《科學(xué)之旅》教案設(shè)計(jì)
人教版新教參第九頁寫道：“這部分相當(dāng)于全書的緒論，目的有兩個(gè)，一是讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理是有趣的、有用的，二是初步了解學(xué)好物理應(yīng)該注意的事情”。根據(jù)《課程標(biāo)準(zhǔn)》里規(guī)定的“課程目標(biāo)”，我制定本節(jié)的教學(xué)要求還有：
�、僮寣W(xué)生“經(jīng)歷觀察物理現(xiàn)象的過程”。逐步教會(huì)學(xué)生“能簡(jiǎn)單描述所觀察物理現(xiàn)象的主要特征”。初步領(lǐng)悟“直覺并不都是可靠的，只有進(jìn)行科學(xué)研究，才能很好地認(rèn)識(shí)自然規(guī)律”，逐步培養(yǎng)學(xué)生“實(shí)事求是、尊重自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度”和“樹立正確科學(xué)觀”。
�、诔醪脚囵B(yǎng)學(xué)生“能在觀察物理現(xiàn)象過程中發(fā)現(xiàn)一些問題”和“有將自己的見解公開并與他人交流的愿望”。
�、鄢醪脚囵B(yǎng)學(xué)生“對(duì)科學(xué)的求知欲，樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)道理”。
二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)
為了實(shí)現(xiàn)本節(jié)教學(xué)目標(biāo)，我注重學(xué)生參與、闡明學(xué)習(xí)方法，并體現(xiàn)身邊物理。
1．注重學(xué)生參與
“注重學(xué)生參與”，就是讓每位學(xué)生都能夠“經(jīng)歷觀察物理現(xiàn)象的過程”。比如：
�。�1）“低壓沸騰”：
教師在演示書中圖0．1－1所示的實(shí)驗(yàn)前問學(xué)生：“停止沸騰的熱水，澆上冷水后會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象”？演示完后再追問：你猜對(duì)了嗎？”、你還有別的辦法，讓停止沸騰的熱水，不再給它加熱也能沸騰起來嗎？”……
然后再指導(dǎo)每組學(xué)生都做“使用一個(gè)大注射器，也能讓小試管里的熱水沸騰起來”的“低壓沸騰”實(shí)驗(yàn)。主要做法有：①用新購(gòu)買的大注射器，到醫(yī)院里去兌換使用中的大注射器，以推管用水濕潤(rùn)后靠其重力能自由下滑為宜。②用試管夾夾住小試管，向管里倒進(jìn)裝在保溫瓶里的熱開水，管內(nèi)僅留1-2ml空間，堵緊用最小號(hào)打孔器打孔的膠塞。③將大注射器的推管用熱水濕潤(rùn)后推進(jìn)注射器前端，將注射器前端的乳頭直接插進(jìn)膠塞孔里，然后用力向上拉推管，小試管內(nèi)熱水會(huì)立即“沸騰”起來，慢慢放松推管后再用力向上拉它，小試管內(nèi)的熱水會(huì)第二次“沸騰”起來，再重復(fù)上述動(dòng)作，直到小試管內(nèi)的熱水不再沸騰時(shí)為止。如果此實(shí)驗(yàn)進(jìn)行順利，教學(xué)時(shí)間有余，還可以指導(dǎo)一名學(xué)生表演“用冷水能使燒瓶中的熱水沸騰”一次，再向瓶?jī)?nèi)再加熱水，使瓶頸內(nèi)僅留有2-3ml空間，塞緊帶孔的膠塞，使用“兩用氣筒”抽氣，教學(xué)效果更好。
�。�2）利用市面上出售的手持簡(jiǎn)易放大鏡（直徑約5～10cm、焦距約９～110n，售價(jià)在2～3元/個(gè)），安排學(xué)生做圖0．1－3實(shí)驗(yàn)，效果比使用光具座上配套的放大鏡好。教師要提示學(xué)生：“什么條件改變了，才造成透過放大鏡所觀察到的現(xiàn)象(注：應(yīng)為“物像”）發(fā)生了改變”?
