自制教具提升物理教学有效性
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量法、转换法);③ 进 行 实 验;④ 引 导 学 生 分 析 归 纳
１．
３ 制作方法
(
１)取两个 相 同 的 乒 乓 球,用 磨 尖 的 硬 铁 丝 分
教学的关键是 做 好 实 验,通 过 实 验 探 究,学 生 经 历
子,用 AB 胶粘结密封小孔.注满水和沙的 乒 乓 球
重力势能的大小与质量、高度的关系.实施探究式
约 １５cm 处静止落下,上层纸破,球未穿过.
(
３)更换上 层 蒙 纸 铁 环,让 水 乒 乓 球 (重 心)从
距上层纸面中心高约 ２５cm 处静止落下,球穿过上
层纸,落在下层纸上,下层纸完好.
但是实验室配置的气体做功内能减少实验器演示现
象不明显.这两个实 验 都 是 很 重 要 的,前 一 个 实 验
重力势能探究式教学的主要步骤为:① 通过生活中
的实例引导学 生 猜 想 重 力 势 能 的 大 小 跟 哪 些 因 素
个,木直 尺,固 体 胶,圆 规,剪 刀,乒 乓 球 ２ 个,AB
胶,磨尖的硬铁丝,注射器(带针头),水,沙,纸.
有关;② 引导学 生 设 计 实 验 方 案(学 习 应 用 控 制 变
(
２)击桌法.用 ４ 根较长的铁钉和一块小正方
体木板做一个小方桌,正放在平整的湿沙上或泡沫
从具体形象思 维 向 抽 象 思 维 过 渡 的 阶 段. 综 上 所
块上,使同一重 物 从 不 同 高 度 落 下,不 同 质 量 的 物
述,通过观察、实 验、探 究 活 动 帮 助 学 生 建 构 概 念,
体从同一高度落下,观察比较铁钉陷入湿沙或泡沫
从而发现规律 是 有 效 的 教 学 模 式. 教 学 实 践 也 表
块的深度来比 较 物 体 重 力 势 能 的 大 小. 该 方 案 存
明,机械地灌输概念是低效、徒劳的.动能、重力势
在的问题是,物 体 落 在 小 方 桌 上 易 击 偏,需 要 多 次
纸上,纸被破坏的程度越大,球穿过的纸越多,球对
不深刻,只能死记硬背结论.从落实三维教学目标
纸做的功越多,具有的能量(重力势能)越大.
来看,采用探究式教学是优化的选择.采用探究式
１．
２ 制作及实验所需器材
方座支架,复 夹 ２ 个,铁 环 (外 径 约 ９．
５cm)
４
教学也有 利 于 不 同 层 次 的 学 生 获 得 相 应 的 能教学中,人
重复做.
生的学习过程 是 主 动 的 建 构 的 过 程. 有 关 研 究 表
教版(
２０１３ 版)教 材 设 置 了 “探 究 物 体 的 动 能 跟 哪
些因素有关”的实验,而重力势能的教学,教材通过
上述两种方案视觉、听觉效果平淡,实验效果不
佳.在教学实践中,笔 者 自 制 了 探 究 重 力 势 能 的 大
(
３)组装后的实验装置如图 １ 所示.
１．
４ 实验步骤及现象
(
１)把 ２ 个 蒙 纸 铁 环 平 行 于 底 座 固 定 装 好,间
隔约 ５cm.
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４４
中小学实验与装备 ２０１７ 年第 １ 期
知识的形成过 程,对 重 力 势 能 有 了 感 性 认 识,会 进
一步加深对控制变量法、转换法的理解并逐步学会
应用.物理学的研究方法是物理教学的重要内容,
不应在教师的讲授中学习,也不应在习题训练中学
习,最佳途径是在观察、实验探究中体会感悟,这样
学生才会得到内化和具体应用.
探究重力势能的大小与哪些因素有关的实验,
第 ２７ 卷
中小学实验与装备 ２０１７ 年第 １ 期
４３
自制改进创新
自制教具提升物理教学有效性
湖北省武汉市楚才中学(
４３００５１) 熊建新
１ 自 制 探 究 重 力 势 能 与 其 影 响 因 素
有关的教具
(
１)撞沙法. 使 同 一 钢 球 从 不 同 高 度 落 下,不
同质量的 钢 球 从 同 一 高 度 落 下,落 到 平 整 的 湿 沙
从认知心理学的角度来看,人的认识一般是从
能的大小.该方案操作简便,但学生观察钢球陷入
实物、图形到抽象数字符号的系统认知过程.物理
沙的深度不方便,另外两个钢球大小不同会引入额
学的本质是实验科学.建构主义学习理论认为,学
外的影响因素.
