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文檔簡介

1、 本 科 畢 業(yè) 論 文(設 計)題目(中文) 初中物理實驗教學案例設計與分析 (英文)Junior high school physics experiment teaching design and analysis of case 學 院 年級專業(yè) 學生姓名 學 號 指導教師 誠信聲明本人鄭重聲明:所呈交的畢業(yè)論文(設計),題目 初中物理實驗教學案例分析與設計 是本人在指導教師的指導下,進行研究工作所取得的成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體,均已在文中以明確方式注明。除此之外,本論文(設計)不包含任何其他個人或集體已經發(fā)表或撰寫過的作品成果。本人完全意識到本聲明應承擔的法律責任。

2、目 錄上海師范大學本科畢業(yè)論文(設計)誠信聲明 I上海師范大學本科畢業(yè)論文(設計)選題登記表II上海師范大學本科畢業(yè)論文(設計)指導記錄表中文摘要及關鍵詞 英文摘要及關鍵詞 一引言1二教學設計簡介32.1教學設計概論32.2 教學設計的發(fā)展歷史和未來的趨勢32.3中學物理教學的基本模式42.3.1物理概念教學設計42.3.2物理規(guī)律教學設計82.3.3物理實驗教學設計93. 物理實驗教學的案例設計與研究 103.1.1力學部分 慣性113.1.2熱學部分 比熱容123.1.3電學部分 影響電阻的因素133.1.4光學部分 光的折射14參考文獻 15摘要物理是以實驗為基礎的自然科學。實驗能直觀地

3、反映出一些物理現象和規(guī)律,在物理教學的各個基本模式中,無論是物理的概念教學,規(guī)律教學還是實驗教學或多或少地涉及到一些演示實驗,甚至是學生實驗,可見實驗是物理教學過程中不可缺少的一部分。本文主要研究的物理教學模式中的實驗教學。通過對國內外的物理實驗教學的改革和發(fā)展現狀的了解研究,和目前物理實驗教學案例的分析,吸取它們先進的物理教學的理念和方法,并將學習研究和的成果和感想應用自己的教學案例設計中去。自己實驗教學案例要根據目前二期課改的理念和要求,以學生為主體,教師為指導的理念進行設計。在物理課堂教學過程當中,以教師的演示實驗或者學生動手實驗為主,演示實驗通過自己制作的一些簡易實驗儀器模擬一些生活中

4、的物理現象,引起學生的興趣,激發(fā)學生的學習動力。學生實驗通過學生自己設計實驗,動手完成實驗,搜集實驗的數據,分析數據并得出實驗結論。在學生實驗教學的過程當中,培養(yǎng)學生的動手能力,科學方法,觀察和分析能力。關鍵詞: 初中 物理實驗 教學設計Abstract Physics is based on the experiment of natural science. Experiment can intuitively reflect some physical phenomena and laws, in physics teaching of the basic mode, regardles

5、s of whether they are physical concept teaching, rule teaching and experimental teaching more or less involve some demonstration experiment, and even students experiment, experiment is an indispensable part of physical teaching process. This paper mainly studies the physics teaching mode of experime

6、nt teaching. Based on the physics experiment teaching reform and development at home and abroad to understand the status quo of the research, case study and the current physical experiment teaching, learn their advanced ideas and methods of physics teaching, and application of learning research and

7、achievements and thoughts to themselves to the teaching case design. His second case according to the current experimental teaching curriculum idea and requirements, take the student as the main body, teacher as a guiding idea for design. In physics classroom teaching process is given priority to wi

8、th experimental demonstration of the teacher or students' experiment, the experimental demonstration through some simple experimental apparatus simulating make some physical phenomena in the life, the interest of students, stimulate students' learning motivation. Students to complete experim

9、ent by students themselves design experiment, experiment, collecting the experimental data and analysis data and the experimental conclusions. In the process of experiment teaching, raises student's beginning ability, scientific method, observation and analysis ability.Keywords: Junior middle sc

10、hool physics experiment The teaching design1 引言 物理是以實驗為基礎的自然科學。實驗能直觀地反映出一些物理現象和規(guī)律,所以實驗是物理教學過程中不可缺少的一部分。實驗不僅可以深化學生對物理現象,規(guī)律的了解和理解,還可以培養(yǎng)他們的觀察能力,思維能力,動手操作能力;并且在小組實驗的過程中相互合作,互幫互助。這也符合二期課改的課改理念:以學生為主體,教師為主導。在學習物理的過程中,體驗科學的過程至少與科學知識的掌握具有同等的重要性。實驗教學可以給學生創(chuàng)造其所需的機會發(fā)展他們的科學理解和探究能力。學生通過自己設計實驗,進行試驗,通過分析,綜合,推理,歸納出事

11、物的本質和規(guī)律,培養(yǎng)學生正確地研究物理學習和探究的科學方法。在國外,近些年來,中學物理探索性實驗的開發(fā)研究發(fā)展迅速,西方發(fā)達國家如美國,英國等注重應用現代的實驗手段進行物理實驗研究,然而趣味的物理實驗也是重要的方向之一,在我國僅僅是一些沿海發(fā)達城市具有有限的實驗設備。國外的物理教學改革采用形式多樣的課程設置,重視學生對知識的理解,重視物理實驗與社會實際的聯(lián)系及與現代科學的結合,努力提升學生對實際問題正確地判斷和理解能力,采用目標教學,探究教學,行為引導教學等多種方法1。其基本特征就是以實驗為基礎展開整個教學過程,在這一過程中如何通過實驗培養(yǎng)學生的探究和創(chuàng)造能力是教學改革的重要探索課題。英國課程

