中学物理课程资源的开发与利用

随着我国基础教育课程改革的深入开展,课程资源的重要性日益凸显出来。课程的实施,一方面取决于课程资源的丰富程度,另一方面更取决于课程资源开发和运用水平。在课程资源建设过程中,教师是最重要、最直接的参与者。教师具备积累、利用和开发课程资源的能力,就能更好地促进学生有个性地全面发展,有效地实现课程目标。

下面我们以一个具体的教学案例(人教版《物理》九年级全一册第14章第3节“大气压强”),来体会物理教师是如何开发和利用物理课程资源的。《课程标准》对这节课的要求是通过实验探究学习压强的概念,能用压强公式进行简单计算,了解测量大气压强的方法。具体的教学过程如下。

一、回顾历史、模拟实验

【事件1】重现马德堡半球实验:教师利用教科书上的***片,讲述格里克当年所做的马德堡半球实验;教师用实验室里的马德堡半球演示仪器进行演示,重现历史,学生协助教师操作实验。

【事件2】学生做“分离塑料吸盘”的小实验:教师事先让学生准备好两个带拉钩的塑料吸盘(直径大约4cm,超市可以买到),让学生模拟马德堡半球实验,分离塑料吸盘,并让学生沿着不同的方向拉吸盘。

【教学过程说明】教师重现了历史上的伟大实验,激发学生学习物理的兴趣。学生利用塑料吸盘模拟马德堡半球实验,感受学习的乐趣,体验成功,同时为分析大气压强的方向做好了铺垫。

二、感受大气压强

【事件3】演示实验一:杯盖提杯。教师用百搭杯盖将装满水的玻璃杯提起。学生观察实验,思考盖能提起一杯水的原因。

【事件4】演示实验二:吸管吸水。教师把玻璃管放入饮料中,用手堵住吸管的一端,把玻璃管提出水面,饮料留在吸管中;松开手指,饮料流下。学生观察实验,思考杯盖能提起一杯水的原因。学生利用手中喝饮料的塑料吸管做这个实验,观察现象、分析原因。

【事件5】演示实验三:吞蛋实验。教师在脸盆中放入热水,用热水加热玻璃瓶,大约10秒,倒出热水,迅速把剥好的熟鸡蛋放入瓶口(鸡蛋直径大于玻璃瓶口径)。把玻璃瓶放入准备好的冷水中,并不断向瓶身浇冷水,鸡蛋被吞进瓶中。

【教学过程说明】利用生活中常见的物品创设情境,将物理与生活联系起来,引起学生的兴趣,启发学生积极思考。尤其是“吞蛋实验”的效果生动、明显,学生热情参与,倍感新奇。

【事件6】教师引导学生思考:这些现象产生的共同原因是什么?学生通过上面的实验探究,归纳概括出大气压力和大气压强的概念。引导学生分析演示实验中各个物体所受大气压强的方向。引导学生总结出大气压力和大气压强的概念,并对上述实验物体进行受力分析。

【教学过程说明】教师提出问题,引导学生探究原因,得出结论。学生先前已经学习了平衡力的知识,教师提示学生要学会迁移已有的知识解决新问题。

【事件7】教师提问:怎样测量大气压强?激起学生再次探究的欲望。

三、测量大气压强

【事件8】学生实验“粗略测量大气压强”。①教师给学生提供的器材有:内壁经过处理、容积为1ml的玻璃注射器(活塞尾部系好细线);量程为10N的弹簧秤1个;刻度尺1把。②教师给出实验原理:p=F/S。③学生讨论大气压力F和受力面积S的测量方法。对各种测量方法,师生共同分析和评价,找出合理的测量方案。④合理的方案是:将注射器活塞推到底,用手堵住针孔端,用测力计拉活塞,拉动瞬间,记下测力计示数,即为大气压力F(F约为2.6N)。用注射器容积V(1ml)除以注射器全部刻度所对应的长度l(3.5cm),得到注射器活塞的横截面积,即为受力面积S(S约为0.28cm2)。利用公式求出大气压强(p约为0.93×105Pa)。⑤教师对学生活动进行总结,给予鼓励。

【教学过程说明】在探究实验中,教师应及时纠正学生在理解、测量环节上的错误,通过探究让学生认识到解决科学问题需要经历的过程,体验探究过程的艰辛与快乐。动手实验可加深学生对大气压力及其作用面积的理解。

【事件9】播放精确测量大气压强的实验“托里拆利实验”。教师通过网上***的视频,播放托里拆利实验的测量过程。教师让学生计算大气压强的数值,最终得出标准大气压:p0=760mmHg≈1.013×105Pa。

【教学过程说明】用托里拆利实验精确地测量出大气压强的数值。由于水银有毒,学生不易操作,教师可用视频教学。

【事件10】教师提问:为什么托里拆利实验用的是水银,而不是生活中常见的水?

学生动笔计算,得出至少需要10m高的玻璃管,才能用水做大气压实验,不容易实现。

【教学过程说明】教师的提问,使学生的思维又一次活跃起来,使学生更深刻地理解大气压的数值。

四、生活中的大气压

【事件11】教师列举大气压强对人体的影响,让学生利用本节课知识分析生活中应用大气压强的实例,如用吸管喝饮料、钢笔吸墨水、高压锅煮饭;播放***片:大气压强随海拔高度改变的***片。引导学生分析大气压强随海拔高度变化的规律。

【教学过程说明】将理论与实际生活联系起来,让学生体会物理与生活的联系。培养学生乐于思考,善于发现问题的好习惯。

五、教师向学生提供学习的参考网站

以上是“大气压强”一课的探究教学,对其中所涉及的课程资源列表整理如下。

在这节课中,教师充分利用了实验室资源,组织学生开展科学探究活动。活动中教师和学生充分利用身边的廉价材料和器具,利用多媒体收集学生难以见到的、具有重要物理意义的历史事件;利用视频向学生展示了精确测量大气压强的细节,完成了课堂上难以实现的实验操作。教师向学生提供的网络资源,开阔了学生的视野,进一步加深了学生对知识的理解与应用。社会是学生生活和学习的环境,可以弥补学校资源的不足,教师最后提示学生通过报刊、电视、科技馆、公共***书馆等社会资源了解大气压强的应用,让学生关心电视中的科学节目。

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