利用身边的材料进行探究性学习

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  在物理课程标准中,课程的基本理念有这样的叙述:义务教育阶段的物理课程应贴近学生生活,符合学生认知特点,激发并保持学生的学习兴趣,通过探索物理现象揭示隐藏在其中的物理规律。在实际课堂教学中让学生利用身边的材料进行物理知识的教学,对培养学生的动手、思维和创新能力有极大的好处,使学生感到生活中处处充满有趣的物理现象,这样学生爱学、易懂,教师教得也轻松。矿泉水瓶是我们生活中极易见到的东西,在初二物理《压强》这部分的教学中,我是这样利用矿泉水瓶等材料教学的:
  
  一、用矿泉水瓶、水和海绵探究压力的作用效果与哪些因素有关
  
  在课堂上,首先让学生在瓶中装入适量的水(至多装少半瓶),将瓶直立于海绵上,观察海绵形变的情况;然后将瓶中的水灌满,再将瓶直立在海绵上,观察海绵形变的情况;最后将灌满水的矿泉水瓶横放在海绵上,观察海绵形变的情况。当然,学生在做这几步实验的时候是要认真观察的,并要思考为什么会出现海绵形变不同的情况。由于这个实验在实际生活中学生有所接触并且这也是一个很容易做的实验,所以基本上每一个同学都能做出来,至于为什么会出现这种不同的情况许多学生也能说出点所以然。当然,要求学生用物理教材中压强的科学性的语言准确地表达出来对学生来说可能就不是那么容易了,这时就需要动一番脑子。教师要用激励性的语言适时地发挥点拨的作用,争取让各组的学生都能总结出有关压力作用效果的正确结论,并建立压强的概念、计算公式和单位。
  学习所有的知识都是为了应用,学生在建立了压强的概念及简单的运算之后,对于增大和减小压强有哪些方法,学生根据压强公式P=F/S来进行分析是水到渠成的事了,教师可以举出几个现实生活中的实例让学生利用所学的知识来分析:它们是通过什么方法达到增大或减小压强的?例如:飞镖的头为什么做得很尖?为什么压路机碾子的质量很大?房屋的地基为什么做得较大?另外,教师还可以让学生举一些生活中增大压强和减小压强的例子。由于这些内容都很贴近现实生活,学生很容易列举出来,这样学生学习的积极性也容易被调动起来。
  
  二、利用矿泉水瓶灌满水做液体内部压强的实验
  
  由于液体内部压强学生看不到摸不着比较抽象,学生学起来也不象固体压强那样容易理解接受,所以更应该让学生通过实验来感受液体内部压强的存在并探讨出液体内部压强与哪些因素有关。找一个矿泉水瓶子并灌满水,然后在瓶的a、b、c处各扎一个小孔,将会发现水会从三个孔中喷出,由a、b 两孔喷出水注的距离相等,c孔喷出的距离较远,观察完之后让学生讨论思考:为什么水会从三个小孔中喷出?为什么三个小孔喷出水的距离不一样,a、b两孔喷出的较近而 c孔喷出的较远?这时学生可能会提出液体对容器侧壁有压力的概念,进而有同学会提出水既然有压力当然也可以对容器壁产生压强,由于a、b喷出的距离相等,学生会得出在液体内部同一深度处压强相等的规律;由于水注喷出距离的不同,学生会进一步指出液体内部压强随着液体深度的增加而增大。由这个小小的实验,学生最终探讨出了液体内部压强的规律。这样让学生在玩中学,更加增强了学生学习知识的乐趣,因此学生学得也会更牢固。
  


  三、利用矿泉水瓶子做大气压强的实验
  
  大气压强是比液体压强更难理解的一个问题,但这节课的实验却是较易做的。在上课之前,让一个同学做一个表演:将热水灌入矿泉水瓶子中将盖拧死之后摇晃几下,倒去热水后迅速拧紧瓶盖,用自来水冲瓶子,可观察到矿泉水瓶子被压瘪了。另外,也可以做用两个吸盘相互挤压后紧紧地吸在一起,需要用很大的力才可以使它们分开的实验。由于这两个实验学生在现实生活中都有所接触,所以学生看到这些实验并不感到陌生,这时教师可以多提几个为什么来激发学生积极的思考:为什么会出现这种情况?这两个实验说明了什么问题?这样就自然而然地引入大气压强的概念。另外,还可以让学生列举出还有哪些事实能说明大气压强的存在?学生会积极地思考,由于学生学习的积极性被提了上来,所以学生回答问题也很踊跃,很可能会举出许多这方面的例子。当然在这些例子中也不排除有一些不当的例子,这时让学生自己思考讨论、辨别是非,这节课的效果就会更好。至于大气压强的具体数值,老师要慢慢地引导,帮助学生理解课本中这样做的道理;学生也是很容易弄明白的。
  在探究流速大小对流体压强的影响时,也可以让学生先进行实验,然后再思考为什么:选取两张一样大的纸片,从两张纸片的中间向下方吹气,两张纸片会怎么样?从漏斗口的中间向下方吹气,漏斗下放一个乒乓球,这个乒乓球会掉下来吗?在做这两个实验之前,先让学生猜一猜结果,再做这两个实验。学生还是很感兴趣的,看到掉不下来的乒乓球学生会大吃一惊,继而会引发学生思考:为什么乒乓球不会掉下来?当然,第一个实验也是越吹两张纸越会紧贴在一起,这和学生当初的猜想可能会不一致,学生在脑中就会出现一连串的疑问:为什么会出现这样的情况呢?这时学生会自觉或不自觉地进行讨论,老师适时地用疑问性的语言激发学生思考并讨论这两个实验的共同之处,总结出流体中流速的大小与压强大小的关系。
  这些都是在现实生活中极其容易做的实验,无需学生费太大的努力就可以完成,也可以调动学生学习的积极性,激发他们去思考这些问题,慢慢地学生就会觉得学习物理并不是那么难了。生活中有了这些道具,学生的学习就主动多了,学生学得轻松,老师教得也省力,在这几节课的教学中也充分地体现了学生是物理学习的主人,教师是物理学习的组织者、引导者与合作者,更体现出了物理课程的基本理念,即“从生活走向物理,从物理走向社会”。
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