物理教學(xué)中項目產(chǎn)品的應(yīng)用及其拓展(全文)

精品文檔-下載后可編輯物理教學(xué)中項目產(chǎn)品的應(yīng)用及其拓展(全文)在項目學(xué)習(xí)活動中，學(xué)生根據(jù)項目要求，制作豐富多樣的項目產(chǎn)品，將項目產(chǎn)品與課堂學(xué)習(xí)有機(jī)結(jié)合，發(fā)揮其資源載體的作用，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高學(xué)生的探究能力。

在物理學(xué)習(xí)活動中，項目學(xué)習(xí)是其中的一種重要學(xué)習(xí)方式。學(xué)生根據(jù)項目要求，能制作出豐富多樣的項目產(chǎn)品。作為學(xué)生學(xué)習(xí)成果的表達(dá)方式之一，如何充分發(fā)揮產(chǎn)品的效用，如何在保持學(xué)生興趣的同時對學(xué)生的物理學(xué)習(xí)提供有益的幫助，是教師亟需解決的課題。

若能將學(xué)生的項目產(chǎn)品與學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，發(fā)揮其資源載體的作用，這無疑將非常有效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高學(xué)生的探究能力。下面以“自制溫度計”為例，具體闡述項目產(chǎn)品的應(yīng)用及其拓展。

一、項目原型：自制溫度計的制作與使用

在人教版教材《溫度》這一節(jié)內(nèi)容中，有關(guān)于自制溫度計的活動。借鑒這一活動，制作項目產(chǎn)品，不僅簡單易行，可操作性強(qiáng)，同時對于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、動腦習(xí)慣也有非常大的幫助。

1.制作方法。

在小瓶中裝滿帶有顏色的水。給小瓶配一個橡膠塞，橡膠塞上一根細(xì)玻璃管，使橡膠塞塞住瓶口。

2.使用方法。

將小瓶放入熱水中，觀察細(xì)管中水柱的位置，然后將小瓶放入冷水中，觀察細(xì)管中水柱的位置。

3.應(yīng)用與提升。

學(xué)生制作的產(chǎn)品如圖1所示，用錐形瓶作為容器，并在玻璃管后方加了一個可以標(biāo)刻度的硬紙板。學(xué)生通過制作溫度計，首先對液體溫度計的原理有了最直觀的認(rèn)識。同時也能將該產(chǎn)品應(yīng)用于課堂之中，充分發(fā)揮其資源屬性。

應(yīng)用1：標(biāo)注刻度。

教師提出問題：如何標(biāo)注刻度？

學(xué)生討論得出標(biāo)注方法：先將瓶子放入標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的冰水混合物中，液柱位置為0℃，然后將瓶子放入標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的沸水中，液柱位置為100℃，再將這段距離100份等分。

應(yīng)用2：如何提高精確程度？

例：制作液體溫度計時，為提高溫度計的準(zhǔn)確程度，以下措施可行的是（）

A.玻璃泡的容積做大一些，玻璃管內(nèi)徑做細(xì)一些。

B.玻璃泡的容積做小一些，玻璃管內(nèi)徑做粗一些。

C.玻璃泡的容積做大一些，玻璃管內(nèi)徑做粗一些。

D.玻璃泡的容積做小一些，玻璃管內(nèi)徑做細(xì)一些。

學(xué)生討論與分析：液體溫度計是根據(jù)液體的熱脹冷縮原理制成的，玻璃泡中的液體遇熱膨脹時，會在玻璃管中上升，升高相同的溫度，體積膨脹相同。如果管子越細(xì)，上升的刻度越多，越靈敏；增大玻璃泡的容積，溫度變化量相同時，液體總體積的變化量會更大，在玻璃管中上升的高度會更大。

二、項目產(chǎn)品拓展1：自制氣壓計

在學(xué)習(xí)《氣體的壓強(qiáng)》這一節(jié)內(nèi)容時，測量用的金屬盒氣壓計、水銀氣壓計并不是每個學(xué)校都能配備，由于器材的稀缺，學(xué)生很難直觀地去感受大氣壓強(qiáng)與高度之間的關(guān)系。人教版教材中又適時給出了“自制氣壓計”的學(xué)生活動。

