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高中物理核心素养导向下的课堂教学

2020-07-14彭华荣

科教导刊·电子版 2020年10期
关键词:物理观念科学思维核心素养

摘 要 新课程改革不断深入,课堂教学更加重视学生物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任的物理学科核心素养的培养,本节课以'验证机械能守恒定律'教学为例,探讨对学生物理核心素养的培养。

关键词 核心素养 物理观念 科学思维 探究能力和科学态度

1基于物理核心素养的教学目标

1.1物理观念

(1)理解实验的设计思路,能正确进行实验操作,能够根据实验数据的分析中得出实验结论;

(2)明确实验中需要测量的物理量以及所需要的测量工具,会正确使用这些工具;

(3)能正确选取实验中打出的纸带,会根据纸带测定物体下落的距离;

(4)掌握间接测量物体瞬时速度的方法;

(5)能定性地分析产生实验误差的原因,并会采取相应的措施减小实验误差;

1.2科学思维

(1)理解实验的设计思路;

(2)能够根据实验数据的分析中得出实验结论;

(3)能定性地分析产生实验误差的原因,并会采取相应的措施减小实验误差;

1.3科学探究

在教师的引导下,通过小组合作完成实验,注重操作过程的体验。培养学生灵活地应用物理学的思想与方法有效地解决问题,能正确地表述实验结果,并对实验数据和结果进行科学地分析和评估。 培养学生科学探究能力。

1.4科学态度与责任

(1) 通过实验操作,体会学习的快乐,激发学习的兴趣;

(2) 培养学生观察和实践能力,培养学生实事求是的态度和正确的科学观。

(3) 培养学生全面分析问题的科学态度。

2教学过程

(1)师提问,实验目的是什么?

学生:通过自由落体运动验证机械能守恒定律。

(2)实验原理是什么?(建立物理观念)

教师讲解如下:

在自由落体运动中,若物体下落高度h 时的速度为v ,则减少的重力势能等于增加的动能。

即:     mgh= mv2

关注:g  v  m  h 怎么找?

师提问题1:犍为县的g值取多少?(设计问题、激发思考、培养科学思维、建立物理观念)

提供资料:犍为县隶属四川省乐山市,位于川西平原西南边缘,地处北纬29?′2″至29?7′47″

对比教材不同纬度地区g 值不同,推理出犍为地区的g 值为多少?

学生:通过比对可以取g=9.790m/s2≈9.80m/s2

师提问题2:在本验证方法中,如何选实验纸带?(设计问题、激发思考、培养科学思维、建立物理观念)

学生:1:点迹要清晰;2:纸带上的头两个点间的距离应接近2mm。

继续追问:纸带上的头两个点间的距离应接近2mm是怎么来的?

学生:h0=gt2=9.8(0.02)2m≈210-3m≈2mm

师提问题3:(设计问题、激发思考、培养科学思维、建立物理观念)

怎样获得重锤下落h时对应B位置的瞬时速度VB?

师提问题4:需要测出重物的质量m吗?(设计问题、激发思考、培养科学思维、建立物理观念)

学生:不需要测出重物的质量m

继续追问?如何获得 h 这个物理量?

学生: h (使用最小刻度是毫米的米尺直接测量)

继续追问:怎样读数?

继续追问:如何获得 t 这个物理量?    学生:打点计时器每隔0.02s打个点,所以t=0.02s

(3)实验仪器:  请一个同学介绍所需的实验器材?(改变教学常规,以学生为主体)

学生:打点计时器、导线、交流电源、纸带、复写纸;

重锤、夹子;铁架台(带铁夹);毫米刻度尺等。

(4)实验步骤:抽4个学生分别朗读实验步骤。(改变教学常规,以学生为主体)

①把电火花打点计时器用铁夹固定到铁架台上,然后连接到电源插座上。

②把纸带的一端用夹子固定在重锤上,另一端穿过打点计时器的限位孔,用手竖直提起纸带,使重锤停靠在打点计时器附近。

③接通电源,待计时器打点稳定后再松开纸带,让重锤自由下落,打点计时器应该在纸带上打出一系列的点。

④重复上一步的过程,打二到三条纸带。

(5)实验操作演示:(学生的示范更能激发其他学生的学习热情)

学生活动:下面由两名物理课代表在前面按照实验步骤,完成实验操作演示。

(6)数据记录与处理:教师展示数据处理 (教师起示范作用)

提示:因为v=gh,在验证机械能守恒定律时,如果以为v纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出的图线应是过原点O的直线,才能验证机械能守恒定律,其斜率等于重锤下落的加速度g′的数值。

(7)学生开始分组做实验,教师巡视,发现问题及时解决。

(在教师引导下,通过小组合作完成实验。注重操作过程的体验,培养学生灵活应用物理学的思想与方法有效地解决问题,能正确地表述实验结果,并对实验数据和结果进行科学地分析和评估。 培养学生科学探究能力。)

分组做实验任务:

①完成实验操作;②完成表格中带*的空格数据的测量与计算(不能使用计算器);③注意毫米刻度尺的读数规则;④注意计数点B的速度计算;⑤注意有效位数理解;⑥讨论分析产生误差的原因。

(8)展示两个小组的实验记录 与数据处理结果。大家一起看看有啥问题?

(9)误差分析:(设计问题、激发思考、培养科学思维)

讨论哪些地方存在误差?(师生一起完成)

①测量长度时会带来误差。

②纸带与打点计时器之间的摩擦阻力和重锤下落过程中的空气阻力。

(10)实验结论:在误差允许的范围内,机械能是守恒的。

3教學反思

回顾这节课,我深刻地悟出了这样的道理,教师的作用不是告诉学生什么,而是恰到好处地引导学生自己去探究、去思考,更加体会到了培养学生物理学科核心素养的重要性与迫切性。

作者简介:彭华荣,男,1964年7月,四川犍为人,汉族,本科,中学高级教师,四川省特级教师,研究方向:着重“有效课堂”研究。

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