(江蘇省蘇州工業(yè)園區(qū)獨墅湖學校,江蘇 蘇州 215123)
為了加快初中物理教師成長的步伐,蘇州工業(yè)園區(qū)教師發(fā)展中心舉辦了“三年內上崗、兩年內轉崗教師專項培訓”活動,備課、研討、上課、評課是培訓活動的重要環(huán)節(jié)之一,課題選自蘇科版教材八年級下冊第八章第二節(jié)“重力”,筆者將本節(jié)課教學的幾點啟示總結如下,供同行參考。
根據學生的年齡特征,課堂通過學生感興趣的、有啟發(fā)性的活動導入,激發(fā)學生的學習欲望,可達到事半功倍的效果。教學中常見的活動是“套圈”類和“射擊”類,在教學實踐中,我們發(fā)現如果用套圈游戲,學生的注意力會完全集中在如何套中目標物體上,而不會在活動中自發(fā)思考、提出“向前扔為什么會套中低處的物體”的問題,只能由教師提出;如果代之以“射擊”類,如投擲飛鏢游戲,學生一次次努力瞄準靶心卻總是失敗,自然而然地會去思考“瞄準了為什么總會落在下方”的問題。
當然,活動必須在事先制定好的規(guī)則下進行,特別是水平投擲及距離的限制。由于空間條件的限制,著眼于安全考慮,可以用帶有吸盤的小飛鏢。在游戲的基礎上,再通過微視頻、動畫、圖片展示,列舉一些相關實例,讓學生認識重力存在的普遍性。
憑借生活經驗和對一些現象的觀察思考,學生已經初步認識到重力的方向是向下的,但是這種認識是感性的、模糊的,如果先探究重力大小與質量的關系,在稱量物體的重力時,學生會產生“為什么要將物體豎直懸掛”的疑問,也就不會去關注測量誤差的問題,無法準確進行測量,教師也不便去解釋。
教學中,如果先通過活動判斷重力的方向,再探究重力大小與質量的關系,學生在準確地把握了重力方向的基礎上,通過將物體豎直懸掛在彈簧秤上的方法測量重力的大小,探究活動會更加順暢。
教師在準備課堂教學時,在教室某一角落布置好由細線懸掛的各種物體。選取的物體要具有代表性,最好是生活中常見的不同形狀、不同大小、不同質量的物體,如瓶子、石塊、樹葉、紙片等,細線部分要稍長些,同時注意避免風力等影響。學生通過觀察懸線的方向,猜測重力的方向。
如圖1所示,在水平平面內將一根細線的一端用圖釘固定于O處,另一端穿過輕質泡沫小球A,在緊靠泡沫小球的兩邊打好結(相當于是兩段細線分別拴在小球上)。當用力拉動細線B端時,細線AB段代表了外力的方向,細線OA段反映了懸線的方向。
將裝置水平放在實物投影儀上,沿任意方向拉動細線B端,我們會發(fā)現細線OA和AB始終在同一條直線上,即懸線的方向與所受外力的方向是相同的。因而,可以通過懸線的方向判斷被懸掛物體所受重力的方向。
圖1
圖2
在學生猜測的基礎上,確定研究事例——細線懸掛金屬小球。如圖2所示,細線、小球A、支架與底板M固定在一起。
豎直向下究竟是怎樣的?教師可先通過盛水容器里的水面引導學生認識水平面、水平方向,然后將裝置放入水槽中,通過觀察或者借助三角板等器材,說明豎直方向就是和水平面垂直的方向。并啟發(fā)學生借助提供的剪刀或打火機,得出小球從靜止開始下落的方向也就是豎直向下的方向,教學實施中,如果將裝置放在水槽中或通過兩組裝置對比觀察,效果會更好。
將裝置底板M傾斜后(相當于放在斜坡上),此時細線與底板不再垂直,如果把裝置放入水槽中或與另一組水平放置情況進行比較,發(fā)現懸線仍處于豎直方向,一方面說明了用垂直向下來描述重力的方向是不準確的,另一方面也進一步強化了對豎直向下的認識。
物理源于生活,服務于生活。教學中可以設計情境讓學生解決具體問題,如貼正一幅畫、掛正一面錦旗、在山坡上蓋房子等,既回歸物理學的本真,也鞏固了所學知識。
學生動手測量指定物體的重力大小,明確用彈簧測量力計測量物重的方法。
重力的大小與哪些因素有關?學生猜測的答案是豐富多彩的,如大小、形狀、狀態(tài)、位置、物質的種類(密度)等等。
對于位置這一因素,教師可以補充同一位置作為限制條件;對于形狀和狀態(tài),可以引導學生聯(lián)系第六章“活動6.1 探究物體形狀、物質狀態(tài)對質量是否有影響”的相關結論分析,自主思考得出結論;對于大小和密度,可以讓學生結合體積、密度、質量的關系辨析:“體積或密度大的物體重力是否一定大”,以尋找答案。通過問題的思考與解決,逐步啟發(fā)引導學生回歸到質量這一本質因素。
提供質量相差稍大一些的不同質量的物體,讓學生感受質量不同的物體所受的重力大小不相同,物體的質量越大,重力也越大。
表1
在此基礎上,教師可引導學生通過畫G-m關系圖象,形象直觀地得出結論,并求出G/m的數值。
通過增加鉤碼個數進行實驗,對很多學生的說服力是不夠的。教師可以為每組學生準備不同種類、不同質量(已知)的物品,如袋裝糧食、水果、雜物等,學生通過測量對應重力的大小,分析處理數據,小組代表展示交流,得出結論。教師也可隨機選取學生各小組中的部分測量數據,利用Excel數據處理功能,進行演示處理。這樣的結論更具有說服力,學生的理解也會更加深刻。
課堂教學的設計試圖在對教材進行二次開發(fā)的基礎上,通過真實、具體、生活化的物理情境,貼近學生的最近發(fā)展區(qū),讓學生自主發(fā)現問題,將知識問題化,引導學生尋找解決問題的方法,在做中學,學以致用,發(fā)展提升學科核心素養(yǎng)。