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从生活走向物理 从物理走向社会

2018-05-14朱红

初中生世界·初中教学研究 2018年5期
关键词:小瓶玻璃管水柱

朱红

《全日制义务教育物理课程标准(2011年版)》中提出了“从生活走向物理,从物理走向社会”的课程理念。如何在物理教学中落实该理念呢?本文以苏科版《物理》八年级上册“温度计”教学实践为例,简要谈谈具体做法。

一、教学实践

片段1:创设情境,置疑激趣。

师:同学们好!请观察一幅图片(多媒体课件展示图1),这是日常生活中用水壶烧开水时的情景,针对这一生活现象,你最想知道哪些物理知识?

生1:我想知道壶嘴喷出的白气是怎样形成的?

生2:我想知道为什么靠近壶嘴的地方白气较多,而远离壶嘴的地方白气较少?

……

师:同学们对生活观察得很仔细,提出了许多有价值的物理问题。其实这些问题都与温度有关,要想弄明白这些问题,就必须要学习今天这节课的知识。

评析:上课伊始,在学生面前展示一个熟悉的生活场景,给学生带来了亲切感和美的感受,从而激发学生对生活的热爱和学习物理知识的欲望。

片段2:联系生活,学习温度。

师:温度计是测量物体温度的工具,谁能说出实际生活中的一个具体的温度值?(学生纷纷举手。)

生3:洗澡水的温度约为42℃。

师:请你将这个温度值写在黑板上,好吗? (学生上台板书:42℃。)

师:“42”是温度的数值,那么“℃”是什么,怎么读?

生4:是温度的单位,读作“摄氏度”。

师:接下来我们来学习“摄氏度”这个单位是怎样规定的。(安排学生阅读课本第30页“信息快递”的内容,自学有关摄氏温标的知识。多媒体课件展示:据气象预报,今天青岛的最低气温是-10℃。)

师:你知道这个温度值应该怎样读吗?

生5:零下十摄氏度。

师:非常好,也可以读作“负十摄氏度”。

评析:让学生从生活中熟悉的温度值入手,学习摄氏温度的读法、写法和规定,体现了“从生活走向物理”,而不是“从理论走向物理”的教学理念。

师:下面我们来了解一下生活中的一些常见温度。(用多媒体课件展示图2,要求学生完成图中空格。学生思考,相互讨论约2min后发言。)

[①健康成年人的温度约为 ℃;

② 的温度约为-17℃;

③让人感觉到温暖舒适的室温约为 ℃;]

图2

生6:根据生活常识,健康成年人的体温约37℃;让人感觉温暖舒适的室温约为23℃。

生7:冰箱的显示屏上的数字会显示冰箱内的温度,我家冰箱冷冻室的温度约为-17℃。

师:你们对日常生活观察得非常仔细,有谁知道我国冬季最低气温是多少?(没有学生能回答。)

师:看来目前没有同学知道这个温度值,课后请每个小组上网查询一下。

评析:在温度的教学中,从生活中常见温度值入手,让学生估算温度,同时可渗透低碳节能的意识,并让学生课后进行调查研究,符合新课程所倡导的“从物理走向社会”的理念。在信息化时代,收集、处理信息的能力是一种重要能力,学生学习的过程,也是信息搜集、处理的过程,这种能力不能只通过课堂来培养。物理教学要充分利用社会性的教育资源,鼓励学生在教师引领下进行有目的的社会调查,这是一种较为理想的学习方式。

片段3:自制仪器,培养能力。

师:谁能告诉我目前教室里的气温大约是多少? (学生讨论。)

生8:大约是25℃。

生9:大约是23℃。

……

师:你是如何知道的?

生8:我凭感觉和生活经验判断。

师:在日常生活中,我们常常凭感觉和经验来判断温度的高低,但是这种方法一定可靠吗?现在老师为每个小组准备了3个相同的烧杯,分别装有等量的冷水、温水和热水,请大家先把两手同时放入冷水和热水约两分钟,然后再把两手同时放入温水中,体验一下两手对温水温度的感觉相同吗?从中你可以悟出什么道理?(学生实验、交流、讨论。)

生10:我两手对温水的感觉不相同,這说明人的感觉有时并不十分可靠。

师:由于人的感觉有时可靠,有时不可靠,要想准确地判断温度的高低,就要使用专门测量温度的工具——温度计。

师:温度计是常见的一种测量工具。(教师展示各种温度计。)今天我们就来尝试自制一个温度计。材料是一个装满红色水的小瓶,瓶口有橡皮塞,橡皮塞中插有一支细玻璃管(如图3),你如何利用这个小瓶证实热水的温度比冷水温度高呢?请同学们动手试一试。

生11:将小瓶依次放入冷水中和热水中相同时间,我们组发现玻璃管中的水柱上升了。也就是说,通过玻璃管中的水柱上升就能判断小瓶所处的水温变高。

师:为什么呢?

