物理實驗教學(xué)中導(dǎo)學(xué)案設(shè)計模式初探

物理實驗教學(xué)中的導(dǎo)學(xué)案設(shè)計模式初探榆次一中  李 云 引言：物理學(xué)是一門實驗科學(xué)，在大力提倡素質(zhì)教育、創(chuàng)新教育、加強(qiáng)能力教學(xué)的今天，學(xué)生實驗課由于其靈活性，操作性，綜合性已成為提高學(xué)生各項能力（如觀察能力、操作能力、實驗設(shè)計能力、數(shù)據(jù)處理能力等）的重要途徑。學(xué)生實驗更容易使學(xué)生變被動接受學(xué)習(xí)為主動探索學(xué)習(xí)，更容易激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲和濃厚的學(xué)習(xí)興趣。因此，實驗課的教學(xué)模式要與時俱進(jìn)，符合新課程對實驗課教學(xué)的要求，在實踐的基礎(chǔ)上，我們總結(jié)出了以導(dǎo)學(xué)案為載體的物理實驗教學(xué)模式。 1測量型或驗證型實驗的導(dǎo)學(xué)案設(shè)計模式該模式由“課標(biāo)要求、學(xué)習(xí)重點、自主突破、輕松闖關(guān)、實際操作、基礎(chǔ)訓(xùn)練、能力拓展”七個方面組成。對于測量型或驗證型實驗，實驗本身不要求探究，只要求學(xué)生“會讀、會用、會驗證”，這一特點決定了測量型或驗證型實驗的導(dǎo)學(xué)案設(shè)計要繼承傳統(tǒng)的“精講”特點。即教師在課前必須讓學(xué)生明白實驗原理和操作步驟，在課上必須再強(qiáng)調(diào)操作步驟和注意事項。設(shè)計模式如下：學(xué)生依據(jù)課標(biāo)要求、學(xué)習(xí)重點以教師設(shè)置的“自主突破、輕松闖關(guān)”為載體自己完成課前預(yù)習(xí)?！白灾魍黄啤鄙婕暗健?amp;#160;實驗名稱、實驗?zāi)康摹x器和用具、實驗原理、注意事項、實驗步驟”等內(nèi)容，學(xué)生通過認(rèn)真的課前預(yù)習(xí)完全可以解決這一問題。“輕松闖關(guān)”以落實基礎(chǔ)知識和基本方法為目的，教師設(shè)置一些較容易的題型來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)信心。“實際操作、基礎(chǔ)訓(xùn)練、能力拓展”三個方面在課中進(jìn)行，實際操作中要突出教師的指導(dǎo)和糾正作用，讓學(xué)生按照測量型或驗證型實驗的要求順利完成實驗，并得出結(jié)論。在此基礎(chǔ)上以教師精心設(shè)計的“基礎(chǔ)訓(xùn)練、能力拓展”當(dāng)堂對學(xué)生進(jìn)行測驗，以檢驗和鞏固學(xué)生的課堂所得。具體案例如下： 實驗：用打點計時器測速度測量型或驗證型實驗的導(dǎo)學(xué)案設(shè)計案例 【課標(biāo)要求】了解打點計時器的計時原理，理解紙帶中包含的物體運(yùn)動的信息(時間、位移)。會安裝并使用打點計時器，理解根據(jù)紙帶測量速度的原理并測量瞬時速度。明確速度一時間圖象的物理意義，描點法畫圖象的方法，并畫出該實驗中的速度一時間圖象，能從圖象中獲取有用的信息?！緦W(xué)習(xí)重點】打點計時器的使用。由紙帶計算物體運(yùn)動的瞬時速度，并掌握紙帶數(shù)據(jù)的處理方法。畫物體的速度時間圖象，并掌握畫圖像的方法?！咀灾魍黄啤?amp;#160;一、實驗名稱：                                                        。 二、實驗?zāi)康模?amp;#160;                                                       。 三、儀器和用具：                                                      。 四、實驗原理：                                                                                                                               。 五、注意事項：                                                                                                                                。 