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初中物理教材范文1
1声波的传播距离与声波频率的关系
第一章《声现象》第四节《人耳听不到的声音》介绍了超声波和次声波的特点及应用等相关知识,关于超声波介绍的比较多而次声波介绍的比较少.笔者建议:教材能否在介绍完次声波后再介绍一下“声波的传播距离与频率的关系”.在介绍这个知识点时,可由问题引发学生思考:轮船和火车的汽笛声能够传得很远(通常能达到几十千米),而小汽车的喇叭声却不能传得很远,除响度因素外它们的声音还有哪一方面的因素不一样?为什么蚊子只有靠近你的耳朵飞才能听到,离人耳稍远些就听不到了?蚊子发出的声音音调有什么特点?教材然后给出结论,大量事实和实验表明:声音的频率越低,声音传播过程中能量衰减得越慢,声音传播的距离越远.这就是为什么地震、核爆炸等产生的次声波能够绕地球2~3周的原因.这个知识点的引入不仅能够解释以上提到的生活中的问题,而且还能够很好的解释次声波传得远的原因.可谓是一举两得.
2天平的量程问题
初中物理实验室中常用的托盘天平的铭牌上标有“称量(max):200g”,与之配套的砝码盒上也标有“200g”字样.笔者认为铭牌就相当于说明书,具有一定的权威性,因此该天平的最大测量值应为200g.不过,当我们打开砝码盒去数一数,发现里面砝码的组成情况是:100g一个,50g一个,20g两个,10g一个,5g一个,砝码的总质量不是200g,而是205g.那么,这架天平能否测量205g的物体呢?在学完天平的使用方法和注意事项后,教材给出四幅图片,要求我们找出“天平使用中的错误”.其中图1是将砝码盒里的全部砝码都加在了右盘中且标尺上的游码也移到了最右端,天平仍然没有平衡.假设天平平衡了,该物体的质量就是210g.那么天平的最大测量值就是砝码总质量与标尺上的最大数值之和.对于天平的量程问题,希望教材能给一个权威的说法.
3滑动摩擦力的大小与接触面积的关系
第八章《力》第三节《摩擦力》中“探究影响滑动摩擦力大小的因素”结论部分,旧版教材中写道,“实验表明,滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度、压力的大小有关,接触面越粗糙、压力越大,滑动摩擦力越大.在一定范围内,滑动摩擦力的大小与接触面的大小无关.”可是,笔者一直没有弄懂“在一定范围内”的含义.在最新版的教材中笔者又特别留意这个地方,结果令人遗憾的是最后一句话没有了,也就是说教材回避了“滑动摩擦力的大小与接触面积的关系”.笔者“百度”了一下相关知识,想了解一下摩擦力的产生机理,可是网上也没有一个公认的说法.也参阅了一些文章,暂且不论这些文章的观点是否正确,就这些文章本身来说理论性太强,非中学生可以理解.也征寻了一些同事的意见,发现在这个问题上也有一些不同的声音.
初中物理教材范文2
作者:潘中举 左安友 罗琬华
论文关键词:电学实验;初中物理
论文摘要:利用学生日常生活中所具有的感性认识,对八、九年级物理教材中的电学实验进行改进,以期更能适应学生的认知结构,提高学生学习运用物理知识的能力。
随着新一轮的课程改革,义务教育八、九年级物理教材也在全国各地编出了多种版本。本文旨在对北师大版和人教版教材中的部分电学实验的设计,提出一些改进建议,以期与同行和教材编写专家商榷。
1教材内容设置与学生的实际情况有脱节
由于电在日常生活中的普及,学生在未学习物理之前,已经具有了家用电器的一些用电常识。例如:用前要接线,用后要断电等。
基于学生在日常生活中有了以上的一些感性认识,笔者认为北师大2007年版九年级物理教材第11章简单电路第1节,对通路、断路、短路知识点陈述时,图11-5[1]中对通路状态的情况并未涉及(注:笔者原来所在的湖北省利川市东城中学使用北师大版教材),且短路实验中,短路的危害也未明确地提出。而人教版2006年版教材第5章电流和电路第2节电流和电路中,在讲解电路的构成时,没有涉及到电路的三种状态,只作了如下叙述:“电源、用电器、再加上导线,往往还有开关,就组成了电路,只有电路闭合时,电路中才有电流”[2]。笔者认为此处没有讲解电路的三种状态,如今在强调培养学生动手能力和实验探究能力的情况下,实在是有一种缺陷。
