張婷婷
一、案例背景
在信息技術日益發(fā)展的今天,傳統(tǒng)的教學方法已不能滿足學生的需求,借助“互聯(lián)網(wǎng)+”模式創(chuàng)新物理教學勢在必行。網(wǎng)絡資源可以豐富教學內容,互聯(lián)網(wǎng)平臺上的模擬實驗工具也可以使學生在沒有實驗條件的情況下進行實驗學習。
互聯(lián)網(wǎng)的廣泛應用可以幫助教師進行更有效的教學管理和評估。通過在線測試和反饋系統(tǒng),教師可以及時了解學生的學習進度和問題,針對性地調整教學策略??傊凇盎ヂ?lián)網(wǎng)+”背景下,我們可以通過網(wǎng)絡資源、在線交流合作平臺和網(wǎng)絡教學管理系統(tǒng)有效地構建初中物理教學新模式,提高教學質量,激發(fā)學生的學習興趣。
二、教學目標
1.學生能夠理解物質液態(tài)和固態(tài)之間的轉化,掌握熔化和凝固的概念以及晶體和非晶體的區(qū)別。同時,學生應了解熔化曲線和凝固曲線的物理含義。
2.學生通過實驗探究固體熔化時溫度變化的規(guī)律,感知狀態(tài)變化的條件。通過這些活動,學生學習使用圖象表示物理量變化的方法。
3.激發(fā)學生對自然現(xiàn)象的興趣,培養(yǎng)他們探索自然現(xiàn)象的熱情及對科學知識的尊重和科學精神。
在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下,這些教學目標不僅涵蓋了傳統(tǒng)的物理知識和實驗技能,還強調了利用網(wǎng)絡資源和平臺進行交流、合作和探究的重要性,從而使教學更加貼近現(xiàn)代科技發(fā)展的趨勢。
三、教學重難點
教學的重點在于讓學生理解熔化和凝固過程中物質狀態(tài)的轉變,特別是晶體和非晶體在熔化過程中的本質區(qū)別。通過實驗探究和數(shù)據(jù)分析,學生應能歸納出不同物質熔化和凝固的規(guī)律,并能利用圖象法分析物質狀態(tài)變化的規(guī)律。
教學的難點在于引導學生正確理解和描繪固體熔化過程中溫度變化的圖象。學生需要通過觀察實驗數(shù)據(jù),描繪出固體熔化時的溫度變化曲線,并能根據(jù)曲線描述晶體和非晶體的熔化和凝固特點。
四、教學方法與策略
1.小組合作學習:學生通過小組合作的方式進行實驗探究和數(shù)據(jù)分析,這種方法能夠促進學生之間的交流與合作,提高學生的團隊協(xié)作能力。利用網(wǎng)絡平臺,小組成員可以在線討論實驗設計和結果,提高學習效率。
2.演示實驗教學:教師通過演示實驗向學生展示物質的熔化和凝固過程,展示物理現(xiàn)象,幫助學生更好地理解理論。利用互聯(lián)網(wǎng)技術,教師可以展示高質量的視頻資源,增強教學的生動性和實用性。
3.信息技術教學:結合現(xiàn)代信息技術,如使用教學軟件、在線模擬實驗等,使教學更具互動性和趣味性。信息技術的運用不僅提高了教學效果,還激發(fā)了學生的學習興趣,使學生能夠在虛擬環(huán)境中進行實驗探究,加深對物理知識的理解。
這些方法與策略的綜合運用,不僅可以提高教學效率和質量,還能培養(yǎng)學生的科學思維和實踐能力。
五、教學過程
(一)啟發(fā)式課堂導入
學生進入課堂后,教師開始以互動的方式引入課題:同學們,今天我們將探究一些日常生活中常見的物理現(xiàn)象——熔化和凝固。你們知道鐵變成鐵水的過程是怎樣的嗎?
學生說出各自的想法,教師積極鼓勵并給予肯定。
隨后,教師播放一段精心挑選的視頻展示不同物質的熔化和凝固過程。視頻中,色彩鮮明的圖像和清晰的解說能吸引學生的目光。學生觀看時,教師適時暫停視頻,提出問題:看,鐵在熔化時發(fā)生了什么變化?