12、標準規(guī)定了科學研究和實驗應該交給學生的內容,即實驗的設計,獲取證據,分析證據得出實驗結論,考慮實驗證據的有效性,考慮改進試驗的方法等。英國重視多樣化的科學實踐活動,注重讓學生自主地構建知識,物理課上大部分時間都是學生動手實驗或者觀察老師的演示實驗,學生自己從實驗室兩旁的儀器架上選取實驗儀器,自己動手安裝,自己設計實驗和完成實驗,分析實驗數據,得出實驗結論,并完成實驗報告。英國物理教學著重學生的實驗設計,組織和對知識的掌握,理解及綜合應用。日本從2003年開始,其教學觀點發(fā)生了深刻的變化,注重學生的“生存能力”。新的教學目標保持原有的教學結構,在內容上保留原有的目標,重視觀察和實驗,重視培養(yǎng)能力

13、,態(tài)度和科學方法,以及將知識與日常生活緊密聯(lián)系,在初中課程總目標中指出,要有目的,有意識的進行觀察和實驗,并在各領域目標,通過分析觀察和實驗的結果,提出自己的看法,培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性和表達能力。同時,從科學,自然,人類的角度,重視培養(yǎng)學生對自然地綜合見解和思考的方法,更多地追求學生在學習過程中是否掌握了方法,是否獲得了情感體驗,是否具有了相應的行為能力。在中國,國內的物理教育改革在不斷地變革和發(fā)展,在改革和發(fā)展的過程中,比價全面地研究了國外的物理教學情況,對美,日,德,俄等國家進行比較,學習國外的先進科學教育思想和理論,逐步摸索適合自己的發(fā)展道路。國內物理實驗教學的研究主要有:應用計算機處理數據

14、,模擬物理現象,進行仿真實驗通過物理實驗培養(yǎng)學生的能力,科學素養(yǎng)和創(chuàng)造能力通過改變實驗方法,實驗裝置,自制實驗儀器來改進實驗效果物理實驗教學體會現代技術在物理實驗中的應用現在國內的物理教學還在不斷的變革和發(fā)展,在這次對國內外物理教學現狀,發(fā)展趨勢和教學案例研究的過程中,能學習到一些比較先進前衛(wèi)的教學理念和方法,對日后在教學過程中能更好地讓學生獲得物理知識會有所幫助。不僅讓學生在課堂當中獲得知識,還能過獲得學習的科學方法,解決日常生活當中的實際問題。二教學設計簡介2.1教學設計概論什么是教學設計呢?教學設計又可以稱為教學系統(tǒng)設計,它是運用系統(tǒng)化的方法,將學習理論與教學理論的原理轉化成對教學目標,

15、教學內容,教學方法,教學策略等環(huán)節(jié)的具體計劃,創(chuàng)設教與學環(huán)境的的系統(tǒng)“過程”或“程序”,目的是促進學習者學習2。教學設計應該建立在科學基礎上的一門技術。為什么要對課程進行教學設計呢?第1、 教學設計就是為了創(chuàng)造一個有效地系統(tǒng)的教學環(huán)境,教師通過這個人為設計的系統(tǒng),將若干個教學內容科學地組織起來,構成科學的教學結構來達成教學任務,幫助學習者掌握教學目標。第2、 教學設計有利于提高和完善教師的素質,提高自己的理論水平和優(yōu)化知識結構,在實際的教學過程中不斷地積累經驗,豐富教學設計。第3、 一個良好的教學設計有利于教師與教師之間的相互交流,幫助教師更好地表達自己的教學理念。使教師間的合作交流更加愉快流

16、暢。2.2教學設計的發(fā)展歷史及未來的趨勢教學設計是一門交叉學科,受到教學理論,學習理論等影響。教學設計作為一門專業(yè)的研究領域,與教學設計理論相關的理論最早可以追溯到古希臘的哲人蘇格拉底,柏拉圖和亞里士多德。他們有關學習與記憶的一些基礎認識由后來的13世紀的哲學家圣托馬斯阿奎那進行拓展,在他的論述當中就蘊含著教學設計的思想。20世紀開始,隨著心理學的蓬勃發(fā)展,改進了教學方法和手段并建立了科學模式。20世紀7080年代,教學設計正式成為一門獨立的學科,教學設計的發(fā)展進入了蓬勃期。20世紀80年代以后教學設計的發(fā)展進入到了轉型期,并持續(xù)至今,隨著計算機進入到教學活動中,許多教師將注意力轉向了計算機輔

17、助教學。20世紀90年代,建構主義教學的興起向傳統(tǒng)教學發(fā)起了挑戰(zhàn)。以建構主義理論為基礎的教學設計研究,創(chuàng)建了許多新的學習模式,如以學習者為中心的學習環(huán)境,基于目標的教學,基于問題的學習,開放性的學習環(huán)境,拋錨式的教學等,都取得了較好的效果。教學設計從理論走向實踐,再從實踐反饋的理論的過程中,我們開始思考教學設計在未來的發(fā)展。在我國,國內的教學設計也必然會隨著技術形態(tài)的迅速變化而發(fā)生顯著的變化。教學設計的發(fā)展趨勢主要是幾個方面:1. 明確以“學生為中心”,主要讓學生在學習過程中充分發(fā)揮主動性,要體現學生的首創(chuàng)精神,讓學生有多種機會在不同的情景下應用他們所學的知識,將知識遷移和應用。樹立“以學生為