總之，在學(xué)生做觀察實(shí)驗(yàn)時(shí)，要逐步培養(yǎng)學(xué)生“有初步的觀察能力”：“能有目的地觀察現(xiàn)象，辨明觀察對(duì)象的主要特征及發(fā)生的條件”，使學(xué)生逐步“養(yǎng)成愛問‘為什么’的習(xí)慣，用疑問的眼光看待各種現(xiàn)象，探究我們不知道的自然規(guī)律”。
2．闡明學(xué)習(xí)方法
為了使學(xué)生能深刻地理解“物理是一門以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，人們的許多物理知識(shí)是通過觀察和實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過認(rèn)真地思索而總結(jié)出來的”，更突出“觀察、實(shí)驗(yàn)和思索”是學(xué)好物理最基本的方法，我們?cè)O(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)（以下各實(shí)驗(yàn)，均先讓學(xué)生猜想可能會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？然后再驗(yàn)證其猜想是否正確。這樣，不僅能突出“觀察、實(shí)驗(yàn)和思索”是學(xué)好物理最基本的方法、有益于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ疫�有利于適時(shí)地進(jìn)行“想象并不一定都符合事實(shí)”等思想教育）：
（1）吹乒乓球：
把圖0．1-4所示的“吹乒乓球”實(shí)驗(yàn)，變?yōu)閷W(xué)生實(shí)驗(yàn)的困難是：由于人的“肺活量”有限，常見的漏斗管徑較粗，所以用力吹氣時(shí)，乒乓球在漏斗里旋轉(zhuǎn)而不下落的時(shí)間較短。改進(jìn)的辦法有：
①在直徑約3．2～4mm脫掉藥皮的電焊條芯上（或直徑相應(yīng)的十字花螺絲刀桿上），用厚紙卷幾層長(zhǎng)約10cm紙筒，然后塞進(jìn)漏斗管內(nèi)，露出管外部分紙筒，用透明膠帶包扎好，確保不漏氣。
�、谟谜蛊降蔫F筒飲料盒鐵皮制作鐵片漏斗：先剪出半徑4～5cm圓形，再剪掉約1/4圓面積后圍成漏斗型，仿上所述卷成一根長(zhǎng)約8cm鐵皮管焊牢即可。鐵管吹氣一端套緊一段長(zhǎng)約3cm軟塑管，以防傷唇。
教師先演示：把乒乓球放在展平的掌心上，用漏斗口對(duì)著乒乓球水平吹氣，球?qū)⒑芸鞚L動(dòng)落地。再把球裝進(jìn)口朝上的漏斗里后問學(xué)生：誰能用漏斗向上“吹氣把球吹起來?”(一定要注意口腔衛(wèi)生，下同）先讓體質(zhì)弱的女學(xué)生吹，再讓“不服氣”的體質(zhì)壯的男學(xué)生吹，然后師生共同做實(shí)驗(yàn)，結(jié)果誰也不能把球吹起來。
教師再演示：讓漏斗口朝下后把球放進(jìn)漏斗里，一松手，在重力作用下球?qū)⑾侣�。再問學(xué)生：如果把“球裝進(jìn)口朝下的漏斗里先用手摁住，然后用力向下吹氣后再松手，球?qū)?huì)怎么樣”？師生共同做實(shí)驗(yàn)，結(jié)果出乎學(xué)生的預(yù)料，停止吹氣后球才下落，學(xué)生十分驚奇；接著把球放在桌面上問學(xué)生：“不準(zhǔn)直接用手接觸球，有什么辦法能把球從桌面上移到展平的掌心里”？用漏斗罩住乒乓球后用力吹氣，也能達(dá)到上述要求（注：若把球放在掌心上，將漏斗內(nèi)壁離球約1cm間隙后用力吹氣，結(jié)果會(huì)使球向上跳進(jìn)漏斗里轉(zhuǎn)動(dòng)，也能引起學(xué)生驚喜）。
（2）吹鐵架臺(tái)：
將自行車內(nèi)胎的氣門芯拔掉，在氣門嘴子上接一根長(zhǎng)約50cm乳膠管（管口另一端插進(jìn)一段有倒角的短玻璃管，用以便于吹氣，下同），保留氣門嘴子，將內(nèi)胎截取約30cm長(zhǎng)、內(nèi)胎兩端膠死不漏氣，用鐵罐頭盒皮在鐵架臺(tái)的鐵桿上圍一段長(zhǎng)8～10cm鐵管、焊縫，取下鐵管，把它的一端砸扁成刀刃狀。
