細微處下功夫鴻蒙中現(xiàn)要義-飛出地球教學(xué)反思

細微處下功夫，鴻蒙中現(xiàn)要義-“飛出地球”教學(xué)反思

Summary：本節(jié)的教學(xué)內(nèi)容分為兩部分，前面一半為人類對宇宙認識的進程，重點為地心說與日心說及其代表人物；后一半為介紹萬有引力、飛出地球。為培養(yǎng)學(xué)生物理思維，本節(jié)課在教材內(nèi)容基礎(chǔ)上做出了改進。物理學(xué)史部分改為從現(xiàn)象歸納推理；繩拉石塊實驗改為彈力布上模擬運動規(guī)律。Keys：萬有引力，初中物理，教學(xué)改進正文：前一半內(nèi)容為物理學(xué)史介紹，很容易形成老師一言堂的效果，講成了文科課，也無法體現(xiàn)物理學(xué)的學(xué)科特征。而后一半萬有引力部分并不要求掌握太深，但是學(xué)生難以理解萬有引力作用，并且很難在課堂上找到合適的實驗讓學(xué)生感受萬有引力的作用。教材中提供的演示實驗是用繩拴住石頭轉(zhuǎn)圈，不僅繩子給的拉力大小和萬有引力大小規(guī)律不同，而且利用增大速度使石頭掙斷繩子后，將瞬間不再受到拉力，也與萬有引力效果不同。不正確理解萬有引力效果，就很難理解天體運行規(guī)律，就更難以利用速度飛出地球的要求。在研讀物理學(xué)史的內(nèi)容，搜集擴展教學(xué)資料時，我感受到科學(xué)發(fā)展的腳步，在發(fā)展的過程中是有一條邏輯線的。歷代科學(xué)家都是在不斷的觀察與思考中，提出模型、修正模型，整個物理學(xué)的研究都是在不斷尋找答案的過程。這個過程已經(jīng)在上一節(jié)“10.3解剖原子”中讓學(xué)生經(jīng)過“陰極射線管實驗→棗糕模型→α粒子散射實驗→行星模型”的過程體會到了，那么，這一節(jié)課為何不讓同學(xué)們用學(xué)到的手段，經(jīng)歷一遍天文學(xué)研究過程呢？所以這節(jié)課的第一部分，我改變了之前收集各種學(xué)說的思路，轉(zhuǎn)為收集各種現(xiàn)象，并且模仿人類對自然的了解進程，將現(xiàn)象按觀察的難易程度從易到難整理出來，將現(xiàn)象一步一步展現(xiàn)給學(xué)生，由學(xué)生觀察現(xiàn)象，并思考，進而提出模型。這一方法不僅讓課堂變得活躍，而且讓學(xué)生在潛移默化中將上一節(jié)聽到的技能運用一遍，將觀察與思考內(nèi)化為自己的科學(xué)素養(yǎng)。實驗的設(shè)置應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容來安排，又要兼顧實驗呈現(xiàn)的效果。在備課期間，我重點關(guān)注的實驗是“如何呈現(xiàn)萬有引力規(guī)律”和“如何離開地球”。因為生活中物品間的萬有引力太微弱，在課堂上實在找不出直接呈現(xiàn)的方式，所以只能用其他器材與現(xiàn)象模擬。我第一個想到實驗的是利用橡皮筋綁石頭，由橡皮筋提供萬有引力。當(dāng)石頭圍繞圓心旋轉(zhuǎn)的速度變快，橡皮筋將會被拉得越長，如果石頭速度快到一定程度，橡皮筋將會繃斷，達到“離開地球”的效果。但是這個實驗一方面難以穩(wěn)定控制石塊旋轉(zhuǎn)速度；另一方面，橡皮筋給石塊的力是拉得越遠力越大，與萬有引力距離越遠力越小相反；再有一點，當(dāng)石塊繃斷橡皮筋后，瞬間不再受拉力，石塊將會沿直線飛出，與在萬有引力作用下，物體飛出軌跡呈拋物線不一樣。所以這個實驗被放棄。聯(lián)想到萬有引力的理論近年來有被“時空彎曲”理論取代的趨勢，我想將“介紹萬有引力”內(nèi)容改為“介紹時空彎曲理論”，并且利用一張大彈性布和大圓框模擬時空彎曲時物體運行規(guī)律。但在備課過程中又感覺時空彎曲理論牽涉太多，難度非常點大，在短時間內(nèi)學(xué)生很難理解。所以我僅保留彈性布上模擬運行規(guī)律部分，并強調(diào)，這僅僅是模擬。由于本節(jié)課并不要求學(xué)生掌握萬有引力的公式，只要知道它存在即可。所以我先利用彈性布和大圓框加上重物與小玻璃球呈現(xiàn)了小型的太陽-地月系統(tǒng)，這樣就能讓學(xué)生直觀感受到引力場影響下的天體運行規(guī)律與此相同。在感受到這一吻合之后，利用安裝了“彈射裝置”的地球和小彈珠尋找飛出地球的方法。我原本只是想這套裝置展示通過速度可以離開地面，但在使用這個裝置時讓我意外發(fā)現(xiàn)，它不僅可以演示環(huán)繞地球現(xiàn)象，在加上另一質(zhì)量更大物體模擬太陽后，還可以演示物體離開地球后被太陽捕獲的現(xiàn)象，即演示脫離速度，而且物體呈現(xiàn)出的拋物線軌跡和探測器在宇宙中運行的拋物線軌跡如出一轍，實在是難得貼合的演示。既然并不要求學(xué)生掌握萬有引力，那么這套裝置物體運動本質(zhì)原因與萬有引力不同也并不會影響課堂效果，只要現(xiàn)象都能對應(yīng)上，便是很好的實驗了。