六：實驗步驟：  【輕松闖關(guān)】1      儀器構(gòu)造   （1）下圖為電磁打點計時器的構(gòu)造圖，圖中標(biāo)出了幾個主要部件的代號，它們的名稱分別是： 1、           2、              3、             4、             5、            6、           7、              8、             9、             （2）右圖為電火花計時器的構(gòu)造圖 2儀器原理 電磁打點計時器是一種記錄運(yùn)動物體在一定       內(nèi)發(fā)生        的儀器，它使用     電源，由學(xué)生電源供電，工作電壓在      以下，當(dāng)電源的頻率是50 Hz時，它每隔    打一個點，通電前把紙帶穿過      ，再把套在軸上的復(fù)寫紙片壓在紙帶的上面，接通電源后，在線圈和永久磁鐵的作用下，      便振動起來，帶動其上的       上下振動。這時，如果紙帶運(yùn)動，振針就通過復(fù)寫紙片在紙帶上留下一行小點，如果把紙帶跟運(yùn)動的物體連在一起，即由物體帶動紙帶一起運(yùn)動，紙帶上各點之間的距離就表示相應(yīng)時間間隔中物體的          。 電火花計時器的原理與電磁打點計時器類似，這種計時器工作時，紙帶運(yùn)動受到的阻力比較     ，實驗誤差也就比較         。 3速度時間圖象（v-t 圖象）是用來描述       隨      變化關(guān)系的圖象。 4偶然誤差是指由       因素造成的，用             的方法可以減小偶然誤差。 系統(tǒng)誤差是由                      、                         造成的，特點是多次重復(fù)測量的結(jié)果總是         真實值，呈現(xiàn)單一傾向。 5相對誤差等于                                       。【實際操作】一、組裝儀器 二、進(jìn)行實驗 三、記錄數(shù)據(jù)  x    v       四、處理數(shù)據(jù)  五、得出結(jié)論  【基礎(chǔ)訓(xùn)練  鋒芒初顯】 1根據(jù)打點計時器打出的紙帶，我們可以不利用公式計算就能直接得到或直接測量得到的物理量是（     ） A時間間隔     B位移       C平均速度       D瞬時速度 2當(dāng)紙帶與運(yùn)動物體連接時，打點計時器在紙帶上打出點痕，下列說法正確的是（     ） A點痕記錄了物體運(yùn)動的時間 B點痕記錄了物體在不同時刻的位置或某段時間內(nèi)的位移 C點在紙帶上的分布情況，反映了物體的形狀 D點在紙帶上的分布情況反映了物體的運(yùn)動情況 3利用打點計時器打出的紙帶（     ） A能準(zhǔn)確地求出某點的瞬時速度          B只能粗略地求出某點的瞬時速度 C能準(zhǔn)確地求出某段時間內(nèi)的平均速度 D可以任意地利用某段時間內(nèi)的平均速度代表某點的瞬時速度  【舉一反三  能力拓展】 4如圖所示為某質(zhì)點做直線運(yùn)動的速度時間圖象，下列說法正確的是（     ） A質(zhì)點始終向同一方向運(yùn)動        B在運(yùn)動過程中，質(zhì)點運(yùn)動方向發(fā)生變化 C前2 s內(nèi)做加速直線運(yùn)動         D后2 s內(nèi)做減速直線運(yùn)動 5如圖所示是一個物體的 v-t 圖象，從以下三個方面說明它的速度是怎樣變化的？ （1）物體是從靜止開始運(yùn)動還是具有一定的初速度？ （2）運(yùn)動的方向是否變化？    （3）速度的大小是否變化？怎樣變化？   2     探究性實驗的導(dǎo)學(xué)案設(shè)計模式探究性實驗的導(dǎo)學(xué)案設(shè)計模式由“目標(biāo)點擊、科學(xué)探究課前任務(wù)、科學(xué)探究課中操作、基礎(chǔ)訓(xùn)練、能力拓展”五個部分組成?！澳繕?biāo)點擊”將本節(jié)課學(xué)生應(yīng)掌握的知識和方法呈現(xiàn)出來，起劃定目標(biāo)的作用，課前任務(wù)以教師點撥為輔，學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主，在教師提出問題的基礎(chǔ)上讓學(xué)生集中力量猜想、分析、設(shè)計實驗，感悟理論探究的過程。其中的“猜想過程”教師可適當(dāng)?shù)膯l(fā)，設(shè)計實驗既可以是個人的設(shè)計，也可以是小組的設(shè)計，在設(shè)計的過程中學(xué)生應(yīng)主動和教師交流，教師也可以主動找學(xué)生了解設(shè)計進(jìn)程,以達(dá)到不走彎路、增進(jìn)師生感情等作用。