孟令宏
實(shí)驗(yàn)在中學(xué)物理教學(xué)中具有舉足輕重的作用,實(shí)驗(yàn)微課可以彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的一些問題。本工作通過兩個(gè)實(shí)驗(yàn)案例闡述了實(shí)驗(yàn)微課的意義及設(shè)計(jì)芝程中注意的問題,為進(jìn)一步提高物理實(shí)驗(yàn)微課的制作質(zhì)量具有借鑒作用。
物理實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的作用:1以情景模式,形象地引出物理概念,便于學(xué)生接受、理解;2探究物理規(guī)律;學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中,對物理概念從感性到理性認(rèn)識,有助于對其本質(zhì)深入理解。但是由于實(shí)驗(yàn)組織起來費(fèi)時(shí)、費(fèi)力及設(shè)備的缺乏等局限性,教師以講實(shí)驗(yàn)代替做實(shí)驗(yàn)是中學(xué)課堂普遍存在的現(xiàn)象,從而使教學(xué)質(zhì)量大打折扣。微課通過借助多媒體工具將動畫、視頻、圖片、音頻相結(jié)合的形式,直觀、生動地演示實(shí)驗(yàn),旨在寓教于樂中突破教學(xué)難點(diǎn),讓學(xué)生更好地理解物理概念和規(guī)律,提高學(xué)習(xí)物理的積極性。并且可通過讓學(xué)生參與微課實(shí)驗(yàn)的制作,提高他們的動手能力和創(chuàng)新意識。
物理實(shí)驗(yàn)微課教學(xué)設(shè)計(jì)首先要明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮徒虒W(xué)目標(biāo),微課的應(yīng)用類型,然后再進(jìn)行設(shè)計(jì)。應(yīng)用類型主要分為:課前預(yù)習(xí)型、課堂輔導(dǎo)教學(xué)型和課后拓展型。(一)有些物理概念比較抽象,學(xué)生在生活中常見但很少關(guān)注的物理現(xiàn)象,微課可以指引學(xué)生在課前親自動手,進(jìn)行小實(shí)驗(yàn),觀察并描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,對將要講解的陌生概念有感性的認(rèn)識,從而產(chǎn)生好奇心。另一方面,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過程中,從有趣的現(xiàn)象,想探究其本質(zhì),帶著問題進(jìn)課堂,聽課會更投入,更有針對性。(二)有些物理概念,學(xué)生是了解的,但存在一些片面的認(rèn)識或誤解。需要用實(shí)驗(yàn)來探究或驗(yàn)證時(shí),實(shí)驗(yàn)條件具有一定的局限性,而難以開出實(shí)驗(yàn)。我們可以通過預(yù)先制作的實(shí)驗(yàn)視頻微課作為課堂輔助教學(xué)。(三)課后拓展型。為了進(jìn)一步理解某個(gè)物理概念或物理規(guī)律,甚至探究其本質(zhì)(不屬于教學(xué)大綱要求),拓展學(xué)生的思維,可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)微課,引導(dǎo)孩子們課后去進(jìn)行實(shí)驗(yàn),提高其動手能力,培養(yǎng)其創(chuàng)新精神,更好地激發(fā)學(xué)習(xí)物理的興趣。下面示范兩個(gè)設(shè)計(jì)案例:
一、表面張力實(shí)驗(yàn)
【微課名稱】表面張力實(shí)驗(yàn)
【應(yīng)用類型】課前預(yù)習(xí)型
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹客ㄟ^實(shí)驗(yàn),了解表面張力現(xiàn)象、大小及影響因素。
【實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)】對表面張力有初步的認(rèn)識。
【實(shí)驗(yàn)要求】學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)微課進(jìn)行課前實(shí)驗(yàn),并能描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
【實(shí)驗(yàn)儀器】荷葉、滴管、燒杯、肥皂
【過程設(shè)計(jì)】表面張力是什么?讓我們一起來做幾個(gè)實(shí)驗(yàn),領(lǐng)略表面張力的風(fēng)采和魅力吧。
(1)觀察荷葉上的水珠(圖片展示)
如圖所示是荷葉上水珠呈現(xiàn)的狀態(tài)。當(dāng)水滴在荷葉上時(shí),會發(fā)現(xiàn)水珠在荷葉上跳動,水珠在荷葉上滾動時(shí)是以球狀形式存在的,并且在滾動過程中,荷葉上沒有留下一點(diǎn)點(diǎn)痕跡。究其主要原因是水的表面存在張力的原因。
(2)失重狀態(tài)下水的形狀(視頻演示)
在空間站,失重條件下,一大坨水是不是也是球體的呢?中國第一位太空授課教師王亞平,展示了如圖所示失重狀態(tài)的水的情形。由于水分子之間存在著吸引力,水的表面就會存在很大的張力而形成球面。
(3)探究水的表面張力大小(演示實(shí)驗(yàn))
我們可以通過以下小實(shí)驗(yàn)探究水的表面張力有一定的大小。放視頻。從中可看出,受重力作用的小蟲可以站在水面上,這是由于有表面張力。那咱們能不能讓其他東西也這樣漂在水面上呢?比如說硬幣。硬幣先放在杯口邊緣,再慢慢推上水面(注意:硬幣上表面不能沾水)。就這樣,我們通過比較水面上飄硬幣的難易來反映水的表面張力的大小。
從上面實(shí)現(xiàn)象可知,表面張力確確實(shí)實(shí)存在,那么表面張力有多大呢?