18、中心”的教學設計觀就是給學生創(chuàng)造一個開放的,和諧的環(huán)境,鼓勵學生自主地提出問題,并獨立解決。在“以學生為中心”的教學過程中,教師應該充分發(fā)揮自己的主導作用,注意與學生之間的相互合作與交流,正確地引導學生積極地參加到教學活動中并且使學生的學習不偏離教學目標。2. 多媒體技術的應用。使用計算機輔助教學,制作各種模擬的情景,激發(fā)學生的學習興趣,這樣學生不僅能學習到知識,更加能夠培養(yǎng)他們的“觀察分析總結”的認知能力。信息技術提供學生開放的,豐富的學習資源和思維,創(chuàng)造和表達的手段,更有利于學生自主地探究學習和培養(yǎng)他們搜集資料的能力。關注如何創(chuàng)設以信息為支撐的新型學習模式,以適應時代發(fā)展的需求。3. 學科

19、之間的整合。在過去,教學設計總是一般模式,無論什么學科運用的都是一個教學模式,反而忽略了學科之間的差異性。不同的學科有其不同的教學設計。學科教學是教學設計發(fā)展的重要趨勢之一,教學設計必須考慮各個學科教學的影響因素的整體效應和協(xié)同效應。初中物理教學設計發(fā)展研究現況:初中物理課堂教學形式有多種多樣,根據二期課改的理念,該怎樣把教學的側重點由教師的“教”轉到學生的“學”上來,從而更好地調動學生積極性,突出學生的主體作用呢?我們應該從提高學生素質出發(fā),以學生接受能力為線索,由易到難、由簡到繁,拓寬知識面,增強趣味性。教材注重知識、技能、智力的和諧發(fā)展,積極創(chuàng)造條件讓學生主動學習參與實踐,啟發(fā)學生積極思

20、維,體現了教師為主導、學生為主體的教學思想。1).創(chuàng)設豐富多樣的教學情景,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是以具有創(chuàng)新精神為前提的,而這種精神不是天生的,而是靠后天訓練養(yǎng)成的。因此,教師要積極創(chuàng)設多種多樣的教學情景進行訓練,使“創(chuàng)新”成為一種行為習慣。首先,科學而巧妙地設問,訓練學生不依常規(guī)。“思維永遠是從疑問開始的?!痹诮虒W中教師可精心設計一些探索性的問題,并設置適當的障礙,啟發(fā)引導學生自己去思考、去探求、去解決,并勇于創(chuàng)新。其次,適當要求學生討論,開拓學生思維。課堂上的討論以至爭論,是讓學生積極思維,開拓思路,各抒己見,集思廣益,發(fā)揮集體智慧,訓練學生思維的有效途徑,也能使學生的創(chuàng)新能力得

21、到很好的培養(yǎng)。再次,充分發(fā)揮學生的想象力,對學生形成創(chuàng)新能力有積極作用。對事物的大膽想象是創(chuàng)新的起點。在課堂教學中,我們應引導學生對事物的未來大膽進行想象,經常鼓勵學生“異想天開”或“別出心裁”,從而增進他們的創(chuàng)新技能??傊ㄟ^不同的方法手段創(chuàng)造多種多樣的教學情景,反復多次激勵學生,使之經常處在“憤”、“悱”狀態(tài),使學生常有超越自我的表現,并時常處于“創(chuàng)新”的氛圍之中,久而久之,創(chuàng)新便成為習慣,創(chuàng)新能力的培養(yǎng)也就水到渠成了。2) .在實驗教學中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力 物理是以實驗為基礎的應用性學科,實驗教學是中學物理教學的有機組成部分,是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的載體。教育的最高目標是培養(yǎng)人的創(chuàng)新能力.

22、傳統(tǒng)的物理演示實驗,是在課堂上主要由教師操作,學生對實驗進行觀察思考的實驗教學方式。這時,教師是實驗的主體,處于主動地位;而學生是觀察的主體,處于被動地位,這樣做不利于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。為了突出學生的主體地位,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,教師應對演示實驗教學進行創(chuàng)新設計,要發(fā)掘物理演示實驗中巧妙的構思和方法,以實驗為依托,拓寬其思路,挖掘其內涵,通過形式多樣的實驗活動來培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。3) .培養(yǎng)遷移能力 在物理教學活動中,所有的概念、公式無一沒有遷移的作用,只有通過遷移,才能使已有知識的領會得到進一步鞏固。學生獲得的知識并不能保證他們任何時候、任何地方都能用于解答問題,因此有必要研究遷移以便排

23、除干擾,促成知識、技能的遷移。2.3中學物理教學的基本模式著眼初中物理的課堂教學設計,站在教師的角度,體現課堂教學教師的主導地位,并突出學生的主體地位,將課堂從教師向學生直接傳遞學科知識轉為師生探究的場所。改變過分強調知識傳承的傾向,讓學生經歷科學探究過程,學習科學研究方法,培養(yǎng)科學的探究精神,加強實踐能力以及創(chuàng)新意識,最終用科學的課堂教學培養(yǎng)時代所需的創(chuàng)新性人才。新一輪的基礎教育課程改革在物理可稱中將科學探究作為新課程的重要環(huán)節(jié),其目的是讓學生的學習重心從過分強調知識的傳承和積累向知識的探究過程轉化,從學生被動接受知識向主動獲取知識轉化。新物理課程希望通過將學生科學探究能力的培養(yǎng)過程,養(yǎng)成學

