問題導(dǎo)向下結(jié)合實(shí)驗(yàn)演示的初中物理學(xué)習(xí)活動設(shè)計(jì)

李晶晶

【摘要】物理課程具有一定的抽象性，對于初步接觸這門課程的初中學(xué)生，教師應(yīng)注重其思維能力和邏輯思維的培養(yǎng)，巧妙設(shè)計(jì)問題，以問題為導(dǎo)向展開教學(xué)活動，每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)都精心設(shè)計(jì)問題，注重問題品質(zhì)，引發(fā)思維碰撞，在此基礎(chǔ)上可以借助簡單的自制教具進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示，生動的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以幫助學(xué)生對知識點(diǎn)進(jìn)行深入理解，深化學(xué)生的學(xué)習(xí)活動.物理是一門以物喻理、以理探物、物理交融的學(xué)科，作為一名物理教育工作者，必須思考如何在物理教學(xué)中以問題引思，改變傳統(tǒng)一味灌輸?shù)慕虒W(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng).

【關(guān)鍵詞】問題導(dǎo)向；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；連通器

物理是一門以物喻理、以理探物、物理交融的學(xué)科，為幫助學(xué)生從“物理霧里”的迷云中解脫出來，教師應(yīng)深度備課，精準(zhǔn)設(shè)問，通過提出問題，解決問題，借助問題進(jìn)行總結(jié)，優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，教師通過設(shè)計(jì)一個(gè)一個(gè)的問題，形成一套問題鏈，它深層次的含義其實(shí)是學(xué)生思考過程的一次復(fù)述.在設(shè)計(jì)教學(xué)活動時(shí)，為了對學(xué)生更有啟發(fā)性，教師可以結(jié)合演示實(shí)驗(yàn)有序，有效地推動物理課堂教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生通過觀察現(xiàn)象，逐步解決教師設(shè)置的問題，繼而達(dá)到教學(xué)目的，充分發(fā)揮問題的驅(qū)動效應(yīng)，構(gòu)建高效課堂.本文以北師大版八年級物理“連通器”教學(xué)為例，簡要闡述問題導(dǎo)向下結(jié)合實(shí)驗(yàn)演示的初中物理學(xué)習(xí)活動設(shè)計(jì).

1引入問題，激發(fā)學(xué)生的探究意識

課堂引入是一節(jié)課能否出彩的關(guān)鍵，是課堂教學(xué)中很重要的環(huán)節(jié).有趣有效的課堂引入不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生更快融入課堂節(jié)奏，為教師提出問題、解決問題、達(dá)到教學(xué)目的奠定基礎(chǔ).以問題導(dǎo)向引入，教師需要先預(yù)設(shè)在給學(xué)生鋪設(shè)“臺階”的過程中是否符合學(xué)生的認(rèn)知水平，引入盡可能貼近生活，簡單易懂，突出重點(diǎn).

例如在“連通器”這節(jié)課的導(dǎo)入環(huán)節(jié)，教師播放了熱播勵志電影《銀河補(bǔ)習(xí)班》中的片段：電影中的爸爸用了一根足夠長的塑料軟管，成功找到了爆破塔上同一水平的兩點(diǎn).通過視頻引入，激發(fā)學(xué)生的興趣。提出問題：為什么生活中隨處可見的塑料水管卻能為工人解決這么大的問題呢？引發(fā)學(xué)生思考，組織學(xué)生嘗試?yán)米郎系乃芰瞎苓M(jìn)行演示，通過這種方式真的能找到同一水平上的兩點(diǎn)嗎？有什么科學(xué)依據(jù)嗎？通過學(xué)生演示：當(dāng)左管注水到A點(diǎn)后，標(biāo)注出右管此時(shí)的水面位置B點(diǎn)，學(xué)生目測得出結(jié)論：當(dāng)往水管中注水后，能找到水面相平的兩點(diǎn).在此基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生思考如何證明兩點(diǎn)確實(shí)是水平的？可以將AB 兩點(diǎn)連接起來，與重垂線方向進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)AB確實(shí)是水平線上的兩點(diǎn).

2設(shè)計(jì)問題，提高學(xué)生的思考能力

在學(xué)生通過活動自主操作發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象得出結(jié)論后，教師進(jìn)一步提問：如果將水管傾斜呢？還能找到同一水平上的兩點(diǎn)嗎？讓學(xué)生在原來操作的基礎(chǔ)上繼續(xù)演示，發(fā)現(xiàn)水管傾斜后，兩管水面仍然相平.

如果是粗細(xì)不同的水管呢？彎曲的水管呢？兩管液面仍會相平.

通過一個(gè)個(gè)問題，學(xué)生在思考問題的過程中通過實(shí)際操作演示逐步解決問題，找到規(guī)律，總結(jié)出無論管子是否傾斜，粗細(xì)如何，直的還是彎曲的，注水后，當(dāng)水不再流動時(shí)，兩管液面都相平.教師進(jìn)一步提問：如果把這些形狀各異的管子組合起來呢？引發(fā)學(xué)生思維碰撞，激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知需求，教師展示實(shí)驗(yàn)室連通器器材，往左管注水，讓學(xué)生可以直觀看到水從左管往其他管子流動，最終水不再流動后，各管液面總是相平，與管子形狀無關(guān).

最終總結(jié)，尋找共同特點(diǎn)，無論管子形狀如何，都能找到類似U形管的模型，上部都開口，下部連通，引出連通器定義.

從現(xiàn)象出發(fā)，提出問題，再通過現(xiàn)象來解決問題，逐層推進(jìn)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中不斷深入，有效抓住學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的注意力，提高學(xué)習(xí)的活動效能.