上,观察比较钢球陷入沙的深度来比较钢球重力势
明,初中生的思 维 发 展 仍 处 于 形 象 思 维 阶 段,这 是
中,机械能转化为内能;后一个实验中,内能转 化 为
机械能.这两个实验可为后续教学“汽油机的压缩
冲程、做功冲程中的能量转化”以及“能量的转化和
守恒”等内容作铺垫,提高教学效率.
第 ２７ 卷
变化? ③ 硝化 棉 的 内 能 增 加 是 通 过 什 么 途 径? ④
筒内空气的温 度 升 高,内 能 增 大 是 通 过 什 么 途 径?
⑤ 硝化棉 燃 烧 的 原 因 是 什 么?)引 导 学 生 思 考、讨
论、表达,培养学 生 的 观 察、思 维 和 语 言 表 达 能 力.
同样,教材上“空气推动塞子时,内能减少”的实 验,
当塞子跳起来时,瓶内出现明显的白雾,会给学生留
下深刻难忘的印象,借助这个现象设计有梯度的问
题,引导学生思考、讨论、表 达,从 而 实 现 有 效 教 学.
图 １ 探究重力势能与其影响因素的实验装置
(
２)在底座上竖立放一把木直尺,与底座垂直,
让水乒乓球(重 心)从 距 上 层 蒙 纸 铁 环 纸 面 中 心 高
打桩机打桩的例子,用陈述性的语言给出了重力势
小与哪些因素有关的教具,实验效果好.介绍如下.
能的定义,重 力 势 能 的 大 小 与 质 量、高 度 的 关 系.
站在教师的角 度,笔 者 认 为 这 个 内 容 过 于 简 单,为
１．
１ 实验原理
球从高处静止落下,落到蒙在铁环上的平整的
了追求效率,对 教 材 照 本 宣 科,学 生 的 体 会 和 理 解
常用下面两种实验方案.
别扎个小孔,一 个 用 注 射 器 注 满 水,另 一 个 注 满 沙
的质量分别约为 ３３g 和 ５１g.
(
２)用 圆 规 在 纸 上 画 直 径 比 铁 环 外 径 大 约
１cm 的圆,用剪刀剪下,然后 用 固 体 胶 把 纸 周 边 粘
接,覆盖在铁环上.共做 ４ 个蒙纸铁环.
１．
３ 制作方法
(
１)取两个 相 同 的 乒 乓 球,用 磨 尖 的 硬 铁 丝 分
教学的关键是 做 好 实 验,通 过 实 验 探 究,学 生 经 历
子,用 AB 胶粘结密封小孔.注满水和沙的 乒 乓 球
重力势能的大小与质量、高度的关系.实施探究式
约 １５cm 处静止落下,上层纸破,球未穿过.
(
３)更换上 层 蒙 纸 铁 环,让 水 乒 乓 球 (重 心)从
距上层纸面中心高约 ２５cm 处静止落下,球穿过上
层纸,落在下层纸上,下层纸完好.
但是实验室配置的气体做功内能减少实验器演示现
象不明显.这两个实 验 都 是 很 重 要 的,前 一 个 实 验
重力势能探究式教学的主要步骤为:① 通过生活中
的实例引导学 生 猜 想 重 力 势 能 的 大 小 跟 哪 些 因 素
个,木直 尺,固 体 胶,圆 规,剪 刀,乒 乓 球 ２ 个,AB
胶,磨尖的硬铁丝,注射器(带针头),水,沙,纸.
有关;② 引导学 生 设 计 实 验 方 案(学 习 应 用 控 制 变
(
２)击桌法.用 ４ 根较长的铁钉和一块小正方
体木板做一个小方桌,正放在平整的湿沙上或泡沫
从具体形象思 维 向 抽 象 思 维 过 渡 的 阶 段. 综 上 所
块上,使同一重 物 从 不 同 高 度 落 下,不 同 质 量 的 物
述,通过观察、实 验、探 究 活 动 帮 助 学 生 建 构 概 念,
体从同一高度落下,观察比较铁钉陷入湿沙或泡沫
从而发现规律 是 有 效 的 教 学 模 式. 教 学 实 践 也 表
块的深度来比 较 物 体 重 力 势 能 的 大 小. 该 方 案 存
明,机械地灌输概念是低效、徒劳的.动能、重力势
在的问题是,物 体 落 在 小 方 桌 上 易 击 偏,需 要 多 次
纸上,纸被破坏的程度越大,球穿过的纸越多,球对
不深刻,只能死记硬背结论.从落实三维教学目标
纸做的功越多,具有的能量(重力势能)越大.
