潜龙“活力课堂”:聚焦问题,依托实验,培养科学思维

核心提示读创/深圳商报首席记者 包力学生在小学已学过滑轮,初步了解了滑轮种类和两种滑轮的特点,但对滑轮的深层理解和应用程度都不够,为增加学生对滑轮的进一步了解,深圳市龙华区潜龙学校物理教师陈卓以问题为导向,注重科学探究,突出物理实验在课堂教学中的地

读庄/深圳商报首席记者

学生已经在小学学过滑轮,对滑轮类型和两种滑轮的特点有了初步的了解,但对滑轮的深入理解和应用程度还不够。为了增加学生对滑轮的进一步理解,深圳市龙华区潜龙学校物理教师陈卓以问题为导向,注重科学探究,突出物理实验在课堂教学中的地位和作用,促进学生核心素养的发展。

自2001年以来,课程标准经历了三次改革,但不变的是促进学生的全面发展,强调“从生活到物理,从物理到社会”的基本课程理念。基于此,我们应该注意在教学过程中贯彻这些基本概念。

2022版物理课程标准在一级主题中增加了“实验探究”和“跨学科实践”,包括物理实验的内容要求、实例和活动建议,进一步强调了物理动手实践的重要性,旨在培养学生的科学探究能力和意识,突出物理实验的教育功能。

新旧课程标准对滑轮内容的要求是一致的。从机械运动和力的角度,我们知道简单的机械;从能量的角度来看,将测量滑轮的机械效率。

滑轮选自2012人教版八年级下册第12章第2节。本节是在学习了两种力的平衡,功和力,以及杠杆的基础上展开的。它是功和力学习的延续,是简单机械学习的深化。它为机械效率的研究奠定了基础,是本章的核心内容之一。

基于以上分析,本课分为两个课时。学习列表如下图所示。第一课时主要分为三个环节:一是问题驱动,从生活到物理。透过生活现象理解简单的机械——滑轮,用几个小问题总结天车和动滑轮的特点;二、以物理实验为载体,在探究中认识本质。通过两个实验,研究了天车和动滑轮的特性。两组合作完成实验并分析数据。有的小组汇报实验结果,最后分析讨论,总结。平衡思想,利用知识分析现象,发现本质。第三,立足超前思维,提升科学思维深度。滑轮变形,难度递进,加强学生对知识的认知深度,最后提出进阶问题,为下节课滑轮组做铺垫。

陈卓老师的课从生活入手,分三个环节让学生逐渐认识滑轮。

链接一:从升国旗开始认识滑轮。借助大家熟悉的升国旗场景,将滑轮作为一个简单的机器进行介绍,通过观察实物总结滑轮的结构特点。

第2部分:初步了解天车和动滑轮。动手尝试:让学生分别用绳子和滑轮把钩码吊到高处,通过两种不同方法的练习,初步认识天车和动滑轮。

链接三:以问促学。展示滑轮应用图片,引导学生发现和理解滑轮类型的特点,锻炼思维能力。

本节课,陈卓老师精心设计了两个实验探究活动,引导学生在实验探究中发现和总结滑轮的特性,为后面的功、功率、工作原理、机械效率的学习打下了良好的基础。

实验分为天车和动滑轮的特性。学生先探究天车特性的过程,再探究天车特性的问题:如何测力以及有哪些注意事项——如何测量自由端组实验的移动距离——分析数据并报告结果——总结天车的特性。

天车本质探索有两种分析方法——平衡思想和杠杆模型。平衡的思考:思考为什么天车F=G——从平衡力的角度?-同一根绳子两端的拉力有什么关系?杠杆模型问题:“天车的特性与之前的研究-抽象等臂杠杆模型-有什么联系?如果拉力的方向改变,力会改变吗?”从等臂杆的角度分析模型。

动滑轮的特征和本质研究。本次实验探究重点是动滑轮自重对实验的影响,承载重负荷的绳段数量对拉力的影响,动滑轮的本质,省力不做功的思想。因此提出了动滑轮的分析问题系列:为什么拉力大于比力?影响因素分析——从受力分析的角度来看,动滑轮上有几段绳子承受物体的重量——从做功的角度来看,半举力为什么要走两倍的距离——自由端运动速度与物体运动速度的关系是——动滑轮的杠杆支点在哪里——分析力臂,想想它属于哪一种杠杆?

考虑到学生虽然掌握了定滑轮的特点和本质,但在应用知识方面还不够灵活,所以在课堂上,我们将继续为学生提供多种滑轮的使用方法,以层层递进的形式引导学生分析不同的模型,以实践促学习,增强学生对知识的理解。最后作者提出了思考问题:如果想省力,改变力的方向,第二节课滑轮组怎么做铺垫?

陈卓下课后,学校老师评课。宁红女士说,陈卓女士自然、愉快、优雅、语言流利。一节课引导有序,学生积极参与探究、体验、合作、交流。教学非常重视培养学生的科学思维方式。

邹恒祥老师表示,陈卓老师通过实验,让孩子们发现物理现象,分析物理规律,再通过实践巩固,很好地落实了物理来源于生活,应用于生活的问题,激发了孩子们的学习兴趣,很好地落实了物理的核心素养。

王丹老师表示,陈卓老师的课堂设计合理,课堂生动活泼,教具准备充分,教学内容贴近生活,学生易于理解,深受学生喜欢,激发了学生的学习热情。整堂课教学顺序安排得当,教学思路清晰,教学内容紧凑,安排的学生实验合理恰当,使学生积极参与物理的学习过程,亲身体验和感受科学探究的过程和方法,激发学生的兴趣。

曾老师表示,陈卓老师注重引导学生自主学习和合作学习,教学方法符合教学目标的要求和教学内容的特点,体现了课堂教学的针对性、互动性和有效性!学生学习兴趣浓厚,注意力集中,思维活跃,积极参与教学活动,有效合作平等交流,教学效果好!

陈卓老师反思了这一课。她说,通过小组实验教学,我发现学生的学习兴趣明显提高,很多学习兴趣不高或者基础薄弱的学生都参与了进来,他们可以积极思考和提问。课堂上循序渐进的练习设计也有助于学生的理解。在准备实验的过程中,我发现天车实验的张力与物体重量相差甚远,数据无法支持结论。经过分析和查阅资料,我发现倒挂弹簧的编号会发生变化,钩码较轻时,对数据影响较大。所以我改了较重的钩码,选择了量程合适的轻弹簧测力计,减少了对实验结果的影响。所以我要理论联系实际,多做动手实验,提高自己的实验探究能力。

在教学中,学生对眼前的实验设备非常感兴趣,分散了学生的注意力。第一次试讲课,两个人配两个滑轮,部分学生没有按照任务进行实验,对教学目标的达成有很大影响。在师傅的建议下,减少了一个滑轮,让学生专注于探究定滑轮的特性,加上过程评价,实验教学逐渐规范有序。

【教师简介】

陈卓,东北师范大学毕业,乾隆学校物理老师兼小学科学部部长。龙华区首批种子教师,龙华区网络教学优秀组织者,小学科学四年级新版知识与能力训练主编,龙华区网络公开课教师,龙华区基础教学竞赛初中物理、小学科学三等奖,指导学生参加全国青少年人工智能挑战赛并获广东省一等奖,乾隆学校人人优课决赛一等奖,乾隆学校教学先进。

审核:余芳华

 
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