1.制作方法：

取一個瓶子，放入適量有顏色的水，再取一根兩端開口的細(xì)玻璃管，在它上面畫上刻度，使玻璃管穿過橡皮塞插入水中。

2.使用方法：

從玻璃管上端吹入少量氣體，使瓶內(nèi)氣壓大于大氣壓，水沿玻璃管上升到瓶口以上。拿著它從樓下走到樓上，觀察水柱高度的變化。

提示學(xué)生將以前制作的“自制溫度計”與之進(jìn)行對比，并進(jìn)行項目產(chǎn)品的制作調(diào)整。作品如圖2所示。

3.應(yīng)用與拓展：

應(yīng)用1：探究大氣壓強(qiáng)與高度的關(guān)系。

學(xué)生討論分析自制氣壓計的原理：瓶內(nèi)氣壓等于水柱所產(chǎn)生的壓強(qiáng)加上大氣壓強(qiáng)。若大氣壓強(qiáng)變大，則水柱液面會下降；若大氣壓強(qiáng)變小，則水柱液面將上升。

使用該氣壓計進(jìn)行實地測量，得出結(jié)論，海拔高度越高，大氣壓強(qiáng)越小。

應(yīng)用2：評估該氣壓計的不足。

與學(xué)生共同評估該氣壓計在使用時的注意事項：不能用手直接拿著瓶子，以免由于水以及瓶內(nèi)氣體熱脹冷縮而對實驗結(jié)果造成影響。

通過對項目產(chǎn)品“自制溫度計”進(jìn)行改裝，不僅讓學(xué)生對溫度計的知識進(jìn)行了回顧，同時也使他們更加直觀地感受了裝置的些許差異所帶來的物理意義的全新闡釋。

三、項目產(chǎn)品拓展2：自制焦耳定律演示器

義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022版）對焦耳定律的內(nèi)容要求是：通過實驗，探究并了解焦耳定律?！傲私狻彪m然屬于知識要求的最低層次，但是“探究”則表明對學(xué)生的探究能力的培養(yǎng)提出了更高的要求。

1.教材中的演示器材及使用反饋。

教材中通過探究影響電流熱效應(yīng)的因素這一探究活動來引出焦耳定律。在猜想環(huán)節(jié)，學(xué)生的猜想可以說五花八門，教師對這一環(huán)節(jié)很難處理與把握。而在探究環(huán)節(jié)需要花費較長的時間進(jìn)行探究活動。

實驗器材如圖3所示，將一段電阻絲浸沒在一定質(zhì)量的煤油中，通電時，電阻絲產(chǎn)生的熱量被液體吸收，液體的溫度就會升高。因此可以通過液體溫度的變化來比較產(chǎn)生熱量的多少。

實驗步驟：（1）將兩段阻值不等

的電阻絲分別浸沒在兩瓶質(zhì)量相等的煤油中，將其組成串聯(lián)電路，通電一段時間后切斷電源，觀測不同電阻絲所在液體溫度的變化。（2）控制通電時間相等，調(diào)節(jié)滑動變阻器，改變通過電阻絲的電流大小，觀察其中一根電阻絲所在液體的變化。（3）延長通電時間，觀察液體溫度的變化。

實踐中存在的不足：首先，煤油的氣味較為難聞。其次，液體的選擇是必須首先考慮的問題，雖然可以回顧比熱容的知識，但是增加課堂的容量，對本節(jié)課知識的建構(gòu)并沒有實質(zhì)性的幫助。最后，在探究產(chǎn)生熱量與電阻關(guān)系、電流關(guān)系時，煤油的冷卻需要花費一定的時間，影響實驗的繼續(xù)開展。

2.自制焦耳定律演示器。

以自制氣壓計為基礎(chǔ)，將一根電阻絲放置在瓶內(nèi)氣體中。通過觀察玻璃管中液柱的變化情況來判斷釋放出的熱量。產(chǎn)品如圖4所示。

優(yōu)點：使用一次后，拔出瓶塞，瓶內(nèi)空氣溫度就能迅速降至室溫，以便于迅速進(jìn)行下一步的探究環(huán)節(jié)。

通過對項目產(chǎn)品的進(jìn)一步改裝，解決了實踐過程中的問題，同時又一次充分發(fā)揮了其資源載體的優(yōu)勢與作用，讓學(xué)生對自己的作品有了更加深刻的認(rèn)識，提高了他們的學(xué)習(xí)興趣。

充分發(fā)揮項目學(xué)習(xí)中項目產(chǎn)品的作用，不僅僅是為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績，其意義還在于通過課堂、課外的實際應(yīng)用與評估，培養(yǎng)了學(xué)生