2008年5月5日,笔者有幸参加了湖北省恩施自治州理科实验操作中考利川市的监考(考试成绩计入中考总分)。在考试之前,大部分学校都对学生进行了实验操作的反复训练。监考过程中发现,大约有6.8%的学生在电学实验过程中存在错误,要么导线与接线柱连接不良,要么是小灯座与灯泡接触不良,或者小灯泡坏了而不知怎么办?以及还有少部分学生把电路接成了短路状态等情况。
笔者从初中物理教学20余载的经验和教学实践情况来看,大多数学生对电学特别感兴趣、爱动手。因此,上面所讲的两个版本中缺少的知识点,教材中不应该去掉。正如上海市第三女子中学徐彤、杨志军两位老师所说的那样:“二期课改强调通过创设情景引入课题,我们通过课堂教学经验的总结,深刻认识到进行演示或学生实验,能够使学生对物理事实获得具体的明确的认识,这种认识是理解物理概念和规律的必要基础。观察和实验,对培养学生的观察和实验能力,实事求是的科学态度,引起学习兴趣都有不可替代的重要作用。”[3]
2充分利用学生已有的感性认识,调整教 材电学内容设置
笔者利用学生已有一些感性认识对北师大2006年版教材中关于用电必须接线的知识,对该教材图11-5做了改进。 转贴于
原图演示短路的实验中,笔者认为有以下不足:由于电源电压低,即使用导线直接把电源的正负极相连形成短路,造成的危害不是特别严重,事实上,一节普通的“南孚”,“双鹿”干电池的短路电流不会超过3A,只要通过大约50分钟时间电池就没有电了。用手触摸导线只有发热的感觉,新干电池由原来硬邦邦的变软了,并有热乎乎的感觉。小灯泡不亮了。电路短路造成的危害,如剧烈的火花却不易察觉。
笔者在教学实际中对短路的实验进行了如下改进:先找一块长1m,宽0.5m,厚4cm的塑料板,并用适当的塑料支架把该板竖直立放在讲台上,在板的一边恰当的地方钻上位置不同的两个小孔,再在小孔中插入适当大小的铁钉,然后选取一段长50cm熔断电流为2A左右的保险丝,把保险丝套在两颗铁钉上,并在保险丝下面用蜡粘上一些火柴梗,最后在铁钉两端接上带插头的电源线。教师演示时,把插头插入教室里220V的插座里,瞬间学生会看到保险丝熔断,火柴梗立即燃烧等现象。此短路实验也可采取在教室里先接一个卡口式白炽灯泡闭合开关灯泡正常发光,然后断开开关,打开灯头用保险丝把灯头的两接线柱接上,再闭合开关,可看到灯泡不亮,灯头处产生火花,后来,灯泡又亮的短路现象。
因此,电路短路造成的危害现象明显。从而教师可进一步引申短路不仅能损坏电源,而且还能引起火灾,造成人民生命财产的损失。同时,这样改进也为以后的电流热效应和焦耳定律的教学埋下了伏笔。
3利用学生已有认识对教材内容进行创新
在人教版第5章第1节电荷在导体中定向移动知识点中,教师做了图5.1-5验电器A的电荷从金属杆流动到验电器B上这个实验。学生头脑中已经形成了电荷可以在金属杆中流动的概念后,教师可以利用学生已有的认识,对该实验加以改进,使学生更好地理解导体和绝缘体。改进方案如下:把图5.1-1中的金属杆换成金属丝,先做带电的验电器A把电荷转移给不带电的验电器B的实验。得到金属丝能导电是导体的结论。然后用虎口钳把金属丝从中间钳断,再中和掉验电器B的多余电荷,使它不带电,再用橡皮筋把钳断的金属丝两端连接起来,使学生看到验电器B的金属箔片依然没有张开,从而获得橡皮筋不导电的感性认识,使学生更能接受橡皮筋不容易导电的事实,橡皮筋是绝缘体。
通过以上教材内容的调整及实验内容的创新,能使中学物理教材内容更贴近学生的生活,通过这些感性直观的实验现象,能够使学生对物理事实获得具体的明确的认识,从而更有利于激发学生的学习兴趣,为学生进一步理解和掌握物理概念和规律奠定必要的基础。
参考文献
[1]阎金铎,等.义务教育课程标准实验教科书物理九年级教材[M].北京:北京师范大学出版社,2007.