24、生的探究能力、實事求是的科學態(tài)度和敢于創(chuàng)新的探索精神。目前,物理的教學設計有這幾個模式:2.3.1物理概念教學設計: 物理概念是整個物理科學體系的基石,構建科學的物理概念對物理學習非常重要。直接影響著對規(guī)律與方法的掌握和學習。科學有效地物理概念教學及其設計必須以促進學習者的概念轉變?yōu)槭滓繕?。學習過程是學習者根據已有的條件和知識主動構建的過程,其實質在于通過新舊知識的相互作用來發(fā)展自己的知識經驗。學習不僅要運用原有的知識和新知識一致的部分,還要看到新知識與舊知識不一致,甚至是相沖突的部分,幫助學習者們分析,比較綜合,對新舊知識做出必要的改造,從而達到鞏固的作用。在中學物理的概念教學與設計中,要

25、想有效地促進學生的概念轉變,不能無視學生已有的概念,簡單機械地從外部對學生實施概念的灌輸,而應當把他們原有的知識經驗作為新知識的生長點 ,從原有的知識中生長出新的知識經驗。概念教學的基本模式:“子概念概念”模式:物理概念之間是相互關聯(lián)的,它們組成了一個體系。一個物理概念的獲得有時建立在另一個概念(子概念)的基礎上。牢牢抓住“子概念”進行教學,然后由子概念引出新的概念。抓住概念之間的這種構建關系,可以有效地組織教學?!袄碚撋伞蹦J竭@種模式不用歸納與抽象,而是根據物理量之間的邏輯的內在關系,從某些已知的理論模型中自然生成新的概念。如重力勢能,彈性勢能等概念的獲得?!皩嶒炋骄俊蹦J接行┪锢砹?,是根

26、據例外兩個量之比定義的,而且這些量比較容易測量,如密度,電阻等。這種教學模式是以實驗為基礎,采用探究的方式進行。這樣不僅能調動學生的積極性,跟重要的是通過測量的手段,是學生認識到從定性到定量?!邦惐冗w移”模式類比就是人們根據兩個對象之間在某些方面的相同或相似,推出它們在其他方面也有可能相同或相似的一種認識事物的思維方法。;類比使一種學習對另一種學習產生了促進作用,這就是知識的遷移。如力與電的類比,電與磁的類比,聲與光的類比等。(5) “甄別歸納”模式 認識事物的能力就是從不斷的比較和辨別中發(fā)展的。如瞬時速度,加速度,浮力,向心力,功,熱量等,引入后容易在理解上引起偏差或者與以前學過的概念混淆或

27、者與生活經驗相沖突。2.3.2物理規(guī)律教學設計: 物理規(guī)律兼有陳述性和程序性兩種屬性。由于一些列物理規(guī)律的發(fā)現,人們獲得了物理現象和過程在一定條件下發(fā)生,發(fā)展,變化的必然結果,也知道了許多概念之間的聯(lián)系。物理規(guī)律大致地分為3種類型:實驗規(guī)律,理論規(guī)律,理想規(guī)律2。 實驗規(guī)律是在大量的觀察和實驗的基礎上分析歸納總結出來的,而后又經歷了實踐檢驗而確立的,這些規(guī)律又可以稱之為定律。如阿基米德定律,歐姆定律等等。理論規(guī)律是以已知的事實為依據,根據一些定律或者理論運用數學方法推倒出來的。例如:定能定理就是由牛頓第二定律和運動學公式推倒出來的。在物理教學中,理論規(guī)律的學習對于訓練學生的思維能力具有非常重要

28、的作用。理想規(guī)律是物理學中一些無法直接用實驗或者邏輯推理的方式來證明的,但是它們卻具有足夠數量的實驗事實來保證其可靠性。把這些事實進行整理和分析,抓住主要因素,去掉非次要因素,推理到理想的情況下,從而總結出來的規(guī)律。如牛頓第一定律。物理規(guī)律教學的設計主要經過4個階段:創(chuàng)設情境,探索規(guī)律,討論規(guī)律和應用規(guī)律。1)創(chuàng)設情境:教師要設計好便于發(fā)現問題的物理情境。創(chuàng)設的情境一般是聯(lián)系學生最熟悉的生活中的物理現象,或者借助于演示實驗,或者讓他們自己親身經歷實驗,讓他們置身于物理環(huán)境當中,獲得感性的認識為發(fā)現問題,研究問題做好鋪墊。2)探索規(guī)律:基于之前創(chuàng)設的物理情境,設計相應的科學探究的學習活動,在老師

29、的指導和幫助下,學生自己自主獨立地進行探究活動。在探究的過程中能經歷提出問題,對問題進行猜想與假設,對自己的猜想制定計劃并且設計實驗,在進行實驗的過程當中搜集相關的證據,并對搜集到的證據進行分析與論證,嘗試分析假設與實驗結果間的差異并能夠發(fā)現為解決的矛盾或者是新的問題,最后學生之間交流。教師要注意的是要給必要的知識鋪墊和點撥。3)討論規(guī)律:教師引導學生進行討論,對搜集到的各種信息和實驗數據深入分析和處理,探討物理規(guī)律的物理意義,公式中各字母表示的物理意義,各物理量的單位,物理規(guī)律使用的范圍和條件。在具體的討論當中,要注意針對學生容易理解或運用錯誤的地方進行重點討論,以便使學生對物理規(guī)律又比較正