生12:水有热胀冷缩的性质,所以小瓶中的水温升高,水发生体积膨胀,水柱就上升了。

师:有哪些小组的实验结果与这个相同?(几乎所有小组都表示实验结果与之相同。)

师:这种自制温度计虽然能比较出温度的高低,但不能测出具体的温度值,我们能不能对这种小瓶温度计加以改进,让它可以测出物体具体的温度呢?请大家充分讨论一下,提出解决这一问题的思路。(学生分组讨论片刻。)

生13:我们小组经过讨论,认为可以借鉴摄氏温标的制定方法,先把小瓶浸没到冰水混合物中,当玻璃管内水柱稳定时,在玻璃管内水柱上表面对应的位置刻上“0”;同理再把小瓶浸没到沸水中,用同样的方法刻上“100”。接下来在“0”和“100”之间均匀分成100等份,每一份就是1℃;如果均匀分成50等份,每一份就是2℃。(学生根据设计思路自制温度计,实验过程略。)

评析:在学生亲自动手实验,获取亲身体验和感性认识的基础上,教师启发学生用所学知识自制物理仪器,体现了“从物理走向社会”的理念。鼓励学生积极动手、动脑,使学生保持了对物理的好奇和对科学的探索兴趣,在学习过程中学生有极大的满足感及兴奋感。

片段4:交流评估,升华提高。

师:我们刚才自制的温度计所测的温度有没有最大值呢?

生(众):有。

生14(补充):因为玻璃管上的刻度最多只能刻到其最上端。

师:所以任何仪器都有一个最大测量值,同样道理,也都有一个最小测量值,我们把测量工具的测量范围叫作量程。

师:接下来我们思考这样一个问题:能不能对自制温度计进行改进,以便于我们更方便地使用它?请每个小组的同学进行讨论,展示自己最好的改进方法,看哪个小组的设计思路最好、最实用。(学生热烈讨论,畅所欲言。)

评析:在此过程中,学生发挥自己的想象力提出改进意见,改变了传统教学中教师片面灌输的局面,激发了学生的主动性、创造性,体现了合作精神,提高了教学效率。

生15:可以把小瓶中的水换成热胀冷缩幅度更大的液体,如酒精,这样可以使玻璃管内的水柱高度变化更明显。

生16:我们组认为应该选用内径更细的玻璃管,同样可以使玻璃管内的水柱高度变化更明显。

……

师:同学们的改进思路非常有创意,但是如果把玻璃管的内径做得过细的话,又出现了新的问题,有没有哪个同学考虑到了?(全班无人能回答这个问题。)

师:(进一步启发。) 玻璃管的内径过细的话,使用这种温度计时玻璃管就会容易折断,你认为应该怎样解决这一不足?

生17:我建议把玻璃管的内径做细的同时,把玻璃管的壁做得厚些。

生18:我建议细玻璃管表面套一个透明塑料套子,就可以有效克服玻璃管易折断的缺点。

……

师:太棒了,刚才同学们的设计思路都很有道理。对于这个小瓶温度计,为了避免空气的影响,将玻璃管的上端开口封住,效果会不会更好呢?请同学们课后再进行进一步研究。

师:每个小组的桌子上都放有一支实验室标准温度计,请先仔细阅读这种温度计的使用说明书,再用标准温度计测量桌上的温水温度,然后想一想,使用这种温度计时注意事项能简要归纳成哪几条?先小组讨论,再全班交流。

评析:让学生享受设计成功的喜悦,同时发现设计上的不足。教师不包办,相信学生,给他们足够的时间和机会充分发现问题、探究问题、解决问题,有利于培养学生的实践能力和创新意识,将发展学生的核心素养落实到日常教学活动中。

二、感悟反思

温度计是初中学生接触到的第一种物理测量仪器,也是生活中常见的测量工具,学生很熟悉。但是对于常用液体温度计的工作原理和使用方法,學生理解不深。根据 “从生活走向物理,从物理走向社会”的课程理念,笔者精心设计教学方案,将生活、物理、社会有机结合,让学生感受到学习物理不枯燥乏味,从而提高教学效率。

物理教学中,教师要善于营造一种轻松、和谐的学习氛围,让学生感受物理与实际生活的联系,增进学生对大自然的情感。鼓励学生动手、动脑学物理,强调在“做”中学知识,善于引领学生在问题解决过程中对知识进行吸收、升华。学生从中领悟科学方法,掌握科学知识,不断树立科学创新精神。在学生学习遇到困难时,教师要及时进行点拨和帮助,使学生能更多地体验到成功的乐趣,尽量避免因多次失败而产生消极心理。

教师要注重创设便于激发学生探究兴趣的情境,巧妙设计多样化的探究活动。在活动中,教师应注重培养学生的探究意识,不断提高学生的探究能力,并充分利用小组合作的学习方式,为学生构建一个自主、合作、交流、反思的学习平台,让学生完成知识的主动建构。在探究过程中,让学生充分体验科学研究的艰辛,从而不断发现自我、更新自我、完善自我,为学生的可持续发展奠定良好的基础。

(作者单位:江苏省江阴市暨阳中学)

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