初中物理教材范文3
一、归纳法
归纳法是通过样本信息来推断总体信息的方法.要作出正确的归纳,就要从总体中选出样本,这个样本必须足够大而且具有代表性.
例如,在讲“声现象”时,讲话时声带在振动;将发声的音叉触及面颊——音叉在振动;风吹树叶哗哗响,树叶在振动.由此归纳出:声音是由物体的振动产生的.
在实验中,为了验证一个物理规律或定理,需要反复通过实验来验证它的正确性,然后归纳、分析整理得出正确的结论.
例如,在验证“导体的电阻与什么因素有关”时,经过多次的实验得出了导体的电阻与长度、材料、横截面积、温度有关,也是将实验的结论整理归纳总结得出的.
二、控制变量法
物理学中对于多个变量的问题,常常采用控制变量法,把多因素的问题变成多个单因素的问题.每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响,分别加以研究,最后再综合解决.它是科学探究中的重要思想方法.初次接触控制变量法是“声现象”的综合实践活动——比较材料的隔声性能.课本中明确交待设计时要注意:因为要进行比较,所以要控制某些条件保持不变.
控制变量法是中学物理中最常用的方法.教材在研究蒸发的快慢、滑动摩擦力的大小、导体的电阻、电流做功的多少、电流的热效应、电磁铁的磁性强弱等均应用了这种方法.
三、等效替代法
等效替代法是在保证某种效果(特性和关系)相同的前提下,将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法.
例如,在讲“光现象”时,探究平面镜成像规律的实验,用玻璃板替代平面镜,因两者在成像特征上有共同之处,学生易于接受,而玻璃板又是透明的,能通过它观察到玻璃板后面的棋子,便于研究像的特点,揭示出规律.实验中还利用两个完全相同的棋子,验证像与物的大小相同,因为我们无法真正测出像与物的大小关系,所以利用一个完全相同的另一个棋子来等效替代像的大小.再如,在电路中,若干个电阻,可以等效为一个合适的电阻,如串联电路的总电阻、并联电路的总电阻都利用了等效的思想.
四、图表法
图表法常用于实验教学,通过大量的实验进行观察,取得数据,然后加工整理上升为规律.
五、图象法
图象是描述物理过程、揭示物理规律、解决物理问题的重要方法之一,它具有形象、直观、动态变化过程清晰等特点,能把物理问题简化,使探究过程优化,有效、简洁.
六、比较法
通过观察,分析,找出研究对象的相同点和不同点,它是认识事物的一种基本方法.
在物理教材中,比较法可以用在比较晶体和非晶体的异同、电压表和电流表的使用、发电机和电动机的区别等.
七、转换法
转换法是将不易观察到的现象通过其他直观现象再现出来,从而认识事物或规律的方法.
例如,在讲“电流”时,电流看不见、摸不着,怎么知道它的存在呢?我们可以在电路中接入一个电动机,利用电动机转动知道电流的存在.
又如,在讲“电与热”时,电流通过导体产生的热量多少不易直接观察出来,我们可以在烧瓶中插入温度计,通过温度计的示数来比较产生热量的多少.
