构建一堂“学生在中央”的物理课

2016-09-10 07:22王力
中学物理·初中 2016年12期
关键词:内能机械能结论

王力

随着课程改革的不断深入,“以学定教、以教促学”的思想早已根植在广大教师心中.面对不同的学生群体,如何始终确保“学生在中央”.本文结合学生的特点,以人教版物理九年级上第十三章第二节《内能》教学为例构建一堂“学生在中央”的物理课.

1“引”而生惑,课堂在这里发生

在引入内能概念时,通过对机械能知识点的回顾,唤起学生已有的知识经验,为接下来的学习做好知识的铺垫.接着,利用导学单“设问自学”环节,学生对本节课基本内容进行自主先学,明确学习目标,带着疑问学习,掌握课堂的主动权.

九年级的学生,他们对事物的认知还处在由感性认识向理性认识发展的初级阶段,以感性认识为主,建立理性认识存在较大的困难.直接通过机械能知识点回顾引入新课再到自主先学,课堂氛围比较沉闷,学生学习主动性不强,对后续学习环节产生不利的影响,本节课最终低开低走.因此在引入内能概念时,需要以感性材料为依托,将复习内容融入到既定的情景中,使这节课由机械能自然过渡到内能,帮助学生快速进入角色,提高课堂参与度.具体设计如下:

通过多媒体展示内燃机汽车行驶的场景,从生活中常见的现象引入新课,提问“行驶的汽车具有什么能?”再通过提问“使汽车运动的能量来自哪里?”“汽油燃烧产生的能量是什么能?”

教师用浅显的实例使学生思考,首次对两种能量进行粗略对比,形成概念冲突,引入新知.看似简单的“引”,不仅能起到引入学习内容的作用,同时也引领着整节课学生学习的“调”,“引”而生惑,使学生的学习真正开始.

2“问”而生思,智慧在这里碰撞

内能的概念较为抽象,正确理解内能的概念、内能与温度的关系是本节课的难点.

2.1内能概念的建立

在复习分子动理论后,通过师生互动,引导学生类比机械能的概念,分析、概括,得出了内能的概念.让学生在原有知识的基础上,通过知识的正迁移、提升,获得新知,使抽象的内能概念变得形象而具体,帮助学生顺利突破最近发展区.

2.2内能与机械能的区别,以及内能与温度的关系

在正确理解内能的概念后,通过生生互动的方式对预设的七个指导性问题进行小组合作讨论.问题设置如下:

(1)分子的热运动是否会停止?为什么?

(2)你认为分子动能大小和分子运动剧烈程度是否有关?

(3)物体的温度降到0℃是否还具有内能?为什么?

(4)任何物体是否在任何情况下都具有内能?为什么?

(5)结合教材中对“内能与温度的关系”的推导逻辑,你认为物体的内能与物体的质量有没有关系?为什么?

(6)分子动能(势能)大小与物体动能(势能)大小有没有关系?为什么?

根据以上答案你能总结出什么结论?

(7)物体的内能增加,温度是否一定升高?请举例说明.

关于内能与机械能的区别,以及内能与温度的关系,学生的前概念是不科学的,会干扰科学概念的建立.教师设计“七问内能”来暴露学生的前概念,引导学生合作交流,过程中不断修正,帮助学生构建科学概念.“七问内能”指向明确、逻辑性强、问题设计有梯度,但忽略了学习主体的认知特点,问题设置缺少“色彩”,问题跨度大、层次性不强,导致讨论时间长、效果不佳.鉴于以上思考,可将问题做如下处理:

前概念1:温度高的物体有内能,温度低的物体无内能.

问题1:炽热的熔岩、寒冷的冰山,其分子是否在做热运动?他们是否具有内能?

结论1:一切物体都有内能,内能不为0.

前概念2:温度高的物体内能大,温度相等的物体内能相等,温度低的物体内能小.

问题2:同一物体,温度变化时,分子运动剧烈程度怎么变,内能怎么变?1535℃的铁水全部冷却成20℃的铁,内能怎么变?-20℃的冰全部变成10℃的水,内能怎么变?

结论2:内能大小与温度有关.同一物体,温度升高,内能增大;温度降低,内能减少.

问题3:同一物体,温度相同时,内能一定相等吗?1535℃的钢水全部凝固成1535℃的铁锭,内能怎么变?0℃的冰全部熔化成0℃的水,內能怎么变?(如有困难,可在学习热传递之后再讨论)

结论3:物体内能的大小与状态有关.同一物体,温度相同,内能不一定相等.

问题4:不同的物体内能进行比较时,能只考虑温度吗?比较一座冰山具有的内能与一滴沸水具有的内能,哪个大?

结论4:不同的物体内能的大小,不能只考虑温度、还要考虑质量.

问题是课堂互动的主要载体,教师应将学情和教材有机融合,从最近发展区出发,以生为本,设计符合学生思维特点、心理特点的问题,这样才能“问”而生“思”,使智慧的火花在课堂中碰撞,达到“思”有所“得”.

3“习”而生惑,能力在这里提高

训练反馈是课堂学习的重要环节,学生可以通过反馈情况检测学习目标的达成度.在重视基础知识巩固的同时,也要结合学生身边奇异的物理现象,将学生从生活世界引导到物理世界,体现学科特色,提高学生科学素养.

在总结训练完基础知识、基本技能后,教师向学生介绍这样一种生活中不容易观察到的现象:当一瓶常温汽水(或啤酒)刚被打开时,仔细观察会发现瓶口附近出现一丝薄薄的白雾.由此可提出问题:

(1)打开醋瓶、酱油瓶等瓶子会不会出现这样的现象?(2)为什么打开汽水(或啤酒)会出现这种现象,请利用本节课所学知识进行解释.像这类学生学习前知其然而不知其所以然的生活问题,能让学生产生急于解开谜团的强烈欲望.

由于学生对未知事物具有极其旺盛的探索欲

由于压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小都有关系,所以在探究压力的作用效果与受力面积的关系时,一定要控制压力不变,仔细观察发现,在该实验中,把物体B切成大小不同的两块时,既改变了压力,同时也改变了受力面积,实验中存在两个变量,无法得出压力的作用效果与受力面积无关的实验结论.显然该实验结论是不合理的,原因是实验中没有控制压力一定.

控制变量法在初中物理实验探究中应用广泛,如探究影响琴弦音调的高低的因素、影响蒸发快慢的因素、影响导体电阻大小的因素、影响电磁铁磁性强弱的因素、影响滑动摩擦力大小的因素、探究电流与电压、电阻的关系等等,实验中均采用了科学研究方法,在回答实验结论时,均要体现控制变量法的应用,即“在什么一定时,……”,否则得出的实验结论

不一定合理.

2从收集的实验数据的单一性中评估实验结论的合理性

实验结论的得出是在分析与论证收集的多组实验数据基础上进行的,所以评估的结论是否恰当是否

[JZ][CDH01147]

[FL(K2]望,所以在训练反馈阶段利用生活现象创设问题情境时,不但要联系学生熟识的生活现象,也要联系学生陌生的生活现象.

这样处理,学生既能应用已学的知识条件,借助于强烈的动机,通过思考将知识迁移、提高,找到生活中的“答案”,又有助于学生将生活现象、已有知识和科学解释三者更紧密地结合在一起.从而达到“习”而生惑、“习”而有“获”.

在教学中,唯有做到心中有学生,眼中有学情,脑中有学法,才能始终确保“学生在中央”.

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