30、確地理解。4)應用規(guī)律:教師給出典型的問題,教師示范或者師生共同討論,是學生結合對實際問題的討論,深化,活化對物理規(guī)律的理解,漸漸領會實際分析,處理和解決問題的方法。2.3.3.物理實驗教學設計物理實驗與科學探究有著密不可分的聯(lián)系。實驗是進行科學探究的有效手段,實驗是科學探究的一種常見形式。在中學物理實驗教學中,實驗探究性教學則是物理探究性教學的最常見形式。傳統(tǒng)的物理實驗,是在課堂上主要由教師操作,學生對實驗進行觀察思考的實驗教學方式。這時,教師是實驗的主體,處于主動地位;而學生是觀察的主體,處于被動地位,這樣做不利于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。和傳統(tǒng)的物理實驗教學相比,探究性教學模式更能體現物理學科

31、的特點,更能遵循學生的學習物理的心理規(guī)律,更加強調從學生已有的生活經驗出發(fā),讓學生經歷創(chuàng)設的物理情境,提出研究課題,然后讓學生設想實驗方案,學生自己通過實驗得出實驗結論,最后把結論應用到生活中去解決生活中的實際問題。中學物理實驗探究性教學的基本模式:在老師的啟發(fā)引導下,學生運用學過的知識和技能,以學習新知識的心態(tài)通過設計實驗,去發(fā)現問題,探索問題和解決問題的一種教學方法。物理實驗的探究性教學主要包括以下幾個步驟1)提出問題:能從日常生活,自然現象或實驗觀察中發(fā)現與物理相關的問題。認識發(fā)現問題和提出問題對科學探究的意義2)猜想與假設:嘗試根據經驗和已有的知識對問題的成因提出猜想或對探究的方向和可

32、能出現的實驗結果進行推測和假設。3)制定計劃和設計實驗:明確探究目的和已有條件,經歷制定計劃和設計實驗的過程,嘗試選擇科學探究的方法及其所需要的器材。4)進行實驗和搜集證據:能通過觀察和實驗搜集證據或通過公共信息資源收集資料。5)分析和論證:能初步描述實驗數據或有關信息,能對收集的證據進行簡單的比較,進行簡單的因果推理,嘗試對探究結果進行描述和解釋。6)評估:能注意假設與探究結果間的差異,能注意探究活動中未解決的矛盾或新發(fā)現的問題從中吸取經驗教訓,嘗試改進探究方案。7)交流與合作:能準確地表達自己的觀點,思考別人的意見從而能改進自己的方案3。三物理實驗教學的案例設計與研究目前,探究式教學已經成

33、為了新課程實施中培養(yǎng)學生科學探究能力,科學態(tài)度和科學精神,實現學習方式根本變革的一種重要教學模式。如何讓學生更有效的參與課堂活動實踐是實施探究式教學的一個重要目標,而作者的巧妙之處卻是將學生的思維放活,讓學生的課堂活動成為了一種積極主動的過程,整個課堂貫徹自然、社會和自我有機統(tǒng)一的原則,是一節(jié)綜合實踐活動課程,這也是我們眾多教師在教學過程中應該積極借鑒的地方,讓學生能更有效的參與到課堂活動之中。3.1力學部分慣性教學分析本節(jié)學習慣性、牛頓第一定律。慣性是運動和力的關系知識中的一個重要概念,又與生活實際緊密相聯(lián)。牛頓第一定律是本章運動、力的后續(xù)內容,也是高中學習牛頓第二、第三定律的基礎。學習本節(jié)

34、內容需要以物體運動狀態(tài)的改變、力的作用效果、摩擦力、二力平衡等知識為基礎,進一步學習運動和力之間的關系,特別是當物體不受任何外力(或合外力為零)時的運動情況。由于生活經驗的影響,不少學生認為靜止的物體有慣性、運動的物體沒有慣性;固體有慣性、氣液體沒有慣性。通過小組實驗、討論,交流,從而認識一切物體在任何時候都具有慣性,而且物體的質量越大,慣性越大。維持運動需要力嗎?運動和力之間究竟存在什么關系呢?通過學生小組實驗探究,知道力是改變物體運動狀態(tài)的原因;通過演示實驗知道維持運動不需要力。在伽里略斜面實驗的基礎上,教師再塑造一個理想過程伽里略的理想實驗,最后建立起牛頓第一定律,學生領略伽利略“理想實

35、驗”的科學魅力。本節(jié)課的教學要求學生主動參與,在實驗、討論建立概念和規(guī)律的過程中,感受到透過現象看本質的思維方法,感悟觀察、實驗、推理、尤其是“理想實驗”對形成概念和發(fā)現規(guī)律的重要作用。教學目標1、 知識與技能(1)理解慣性。理解慣性是物體本身固有的一種屬性;知道慣性的大小與物體的質量有關。2、過程與方法(1)通過對生活中常見事例和實驗的分析,糾正對慣性的一些錯誤認識,注意透過現象看本質的思維方法。3、情感、態(tài)度與價值觀(1)通過了解亞里士多德、伽利略和牛頓等科學前輩對“運動和力的關系”不懈的探究歷程,領略伽利略“理想實驗”的科學魅力,感悟科學道路的艱辛曲折。(2)通過對慣性利弊的分析討論,懂

