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“互联网+”背景下的初中物理教学构建

2023-03-27张婷婷

新课程·上旬 2023年25期
关键词:模拟实验物理探究

张婷婷

一、案例背景

在信息技术日益发展的今天,传统的教学方法已不能满足学生的需求,借助“互联网+”模式创新物理教学势在必行。网络资源可以丰富教学内容,互联网平台上的模拟实验工具也可以使学生在没有实验条件的情况下进行实验学习。

互联网的广泛应用可以帮助教师进行更有效的教学管理和评估。通过在线测试和反馈系统,教师可以及时了解学生的学习进度和问题,针对性地调整教学策略。总之,在“互联网+”背景下,我们可以通过网络资源、在线交流合作平台和网络教学管理系统有效地构建初中物理教学新模式,提高教学质量,激发学生的学习兴趣。

二、教学目标

1.学生能够理解物质液态和固态之间的转化,掌握熔化和凝固的概念以及晶体和非晶体的区别。同时,学生应了解熔化曲线和凝固曲线的物理含义。

2.学生通过实验探究固体熔化时温度变化的规律,感知状态变化的条件。通过这些活动,学生学习使用图象表示物理量变化的方法。

3.激发学生对自然现象的兴趣,培养他们探索自然现象的热情及对科学知识的尊重和科学精神。

在“互联网+”背景下,这些教学目标不仅涵盖了传统的物理知识和实验技能,还强调了利用网络资源和平台进行交流、合作和探究的重要性,从而使教学更加贴近现代科技发展的趋势。

三、教学重难点

教学的重点在于让学生理解熔化和凝固过程中物质状态的转变,特别是晶体和非晶体在熔化过程中的本质区别。通过实验探究和数据分析,学生应能归纳出不同物质熔化和凝固的规律,并能利用图象法分析物质状态变化的规律。

教学的难点在于引导学生正确理解和描绘固体熔化过程中温度变化的图象。学生需要通过观察实验数据,描绘出固体熔化时的温度变化曲线,并能根据曲线描述晶体和非晶体的熔化和凝固特点。

四、教学方法与策略

1.小组合作学习:学生通过小组合作的方式进行实验探究和数据分析,这种方法能够促进学生之间的交流与合作,提高学生的团队协作能力。利用网络平台,小组成员可以在线讨论实验设计和结果,提高学习效率。

2.演示实验教学:教师通过演示实验向学生展示物质的熔化和凝固过程,展示物理现象,帮助学生更好地理解理论。利用互联网技术,教师可以展示高质量的视频资源,增强教学的生动性和实用性。

3.信息技术教学:结合现代信息技术,如使用教学软件、在线模拟实验等,使教学更具互动性和趣味性。信息技术的运用不仅提高了教学效果,还激发了学生的学习兴趣,使学生能够在虚拟环境中进行实验探究,加深对物理知识的理解。

这些方法与策略的综合运用,不仅可以提高教学效率和质量,还能培养学生的科学思维和实践能力。

五、教学过程

(一)启发式课堂导入

学生进入课堂后,教师开始以互动的方式引入课题:同学们,今天我们将探究一些日常生活中常见的物理现象——熔化和凝固。你们知道铁变成铁水的过程是怎样的吗?

学生说出各自的想法,教师积极鼓励并给予肯定。

随后,教师播放一段精心挑选的视频展示不同物质的熔化和凝固过程。视频中,色彩鲜明的图像和清晰的解说能吸引学生的目光。学生观看时,教师适时暂停视频,提出问题:看,铁在熔化时发生了什么变化?

学生踊跃发言,教师引导他们观察不同阶段的特征,并解释物质状态变化的科学原理。

教师:我们今天的实验会围绕着这些现象展开,你们将通过实际操作更深入地理解这些过程。

通过这样的对话和视频展示,教师成功地激发了学生的好奇心和学习热情,为接下来的实验探究和知识学习奠定了坚实的基础。

(设计意图:这个启发式课堂导入的设计旨在通过视频和师生互动,吸引学生的注意力,激发他们对物理现象的好奇心。视频的直观展示能帮助学生形成对熔化和凝固过程的初步印象,教师的问题能进一步激发学生思考,增强他们对科学探究的兴趣。通过这种方式,教师不仅传达了物理知识,还培养了学生的观察力和思维能力,其符合“互联网+”的教学理念,通过现代技术手段提升教学效果,让学生在互动和探究中深化对物理概念的理解。)

(二)直观演示实验教学

教师:现在我们将通过一种特别的方式——在线虚拟物理实验室来学习熔化和凝固。我们将观察铁的熔化和凝固过程。

学生甲:老师,虚拟实验室是什么?

教师:它是一个模拟真实实验环境的在线平台,可以让我们进行各种物理实验。

教师打开虚拟实验室,选择铁的熔化和凝固实验,屏幕上显示实验界面。

教师:注意屏幕上的铁块,我现在开始加热。

随着温度的升高,虚拟铁块开始逐渐融化。

学生甲:老师,铁块变成液体了。

教师:现在我开始冷却铁块。

学生观察铁块逐渐凝固。

教师:现在你们看到铁块重新变成固态,说明了什么?