實(shí)驗(yàn)時(shí)，先把內(nèi)胎平放在講桌上，把鐵架臺(tái)的底座壓在內(nèi)胎上問學(xué)生：誰上來用嘴從乳膠管端吹氣，“把鐵架臺(tái)‘吹’起來？”（注：由于受“吹乒乓球”的實(shí)驗(yàn)影響，學(xué)生心理狀態(tài)不言而喻），先找一名體質(zhì)弱的女學(xué)生上臺(tái)表演，結(jié)果鐵架臺(tái)能跳離桌面（注：斷續(xù)、快速吹氣，鐵架臺(tái)將上下跳動(dòng)、甚至傾倒）。再把鐵架臺(tái)倒置，鐵桿端插進(jìn)鐵管里，只讓砸扁的刃狀管端壓在內(nèi)胎上（刀刃跟內(nèi)胎垂直，能使吹氣后的內(nèi)胎不滾動(dòng)），教師用一只手的虎口部位扶住鐵架臺(tái)的上部鐵桿，以使鐵架臺(tái)不能傾倒，然后再問學(xué)生：現(xiàn)在誰能“上來憋足一口氣，也能把鐵架臺(tái)‘吹’起來”？結(jié)果，包括教師在內(nèi)用力吹氣，鐵架臺(tái)均為紋絲不動(dòng)。
�。�3）一口氣把人“吹”起來：
把手扶拖拉機(jī)尾輪用的內(nèi)胎的氣門芯拔掉（若選用膠制充氣的游泳用的救生圈，由于容積太大，吹一口氣時(shí)現(xiàn)象不明顯；若使用2個(gè)膠制暖水袋、打孔的`8號(hào)膠塞、短玻璃管、玻璃三通管和乳膠管，把它們“并聯(lián)”起來做實(shí)驗(yàn)，效果亦好），氣門嘴子上接通一根長(zhǎng)約1．5米乳膠管，把內(nèi)胎平放在前排實(shí)驗(yàn)桌上，上面蓋嚴(yán)一塊五合板等（板的適宜部位先鉆孔，穿過乳膠管、露出氣門嘴子）。
教師：“現(xiàn)在請(qǐng)一位同學(xué)上來蹲在五合板上，我憋足一口氣就能把他（她）‘吹’起來，信嗎”？實(shí)測(cè)表明，體質(zhì)好的男老師深吸一口氣，能把80千克的自己吹離桌面4cm以上，體質(zhì)一般的女教師憋足一口氣，也能把40千克的學(xué)生吹離桌面4cm以上。以上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，我們過去是為《帕斯卡定律》和《液壓機(jī)》兩節(jié)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)的。帕斯卡定律的實(shí)質(zhì)，是大小不變地傳遞壓強(qiáng)、而不是壓力！在本節(jié)課內(nèi)演示，不僅能激發(fā)學(xué)生興趣、有力地證明“觀察和實(shí)驗(yàn)”的重要性，而且還能滲透“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理唯一標(biāo)準(zhǔn)”等思想教育，學(xué)生反映甚好。
3．體現(xiàn)身邊物理
教學(xué)中我特別注意到，多數(shù)學(xué)生是帶著“物理難學(xué)”等思想包袱，坐在物理課堂里的。本節(jié)教學(xué)，要把學(xué)生的“沉重負(fù)擔(dān)”，轉(zhuǎn)變?yōu)椤坝淇煜硎堋�，充分體現(xiàn)物理就在身邊”。為此，我安排了下列“用嘴做的學(xué)生實(shí)驗(yàn)”：
（1）力學(xué)──做模擬馬德堡半球?qū)嶒?yàn)：
將直徑約為5cm的鐵制廢香脂盒（盒蓋越緊越好，除“萬紫千紅”牌香脂盒外，其余鐵盒一般均可選用，加蓋印章使用的印油鐵盒和裝擦鞋油鐵盒效果最好），在盒底和盒蓋的中心部位，用錐子各扎兩個(gè)間距約1．5cm孔，分別插進(jìn)一個(gè)用粗銅絲圍成的“U”狀把手，盒內(nèi)銅絲兩端向兩側(cè)彎成90°，在盒內(nèi)焊牢不漏氣。在盒底邊緣用錐子扎孔，在盒外焊牢一個(gè)自行車廢輻條帽，連接一根長(zhǎng)約30cm、經(jīng)過嚴(yán)格消毒的輸液用的塑料管，管端插進(jìn)一段廢油筆芯塑料管（這樣便于吸氣）。實(shí)驗(yàn)前，在盒蓋內(nèi)側(cè)四周涂滿擦手油或凡士林等起密封作用，蓋緊盒蓋，一位學(xué)生用嘴從吸氣管端吸出盒內(nèi)部分空氣，另一位學(xué)生手持兩個(gè)銅絲半環(huán)拉手，通常用力也不能把盒體拉開（每次實(shí)驗(yàn)前，均要重新涂抹一下密封油，否則容易漏氣。如果氣溫較高，要把盒蓋浸泡在涼水中，使密封油變稠）。
�。�2）熱學(xué)──做蒸發(fā)吸熱實(shí)驗(yàn)：
溫度計(jì)和蒸發(fā)等熱學(xué)知識(shí)，學(xué)生在小學(xué)自然課里已經(jīng)學(xué)過。首先讓學(xué)生記住溫度計(jì)在室溫空氣里的示數(shù)，然后再讓學(xué)生觀察在下列情況下，溫度計(jì)的示數(shù)是怎樣變化的：
①用嘴對(duì)著溫度計(jì)的玻璃泡輕輕哈氣時(shí)；
�、诎巡Ａ葜糜谑覝叵碌木凭簦├飼r(shí)；
�、廴〕霾Ａ莺罅⒓磳�(duì)它輕輕哈氣時(shí)；
