物理教學中項目產品的應用及其拓展

在項目學習活動中，學生根據項目要求，制作豐富多樣的項目產品，將項目產品與課堂學習有機結合，發揮其資源載體的作用，有助于培養學生的創新思維，提高學生的探究能力。

在物理學習活動中，項目學習是其中的一種重要學習方式。學生根據項目要求，能制作出豐富多樣的項目產品。作為學生學習成果的表達方式之一，如何充分發揮產品的效用，如何在保持學生興趣的同時對學生的物理學習提供有益的幫助，是教師亟需解決的課題。

若能將學生的項目產品與學生的課堂學習進行有機結合，發揮其資源載體的作用，這無疑將非常有效地培養學生的創新思維，提高學生的探究能力。下面以“自制溫度計”為例，具體闡述項目產品的應用及其拓展。

一、項目原型：自制溫度計的制作與使用

在人教版教材《溫度》這一節內容中，有關于自制溫度計的活動。借鑒這一活動，制作項目產品，不僅簡單易行，可操作性強，同時對于培養學生的動手能力、動腦習慣也有非常大的幫助。

1.制作方法。

在小瓶中裝滿帶有顏色的水。給小瓶配一個橡膠塞，橡膠塞上插進一根細玻璃管，使橡膠塞塞住瓶口。

2.使用方法。

將小瓶放入熱水中，觀察細管中水柱的位置，然后將小瓶放入冷水中，觀察細管中水柱的位置。

3.應用與提升。

學生制作的產品如圖1所示，用錐形瓶作為容器，并在玻璃管后方加了一個可以標刻度的硬紙板。學生通過制作溫度計，首先對液體溫度計的原理有了最直觀的認識。同時也能將該產品應用于課堂之中，充分發揮其資源屬性。

應用1：標注刻度。

教師提出問題：如何標注刻度？

學生討論得出標注方法：先將瓶子放入標準大氣壓下的冰水混合物中，液柱位置為0℃，然后將瓶子放入標準大氣壓下的沸水中，液柱位置為100℃，再將這段距離100份等分。

應用2：如何提高精確程度？

例：制作液體溫度計時，為提高溫度計的準確程度，以下措施可行的是（ ）

A.玻璃泡的容積做大一些，玻璃管內徑做細一些。

B.玻璃泡的容積做小一些，玻璃管內徑做粗一些。

C.玻璃泡的容積做大一些，玻璃管內徑做粗一些。

D.玻璃泡的容積做小一些，玻璃管內徑做細一些。

學生討論與分析：液體溫度計是根據液體的熱脹冷縮原理制成的，玻璃泡中的液體遇熱膨脹時，會在玻璃管中上升，升高相同的溫度，體積膨脹相同。如果管子越細，上升的刻度越多，越靈敏；增大玻璃泡的容積，溫度變化量相同時，液體總體積的變化量會更大，在玻璃管中上升的高度會更大。

二、項目產品拓展1：自制氣壓計

在學習《氣體的壓強》這一節內容時，測量用的金屬盒氣壓計、水銀氣壓計并不是每個學校都能配備，由于器材的稀缺，學生很難直觀地去感受大氣壓強與高度之間的關系。人教版教材中又適時給出了“自制氣壓計”的學生活動。

1.制作方法：

取一個瓶子，放入適量有顏色的水，再取一根兩端開口的細玻璃管，在它上面畫上刻度，使玻璃管穿過橡皮塞插入水中。

2.使用方法：

從玻璃管上端吹入少量氣體，使瓶內氣壓大于大氣壓，水沿玻璃管上升到瓶口以上。拿著它從樓下走到樓上，觀察水柱高度的變化。

提示學生將以前制作的“自制溫度計”與之進行對比，并進行項目產品的制作調整。作品如圖2所示。

3.應用與拓展：

應用1：探究大氣壓強與高度的關系。

學生討論分析自制氣壓計的原理：瓶內氣壓等于水柱所產生的壓強加上大氣壓強。若大氣壓強變大，則水柱液面會下降；若大氣壓強變小，則水柱液面將上升。

使用該氣壓計進行實地測量，得出結論，海拔高度越高，大氣壓強越小。

應用2：評估該氣壓計的不足。

與學生共同評估該氣壓計在使用時的注意事項：不能用手直接拿著瓶子，以免由于水以及瓶內氣體熱脹冷縮而對實驗結果造成影響。

通過對項目產品“自制溫度計”進行改裝，不僅讓學生對溫度計的知識進行了回顧，同時也使他們更加直觀地感受了裝置的些許差異所帶來的物理意義的全新闡釋。

三、項目產品拓展2：自制焦耳定律演示器

義務教育物理課程標準（2011版）對焦耳定律的內容要求是：通過實驗，探究并了解焦耳定律。“了解”雖然屬于知識要求的最低層次，但是“探究”則表明對學生的探究能力的培養提出了更高的要求。

1.教材中的演示器材及使用反饋。

教材中通過探究影響電流熱效應的因素這一探究活動來引出焦耳定律。在猜想環節，學生的猜想可以說五花八門，教師對這一環節很難處理與把握。而在探究環節需要花費較長的時間進行探究活動。

實驗器材如圖3所示，將一段電阻絲浸沒在一定質量的煤油中，通電時，電阻絲產生的熱量被液體吸收，液體的溫度就會升高。因此可以通過液體溫度的變化來比較產生熱量的多少。

實驗步驟：（1）將兩段阻值不等

的電阻絲分別浸沒在兩瓶質量相等的煤油中，將其組成串聯電路，通電一段時間后切斷電源，觀測不同電阻絲所在液體溫度的變化。（2）控制通電時間相等，調節滑動變阻器，改變通過電阻絲的電流大小，觀察其中一根電阻絲所在液體的變化。（3）延長通電時間，觀察液體溫度的變化。

實踐中存在的不足：首先，煤油的氣味較為難聞。其次，液體的選擇是必須首先考慮的問題，雖然可以回顧比熱容的知識，但是增加課堂的容量，對本節課知識的建構并沒有實質性的幫助。最后，在探究產生熱量與電阻關系、電流關系時，煤油的冷卻需要花費一定的時間，影響實驗的繼續開展。

2.自制焦耳定律演示器。

以自制氣壓計為基礎，將一根電阻絲放置在瓶內氣體中。通過觀察玻璃管中液柱的變化情況來判斷釋放出的熱量。產品如圖4所示。

優點：使用一次后，拔出瓶塞，瓶內空氣溫度就能迅速降至室溫，以便于迅速進行下一步的探究環節。

通過對項目產品的進一步改裝，解決了實踐過程中的問題，同時又一次充分發揮了其資源載體的優勢與作用，讓學生對自己的作品有了更加深刻的認識，提高了他們的學習興趣。

充分發揮項目學習中項目產品的作用，不僅僅是為了提高學生的學習成績，其意義還在于通過課堂、課外的實際應用與評估，培養了學生學習物理的興趣，提升了學生探索未知的勇氣以及分析創新的探究能力。

舉一反三、學以致用這些空洞的說詞現在能用樣例實實在在地展現在學生面前，使他們了解了方法，明確了方向。相信這樣的教學一定能培養學生真正的學習能力。伴隨著學生能力的提升，指導教師也能獲得進步與專業的成長。