學生乙:老师,铁的熔化和凝固过程是相互可逆的。

教师:对的。这次我们通过虚拟实验室观察到了铁的熔化和凝固过程,加深了对物质状态变化的理解。

(设计意图:在线虚拟实验室能使学生观察并理解物质状态变化的过程。通过师生互动,学生被鼓励积极参与观察和思考,从而更好地理解铁的熔化和凝固过程。虚拟实验室作为一种现代教学工具,不仅提高了课堂互动性,还使复杂的物理现象变得生动和易于理解,这样的教学设计有助于提升学生的学习兴趣,加强他们对物理概念的理解,从而实现教学目标。)

(三)小组合作实验探究

教师:同学们,现在我们将进行蜡烛的熔化实验。

学生甲:老师,我们怎么开始实验?

教师:首先,将蜡烛放入试管中,然后用酒精灯加热烧杯中的水,观察蜡烛如何熔化。

学生乙开始加热水,蜡烛逐渐熔化。

学生乙:老师,蜡烛开始熔化了,我们需要记录什么吗?

教师:记录下蜡烛开始熔化的时间和温度,注意安全,不要让酒精灯太靠近自己。

学生丙:老师,蜡烛完全熔化后,我们接下来做什么?

教师:现在关闭酒精灯,让水自然冷却,观察蜡烛凝固的过程。

学生观察并记录数据,教师巡视指导。

教师:各组准备好了吗?现在我们分享实验结果。甲组,你们先来。

学生甲:我们记录了蜡烛熔化和凝固的时间和温度,发现熔化后温度保持恒定。

教师:很好,这说明了什么?

学生乙:说明熔化是一个吸热过程,而温度保持恒定是因为热量只是用于改变物质的状态。

教师:非常准确。其他组有什么发现吗?

学生丙:我们发现在凝固过程中温度在逐渐降低。

教师:对,这个实验帮助我们更好地理解了物质状态变化的科学原理。你们还有其他问题或发现吗?

学生讨论他们的观察结果,教师根据学生的回答进行点评,并进一步解释相关的物理概念。

教师:今天的实验让我们直观地了解了熔化和凝固的过程。通过小组合作,你们不仅学会了实验操作,还学会了如何分析和讨论科学现象,这是非常宝贵的学习经验。

(设计意图:这个实验探究环节旨在通过实际操作和小组合作,让学生深入理解蜡烛的熔化和凝固过程。学生通过记录实验数据,加深对物理概念的理解,教师的角色是引导和协助,确保学生正确进行实验并理解实验的科学原理。这种方法不仅增强了学生的实验操作能力,还培养了他们的团队合作精神。)

(四)信息技术辅助的探究学习

教师:为了更深入地理解熔化和凝固现象,我们将利用互联网来进行科学探究。首先,请大家打开我们的在线学习平台。在这里,你们可以找到关于熔化和凝固的互动教学视频和模拟实验。请先观看视频,了解基本概念。

学生甲:视频里提到的晶体结构是怎样的?

教师:很好的问题。我们用这个三维模型软件来观察晶体的结构。看,这是晶体内部的原子排列。

学生观察三维模型,教师解释晶体和非晶体的区别。

教师:现在,请大家使用这个模拟实验软件,自己做一个熔化和凝固的实验。

学生乙:老师,我在模拟实验中改变了加热速率,发现了不同的现象。

教师:很好,这表明实验条件对结果有影响。你们还发现了什么?

学生丙:我注意到凝固过程中温度变化也很重要。

教师:是的,温度是熔化和凝固过程中的关键因素。通过这些模拟实验,你们可以更深入地理解这些现象。

教师继续引导学生探究和讨论,鼓励他们利用网络资源深化理解。

学生乙:老师,我在网络平台上找到了不同物质熔点的资料,这对我们理解熔化过程很有帮助。

教师:非常好,通过这些资料,你们不仅学习了物质的性质,还开阔了视野,这正是我们利用信息技术辅助教学的目的。

通过互动和探究,学生深化了对物理现象的理解,同时也体验了现代科技在教育中的重要作用。教师总结了学习活动,强调了科学探究和团队合作的重要性。

(设计意图:通过互动视频、三维模型展示和模拟实验软件,学生能够直观地观察和体验物理过程,从而更深入地理解物质状态变化的原理,这种教学方法鼓励学生主动探究和讨论,提高了学習效率和兴趣。)

六、教学反思

在“熔化和凝固”的教学中,我尝试结合传统教学与现代信息技术,旨在提供更加互动和现代化的学习环境。通过使用虚拟物理实验室和互联网资源,学生得以直观地观察和模拟物理现象,这样的视觉呈现大大提升了学生对复杂科学概念的理解。小组合作实验的引入旨在促进学生间的交流与合作,加强他们的团队协作和实际操作能力。我在课堂上也强调了师生互动,通过提问和讨论,鼓励学生深入思考和积极参与。

通过这种教学方式,我观察到几个显著的优势。首先,利用现代技术手段能使抽象的物理概念更加生动和易于理解。学生能够通过模拟实验更好地掌握复杂的科学过程。其次,小组合作实验增强了学生的实际操作能力和团队合作精神,这种方法鼓励学生分享想法,共同解决问题,从而增强了学生间的互动和沟通能力。最后,师生互动增强了学生的批判性思维和自我表达能力,这对培养学生的综合素质至关重要。

尽管教学效果总体上是好的,但也存在一些不足之处。首先,部分学生过于依赖技术工具,缺乏深入探究科学原理的动力。其次,小组合作中个别学生参与度不高,教师需要创新设计方式,以确保每位学生都能积极参与。最后,平衡传统教学与现代技术的使用仍是一个挑战,教师需要在未来的教学中寻找更有效的方法,以确保两者之间的有效结合,帮助学生全面发展。

(作者单位:江苏省扬州市邗江区方巷中学)

编辑:李琴芳

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