�、艹掷m(xù)哈氣到酒精蒸發(fā)完之后1～2分鐘時(shí)（敬請(qǐng)注意：“玻璃泡沾滿酒精后的溫度計(jì)置于空氣里，它的示數(shù)變化”的常見參考答案均跟實(shí)驗(yàn)事實(shí)不符！只要大家親自動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，就會(huì)得到正確答案）。
�。�3）聲學(xué)──做聲音的發(fā)生實(shí)驗(yàn)
（4）光學(xué)──觀察光的反射實(shí)驗(yàn)
課前在窗臺(tái)上放一滿碗水，使平靜的水面能把陽光（或單束激光）反射到室內(nèi)墻壁或天棚上。實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師先用手指彈動(dòng)一下碗邊，讓學(xué)生觀察被水面反射的陽光有何變化。待水面平靜后，請(qǐng)一名學(xué)生用嘴對(duì)著水面大聲說一句話（注意此時(shí)頭部不能遮擋陽光），再讓學(xué)生觀察被水面反射的陽光。
（5）電學(xué)──做人體電池實(shí)驗(yàn)：
把用砂布磨光的直徑約為3mm粗的銅、鋁絲各一根，平行地穿過厚塑料泡沫（起定位作用）。我們是把它們分別接在固定在一塊小方木上的接線柱上，做成長(zhǎng)期使用的教具，使其間距約為2cm，一端露出約4cm長(zhǎng)，另一端用導(dǎo)線分別接在靈敏電流計(jì)的兩個(gè)接線柱上，此時(shí)表針不動(dòng)。教師先演示：連接一個(gè)簡(jiǎn)單的電路，閉合開關(guān)以后，小燈發(fā)光、電流表和電壓表的指針均偏轉(zhuǎn)后再指出：電流看不見、摸不到，但是我們可以通過小燈泡的發(fā)光和電表指針的偏轉(zhuǎn)等，能夠判斷出它的客觀存在。然后再讓學(xué)生把銅、鋁絲同時(shí)含在嘴里，并讓它們跟唇、舌和口腔的內(nèi)表面充分接觸，表針也能立即偏轉(zhuǎn)。若任意調(diào)換一根導(dǎo)線的任意端接點(diǎn)，則表針反偏（注：此實(shí)驗(yàn)可為”電流方向”和“直流電表的接線規(guī)則”等教學(xué)打下伏筆）。
俗話說：良好的開端是成功的一半。我們認(rèn)為，作為一名初中物理教師的一個(gè)重要職責(zé)，就是從學(xué)生上第一節(jié)物理課開始，要千方百計(jì)地給學(xué)生創(chuàng)設(shè)豐富多彩的物理環(huán)境，提供充足而又必要的探究實(shí)驗(yàn)條件，使學(xué)生都能手腦并用地學(xué)好物理知識(shí)，同時(shí)受到多方面的科學(xué)訓(xùn)練：逐步地樹立科學(xué)思想、端正科學(xué)態(tài)度、訓(xùn)練科學(xué)作風(fēng)、形成科學(xué)習(xí)慣、學(xué)會(huì)科學(xué)方法、培養(yǎng)科學(xué)技能、發(fā)展科學(xué)思維、陶冶科學(xué)情操、提高科學(xué)素質(zhì)和啟迪創(chuàng)新意識(shí)。決不能把初中物理課上成“第二數(shù)學(xué)”，更不應(yīng)該把學(xué)生領(lǐng)進(jìn)“題�！钡纳顪Y。
人教版新教參第九頁寫道：“這部分相當(dāng)于全書的緒論，目的有兩個(gè)，一是讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理是有趣的、有用的，二是初步了解學(xué)好物理應(yīng)該注意的事情”。根據(jù)《課程標(biāo)準(zhǔn)》里規(guī)定的“課程目標(biāo)”，我制定本節(jié)的教學(xué)要求還有：
�、僮寣W(xué)生“經(jīng)歷觀察物理現(xiàn)象的過程”。逐步教會(huì)學(xué)生“能簡(jiǎn)單描述所觀察物理現(xiàn)象的主要特征”。初步領(lǐng)悟“直覺并不都是可靠的，只有進(jìn)行科學(xué)研究，才能很好地認(rèn)識(shí)自然規(guī)律”，逐步培養(yǎng)學(xué)生“實(shí)事求是、尊重自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度”和“樹立正確科學(xué)觀”。
�、诔醪脚囵B(yǎng)學(xué)生“能在觀察物理現(xiàn)象過程中發(fā)現(xiàn)一些問題”和“有將自己的見解公開并與他人交流的愿望”。
�、鄢醪脚囵B(yǎng)學(xué)生“對(duì)科學(xué)的求知欲，樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)道理”。