課中任務(wù)仍然以學(xué)生的探究活動為主，主要達(dá)到三個目標(biāo)，即讓學(xué)生將自己設(shè)計的實驗具體做出來，體驗通過實踐操作探究物理問題的過程；讓學(xué)生學(xué)會分析和處理實驗數(shù)據(jù)的方法；學(xué)會反思實驗方案、實驗過程的科學(xué)習(xí)慣。在學(xué)生實踐操作探究物理問題的過程中，教師并不是一個旁觀者，而是站在學(xué)生設(shè)計的實驗的角度上積極指導(dǎo)學(xué)生操作和記錄。分析和處理數(shù)據(jù)時教師可作適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，主要讓學(xué)生自己完成，在反思實驗方案和實驗過程中教師要提醒學(xué)生積累經(jīng)驗做好反思筆記。最后，“基礎(chǔ)訓(xùn)練、能力拓展”部分為教師精挑細(xì)選的代表性題目，應(yīng)該當(dāng)堂對學(xué)生進(jìn)行測驗，以檢驗和鞏固學(xué)生的課堂所得。具體案例如下： 實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律探究型實驗的導(dǎo)學(xué)案設(shè)計案例 【目標(biāo)點擊】會正確使用打點計時器打出的勻變速直線運(yùn)動的紙帶。 會用描點法作出 v-t 圖象。 能從 v-t 圖象分析出勻變速直線運(yùn)動的速度隨時間的變化規(guī)律。 領(lǐng)悟并發(fā)揚(yáng)探索發(fā)現(xiàn)精神。 【科學(xué)探究課前任務(wù)】1  提出問題如圖所示，小車在繩子拉力作用下運(yùn)動，其速度與時間的關(guān)系如何？能否用規(guī)律呈現(xiàn)？2  猜想與分析溫馨啟發(fā)：可以從函數(shù)角度猜想自主突破：若速度與時間滿足                  函數(shù)關(guān)系，則                                                                。3  設(shè)計實驗自主設(shè)計：方案原理：                                                                                                                                            。方案步驟：    假設(shè)結(jié)論： 與教師交流記錄：                                                              【科學(xué)探究課中操作】1  實驗探究一、組裝儀器二、進(jìn)行實驗三、實驗記錄記錄數(shù)據(jù)：位置ABCDEFG時間（s）       v(m/s)          圖像：   2  實驗結(jié)論：                                                              。3  方案及結(jié)論反思（師生共同交流）  【基礎(chǔ)訓(xùn)練  鋒芒初顯】 1某同學(xué)在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，算出小車經(jīng)過各計數(shù)點的瞬時速度如表格中所示：   計數(shù)點序號123456計數(shù)點對應(yīng)時刻（s）0.10.20.30.40.50.6通過計數(shù)點的速度（m/s）44.062.081.0100.0110.0138.0   請作出小車的v-t圖象，并分析運(yùn)動特點。2兩做直線運(yùn)動的質(zhì)點A、B的 v- t圖象如圖所示，試分析它們的運(yùn)動情況。 【舉一反三  能力拓展】 1在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，如圖給出了從0點開始，每5個點取一個計數(shù)點的紙帶，其中0、1、2、3、4、5、6都為計數(shù)點。測得：s1=1.40 cm，s2=1.90 cm，s3=2.38 cm，  s4= 2.88 cm，s5=3.39 cm，s6=3.87 cm。那么： s6s5s4s3s2s1第 1 題圖0123456   （1）在計時器打出點1、2、3、4、5時，小車的速度分別為：v1=        cm/s ，v2=         cm/s ，v3=         cm/s ，v4=         cm/s ，v5=         cm/s 。 （2）在平面直角坐標(biāo)系中作出速度時間圖象。  （3）分析小車運(yùn)動速度隨時間變化的規(guī)律。運(yùn)用導(dǎo)學(xué)策略指導(dǎo)實驗教學(xué)     物理是一門以實驗為主的學(xué)樣，做好了實驗探究就能幫助學(xué)生順利地掌握物理規(guī)律，從而更好地運(yùn)用物理規(guī)律。