36、得任何事物都存在兩面性。(3)通過了解安全帶、安全氣囊和頭枕的作用,感悟生命的寶貴,體會尊重交通法規(guī)的重要性,從而自覺遵守交通法規(guī)。三、教學重點和難點重點:牛頓第一定律的形成過程及內容。難點:慣性是物體本身固有的一種屬性;牛頓第一定律的形成過程。四、教學資源1、學生實驗器材(每四人一套):裝有水的燒杯、裝有肥皂水的燒杯、吸管、慣性大小演示器、小車、木塊、斜面、木板、棉布、玻璃板等。2、演示實驗器材:演示實驗紙飛蛋落(瓶、紙板、雞蛋)、裝有沙子的小桶、小球、伽里略斜面等。3、自制模擬演示PPT幻燈片。新課教學引入1播放影片“泰坦尼克號”片段,提出問題“發(fā)現冰山、泰坦尼克號為什么不能馬上停止前進?

37、”引出課題“慣性”。2同桌交流生活中常見的慣性現象:乘公共汽車突然剎車時的感覺;百米賽跑到終點后要繼續(xù)向前沖等。完成活動卡P62畫情景。新課3 一切物體都具有慣性(1)問題 輪船有慣性、汽車有慣性、人有慣性,液體、氣體也有慣性嗎?你能利用桌上的器材設計實驗證明你的觀點嗎?”(2)學生實驗1 利用給定的器材設計實驗證明液體、氣體也有慣性:手拿裝滿水的杯子突然向前;手拿裝滿水的杯子向前突然停止;用吸管吹肥皂泡、用可樂瓶吹燭焰等。利用給定的器材設計實驗證明運動物體有慣性,靜止物體也有慣性:小車上放木塊、小車突然運動、小車突然停止運動;紙飛蛋落(該實驗也可教師演示)。(3)大組交流 小組派代表演示實驗

38、,并說明各實驗分別表明了什么。結論:一切物體都具有慣性,慣性是物體本身固有的一種屬性。4 物體慣性的大?。?)問題物體慣性的大小與什么有關?(2)演示實驗2教師演示如圖沙桶實驗,學生觀察得出結論:物體的質量越大,慣性越大。(3)學生實驗2做法:在光滑的木板上安裝如圖所示導軌,兩導軌之間分別放置一號和五號電池,盡可能勻速拉慣性大小演示板前進,然后突然停止。觀察:不同質量的干電池在板上通過距離的大小。結論:物體的質量越大,慣性越大。(3)閱讀教科書P82。知識應用5應用 (1)問題 事物都是一分為二的。在日常生活中,哪些地方我們利用慣性,哪些地方我們要防止慣性帶來的危害?例舉說明慣性的利弊。安全帶

39、、教科書P81安全氣囊和頭枕。(2)運用慣性與質量的關系解釋教科書上圖3-6-4相撲圖片和活動卡上P64的漫畫圖片。(3)運用慣性知識解釋生活中的一些慣性現象:行駛中的汽車遇到緊急情況剎車時,車內的乘客倒向車行駛的方向;要想擊中地上的目標,飛機飛到離目標上空一段距離提前投彈;離開槍口的子彈失去了推力,還能繼續(xù)前進。(4)歸納解釋順序:研究對象和相關物體原來是運動的、還是靜止的? 與研究對象相關的物體的運動狀態(tài)發(fā)生了什么變化? 由于慣性,研究對象的運動狀態(tài)仍將怎樣? 分析:本節(jié)課“慣性”是牛頓第一定律知識的第一節(jié)課時,為下節(jié)課的知識做鋪墊。然而慣性在日常生活當中十分的常見,但是學生不一定能留意到

40、。所以他這節(jié)課的引入是以電影泰坦尼克號的片段“裝冰山”。這部電影學生有可能都看過,他們往往關注的是電影的情節(jié)和結果,但是他們不會留意到這個地方為什么船不能馬上停止前進,最后發(fā)生悲劇呢?提出這個問題引起他們對此的思考。通過電影的形式引入可以很好地吸引學生的注意力并且能夠提高他們對本節(jié)課學習的興趣和上課效率。通過對生活中的生活實例的分析,讓學生們感受到慣性在我們生活中無處不在,感受物理與生活是息息相關的還能夠培養(yǎng)他們對周圍事物的觀察。 本節(jié)課的學生實驗有兩個:第一個是學生自己探究除了運動的物體,靜止的物體是否有慣性。這個實驗學生自己利用給定的實驗材料來設計實驗,通過學生動手實驗獲得結論并交流總結。

41、這樣學生自主地學習到了知識同時也培養(yǎng)了學生動手操作的能力。第二個是在探究影響慣性大小的因素慣性與質量的關系。在做實驗之前,學生要對影響慣性大小的因素進行了猜想。然后學生根據猜想設計實驗,在設計實驗的過程當中體會控制變量法的這個科學方法。通過這個探究實驗,讓學生經歷這個探究過程,知道探究活動的構成7個要素及目標要求。3.2熱學部分比熱容教學分析本節(jié)學習熱量、比熱容。熱量是物理學中為了衡量熱傳遞過程中能量轉移的多少而引入的一個概念。比熱容是描述物質熱學方面特性的物理量,是本章節(jié)的重點教學內容之一,而在教學中伴隨出現的“比熱容概念的形成過程”中同時還涉及到Q、m、T和c四個物理量之間的關系,研究的方