八、类比法
初中物理教材范文4
《基础教育课程改革纲要(试行)》的课程改革目标指出:“新课程的培养目标应体现时代要求。要使学生具有社会责任感,努力为人民服务;具有初步的创新精神,实践能力,科学和人文素养,以及环境意识。”在新颁布的物理新课程标准中,课程培养目标为知识与技能,过程与方法,情感态度与价值观,注重培养学生的学习意愿、学习情感,即对学科中渗透人文教育提出了更高的要求。因此物理教师要增强人文教育意识,充分挖掘利用教材中的人文资源,把人文教育融合到学科教学中去。
现阶段的初中物理教材,特别是按新课程标准编写的苏科版教材,蕴含了许多人文资源。
一、物理概念、物理规律中蕴含哲学思想
物理学本身就是从自然哲学分化出来的。在物理概念、物理定律中到处蕴含着各种哲理思想。如初三物理教材中讲到物质的运动,指出:“世界是运动的。运动是绝对的,而静止是相对的。”早在18世纪中叶,法国唯物主义思想家霍赫就指出:“宇宙间一切都在运动。自然的本质就是活动。如果我们仔细观察自然的各个部分,我们就会看到没有一部分是绝对静止的,一切存在物只是继续不断地以或快或慢的速度在产生、壮大、衰退和消亡。”所以,我们讲到物体运动,就可以教育学生要用发展的眼光看世界,要树立终身学习观,否则将被社会所淘汰,因为整个社会在不断发展中。如讲到能量守恒定律:“能量既不会消亡,又不会创生,它只会从一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而能的总量保持不变。”永动机是永不能诞生的,这被称为19世纪中叶的“三大发现”之一。德国青年医生迈尔和焦尔指出:“整个自然界,自然界的每一个细胞,都服从一个原理――守恒原理。”在我们的现实生活中、学习中也是如此,只有付出了,才能得到回报;做任何事情,只有踏踏实实,稳扎稳打、付出心血,才能取得成功。不经历风雨,怎能见彩虹,知识的财富不能不劳而获,学习中没有“永动机”。其它如“力的作用是相互的”、“电磁联系”等都蕴含着丰富的哲学思想。
二、现行教材的内容蕴含人文因素
按照教育部2001年颁布的《九年义务教育物理课程标准》编写的新教材中有许多人文素材,具有浓重的人文气息,如每一章开始都有章首语和大幅的彩色插图。在讲到“物体的运动”时,章首语中是这样引入的:“朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还,两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山。”这是大家儿时就耳熟能详的唐朝大诗人李白的《早发白帝城》的诗句,李白用诗的语言描述了顺水轻舟的运动及其快捷程度。物理学如何描述物体的运动?如何比较运动的快慢?学生在学习“物体的运动”之前,先有了身临其境的运动之感,激起了学习兴趣。如在学习“光现象”时教材中有扬州五亭桥、白塔的美丽画面和如诗般秀丽的日记,这样的引入,既给了学生美的享受,更激起了学生对自然光的好奇。
物理教材中还有许多阅读性材料,如“生活,物理,社会”,如“信息库”,其中有温室效应,超声波的应用,磁悬浮列车,等等,通过这些材料的阅读,结合多媒体的演示,不仅可以增加学生的知识面,而且能让学生了解到物理学对社会发展、自然环境和人类生活的影响和作用。
物理来源于生活,又服务于社会。因此,教师要向学生介绍物理与交通、物理与通讯、物理与能源、物理与材料,以及物理与其它日常生活密切相关的内容,让学生进一步理解物理知识在社会和生活中的应用,增强回报社会、服务社会的的责任感和义务感,增强“因为我的存在而使他人感到幸福”的理念。
三、物理实验对学生个性品质的培养
物理学是一门以实验为基础的科学。物理新教材每一章节的学习,都以实验活动展开,实验活动成为学生学习物理的主要手段。教师应要求学生充分尊重实验事实,向学生开展“实践是检验真理的唯一标准”的教育,要求学生按照一定的程序规范操作,有目的、有计划地观察实验现象,如实记录实验现象和数据,不弄虚作假、臆造事实。当实验现象与自己所学的理论不相吻合时,更要认真分析、寻找原因,大胆质疑,培养一丝不苟的求实态度。
