挖掘“说一说” 深入“做一做”

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  1 栏目特点及教学现状
  1.1 栏目的编排特点
  新教材 “旨在进一步提高学生的思想道德品质、文化科学知识和审美情趣,培养学生的创新精神、实践能力、终身学习的能力和社会适应能力,促进学生的全面发展.”充分体现高中学生的认知心理和循序渐进的教学原则,注意处理好初高中的台阶问题,注意了能力和方法的训练与培养,注意了叙述的启发性,给学生留有较多的独立思考余地,培养学生独立思考的习惯和能力.特别是在正文之外设置了许多小栏目,图文并茂,联系实际,灵活渗透,适时点拨,给人以“新颖、典型、巧妙”的感觉,尤其“说一说”“做一做”是教学的有力补充.
  在理科适用必修1、必修2、选修3-1、3-2、3-4、3-5六本教材中,共有32个“说一说”,56个“做一做”.其中力学和电磁学与生活联系密切,所占的比例较大,而在电场和原子物理较为抽象的内容中所占比例较小.
  1.2 栏目的内容特点
  ①短小精悍、简单易行
  “说一说”中的内容大都短小精悍,联系生活实际,重视运动规律与学生生活、现代社会及科学发展的联系.“做一做”中大都是一些小实验,如“用自制飞镖显示瞬时速度的方向”“光沿着水流传播”等等简单易行,趣味性强.
  ②利用现代技术,体现物理前沿
  教材在“做一做”栏目中多次介绍了信息技术在实验中的应用.大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用,促进信息技术与学科课程的整合.用信息技术改造某些已有的实验、增加原来不能做的实验,重视将信息技术应用到物理实验……诸如通过计算机实时测量、处理实验数据、分析实验结果.如“用传感器研究作用力与反作用力的关系”“用传感器观察电容器的充放电”等等.
  ③为不同潜能学生的发展提供空间
  栏目鼓励学生积极参与,勇于实践,激发探究的兴趣,经过思考、讨论的过程,逐步培养学生的科学探究能力、形成科学态度.在“说一说”“做一做”栏目中给学生提出一些思考的问题和活动的资料,为不同智力潜能的学生的发展提供空间.学生可以根据自己的能力和兴趣有选择地学习.如必修1.2.1“做一做”中的“用计算机绘制v-t图象”,是为那些有条件使用计算机、对利用计算机进行物理研究有兴趣的学生安排的;如必修2.5.3“说一 说”中关于“瞬时功率”的讨论,为那些学有余力、乐于和善于进行理论思考的学生所安排.
  1.3 栏目的教学现状
  ①重视程度不够
  很多老师在上新教材时,对这两块内容的重视程度不够,认为其内容与高考无关是可有可无的.
  ②“如何说;如何做”
  由于这两个栏目有很多开放性的问题,而在教师参考用书中又没有参考答案,教师处理时没有把握,导致教师在教学时不能进行.另一方面在实际教学中,这两块内容如何处理,有些内容课堂上完成耗时太多,教学任务难以完成,有些内容拓展太深,学生难以理解,收效甚微.怎样合理运用这两个栏目,更好的为教学服务需要我们去探究.
  1.4 栏目的教学价值及意义
  这两个栏目体现新课程的理念,从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面培养学生,鼓励学生理论联系实际,突出STS的思想.在新教材的教学中,如果能够利用的好,能够加深对所学知识的理解和应用,扩大视野、了解科学发展的最前沿,培养其科学探究能力,得到成功的体验,享受成功的愉悦,激发学习的热情和信心.为学生终身发展奠定基础.
  2 新增栏目的教学策略
  新增栏目的应用主要分为课内和课外两大部分.
  2.1 利用栏目作为课堂教学资源
  ①利用做一做作为随堂实验
  “做一做”的实验内容紧密配合教材,趣味性强.许多小实验利用日常生活和学习中的一些用品即可完成,易操作、易观察.可以激发学生的学习兴趣,增强他们对科学的亲切感.
  比如必修1.2.4的做一做: 利用自由落体测反应时间,可以在课堂上进行,组织学生活动.两位同学一组,请一位同学用两个手指捏住直尺的顶端,另一位同学用一只手在直尺下方做捏住直尺的准备,但手不能碰到直尺,记下这时手指在直尺上的位置.当看到放开直尺时,立即捏住直尺.测出直尺降落的高度,画出运动的过程图,根据自由落体运动的知识,可以算出反应时间.
  拓展:重新实验,还请同一位同学用手指捏住刻度尺的顶端,从尺子的顶端开始计算,另一位同学准备握住尺子的手向上移至测出的刻度尺降落的高度以内,当放开手后,还能不能再握住这把尺子?实验结果表明无论如何努力都不可能再握住尺子,引导学生思考其中的道理.
  另外,可引导学生自己动手制作“反应时间标度尺”.如将全班同学的反应时间的数据分析处理,在一把尺子上定标.通过实验活跃了课堂气氛,加强了对自由落体物理规律的应用.