學生踴躍發(fā)言,教師引導他們觀察不同階段的特征,并解釋物質狀態(tài)變化的科學原理。
教師:我們今天的實驗會圍繞著這些現(xiàn)象展開,你們將通過實際操作更深入地理解這些過程。
通過這樣的對話和視頻展示,教師成功地激發(fā)了學生的好奇心和學習熱情,為接下來的實驗探究和知識學習奠定了堅實的基礎。
(設計意圖:這個啟發(fā)式課堂導入的設計旨在通過視頻和師生互動,吸引學生的注意力,激發(fā)他們對物理現(xiàn)象的好奇心。視頻的直觀展示能幫助學生形成對熔化和凝固過程的初步印象,教師的問題能進一步激發(fā)學生思考,增強他們對科學探究的興趣。通過這種方式,教師不僅傳達了物理知識,還培養(yǎng)了學生的觀察力和思維能力,其符合“互聯(lián)網(wǎng)+”的教學理念,通過現(xiàn)代技術手段提升教學效果,讓學生在互動和探究中深化對物理概念的理解。)
(二)直觀演示實驗教學
教師:現(xiàn)在我們將通過一種特別的方式——在線虛擬物理實驗室來學習熔化和凝固。我們將觀察鐵的熔化和凝固過程。
學生甲:老師,虛擬實驗室是什么?
教師:它是一個模擬真實實驗環(huán)境的在線平臺,可以讓我們進行各種物理實驗。
教師打開虛擬實驗室,選擇鐵的熔化和凝固實驗,屏幕上顯示實驗界面。
教師:注意屏幕上的鐵塊,我現(xiàn)在開始加熱。
隨著溫度的升高,虛擬鐵塊開始逐漸融化。
學生甲:老師,鐵塊變成液體了。
教師:現(xiàn)在我開始冷卻鐵塊。
學生觀察鐵塊逐漸凝固。
教師:現(xiàn)在你們看到鐵塊重新變成固態(tài),說明了什么?
學生乙:老師,鐵的熔化和凝固過程是相互可逆的。
教師:對的。這次我們通過虛擬實驗室觀察到了鐵的熔化和凝固過程,加深了對物質狀態(tài)變化的理解。
(設計意圖:在線虛擬實驗室能使學生觀察并理解物質狀態(tài)變化的過程。通過師生互動,學生被鼓勵積極參與觀察和思考,從而更好地理解鐵的熔化和凝固過程。虛擬實驗室作為一種現(xiàn)代教學工具,不僅提高了課堂互動性,還使復雜的物理現(xiàn)象變得生動和易于理解,這樣的教學設計有助于提升學生的學習興趣,加強他們對物理概念的理解,從而實現(xiàn)教學目標。)
(三)小組合作實驗探究
教師:同學們,現(xiàn)在我們將進行蠟燭的熔化實驗。
學生甲:老師,我們怎么開始實驗?
教師:首先,將蠟燭放入試管中,然后用酒精燈加熱燒杯中的水,觀察蠟燭如何熔化。
學生乙開始加熱水,蠟燭逐漸熔化。
學生乙:老師,蠟燭開始熔化了,我們需要記錄什么嗎?
教師:記錄下蠟燭開始熔化的時間和溫度,注意安全,不要讓酒精燈太靠近自己。
學生丙:老師,蠟燭完全熔化后,我們接下來做什么?
教師:現(xiàn)在關閉酒精燈,讓水自然冷卻,觀察蠟燭凝固的過程。
學生觀察并記錄數(shù)據(jù),教師巡視指導。
教師:各組準備好了嗎?現(xiàn)在我們分享實驗結果。甲組,你們先來。
學生甲:我們記錄了蠟燭熔化和凝固的時間和溫度,發(fā)現(xiàn)熔化后溫度保持恒定。
教師:很好,這說明了什么?
學生乙:說明熔化是一個吸熱過程,而溫度保持恒定是因為熱量只是用于改變物質的狀態(tài)。
教師:非常準確。其他組有什么發(fā)現(xiàn)嗎?
學生丙:我們發(fā)現(xiàn)在凝固過程中溫度在逐漸降低。
教師:對,這個實驗幫助我們更好地理解了物質狀態(tài)變化的科學原理。你們還有其他問題或發(fā)現(xiàn)嗎?