物理实验能培养学生多方面的人文素质。如培养学生规范、严谨地操作、做事;培养学生合理安排时间的统筹观念和动手能力;培养学生互帮互助的团体协作精神;培养学生不怕失败,克服困难,持之以恒的精神;培养学生尊重事实,尊重科学,实事求是的态度,等等。
四、物理学史、物理学家对学生的学习情感、态度、价值观的影响
物理学的发展离不开一代代物理学家忘我的劳动和大胆的创造。科学家不仅给人类留下了物质文明的财富,他们的人文理念、人格品德同样给人类的精神文明留下了巨大财富。如意大利物理学家伽利略不崇尚书本和权威,敢于对亚里士多德的自然哲学产生怀疑。他非常蔑视那些盲目崇拜古代权威而不愿根据经验来检验书本上写的和教授们讲的东西的人,最终他了亚里士多德的落体学说,成为物理学乃至近代自然科学的奠基人。焦耳在极困难的条件下,经过三十余年的研究,做了四百多次实验,才无可辩驳地证明了能量守恒定律。法拉第经过十余年刻苦研究,才发现了电磁感应现象。
物理学史的发展能够使学生辩证地看待科学技术这把双刃剑。如:麦克斯韦建立了电磁波理论,推动了信息技术的发展,但如今电磁波的泛滥已危及人类的健康。人类利用核能的同时却有核泄漏的隐患,以及核武器的存在。教师可通过文史教育增强学生的社会责任感,使他们学会关爱自己、关爱社会、关爱大自然。物理学史是对学生进行科学精神与人文精神教育的宝贵资源,教师应给予充分的重视。
物理学科属于自然科学,侧重于智慧的启迪,人文教育则包含智慧的启迪、人格的陶冶和行为的矫正。我们应把科学教育与人文教育相结合,充分挖掘利用教材中的人文资源,培养学生的科学素养和人文素养,有助于学生的全面发展,使学生成为有理想、有道德、有文化、有纪律的一代新人。
参考文献:
初中物理教材范文5
关键词:传统教学模式;课程资源限制;探究活动
中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2014)06-183-01
新教材呈现给我们的是一幅幅生动的图片和资料,同时加强了概念和规律的形成过程,淡化了概念和规律的严密体系,表面上看起来知识点少了,难度降了,但给教师创造性劳动的空间大了,通过近三年对新教材的使用,总体感受是几个度不好把握。结合自身的授课感受,反思我们自己的教学,发现以下现象在我们的教学行为中还在延续,在我们教学中应该注意处理好。
一、传统的教学模式、观念和方法带进了新课堂
学科本位的观念仍然很浓厚,尤其是对科学探究的意识、认识和实施还没做到真正到位,还在考试的指挥棒下忙碌,多数情况下还是老观念加老方法,穿新鞋走老路,过分强调知识的传承和积累,很多时候认为学生进行探究费时费力,学不了多少知识,将无法应对考试。对学生的评价也不全是“三维”评价,也基本上还是停留在重知识与技能的考查,用分数来评价衡量,这都是陈旧的观念指挥着我们的行为。仔细想想这种观念其实是将学生的科学研究思想方法、自我学习的能力、动手操作的能力和技巧排除在学生的知识范畴之外,同时也是没有认识到探究性学习的优势。我们应该认识到科学探究式学习虽然耗费时间和精力,但能够使学生感悟知识的产生和形成过程,能加深对知识的深化理解和掌握,增强合作意识和团队精神,从中体验成功的喜悦,从而增强学习的兴趣,丰富学生科学研究思想方法,新的教育教学理念在科学探究活动中是能够得到充分体现的。
二、“只有讲过才算教过”的观念仍在影响我们的教学行为
可以说这也是形势所迫,毕竟都不可避免地要面对各级考试,评价机制的不健全和相对滞后也是造成这一不良现象的原因之一,以考试的分数来评定学生学习的好坏,也以学生的考试成绩的好坏评价教师的教育教育学能力的高低以及作为评先晋级的条件等,这都无形之中影响着教师,基本上是为考为教,而非从学生发展的基本需求出发。
三、对课程资源限制的部分内容感到无所适从