  又如选修3-2.4.2摇绳能发电吗?也可以作为课堂演示实验.
  通過对这些问题的探究能够让学生对地磁场认识的更深刻,并且对导体切割磁感线产生感应电动势的影响因素加深理解.并且使学生对电磁感应现象感到亲近、可操作,极大的激发了学生的学习兴趣.
  再如选修3-4.12.1的做一做:人浪演示.课上请十个左右的同学在讲台上演示,向上、还原、蹲下、还原.每个同学比他前面的同学慢一拍,可以看到此起彼伏的波形.也可以利用多媒体播放奥运会或者足球赛中的一些人浪表演.比起原来的绳波实验形象、生动、直观,较好的解决了波的形成及其规律这一教学难点.
  ②利用说一说改变学生学习方式,鼓励学生大胆猜想、勇于创新
  改变学生的学习方式是这次课改的一大任务.“改变学习方式”的核心是让学生不做被动的“受教育者”而是做一个主动的“探索者”.这里说的探索当然包括常说的科学探究,但不限于此,学生的活动也不限于实验活动.学生在学习活动中应该主动地动脑、动手,产生疑问、进行思考、动手操作,相互讨论等等.说一说栏目为学生创造一个相互交流的情景,让学生一起来思考、讨论,这样不仅促进了学生的主动学习,而且有利于学生形成勤于思考、勇于质疑的习惯.   比如必修2.5.5的说一说:在探究弹性势能的表达式时,我们规定,弹簧处于自然状态下,也就是既不伸长也不缩短时的势能为零势能?能不能规定任意长度时的势能为零?
  学生通过前面的重力势能的学习,很多都认为可以选择任意长度为零势能,在学生程度允许的情况下,可以引导学生利用功能关系进行推导,规定弹簧的任意长度时的势能为零势能,弹簧从某一位置拉到零势能位置的过程中,拉力所做的功就等于弹簧的弹性势能,F-x图象如图2,W=(kx0 kx)x2,所以弹簧的弹性势能为W=(kx0 kx)x2.
  显然,这与规定自然长度为零时,从该位置拉到零势能时的功是不同的,弹簧在某一位置时的弹性势能与零势能位置的规定有关,让学生对于势能的相对性有了更深的理解.
  ③利用说一说激趣释疑
  利用栏目资源可以激发学生兴趣,澄清学生的疑问,让学生在轻松愉快气氛中认知物理规律.
  比如必修1.1.3的说一说:著名物体学家、诺贝尔奖获得者费恩曼曾讲过这样一则笑话.一位女士由于驾车超速而被警察拦住.警察走过来对她说:“太太,您刚才的车速是60英里每小时(1英里等于1.609千米)”.这位女士反驳说:“不可能的!我才开了7分钟,还不到一个小时,怎么可能走了60英里呢?”“太太,我的意思是:如果您继续像刚才那样开车,在下一个小时里您将驶过60英里.”“这也是不可能的.我只要再行驶10英里就到家了,根本不需要再开过60英里的路程.”这位女士没有认清哪个科学概念?
  这个部分的学习时,学生初入高中,第一次接触瞬时速度,对于概念的接受有一定的难度,而通过这个笑话可以加深学生对平均速度和瞬时速度的理解.也可以让学生了解物理定义中常用的比值定义法,类比初中所学的电阻就是比值定义.在教学中也可以进行学生活动,进行角色扮演,如教师作为这名女士,而由学生作为警察,在这种互动中,学生的思维很活跃,积极思考,想尽办法来说明问题,在交流的过程中,渐渐的清晰瞬时速度的概念.
  ④利用说一说理论联系实际,突出STS思想
  理论联系实际,是真正学好物理、培养学生的实践能力最有效的途径.只有很好地将学生已有的生活经验同物理问题紧密结合,才能使学生感到物理是生活中的;只有将学到的物理知识应用到实际中去,才能使学生感到物理是有用的;
  比如选修3-1.2.6的说一说:中央电视台2002年12月播放了北京市技术质量监督局对市场中电线产品质量抽查的消息.消息引用检验负责人的话:“十几个不合格产品中,大部分存在导体电阻不合格问题,主要是铜材质量不合格,使用了再生铜或含杂质很多的铜.再一个就是铜材质量可能合格,但把截面积缩小,买2.5平方(毫米)的线,拿到手的线可能是1.5或1.5多一点的,载流量不够.还有一个问题是绝缘层质量不合格,用再生塑料制作电线外皮,电阻率达不到要求……”
  2.2 利用栏目作为课外活动资源
  ①结合所学内容适当安排动手实践活动
  在“做一做”栏目中,有很多可以让学生动手实践的小实验,可以安排学生课外活动,锻炼学生的动手能力.
  如选修3-1.1.1的做一做:制作一个验电器.