在實驗教學(xué)中我充分運(yùn)用導(dǎo)學(xué)策略進(jìn)行實驗教學(xué)。下面我淺談幾例。      一、運(yùn)用合理的物理實驗情境進(jìn)行導(dǎo)學(xué)。例如：在探究凸透鏡成像的實驗時。成像的關(guān)鍵是物距和像距的關(guān)系，學(xué)生對這一點存在著思維障礙，為了更好地引導(dǎo)學(xué)生，我先把凸透鏡分給每位同學(xué)，然后讓他們先近距離看書上的字，然后問：看到的字是大了還是小了？（學(xué)生回答：字大了。）然后，讓學(xué)生用凸透鏡看遠(yuǎn)處的物體或講臺上的老師，問他們看到了什么？（這時學(xué)生會感到好奇，紛紛說：老師變倒著了，并且變小了。）這時，我趁機(jī)發(fā)問：凸透鏡成像的情況與什么有關(guān)？學(xué)生回憶剛才的親身體驗，會順著思路明白：凸透鏡成像與凸透鏡距離物體的遠(yuǎn)近有關(guān)。從而導(dǎo)入凸透鏡成像的實驗。然后出示光具座，分組進(jìn)行實驗。這個時候，學(xué)生就會明白，改變物體距離凸透鏡的遠(yuǎn)近就可以成不同的像，然后教師指導(dǎo)學(xué)生改變不同的物距離，然后探究像的情況。從而能引導(dǎo)學(xué)生順利地把實驗完成。     二、利用導(dǎo)學(xué)案進(jìn)行實驗教學(xué)。好的導(dǎo)學(xué)案可以引導(dǎo)學(xué)生緊跟課堂步伐，把一堂課牢牢地抓住。例如：在探究電流與電壓、電阻的關(guān)系實驗中，學(xué)生的思維障礙是：本節(jié)要探究兩個關(guān)系，比較容易混淆。為此，我在這個實驗利用了導(dǎo)學(xué)案。在導(dǎo)學(xué)案上很清晰地寫著教師的授課步驟，學(xué)生這樣就很清楚地知道，要進(jìn)行幾個實驗，先進(jìn)行哪個實驗，后進(jìn)行哪個實驗，這兩個實驗的區(qū)別和聯(lián)系在哪里，就會跟著步驟做實驗。另外，還有“伏安法”測電阻和測量小燈泡的電功率實驗教學(xué)中也采用了導(dǎo)學(xué)案的方法。在這兩個實驗課的導(dǎo)學(xué)案設(shè)置上，主要以實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗電路圖、實驗器材、實驗步驟、記錄表格以及注意事項等幾個大步驟來進(jìn)行，這樣學(xué)生對照導(dǎo)學(xué)案面對實驗就能進(jìn)行得從容而順利。     三、運(yùn)用合理猜想進(jìn)行導(dǎo)學(xué)。合理的猜想可以引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題和尋找規(guī)律，我們物理教學(xué)的根本目的就是培養(yǎng)學(xué)生的認(rèn)識問題和解決問題的能力。例如在探究“磁現(xiàn)象”的實驗中，我就運(yùn)用了合理的猜想法，在探究磁極時，我合理地提出問題：磁體上哪部分磁性最強(qiáng)，學(xué)生通過實驗知道：磁體上兩端的磁性最強(qiáng)。然后我拿一個中間斷了的磁鐵（事先準(zhǔn)備好的）。然后問：這根磁鐵斷了以后，中間部分磁性是不是還是最弱？學(xué)生進(jìn)行猜想，教師利用概念進(jìn)行合理引導(dǎo)，學(xué)生會猜想到斷了以后的磁鐵還是有兩端，所以會得出斷了以后的兩段磁鐵還是兩端部分最強(qiáng)。然后讓學(xué)生利用斷的磁鐵吸引大頭鐵進(jìn)行實驗進(jìn)而得出實驗規(guī)律。在“探究電流、電壓和電阻的關(guān)系”時，我也運(yùn)用了合理的猜想；首先提問：電流是怎樣形成的？（電荷的定向移動形成電流。）電阻的概念是什么：（導(dǎo)體對電流的阻礙作用。）電壓是什么？（電壓是電路中形成電流的原因。）然后問：電壓升高了，電流會怎樣？（根據(jù)上面的概念，學(xué)生會得出電流會增大。）再問：電阻大了，電流會怎樣？（根據(jù)上面的概念，學(xué)生會得出電流會減小。）然后把學(xué)生的猜想展示到黑板上，帶著這個猜想，學(xué)生進(jìn)行物理實驗。    四、利用視頻資料進(jìn)行實驗導(dǎo)學(xué)。對一些學(xué)生不太熟悉的物理現(xiàn)象可以借助多媒體視頻進(jìn)行教學(xué)。例如：在探究“影響電磁鐵磁性大小的因素”實驗中，我們農(nóng)村的學(xué)生對電磁起重機(jī)以及電話原理、電鈴原理不太了解。我利用多媒體視頻展示這些物理現(xiàn)象及物理原理。讓學(xué)生明白，然后就能順利地進(jìn)行實驗?？傊以谖锢韺嶒灲虒W(xué)中一直不斷地在探索，總希望把最好的教給學(xué)生，希望通過本次培訓(xùn)，能開闊我的眼界，讓我更好地工作，更好地為學(xué)生服務(wù)。8 / 8文檔可自由編輯打印