂安全警示牌?从学生的讨论中,归纳出两个重点问题:

问题1:依据平时的观察,高处的物体落到地面时,会对地面产生什么影响?质量大的物体同质量小的物体落到地面时,对地面产生的影响是否一样?(目的是让学生明确可以用物体落地时对地面产生的影响来衡量能量转化的大小.)

问题2:高处的物体具有什么能?物体在下落过程中能的形式会发生怎样的变化?(引出本课的课题.分析解决两个问题也为后面学习“探究重力势能的决定因素”作好铺垫.)

熟悉的生活情境具有内在的情感亲和力,不仅可以激起学生思索和探究的欲望,而且还可以培养学生细心观察生活、积累生活中相关的各种信息和资料的好习惯,有利于拓展科学教学的内容.我们应多创设生活情境,开展教学活动,引导学生关注我们周围的生活世界,用科学的眼光去看待生活,用科学原理去解释生活.

二、利用生活情境,设计探究活动

科学探究的主要目标是使学生领悟科学探究的思想.猜想不是空想,需要有一定的事实或理论作为依据.在“探究重力势能的决定因素”中,笔者紧紧围绕“为什么要悬挂安全警示牌”的生活情境,提出“用什么材料做安全警示牌比较好呢?为什么?”等问题让学生思考、讨论:

生1:质量越大的物体砸到地上,砸出的坑越深.

师:砸出的坑深一定是因为物体质量大吗?

生2:也可能是高度的问题.需要将质量不一样大的两个物体从同一高度落下来……

通过分析学生容易得出决定重力势能大小的两个因素是质量和高度.然而,怎样来设计验证方案?安全警示牌对你的实验设计有什么指导意义?

“安全警示牌”这一生活情境为学生对“重力势能的决定因素”进行猜测提供了一定的事实依据,也为学生提供了探究活动的方案设计模型.这虽然是一个简单的探究活动,但能够很好体现科学探究的特征.活动以“安全警示牌”为设计模型,根据所给器材提出猜想、设计方案、验证假设、得出结论,让学生体会依据生活观察作出科学猜想和进行科学思维的方法.同时,也让学生认识到怎样应用科学知识做好安全防范工作.

三、利用生活经验,巧解疑难情境

在研究“物体的动能跟哪些因素有关?”的活动中,教材利用了斜面上滚下的小球推动木块前进来说明.从斜面同一高度滚下的同一小球是为了获得相同的初速度,从斜面不同高度滚下的小球是为了获得在水平面上不同的初速度,这对初中学生来说,是一个难以理解的问题,需要教师进行解疑.

以骑车下坡为例.学生对骑车下坡的体会比较深刻,特别是男生,都享受过快速下坡的那种刺激,也比试过谁骑车下坡更快一些,那么你有什么办法使自己下坡更快一些呢?先让学生自主讨论,然后根据自己骑车下坡的体验仔细分析下列问题:

问题1:坡度越高,你下来后获得的速度会怎样?(这是为了获得对“同一小球从不同的坡度滚下来,在水平面上获得不同的初速度”的理解.)

问题2:坡度越高,你下来后在水平面上滑行距离会怎样?(获得对“初速度越大,滑行距离越长,即动能越大”的理解.)

问题3:如果让你在后面带一个人或一个较重的物体,下坡时有什么不一样感受?或者说与旁边不带人的那个同学比,有什么差异?学生答:可以使我的速度变大,水平面上滑行的距离更长.(使学生获得“物体质量越大,水平面上获得的初速度越大,物体获得的动能也就越大”的理解.)

杜威的“教学即生活”理论强调了学生的生活经验在教学中的重要性.在教学活动中,用学生生活获得的亲身体验来学习科学知识,给教学内容的抽象性、形式性赋予了现实性,不仅让学生学到了知识,更重要的是让学生学到了通过对生活的观察和思考,获得学习知识的途径和方法.

在本节课中,难以理解的知识点还有:研究摆锤的摆动.摆锤摆动到最高点时,其速度为零;摆到最低点时,速度最大.当从摆锤的摆动过程中来观察,确实难以得出正确的结论.此时应用什么样的生活模型为学生释疑呢?笔者想到了公园里的“秋千”,让学生来谈谈“荡秋千”感觉如何?特别提醒学生要讲清楚,秋千从最高点摆到最低点再摆到最高点时,速度有什么样的变化?

四、让科学回归生活

通过本节课的学习,要让学生的学习成果在生活中有所体现,用学到的知识为自己的生活服务,解决生活中的一些实际问题,解释生活中的一些现象.课本上用撑杆跳高作为“动能和势能相互转化”的应用事例,学完这个事例后,笔者提出了这样一个问题:撑杆跳高的运动员的身体在起跳、上升、跨杆、下降的过程中,体形发生了什么样的变化?为什么?在讨论中发现:大部分学生观察到了运动员体形的变化,但是还不能与所学知识联系起来.其中有个学生提出来:是为了跳得更高.为此笔者引导学生从影响势能大小的因素方面进行了如下讨论:

师:这样的体形变化是不是获得了更大的势能?

生:不是的,势能的大小应与起跑获得的动能有关.(学生应用动能与势能相互转化的知识来解决问题.)

师:运动员的质量是不变的,要具有同样大小的势能高度又应如何改变呢?

生:改变重心,降低重心,提升高度.

师:为什么背越式跳的成绩总是比跨越式跳的成绩好?在同样的条件下,你有什么办法提高你的跳高成绩?

通过对跳高比赛讨论分析,不仅加深了学生对科学知识的巩固和应用,更让学生深刻体会到生活离不开科学,科学服务于生活.有丰富快乐的生活作为科学教学的教材,会让学生对科学产生浓厚的兴趣和强烈的求知欲,使其在科学的道路上不断地探索出新知.

在《动能和势能》的教学中,还有很多值得挖掘的生活素材,如钟表上的发条、水电站等,可以安排学生课后继续探究学习.陶行知先生说过:“没有生活做中心的教育是死教育;没有生活做中心的学校是死学校;没有生活做中心的书本是死书本.”课本为我们指明了教学的导向,生活才是真正的教材.将科学教学植根于丰富的生活,激发学生作为生活主体参与活动的强烈愿望,将教学目标转化为学生这一生活主体的内在需要,探索优化科学教学策略,克服科学教学中只重视课本知识的弊端,促进学生的全面发展.

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