學生討論他們的觀察結果,教師根據(jù)學生的回答進行點評,并進一步解釋相關的物理概念。
教師:今天的實驗讓我們直觀地了解了熔化和凝固的過程。通過小組合作,你們不僅學會了實驗操作,還學會了如何分析和討論科學現(xiàn)象,這是非常寶貴的學習經(jīng)驗。
(設計意圖:這個實驗探究環(huán)節(jié)旨在通過實際操作和小組合作,讓學生深入理解蠟燭的熔化和凝固過程。學生通過記錄實驗數(shù)據(jù),加深對物理概念的理解,教師的角色是引導和協(xié)助,確保學生正確進行實驗并理解實驗的科學原理。這種方法不僅增強了學生的實驗操作能力,還培養(yǎng)了他們的團隊合作精神。)
(四)信息技術輔助的探究學習
教師:為了更深入地理解熔化和凝固現(xiàn)象,我們將利用互聯(lián)網(wǎng)來進行科學探究。首先,請大家打開我們的在線學習平臺。在這里,你們可以找到關于熔化和凝固的互動教學視頻和模擬實驗。請先觀看視頻,了解基本概念。
學生甲:視頻里提到的晶體結構是怎樣的?
教師:很好的問題。我們用這個三維模型軟件來觀察晶體的結構??矗@是晶體內部的原子排列。
學生觀察三維模型,教師解釋晶體和非晶體的區(qū)別。
教師:現(xiàn)在,請大家使用這個模擬實驗軟件,自己做一個熔化和凝固的實驗。
學生乙:老師,我在模擬實驗中改變了加熱速率,發(fā)現(xiàn)了不同的現(xiàn)象。
教師:很好,這表明實驗條件對結果有影響。你們還發(fā)現(xiàn)了什么?
學生丙:我注意到凝固過程中溫度變化也很重要。
教師:是的,溫度是熔化和凝固過程中的關鍵因素。通過這些模擬實驗,你們可以更深入地理解這些現(xiàn)象。
教師繼續(xù)引導學生探究和討論,鼓勵他們利用網(wǎng)絡資源深化理解。
學生乙:老師,我在網(wǎng)絡平臺上找到了不同物質熔點的資料,這對我們理解熔化過程很有幫助。
教師:非常好,通過這些資料,你們不僅學習了物質的性質,還開闊了視野,這正是我們利用信息技術輔助教學的目的。
通過互動和探究,學生深化了對物理現(xiàn)象的理解,同時也體驗了現(xiàn)代科技在教育中的重要作用。教師總結了學習活動,強調了科學探究和團隊合作的重要性。
(設計意圖:通過互動視頻、三維模型展示和模擬實驗軟件,學生能夠直觀地觀察和體驗物理過程,從而更深入地理解物質狀態(tài)變化的原理,這種教學方法鼓勵學生主動探究和討論,提高了學習效率和興趣。)
六、教學反思
在“熔化和凝固”的教學中,我嘗試結合傳統(tǒng)教學與現(xiàn)代信息技術,旨在提供更加互動和現(xiàn)代化的學習環(huán)境。通過使用虛擬物理實驗室和互聯(lián)網(wǎng)資源,學生得以直觀地觀察和模擬物理現(xiàn)象,這樣的視覺呈現(xiàn)大大提升了學生對復雜科學概念的理解。小組合作實驗的引入旨在促進學生間的交流與合作,加強他們的團隊協(xié)作和實際操作能力。我在課堂上也強調了師生互動,通過提問和討論,鼓勵學生深入思考和積極參與。
通過這種教學方式,我觀察到幾個顯著的優(yōu)勢。首先,利用現(xiàn)代技術手段能使抽象的物理概念更加生動和易于理解。學生能夠通過模擬實驗更好地掌握復雜的科學過程。其次,小組合作實驗增強了學生的實際操作能力和團隊合作精神,這種方法鼓勵學生分享想法,共同解決問題,從而增強了學生間的互動和溝通能力。最后,師生互動增強了學生的批判性思維和自我表達能力,這對培養(yǎng)學生的綜合素質至關重要。
盡管教學效果總體上是好的,但也存在一些不足之處。首先,部分學生過于依賴技術工具,缺乏深入探究科學原理的動力。其次,小組合作中個別學生參與度不高,教師需要創(chuàng)新設計方式,以確保每位學生都能積極參與。最后,平衡傳統(tǒng)教學與現(xiàn)代技術的使用仍是一個挑戰(zhàn),教師需要在未來的教學中尋找更有效的方法,以確保兩者之間的有效結合,幫助學生全面發(fā)展。
(作者單位:江蘇省揚州市邗江區(qū)方巷中學)
編輯:李琴芳