3演示實(shí)驗(yàn)解決問題，提高學(xué)生的認(rèn)知

在了解連通器的特點(diǎn)及理論解釋其原理后，學(xué)生對連通器有了更深的認(rèn)識，在此基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)連通器在生活中的應(yīng)用，教師以提出問題，解決人們生活中的需求入手，逐步設(shè)計(jì)出下水道反水彎、水塔、鍋爐水位計(jì)等自制模型，利用動畫逐步引出為何修筑船閘以及船閘的工作原理.生動形象，過渡自然，調(diào)動學(xué)生的課堂氛圍，鼓勵學(xué)生親自動手制作，激發(fā)學(xué)生利用物理知識解決生活問題的創(chuàng)造意識.

例如在引出水塔時(shí)，教師口述，在生活中居住在高樓里的每家每戶都需要用水，就都需要水龍頭，展示自制模型.

不需要用水的時(shí)候關(guān)閉水龍頭，需要用水時(shí)打開水龍頭，現(xiàn)場演示打開水龍頭，學(xué)生可以直觀地看到不同樓層的住戶都能供應(yīng)到水，進(jìn)一步思考教師提出的問題：住戶家中的水是怎樣輸送上去的呢？掀開真實(shí)面目：與輸水管相連的是一個(gè)大蓄水池，引出水塔.

水塔與住宅區(qū)各家各戶的水龍頭相連通，打開水龍頭時(shí)，水塔和每個(gè)水龍頭上部都開口，下部連通，構(gòu)成了連通器，通過自制模型，實(shí)驗(yàn)演示，讓學(xué)生觀察并理解水塔就是生活中常見的連通器，且當(dāng)連通器兩邊水位不一樣高時(shí)，水就會流動起來，從高的一邊流向低的一邊.讓學(xué)生直觀地感受到若要讓每個(gè)樓層都供應(yīng)到水，那么水塔的高度就要比樓層的高度高.

在以往的教學(xué)中，教師在講解鍋爐水位計(jì)時(shí)，大部分時(shí)候都是直接用課件圖片一言帶過，告訴學(xué)生鍋爐水位計(jì)也是連通器.但是學(xué)生往往會有疑問，會認(rèn)為上部開口，底部連通的容器才叫連通器，而鍋爐水位計(jì)上部是不開口的，為什么也稱連通器.為解決這個(gè)疑惑，教師認(rèn)為需要打破傳統(tǒng)教學(xué)，讓學(xué)生對生活中較為陌生的鍋爐水位計(jì)有真正的了解，知道連通器中的上部開口其實(shí)不是一定都要和大氣相通，而是上部相連通即可.

在這部分教學(xué)中，教師先用動畫展示：生活中可以利用鍋爐加熱水提供高溫高壓水蒸氣為我們所用，但是鍋爐是不透明的，加熱過程中需要知道鍋爐內(nèi)部的水位高低，請學(xué)生思考，該如何解決呢？學(xué)生思考，想到要知道內(nèi)部水位高低，鍋爐蓋子又不能打開的情況下，可以利用已學(xué)的連通器知識，利用連通器原理，讓鍋爐底部連接一根透明管，根據(jù)液面相平，可以透過玻璃管的液面來判斷鍋爐內(nèi)部的水位高低.按照這樣的思路設(shè)計(jì)出這個(gè)模型如圖8.

一開始先用卡紙遮住，模擬不透明的鍋爐，玻璃管模擬水位計(jì)，撕掉卡紙，發(fā)現(xiàn)此時(shí)鍋爐內(nèi)部水位與水位計(jì)的水面確實(shí)是相平的.學(xué)生產(chǎn)生疑惑，鍋爐在加熱后會產(chǎn)生水蒸氣，加熱后還會相平嗎？帶著學(xué)生的疑惑，教師演示，對鍋爐進(jìn)行加熱，學(xué)生觀察到在逐漸加熱的過程中，兩邊液面不再相平，可見這樣的設(shè)計(jì)無法通過水位計(jì)水面來反映鍋爐中的水面高低.細(xì)心的學(xué)生可能會發(fā)現(xiàn)，其實(shí)此時(shí)鍋爐和水位計(jì)并沒有構(gòu)成連通器，鍋爐中的水加熱后變成水蒸氣，導(dǎo)致鍋爐和水位計(jì)兩邊上方氣體對液面造成的影響不同，液面無法相平.

一連串的問題、演示，在實(shí)驗(yàn)中又發(fā)現(xiàn)問題，引發(fā)學(xué)生思考并嘗試解決，激發(fā)其探索思維.學(xué)生想到若想讓兩端液面相平，除非兩端上方氣體一樣.打開蓋子可以嗎？演示打開鍋爐蓋子，雖然液面會相平，但是蒸汽就無法收集，那在既不打開蓋子，又能讓兩端液面上方氣體相同，可以怎么做呢？想到可以將鍋爐和水位計(jì)上端相連，讓它們上方氣體相連通.在這個(gè)思路下，教師將模型進(jìn)行了改進(jìn)如圖9.

讓鍋爐和水位計(jì)上方連通，繼續(xù)加熱，發(fā)現(xiàn)兩端液面始終相平.

4結(jié)語

讓學(xué)生觀察、分析和研究，充分發(fā)揮教師實(shí)驗(yàn)演示的作用，學(xué)生不僅能夠看到實(shí)驗(yàn)過程，還能認(rèn)識生活中的產(chǎn)品都有其設(shè)計(jì)的緣由和過程，更能理解實(shí)驗(yàn)原理，對物理理論有更全面深刻的認(rèn)知.

參考文獻(xiàn)：

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