大家不防動手來做做這個(gè)實(shí)驗(yàn)。把回形針(或其它體積一定的物體)逐個(gè)浸沒到裝滿水的杯子中,到杯子中的水剛好溢出時(shí)為止,數(shù)出回形針的個(gè)數(shù),可得到表面張力的大小。大家想想,為什么表面張力是這么大呢?
由此引出另外一個(gè)問題,那么如何能使盡可能多的硬幣漂在水面上呢?這就涉及到影響表面張力大小的因素問題:
溫度、杯子深度、溶質(zhì)種類、溶質(zhì)濃度……
現(xiàn)在我們動手來做做這個(gè)實(shí)驗(yàn),探究在水中加溶質(zhì)對水的表面張力的影響實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)材料:若干回形針、玻璃杯、水,洗滌劑
實(shí)驗(yàn)方法:1)把回形針一個(gè)一個(gè)從杯子邊緣慢慢放入裝滿水的杯子里,數(shù)一數(shù)在水溢出來之前能放多少回形針。2)在水中加入一定量的洗滌劑,攪勻,把回形針一個(gè)一個(gè)從杯子邊緣慢慢放入裝滿水的杯子里,數(shù)一數(shù)在水溢出來之前能放多少回形針。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:杯子里未加洗滌劑時(shí),可以放入很多回形針。在水中加入一定量的洗滌劑后,放入的回形針數(shù)量減小,洗滌劑使水的表面張力減小了。
水中加入洗滌劑,可以減小水的表面張力,在生活中我們有什么應(yīng)用嗎?比如說制造泡泡水。表面張力越小,吹出的泡泡的表面積才能越大。請同學(xué)們自制泡泡水,可以查詢資料,找到最佳的泡泡水配方。
二、沸點(diǎn)的影響因素-壓強(qiáng)的探究實(shí)驗(yàn)
【微課名稱】沸點(diǎn)的影響因素-壓強(qiáng)的探究實(shí)驗(yàn)
【應(yīng)用類型】課堂輔助教學(xué)型、課后拓展型
【實(shí)驗(yàn)微課目的】克服實(shí)驗(yàn)條件的局限性,演示沸點(diǎn)隨壓強(qiáng)變化而變化的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
【實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)】理解壓強(qiáng)降低,沸點(diǎn)降低的物理規(guī)律。
【實(shí)驗(yàn)要求】不同的壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn)場地
【實(shí)驗(yàn)儀器】水壺、加熱器、溫度計(jì)、壓力計(jì)
【過程設(shè)計(jì)】眾所周知,在我們這兒,水一般在100度左右沸騰。是不是在所有的地方都是如此呢?我們來看看這個(gè)實(shí)驗(yàn),就能找到答案。這是我們在拉薩附近的一座山上燒水的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)位置的海拔5444米,氣壓51330Pa。引導(dǎo)學(xué)生重點(diǎn)關(guān)注燒水壺中的水及爐子上的溫度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果:水在830C已經(jīng)沸騰了。通過與本地的生活常識比較,得出海拔增高,壓強(qiáng)降低,液體的沸點(diǎn)降低的物理規(guī)律。然后,采用動畫模擬的實(shí)驗(yàn)證明壓強(qiáng)降低,分子之間作用力減小的事實(shí),對此物理規(guī)律進(jìn)行解釋,深究其本質(zhì),加深學(xué)生對此物理規(guī)律的理解。最后,可進(jìn)一步驗(yàn)證。孩子們,你們?nèi)ッ利惖柠惤瓡r(shí),大家燒水喝的時(shí)候,不防去留意或測測,水的沸點(diǎn)是多少呢?咱們也可以通過查找資料知道各地的海拔,由此可以推知在哪里燒水的難易了。以此激發(fā)孩子的學(xué)習(xí)興趣和探究精神。
總之,物理實(shí)驗(yàn)微課可彌補(bǔ)傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)課的不足,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課前預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)探究,課后復(fù)習(xí)都有重要的意義。