而且，學(xué)生自己在家也可以同樣利用普通的圍巾布和大盆模擬這個實驗，繼續(xù)他們的課外研究。裝置用到的東西都是家里隨手可以找到的，也可以算一個生活實驗了。最初準(zhǔn)備時想過讓學(xué)生來角色扮演介紹物理學(xué)史內(nèi)容，但角色扮演需要表情到位、臺詞熟練、語言情感到位，對學(xué)生表演能力要求高，而且排演會占用學(xué)生太多時間。但人物角色表演與物理學(xué)并不相關(guān)，就算演得再好，也只是熟悉了臺詞，不會領(lǐng)悟臺詞內(nèi)容蘊含的科學(xué)思想，也不會對學(xué)習(xí)產(chǎn)生促進，于是我也放棄了這一想法。在課前給學(xué)生布置預(yù)習(xí)任務(wù)時，問有沒有學(xué)生愿意到講臺上向同學(xué)們介紹查閱的內(nèi)容，有幾個學(xué)生表示想要上前介紹。我就將內(nèi)容切分成“遠古宇宙觀”、“地心說”、“日心說”、“第谷、開普勒研究”、“牛頓和萬有引力”四個部分，讓學(xué)生挑選，最終確定由柯成凱同學(xué)介紹“地心說”，李學(xué)政同學(xué)介紹”第谷、開普勒研究“，我也將我的課件作了相應(yīng)調(diào)整，為他們的內(nèi)容留出位置。原本我以為他們的準(zhǔn)備是查閱資料寫出發(fā)言稿，然后在班上念出來，最多不過在美術(shù)課上通過畫圖的方式將要介紹的內(nèi)容形象地畫出來。但在第二天他們提交展示內(nèi)容時，我驚喜地發(fā)現(xiàn)，他們不僅查閱了大量資料將內(nèi)容深深理解，還做了上課講解需要用到的教具模型和PPT課件！柯成凱同學(xué)重點介紹托勒密地心說如何解釋行星逆行的問題，并利用他校本課上的機器人零件做成了一個”均輪-本輪運行儀“，通過投影，能夠讓同學(xué)們很值觀地觀察到從地球角度看到的火星逆行的現(xiàn)象，而且儀器中用不同顏色和橫梁區(qū)分了均輪與本輪，也讓同學(xué)們知道均輪本輪在地心說中是怎樣安排的兩個正圓。而李學(xué)政同學(xué)不僅介紹了第谷與開普勒的師承關(guān)系，更是將開普勒三大定律的公式與注釋圖形利用PPT清晰地展現(xiàn)出來，并且在最后將開普勒的貢獻升華，闡述了開普勒的發(fā)現(xiàn)與他提煉的三大定律對牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的啟發(fā)作用。這兩位同學(xué)介紹的內(nèi)容在教材中都沒有提及，但他們運用自己的方式向同學(xué)們做了很好的介紹，同學(xué)們也被他們的精彩講解震撼，自發(fā)地鼓掌表示贊賞。我相信，這一節(jié)課的準(zhǔn)備過程也讓這兩位同學(xué)感受頗深。本節(jié)課的最后一個內(nèi)容是我在教材之外另加上的：“中國航天“。在之前的教學(xué)過程中，我會利用一些閑暇課時向同學(xué)們介紹科技新動向。比如”2018年科技十大新聞“、”太陽與太陽系“、”嫦娥四號與玉兔2號的月背軟著陸“等等，用來提升學(xué)生對物理學(xué)的興趣，也督促學(xué)生關(guān)注科學(xué)的新動向，關(guān)心科技的發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生的民族認同感與自豪感。教材在這一節(jié)內(nèi)容中介紹了中國古代的萬戶，也配了一張現(xiàn)代中國航天科技的插圖，所以我將這節(jié)課的第三個內(nèi)容確定為”中國航天“。讓學(xué)生更全面地了解中國航天事業(yè)，并對中國航天的未來充滿憧憬。恰逢四月24日為中國航天日，航天日的主題海報是嫦娥與中國航天員指尖相碰和畫面，是一張非常精美絢麗的海報，高科技現(xiàn)實與美麗的神話的對接，讓人心潮激蕩，所以我將劉但宅的國畫《嫦娥奔月》作為課前的引入，將《嫦娥與宇航員》的海報作為最后的收尾，體現(xiàn)中華民族既有豐富浪漫的想象力，又有堅韌不屈的戰(zhàn)斗力，中國人民在不斷將曾經(jīng)的幻想逐步變?yōu)楝F(xiàn)實。結(jié)論：這一節(jié)課的內(nèi)容雖然是中考不做要求的內(nèi)容，但我想，越是這種“無用功”處的巧妙著力，越能體現(xiàn)教師教學(xué)的態(tài)度，越能影響學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度，也越是讓學(xué)生記憶深遠的部分。所以教材中這些“邊邊角角”的內(nèi)容我也不會因為考試不考而隨意跳過，反而更加用心收集各種資料，留心最新發(fā)現(xiàn)與進展，找閑暇課時向?qū)W生詳細介紹。雖然從不考試，但有很多同學(xué)卻會追問出很多問題，雖然有很多問題是我無法回答上來的，但也