42、法和過程將為以后學習密度的知識奠定基礎。學習本章節(jié)內容,在知識上要以溫度、溫標,以及熱傳遞為基礎,研究方法上要以控制變量法為基礎,學習物質在熱學方面的本質內容。本節(jié)以圖片為情景,激發(fā)學生對“物體溫度升高時,吸收的熱量與什么因素有關”進行合理猜想與假設,然后以“探究物質吸收熱量的本領”為主線,讓學生體驗設計實驗方案、進行實驗與收集數據、分析與論證、交流與討論等這一系列的科學探究環(huán)節(jié),感受科學探究活動的基本方法,并初步建立比熱容的物理概念。最后嘗試用比熱容的知識來解釋一些生活或自然現象。本節(jié)的教學要求學生積極參與,在經歷探究物體吸收的熱量與哪些因素有關的過程中不斷自我反思,完善解決問題的方案,同時

43、感受探究物理規(guī)律的基本方法和手段。學生通過真實體驗探究過程,感悟到合理假設與探究過程是一個艱辛的歷程,懂得尊重實驗事實。教學目標1、知識與技能(1)知道物體吸收的熱量與哪些因素有關。(2)理解比熱容的概念。(3)會用比熱容的知識來解釋一些生活現象2、過程與方法(1)通過對熟悉的生活經歷和實例的分析、猜想物體吸收的熱量與哪些因素有關,感悟合理猜想的必要性。(2)經歷研究物體吸收熱量與物質種類之間的關系,體驗運用“控制變量法”設計實驗方案、自主進行實驗操作與收集數據、歸納結論的科學探究過程,從而建立比熱容的概念。3、態(tài)度、情感與價值觀(1)在探究的過程中,提高合作意識,養(yǎng)成質疑和尊重實驗事實的科學

44、態(tài)度。(2)通過運用水的比熱容較大這一特性解釋一些簡單現象,感受物理學與生活的聯(lián)系。三、教學重點和難點重點:比熱容概念。難點:比熱容概念的形成過程。四、教學資源1、器材:鐵架臺、兩只小燒杯、水和煤油、兩支溫度計、酒精燈、火柴、鐘表。2.課件:自制PPT幻燈片和視頻。新課教學引入情景:夏天,沙灘上的溫度比海水的溫度要高,這是為什么?模擬情景:用酒精燈分別對液體和沙子加熱問題:物體在溫度升高時,需要吸收的熱量與什么因素有關?生活經驗:與物體的質量、物體升高的溫度有關。猜想:還可能與物體的種類有關。探究物質吸收熱量的本領討論方案(1)探究物體吸收熱量是否與物質的種類有關?!居懻?】實驗中應觀察比較的

45、是什么?【討論2】實驗中通過記錄加熱時間來比較液體吸熱多少的。如何確保兩杯液體在相同時間內吸收的熱量相同?(2)如果要探究物體的質量或升高的溫度是否對物體吸收熱量有影響,又該選擇怎樣的液體進行實驗?6、學生實驗A組:同時對40克的水和煤油進行加熱,當溫度計示數達到30ºC 時開始計時,分別記錄當溫度升高2.5ºC、5ºC和7.5ºC所需的加熱時間。并將實驗數據填在活動卡上。B組:同時對80克的水和煤油進行加熱,當溫度計示數達到30ºC 時開始計時,分別記錄當溫度升高2.5ºC、5ºC和7.5ºC所需的加熱時間。并將

46、實驗數據填在活動卡上。7、討論交流【結論1】分析A組或B組實驗結果可知:同種物質,質量相同,升高的溫度越多,物體吸收的熱量越多。不同物質,質量相同,升高的溫度相同,吸收的熱量不同?!咎釂枴坑^察A組和B組的實驗結果,又可以得到怎樣的結論?【結論2】分析A組和B組實驗結果可知:同種物質,升高相同的溫度,質量越大,物體吸收的熱量越多。8、教師對學生得到的實驗結論進行小結,并加以理論的推導??茖W家通過大量的實驗不僅得到了上述實驗,還得出:同種物質,質量相同,吸收的熱量和升高的溫度成正比。同種物質,升高相同的溫度,吸收的熱量和物體的質量成正比。并在此基礎上用數學的方法推理得出:同種物質,Q/(mt)的值

47、是一個定值;不同物質Q/(mt)的值是不同的。三、比熱容9、比熱容(1)定義:單位質量的某種物質,溫度每升高(或降低)1 ºC ,吸收(或放出)的熱量,叫做這種物質的比熱容。(2)公式:C= Q/(mt)(3)單位:焦/(千克·ºC)(4)一般常見物質的比熱容表從比熱容表中查找:水的比熱容和干泥土的比熱容,并講出物理意義?!締栴}】質量相同的水和干泥土如果吸收相同的熱量,溫度誰升高得多?10、知識的應用【情景】中國氣象云圖【問題】為什么一天內上海晝夜溫差比西寧小得多?四、課后思考11、火星是離地球最近的一顆行星。人類已向火星成功發(fā)射多架火星“探測器”,從探測結果發(fā)現