  再如必修1.3.3的做一做:拆卸自行车的滚动轴承;制作简易无线话筒等等都可以作为学生的动手实践活动.
  ②利用栏目安排学生课外实践活动
  如必修2.5.3的做一做:调查你周围的各种机械的功率.这个问题可以让学生通过网络查询、社会调查等方式让进行,如空调——约1000 W、微波炉——约1000 W、电炉——约1000 W、电热水器——约1000 W、吸尘器——约800 W、电吹风机——约500 W、电熨斗——约500 W、洗衣机——约500 W、电子计算机——约200 W、电视机——约200 W、抽油烟机——约140 W、电冰箱——约100 W、电扇——约100 W、手电筒——约0.5 W等等,机械的功率和它们的体积没有关系,比如电炉、空调不大,但功率较高,电视、电脑体积大,但功率却不高,耗电量与功率有关,也与使用时间有关.如空调、冰箱等在生活中可以体验到它们并不是持续工作而是间断工作.通过活动了解生活常识.
  ③开发栏目作为小组探究的课题
  科学探究是新课改的精髓,“学生在科学探究活动中,通过经历与科学工作者进行科学探究时的相似过程,学习物理知识与技能,体验科学探究的乐趣,学习科学家的科学探究方法,领悟科学的思想和精神.得到成功的体验,享受成功的愉悦,激发学习的热情和责任感.”栏目中的很多栏目可以开发作为学生的探究课题,组织学生进行研究性学习.
  如选修3-1.2.8的说一说:讨论多量程电表的简化电路图.在这里的讨论中,很多同学会对多用电表的欧姆表换挡时是否能够调零有疑问,对于这样的问题可以组织学生进行课外探究.
  案例1:欧姆表换挡后还能调到零吗?
  再如3-1.3.4的做一做:旋转的液体.实验很难成功,也可以安排学生进行探究,这个实验成功后实验器材收集到我们学校的实验室中.
  案例:旋转的液体:
  课题背景:书本上的做一做,在实际实验的过程中,无法看到液体的旋转.针对这一问题,我们小组进行了研究.
  实验设计:通过讨论,我们认为实验做不出来的主要原因是磁场不够强,实验室用的磁铁磁性太弱.为此我们决定换用磁性强的磁铁来实验.
  遇到的问题:通过网络查询,我们知道了钕铁硼材料做的磁铁磁性很强,但在我们这里没有办法买到.
  解决方法:通过淘宝网进行网上购物,买到了磁铁.但是这种磁铁虽然磁性很强,但体积很小,只有橡皮那么大,通过讨论,我们决定把这种磁铁贴到蹄形磁铁的两极用来加强磁性.
  实验结果:效果很明显,氯化钾溶液在通电后在磁场中旋转的很快,甚至可以带动液面上的纸屑一起旋转.
  发现新的问题:在实验中,我们又发现了新的问题,实验中,氯化钾溶液越来越混浊,而且接负极的铜片上有气泡产生,接正极的铁丝变得越来越细.到底是什么原因?
  结论:通过大家的讨论,我们认为这应该是化学中学到的电解池原理.接正电的铁丝是电解池的阳极,接负电的铜片是电解池的阴极.
  在阳极:Fe-2e-Fe2
  在阴极:2H 2e-H2↑
  2H2O 2e-H2↑ 2OH-
  Fe2 2OH-Fe(OH)2↓
  所以溶液中可以看到灰绿色的沉淀(氢氧化亚铁),经过一定时间后会变成红褐色的氢氧化铁,作为正极的铁丝也会越来越细.
  这个实验对学生的触动很大,学生第一次进行了网络购物,解决了器材的难题,第一次自己动手制作模型,在制作的过程中,他们团结合作运用集体的智慧去解决困难.比如金属盒中心的电极既要固定,又不能和金属盒接触.他们想到了将电极上套上一小段橡胶,然后用502胶水粘在金属盒底部.方法的巧妙让人赞叹.在实验中他们没有局限在实验结果上,没有放过实验伴生的一些问题.这种细心观察,尊重实验事实的精神将使他们受益终生.并且利用化学知识解释了物理实验中遇到的问题,让他们热情高涨,极大的加强了他们学习的热情.
  再如必修1.1.3的做一做:测量自行车的速度,测量蚊香燃烧的速度;选修3-1.1.8的做一做:利用传感器观察电容的充放电;选修3-1.2.2的做一做:用传感器研究地磁场;选修3-2.4.4的做一做:观察电动机启动时电流的变化等等都可作为课外探究的课题.
  通过两年来的教学实践,笔者深刻的体会到重视这两个栏目的教学既有利于巩固知识,提高能力,还能够激发学生的兴趣,解決教学难点,对改变教学方式、提高课堂效率具有重要的意义.教学中教师应该重视“说一说”“做一做”这两个小栏目,走出应试教育的误区,使栏目服务于课堂教学,真正发挥它在教材中的作用.
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