中學物理課程資源的開發與利用
2012-01-01 00:00:00王震
中學教學參考·理科版 2012年4期
隨著我國基礎教育課程改革的深入開展，課程資源的重要性日益凸顯出來。課程的實施，一方面取決于課程資源的豐富程度，另一方面更取決于課程資源開發和運用水平。在課程資源建設過程中，教師是最重要、最直接的參與者。教師具備積累、利用和開發課程資源的能力，就能更好地促進學生有個性地全面發展，有效地實現課程目標。
下面我們以一個具體的教學案例（人教版《物理》九年級全一冊第14章第3節“大氣壓強”），來體會物理教師是如何開發和利用物理課程資源的。《課程標準》對這節課的要求是通過實驗探究學習壓強的概念，能用壓強公式進行簡單計算，了解測量大氣壓強的方法。具體的教學過程如下。
一、回顧歷史、模擬實驗
【事件1】重現馬德堡半球實驗：教師利用教科書上的圖片，講述格里克當年所做的馬德堡半球實驗；教師用實驗室里的馬德堡半球演示儀器進行演示，重現歷史，學生協助教師操作實驗。
【事件2】學生做“分離塑料吸盤”的小實驗：教師事先讓學生準備好兩個帶拉鉤的塑料吸盤（直徑大約4cm，超市可以買到），讓學生模擬馬德堡半球實驗，分離塑料吸盤，并讓學生沿著不同的方向拉吸盤。
【教學過程說明】教師重現了歷史上的偉大實驗，激發學生學習物理的興趣。學生利用塑料吸盤模擬馬德堡半球實驗，感受學習的樂趣，體驗成功，同時為分析大氣壓強的方向做好了鋪墊。
二、感受大氣壓強
【事件3】演示實驗一：杯蓋提杯。教師用百搭杯蓋將裝滿水的玻璃杯提起。學生觀察實驗，思考蓋能提起一杯水的原因。
【事件4】演示實驗二：吸管吸水。教師把玻璃管放入飲料中，用手堵住吸管的一端，把玻璃管提出水面，飲料留在吸管中；松開手指，飲料流下。學生觀察實驗，思考杯蓋能提起一杯水的原因。學生利用手中喝飲料的塑料吸管做這個實驗，觀察現象、分析原因。
【事件5】演示實驗三：吞蛋實驗。教師在臉盆中放入熱水，用熱水加熱玻璃瓶，大約10秒，倒出熱水，迅速把剝好的熟雞蛋放入瓶口（雞蛋直徑大于玻璃瓶口徑）。把玻璃瓶放入準備好的冷水中，并不斷向瓶身澆冷水，雞蛋被吞進瓶中。
【教學過程說明】利用生活中常見的物品創設情境，將物理與生活聯系起來，引起學生的興趣，啟發學生積極思考。尤其是“吞蛋實驗”的效果生動、明顯，學生熱情參與，倍感新奇。
【事件6】教師引導學生思考：這些現象產生的共同原因是什么？學生通過上面的實驗探究，歸納概括出大氣壓力和大氣壓強的概念。引導學生分析演示實驗中各個物體所受大氣壓強的方向。引導學生總結出大氣壓力和大氣壓強的概念，并對上述實驗物體進行受力分析。
【教學過程說明】教師提出問題，引導學生探究原因，得出結論。學生先前已經學習了平衡力的知識，教師提示學生要學會遷移已有的知識解決新問題。
【事件7】教師提問：怎樣測量大氣壓強？激起學生再次探究的欲望。
三、測量大氣壓強
【事件8】學生實驗“粗略測量大氣壓強”。①教師給學生提供的器材有：內壁經過潤滑處理、容積為1ml的玻璃注射器（活塞尾部系好細線）；量程為10N的彈簧秤1個；刻度尺1把。②教師給出實驗原理：p=F/S。③學生討論大氣壓力F和受力面積S的測量方法。對各種測量方法，師生共同分析和評價，找出合理的測量方案。④合理的方案是：將注射器活塞推到底，用手堵住針孔端，用測力計拉活塞，拉動瞬間，記下測力計示數，即為大氣壓力F（F約為2.6N）。用注射器容積V（1ml）除以注射器全部刻度所對應的長度l（3.5cm），得到注射器活塞的橫截面積，即為受力面積S（S約為0.28cm2）。利用公式求出大氣壓強（p約為0.93×105Pa）。⑤教師對學生活動進行總結，給予鼓勵。
【教學過程說明】在探究實驗中，教師應及時糾正學生在理解、測量環節上的錯誤，通過探究讓學生認識到解決科學問題需要經歷的過程，體驗探究過程的艱辛與快樂。動手實驗可加深學生對大氣壓力及其作用面積的理解。
【事件9】播放精確測量大氣壓強的實驗“托里拆利實驗”。教師通過網上下載的視頻，播放托里拆利實驗的測量過程。教師讓學生計算大氣壓強的數值，最終得出標準大氣壓：p0=760mmHg≈1.013×105Pa。
【教學過程說明】用托里拆利實驗精確地測量出大氣壓強的數值。由于水銀有毒，學生不易操作，教師可用視頻教學。
【事件10】教師提問：為什么托里拆利實驗用的是水銀，而不是生活中常見的水？
學生動筆計算，得出至少需要10m高的玻璃管，才能用水做大氣壓實驗，不容易實現。
【教學過程說明】教師的提問，使學生的思維又一次活躍起來，使學生更深刻地理解大氣壓的數值。
四、生活中的大氣壓
【事件11】教師列舉大氣壓強對人體的影響，讓學生利用本節課知識分析生活中應用大氣壓強的實例，如用吸管喝飲料、鋼筆吸墨水、高壓鍋煮飯；播放圖片：大氣壓強隨海拔高度改變的圖片。引導學生分析大氣壓強隨海拔高度變化的規律。
【教學過程說明】將理論與實際生活聯系起來，讓學生體會物理與生活的聯系。培養學生樂于思考，善于發現問題的好習慣。
五、教師向學生提供學習的參考網站
以上是“大氣壓強”一課的探究教學，對其中所涉及的課程資源列表整理如下。
在這節課中，教師充分利用了實驗室資源，組織學生開展科學探究活動。活動中教師和學生充分利用身邊的廉價材料和器具，利用多媒體收集學生難以見到的、具有重要物理意義的歷史事件；利用視頻向學生展示了精確測量大氣壓強的細節，完成了課堂上難以實現的實驗操作。教師向學生提供的網絡資源，開闊了學生的視野，進一步加深了學生對知識的理解與應用。社會是學生生活和學習的環境，可以彌補學校資源的不足，教師最后提示學生通過報刊、電視、科技館、公共圖書館等社會資源了解大氣壓強的應用，讓學生關心電視中的科學節目。
(責任編輯 易志毅）