图书、电脑、网络等课程资源也还相当贫乏,学生自己动手查找资料受到极大限制,学生对教师的依赖性还十分突出;对于农村中学,很多活动是无法开展的,比如社会调查、咨询、小制作、小发明小创造等都很难实施,不动手不动脑就构建不了学生发现问题分析问题解决问题的契机和情境,很难使学生的知识得到应用和深化。再如用示波器观察波形,绝大多数学校不具备这个条件,但我们可以利用电脑附带的声音录音的小程序让学生真实感受一下,以增加教学的直观性,避免了学生的机械记忆。
四、把学生的探究活动上成实验验证课
主要表现在对探究式教学的基本要素还不十分清楚,各个环节落实不到位,尤其是学生提出问题这一环节几乎被书本所左右被教师所代替。对大多数探究活动来说,经历体验探究的过程往往比得到结果更重要更有意义,但为了赶进度而在学生还没有进行足够的思考时草率地得出结论的现象还是比较普遍的。课堂上学生的探究活动花费的时间相对较长,加之仪器设备的精度不一致,学生的动手能力和对探究活动的认识、态度存在差异,结果可能是五花八门,为了得到一个较统一的“理想”的结论,往往就忽视了激发学生思维的提出问题这一环节和深化理解知识的交流评估这一环节,把探究变成了实验。为了让学生充分体验探究的过程,我们应该安排足够的时间让学生的各种想法各种观点进行充分的交流和讨论,学生自己在学习中发现问题是至关重要的,当学生提出有价值的问题时教师应该因势利导适当拓展,满足学生的好奇心和求知欲,让学生知道在以后的学习中应提出什么样的问题才是有价值的,这对激发和保护学生学习的积极性、养成积极思考敢于质疑勇于探索的良好学习习惯是大有好处的。
五、教学中体现学生的“自主”方面做的还有所欠缺
初中物理教材范文6
【论文关键词】素质教育;挖掘;方法
素质教育不是以传授知识和提高学生应试能力为目的,而是以培养学生的创新精神和实践能力为重点,以学生的发展为目标。因此,教学中仅仅让学生理解、掌握现成的书本知识,能用现成的知识解答物理习题,是远远不够的。更重要的是要通过学生获取知识的过程,潜移默化地对学生进行素质教育和创造能力的培养,使学生得到健康的发展。为此,教学中必须认真挖掘教材中的素质教育因素,并按素质教育的要求精心进行教学设计。下面以《杠杆》一节的教学为例,谈谈物理课堂教学中如何实施素质教育的意见和看法。
1.要重视“力臂”概念的形成过程
力臂的概念,对于初中学生来说是很抽象的,是本节教材教学的难点和关键。由于学生在日常生活中接触最多的是人挑东西时的扁担,卖菜用的杆秤等近似在水平位置平衡的杠杆,且这类杠杆所受的力往往与杠杆垂直,支点到力的作用点的距离正好与相应的力臂相等,因而对“力的作用点与支点的距离要影响力对杠杆的转动效果”有很深的体验和印象,所以学生很容易把力的作用与支点的距离错误地跟力臂等同起来……通过过画图直接给力臂的定义[从支点到动力(阻力)作用线的距离叫动力(阻力)臂],不可能消除学生在生活实际中早已形成的关于力臂的“前概念”,故力臂的正确概念很不容易在学生头脑中建立起来,也不利于对学生的素质教育和创新能力的培养。
具体办法是,把学生分成2-4人一组,事先给每组准备好杠杆、铁架台、弹簧秤、钩码、细线等器材,并把杠杆中点支铁架台上,把钩码系在距中点一定距离的位置上(实验中钩码及其悬挂点位置保持不变),其重力视为作用在杠杆上的阻力。然后让学生用弹簧秤作用在离支点远近不同的位置(可在支点左、右两边各选三个不同的位置)上,把杠杆拉至水平位置时,保持杠杆在水平位置不动和弹簧秤的轴线与杠杆垂直,读取并记录每次弹簧秤的示数,让学生对几次实验的数据进行分析和比较,找出在阻力及其作用点的位置不变的情况下,要使杠杆在水平位置静止不动,沿竖直方向用的拉力大小跟什么因素有关?学生由实验数据自然会得出“拉力大小跟动力作用点到支点的距离有关”的片面性结论。再追问学生:实验表明动力大小是怎样随支点到动力作用点的距离的变化而变化的呢?学生从实验数据的比较中会发现:动力大小随动力作用点到支点距离的增大(减小)而减小(增大)。在此基础上,再叫学生用弹簧秤作用在距支点更远的某一位置,分别沿倾斜程序不同(即与竖直方向夹角不同)的方向用力,使杠杆在水平位置静止不动。