来看,采用探究式教学是优化的选择.采用探究式
１．
２ 制作及实验所需器材
方座支架,复 夹 ２ 个,铁 环 (外 径 约 ９．
５cm)
４
教学也有 利 于 不 同 层 次 的 学 生 获 得 相 应 的 能教学中,人
重复做.
生的学习过程 是 主 动 的 建 构 的 过 程. 有 关 研 究 表
教版(
２０１３ 版)教 材 设 置 了 “探 究 物 体 的 动 能 跟 哪
些因素有关”的实验,而重力势能的教学,教材通过
上述两种方案视觉、听觉效果平淡,实验效果不
佳.在教学实践中,笔 者 自 制 了 探 究 重 力 势 能 的 大
(
３)组装后的实验装置如图 １ 所示.
１．
４ 实验步骤及现象
(
１)把 ２ 个 蒙 纸 铁 环 平 行 于 底 座 固 定 装 好,间
隔约 ５cm.
Copyright©博看网 . All Rights Reserved.
４４
中小学实验与装备 ２０１７ 年第 １ 期
知识的形成过 程,对 重 力 势 能 有 了 感 性 认 识,会 进
一步加深对控制变量法、转换法的理解并逐步学会
应用.物理学的研究方法是物理教学的重要内容,
不应在教师的讲授中学习,也不应在习题训练中学
习,最佳途径是在观察、实验探究中体会感悟,这样
学生才会得到内化和具体应用.
探究重力势能的大小与哪些因素有关的实验,
第 ２７ 卷
中小学实验与装备 ２０１７ 年第 １ 期
４３
自制改进创新
自制教具提升物理教学有效性
湖北省武汉市楚才中学(
４３００５１) 熊建新
１ 自 制 探 究 重 力 势 能 与 其 影 响 因 素
有关的教具
(
１)撞沙法. 使 同 一 钢 球 从 不 同 高 度 落 下,不
同质量的 钢 球 从 同 一 高 度 落 下,落 到 平 整 的 湿 沙
从认知心理学的角度来看,人的认识一般是从
能的大小.该方案操作简便,但学生观察钢球陷入
实物、图形到抽象数字符号的系统认知过程.物理
沙的深度不方便,另外两个钢球大小不同会引入额
学的本质是实验科学.建构主义学习理论认为,学
外的影响因素.
上,观察比较钢球陷入沙的深度来比较钢球重力势
明,初中生的思 维 发 展 仍 处 于 形 象 思 维 阶 段,这 是
中,机械能转化为内能;后一个实验中,内能转 化 为
机械能.这两个实验可为后续教学“汽油机的压缩
冲程、做功冲程中的能量转化”以及“能量的转化和
守恒”等内容作铺垫,提高教学效率.
第 ２７ 卷
变化? ③ 硝化 棉 的 内 能 增 加 是 通 过 什 么 途 径? ④
筒内空气的温 度 升 高,内 能 增 大 是 通 过 什 么 途 径?
⑤ 硝化棉 燃 烧 的 原 因 是 什 么?)引 导 学 生 思 考、讨
论、表达,培养学 生 的 观 察、思 维 和 语 言 表 达 能 力.
同样,教材上“空气推动塞子时,内能减少”的实 验,
当塞子跳起来时,瓶内出现明显的白雾,会给学生留
下深刻难忘的印象,借助这个现象设计有梯度的问
题,引导学生思考、讨论、表 达,从 而 实 现 有 效 教 学.
图 １ 探究重力势能与其影响因素的实验装置
(
２)在底座上竖立放一把木直尺,与底座垂直,
让水乒乓球(重 心)从 距 上 层 蒙 纸 铁 环 纸 面 中 心 高
打桩机打桩的例子,用陈述性的语言给出了重力势
小与哪些因素有关的教具,实验效果好.介绍如下.
能的定义,重 力 势 能 的 大 小 与 质 量、高 度 的 关 系.
站在教师的角 度,笔 者 认 为 这 个 内 容 过 于 简 单,为
１．
１ 实验原理
球从高处静止落下,落到蒙在铁环上的平整的
了追求效率,对 教 材 照 本 宣 科,学 生 的 体 会 和 理 解
常用下面两种实验方案.
别扎个小孔,一 个 用 注 射 器 注 满 水,另 一 个 注 满 沙
的质量分别约为 ３３g 和 ５１g.
(
２)用 圆 规 在 纸 上 画 直 径 比 铁 环 外 径 大 约
１cm 的圆,用剪刀剪下,然后 用 固 体 胶 把 纸 周 边 粘
接,覆盖在铁环上.共做 ４ 个蒙纸铁环.