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1、設(shè)計開放性物理問題來形成探究學(xué)習(xí)活動
如,有哪些方法可以使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流呢?這樣一來學(xué)生經(jīng)過探究能想出很多方案來。
〔1〕將線圈abcd以ab為軸旋轉(zhuǎn)
〔2〕將線圈abcd以對角線ac為軸旋轉(zhuǎn)
〔3〕將直線電流遠離或靠近線圈
〔4〕將直線電流以任意點為軸旋轉(zhuǎn)
〔5〕將線圈由矩形改為圓形或三角形
〔6〕將線圈abcd以bc為軸旋轉(zhuǎn)
〔7〕將線圈abcd以導(dǎo)線為軸旋轉(zhuǎn)〔不能產(chǎn)生感應(yīng)電流〕
通過這種探究活動學(xué)生真正清楚了怎樣才能產(chǎn)生感應(yīng)電流,而且還能把所列舉的情況歸類總結(jié),深刻理解產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件:①磁場改變;②線圈面積改變;③線圈與磁場間的夾角發(fā)生改變。開放性的問題設(shè)計收
2、到了預(yù)期的效果。
2開放物理問題的過程,形成探究學(xué)習(xí)活動
在進行開普勒第三定律的教學(xué)時,如果僅告訴學(xué)生半長軸的三次方與周期的平方成正比,那么失去了一個很好的探究時機;如果給出數(shù)據(jù)由學(xué)生去驗證,探究過程變得簡單,失去意義;如果設(shè)計成開放性的探究過程,引導(dǎo)學(xué)生去探究分析,那么學(xué)生能深刻體驗到探究過程的快樂??梢栽O(shè)計這樣的問題:如表1所示為八大行星的半長軸和公轉(zhuǎn)周期的數(shù)據(jù),請根據(jù)下表總結(jié)半長軸和周期的關(guān)系。
通過這樣設(shè)計,同學(xué)們就會去探究,觀察表中數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)兩組數(shù)據(jù)的一般關(guān)系為:
r越大,T越大。
作出一般性猜測:T與r成正比,即T=kr。
作出T-r圖線〔如圖2所示〕后發(fā)現(xiàn)猜測不對
3、。于是作出進一步猜測T與r2成正比,即T=kr2。
作出T-r2圖線〔如圖3所示〕后發(fā)現(xiàn)猜測也不對。
從圖像的彎曲情況來看,再作出進一步猜測:T=kr1.5。
作出T-r1.5圖線〔如圖4所示〕,如果是一條過原點的直線,那么說明T與r1.5成正比,即T2與r3成正比。
通過這種開放性的設(shè)計,讓學(xué)生經(jīng)歷了探究的過程,過程和方法的教學(xué)目標就自然地達成了。
3開放物理問題的結(jié)論,形成探究學(xué)習(xí)活動
元電荷是高中物理電學(xué)的根底,這個概念往往最容易被物理老師所忽略,認為這是一個亙古不變的結(jié)論,沒有探究的必要。其實如果從實驗數(shù)據(jù)入手,將結(jié)論設(shè)計成開放式的,將收到良好的效果。
例:美國物理學(xué)
4、家密立根〔RobertA.Millikan〕在1909年到1917年期間,做了測量微小油滴上所帶電荷的工作,即油滴實驗,是物理學(xué)開展史上具有重要意義的實驗。這一實驗的設(shè)計思想簡明巧妙,方法簡單,而結(jié)論卻具有不容置疑的說服力,因此這一實驗堪稱物理實驗的精華和典范。密立根在這一實驗工作上花費了近10年的心血,從而取得了具有重大意義的結(jié)果。表2提供的數(shù)據(jù)是密立根測量結(jié)果中的一局部。請你根據(jù)這組數(shù)據(jù)推出元電荷e的數(shù)值。
學(xué)生獲得這些數(shù)據(jù)后,根據(jù)所學(xué)的數(shù)學(xué)知識進行探究,他們經(jīng)過討論決定將這組數(shù)據(jù)導(dǎo)入電子表格中,然后對它們按升序排列,再采用逐差法,依次用后一個數(shù)值減去相鄰的前一數(shù)值,得出相鄰兩個數(shù)據(jù)
5、之間的差值〔如表3所示〕。觀察表格中的數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)相鄰電荷值之差與1.63關(guān)系密切。考慮到實驗誤差造成的影響,得出元電荷e的數(shù)值為1.63010-19C。通過這樣一個開放性的設(shè)計,讓學(xué)生在探究過程中,體驗了密立根研究元電荷的過程,從而培養(yǎng)了學(xué)生進行科學(xué)探究的樂趣和熱愛科學(xué)的情感。
4從物理問題情景出發(fā),形成探究學(xué)習(xí)活動
利用設(shè)置特定的情景,進行開放性的設(shè)計,這種開放性更能培養(yǎng)學(xué)生進行發(fā)散性思維的能力,有助于學(xué)生開拓思路,整合所學(xué)的知識,進行有效探究。
例如:圖5為一名宇航員“漂浮〞在地球外層空間的照片。根據(jù)照片展現(xiàn)的情景提出兩個與物理知識有關(guān)的問題〔所提的問題可以涉及力學(xué)、電磁學(xué)、熱學(xué)
6、、光學(xué)、原子物理學(xué)等各個局部。只需提出問題,不必作出答復(fù)和解釋〕:
例:這名“漂浮〞在空中的宇航員相對地球是運動還是靜止的?
〔1〕________________________,
〔2〕________________________。
如果僅僅提出問題讓學(xué)生去解答,或讓學(xué)生去討論不同的解答方法,效果都是不太理想的。設(shè)計成開放式的問題,學(xué)生就有想象的空間,能夠提出許多問題,涉及到力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、原子物理等多方面。這樣就能夠提高學(xué)生的參與度,到達理想的教學(xué)目標。
開放式的教學(xué)設(shè)計在實踐的過程中,有效地提高了學(xué)生的參與度,調(diào)動了學(xué)生的積極性,活潑了課堂氣氛,取得了比擬理想的效果,但也要求老師掌握開放性的“度〞,引導(dǎo)學(xué)生圍繞一節(jié)課的課題進行探究,才能更好地完成教學(xué)任務(wù),有效地達成三維教學(xué)目標。
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