通过实验,学生会发现,动力的大小还与动力的方向有关,且不一定动力作用点到支点的距离越大(小)动力越小(大)。实验结果与先前实验得出的结论相矛盾,从而使学生头脑中产生强烈的认知冲突。此时,教师因势利导地给学生指出,先前实验得出的结论具有片面性,必须进行修正和完善。为此,向学生介绍“力的作用线”的概念,并让学生回忆数学中“点到直线的距离”的定义,然后用多媒体动态显示(或在黑板上画图),让学生观察在力的作用点不变而倾斜程序改变的情况下,支点到力的作用线的距离的变化情况,并结合刚才的实验数据,找到动力大小变化的原因是支点到动力作用线的距离发生改变(因为此时支点到动力作用点的距离没有变化),进而明确支点到力的作用线的距离是决定力对杠杆的转动效果的一个重要因素。至此,“力臂”这个概念的引出和建立也就水到渠成了。由于教学中充分地展现了“力臂”这个概念产生的过程(提出问题——实验探索——归纳结论——进行检验——完善结论——建立概念),所以不仅有利于学生对“力臂”概念的理解和掌握,而且使学生在发现问题和探索知识的过程中体验到研究和思考物理问题的方法,从而有助于学生潜能的发展。
2.注意渗透物理方法的教育
对学生进行物理方法的教育,是提高学生科学素质、发展学生潜能的重要途径,所以教学中我们应该认真挖掘教材中隐含的物理方法,并在教学中予以渗透。
2.1通过杠杆概念的产生过程,渗透比较方法的教育。通过观察,确定研究对象之间的差异点和共同点的思维过程和方法,叫做比较方法。
建立杠杆概念时,应让学生仔细观察教材上的撬棒、跷跷板、抽水机机柄等三幅插图及其实物模型,有条件的还应采用多媒体动态模拟,以利于学生观察,激发学生学习兴趣。通过观察,使学生从中发现:尽管三个研究对象的形状、施力物体、用途等均有所不同,但它们两端均受到力的作用,在力的作用下都能绕其上某一位置转动。在学生采用比较的方法,并经过讨论,归纳概括出三者的共性的基础上,再抽象出杠杆的概念,巧妙地使学生从杠杆概念的建立过程中受到观察、比较、归纳等物理方法的熏陶和教育。
2.2通过分析杠杆定义、介绍杠杆示意图的画法,渗透理想化方法的教育。理想化方法是指借助逻辑思维和想象力,有意识地突出研究对象的主要因素,排除次要因素和无关因素的干扰,在大脑中形成理想化的研究客体或相互联系,来探索物理世界内在奥妙的一种方法。
教材给出的杠杆的定义是:一根硬棒,在力的作用下如果能绕固定点转动,这根硬棒就叫做杠杆。教学中虽然不提“硬棒”是一种理想模型(以免加重学生学习负担),但应指出:“硬棒”是指不发生形变的棒,这样的棒实际中并不存在,但由我们所研究的棒在使用中发生的形变极小,不影响其使用规律的研究,可以不予考虑,所以我们把所研究的物体视为不发生形变的硬棒使学生从中领会在研究问题中突出主要因素、避开次要因素的思想和方法。
为了更好地研究使用杠杆的规律,需要画出杠杆的示意图,把杠杆的基本要素和本质特征直观、清晰地反映出来。根据实际中的杠杆,其直径远比长度小,杠杆与支承物的接触面远比杠杆本身的尺寸小,因而可以用直线(或曲线)表示杠杆,用数学上的几何点表示支点,再加上力的示意图,则可简捷地画出杠杆的示意图,使得杠杆的特征一目了然。在教学中,教师只要有意识地恰如其分地对学生进行理想化方法的教育,就能使学生逐步学会从纷繁的物理现象象中,通过理想化及简化、类比等方法,独立地建立起相应的物理模型,逐步形成将实验问题转化为物理问题的能力。
2.3通过指导学生分组实验,渗秀实验方法的教育。实验方法是指人们根据研究的目的,利用科学仪器设备人为地模拟自然现象,排出干扰,突出主要因素,在最有利的条件下去探索自然规律的一种活动。达•芬奇有句名言:“科学如果不是从实验中产生,并以一种清晰实验结束,便是毫无用处的,充满荒谬的,因为实验乃是确实性之母”。
由此可见,实验方法是物理学最基本、最重要的研究方法之一。因此,在“杠杆”的教学中,要认真组织和指导好学生分组实验,要舍得化时间让学生独立自主地从实验中去探索和获取知识,既要改变过去照方抓药,让学生按照事先定好的实验步骤亦步亦趋地做实验的实验教学模式,又不能放任自流,盲目操作。