48、,火星有著和地球很多的相似之處,也有人愿意相信在火星上曾經有過生命的跡象??涩F在分析:在這節(jié)課之前我們已經學習了熱量這一節(jié)內容,已經知道了傳遞熱量的3種方式。在平時生活當中,學生親生已經感受到不同的物體它的吸熱本領是不一樣的。所以在課的引入就是以生活當中的實例:夏天沙灘上的沙子比海水熱,之后提出疑問:“為什么夏天沙灘上的沙子比海水熱?物體的吸熱本領與什么因素有關?”讓學生們分組進行討論,學生會根據生活的經驗來進行猜想,如:物體的質量,升高的溫度等。之后讓學生根據猜想設計實驗,進行實驗,收集數據,分析歸納結論。讓他們體驗探究實驗的7個構成要素。這節(jié)課的大部分時間都是由學生的討論和實驗組成的。這樣

49、教學效率能比較的高,學生的思維活躍,氣氛熱烈。學生參與實驗,投入到了實驗當中,在探究的整個過程當中,學生十分活躍,對動手操作實驗儀器十分喜歡。3.3電學部分影響電阻大小的因素教學分析     在本節(jié)之前學生們已經學習了歐姆定律,本節(jié)課是在歐姆定律之后引入的一節(jié)實驗課。為以后學習串聯(lián)電路和并聯(lián)電路打下基礎。所以本節(jié)課的內容具有承上啟下的作用。  在學習本節(jié)內容之前,應對以下知識進行復習準備:(1) 電阻的概念及其單位;(2) 電流表的使用及其讀數方法;(3)串聯(lián)電路的連接方法。      通過學生

50、的探究性實驗,重點介紹影響導體電阻的三個因素:導體的長度、橫截面積和材料,得出電阻跟這三個因素間的定性關系。同時滲透“控制變量法”這一物理學研究的基本方法教育教學目標1、 知識與技能(1) 知道決定電阻大小的因素。(2) 理解滑動變阻器的原理、作用和使用方法。2、 過程與方法(1)經歷“探究決定電阻大小因素”的過程,運用控制變量法研究物理問題。3、情感、態(tài)度與價值觀(1)在“探究決定電阻大小因素”的過程中,養(yǎng)成規(guī)范實驗和尊重實驗數據的科學態(tài)度,體驗合作學習的快樂。三、教學重點和難點重點:影響電阻大小的因素難點:四、教學資源1、學生實驗器材:若干節(jié)干電池、電鍵、金屬導體、電流表、電壓表、滑動變阻

51、器和若干導線等。2、演示實驗器材:電源、電鍵、演示電流表、演示電壓表、彩燈、滑動變阻器和若干導線等。3、自制PPT幻燈片。新課教學(一)引入1演示實驗:在電壓相同的情況下,通過不同導體的電流不同。說明不同導體的電阻是不同的。問題:“導體的電阻大小由哪些因素決定?”(二)新課2學生實驗(1)研究電阻與導體長度的關系控制導體橫截面、材料不變,發(fā)現導體的長度越長,通過導體的電流越小。說明:導體的電阻與導體的長度有關,長度越長,電阻越大。(2)研究電阻與導體橫截面的關系控制導體長度、材料不變,發(fā)現導體的橫截面越大,通過導體的電流越大說明:導體的電阻與導體的橫截面有關,橫截面越大,電阻越小。(3)研究電

52、阻與導體材料的關系控制導體長度、橫截面不變,發(fā)現導體的材料不同,通過導體的電流不同。說明:導體的電阻與導體的材料有關。結論:導體的電阻取決于它的材料、長度、橫截面(保持溫度不變)。3閱讀教科書P46:了解一些物體的電阻,閱讀教科書P47了解長度、橫截面溫度相同,不同材料導體的電阻。4學生實驗用伏安法測電阻的大?。ú皇褂没瑒幼冏杵鳎?。5教師演示用滑動變阻器改變電路中的電流,發(fā)現在沒有改變電源電壓、沒有更換電阻的情況下,也能使電路中的電流發(fā)生改變?;瑒幼冏杵鳎?)仔細觀察課桌上的滑動變阻器:滑動變阻器的結構;銘牌。(2)滑動變阻器的符號、結構示意圖。(3)滑動變阻器的工作原理。(4)討論如何將滑動

53、變阻器正確連入電路。完成學習活動卡P34思考與討論,強化訓練滑動變阻器接入電路是哪一部分電阻,滑片移動時接入電路的電阻如何變化。6學生實驗(1)運用歐姆定律分析滑動變阻器如何改變電路中的電流。(2)練習用滑動變阻器改變電路中的電流。 學會滑動變阻器的正確接法。 會用歐姆定律解釋工作原理。探究實驗導體電阻大小與 的關系導體材料導體長度/m導體的橫截面積/m2電壓/V電流/A電阻/分析:本節(jié)課的內容是在學習了歐姆定律之后,本節(jié)課內容不僅是要學習影響電阻大小的因素,而且還要熟悉掌握歐姆定律。這節(jié)課也是一節(jié)實驗課,指導學生運用歐姆定律和伏安法測定不同導體的電阻大小。本節(jié)課充分發(fā)揮了教師的主導作用和學生的主體地位。教師主導作用體現在控制課堂教學的進程,引導學生分析、討論和解決教學中遇到的問題;學生的主體地位體現在教師引導下學生自己設計方案、分析評價方案和確定方案,通過實驗來解決問題,最后獲得新知。 通過從提出問題進行猜想確定方法設計方案實驗操作數據處理結論匯報等等一系列探索過程,將學習者始終置于探索者的位置,使學習過程成為“發(fā)現”或“再發(fā)現”的過程,充分發(fā)揮學生學習的積極性、主動性,讓學生自己從實驗中得出結論,體驗學習的樂趣。但是在實

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