卜宁 纪新军
摘 要:在“互联网+”时代,高速发展的信息技术早已融入学科教学中。教学苏科版初中物理八年级下册《液体密度》复习课时,借助信息技术,优化课堂教学:运用自制微课,重回学习现场;
运用虚拟实验,简化实验过程;
运用电子白板,显化思维过程;
运用在线评价工具,及时、精准反馈。
关键词:初中物理;
信息技术;
复习教学;
《液体密度》
本文系江苏省教育科学“十四五”规划课题“基于中学物理教师信息素养提升的学科融合实践研究”(编号:2021JY14L385)的阶段性研究成果。
传统的复习教学一般是以提问知识点为主线,通过例题讲解让学生回忆先前所学,最后再用反馈练习收尾。这样的教学设计缺乏趣味性、实用性,使得学生被动且机械地回忆知识点,思维只能停留在做题层面。在“互联网+”时代,高速发展的信息技术早已融入学科教学中。运用微课、虚拟实验、电子白板、在线评价工具等信息技术助力复习教学活动的开展,不仅能丰富学生的视觉体验,还能实现师生良好的互动,真正开启高效率、高品质的课堂。教学苏科版初中物理八年级下册《液体密度》复习课时,借助信息技术,优化课堂教学。
一、课前慎思
密度概念是整个初中物理重要的知识,也是后面学习液体压强、浮力的基础。《义务教育物理课程标准(2022年版)》(以下简称“新课标”)中,对“密度”内容的要求为:“通过实验,理解密度。会测量固体和液体的密度。”[1]这指导我们,应着力培养学生利用所学解决问题的能力,引导学生将课堂上学到的理论知识运用到实际问题的解决中。
学生在新授课中已经学过了如何测量液体的密度,但对实验步骤中的一些细节或者可能导致实验误差的做法会有遗忘,对于“只利用量筒测量液体的密度”“只利用天平测量液体的密度”等问题的理解还十分模糊。因此,本课的教学重点为:液体密度的测量过程以及实验过程中的操作失误和实验误差分析。教学难点为:等效法测量方法的理解。
根據新课标要求,教学设计以培养学生核心素养为目标,借助信息技术手段丰富教学活动,科学设计问题串,引导学生自主构建知识体系,利用物理观念解决实际问题,提升科学思维能力。本节课的教学流程如图1所示。
二、课中笃行
(一)运用自制微课,重回学习现场
师 你能测出桌上这瓶饮料的密度吗?请说出实验原理及你选择的实验器材。
(学生回忆实验原理和实验器材。)
生 实验原理是ρ=mV,选择的器材是烧杯、天平和量筒。
师 利用天平和量筒如何测量这瓶饮料的密度呢?
(学生回忆实验步骤,口述如何测量饮料的密度。)
生 先用天平测量烧杯和饮料的总质量,再将部分饮料倒进量筒,读出对应的体积V,最后用天平称量出烧杯和剩余饮料的质量。
师 同学们,老师课前录制了一位同学的实验操作视频。下面请大家观看视频,看看有哪些不规范之处。
(学生观看实验操作视频,交流观点。)
生 用手拿砝码。
生 物体和砝码位置放反了。
生 称量过程中调节平衡螺母。
在物理课堂教学设计中,复习课的引入尤为重要。一个好的复习课引入,不仅能为接下来的课堂教学做好铺垫,还能调动学生的积极性。复习课的引入一般以问题解决为导向,从而能唤醒学生利用所学解决问题的欲望。本课一开始,利用先前录制好的学生实验操作视频作为资源载体,可有效节约课堂时间,提高课堂效率。传统的复习课堂中,学生只能干巴巴地口头回忆先前实验操作中的不当之处。利用微课,直观展示学生的实验操作过程,将不当的实验操作场景带入课堂,让学生自我纠正实验操作中的错误。这不仅活跃了课堂氛围,加深了学生的记忆,还省去了教师详细描述实验操作场景的时间,使复习事半功倍。
(二)运用虚拟实验,简化实验过程
师 利用天平、量筒、烧杯,如何测量饮料的密度?
(学生利用虚拟实验室,演示测量液体密度的步骤,如图2所示。)
师 怎样的步骤会使测得的液体密度偏大?说出顺序的改变,并解释误差原因。
生 先用天平测出空烧杯的质量为m0,再用天平测出烧杯和饮料的总质量为m总,最后将烧杯中的饮料全部倒入量筒,读出体积为V。由于倒不干净,所测液体的体积偏小,测出液体密度偏大。
师 怎样的步骤会使测得的液体密度偏小?说出顺序的改变,并解释误差原因。
生 先用天平测出空烧杯的质量为m0,再将饮料倒入量筒,读出体积为V,最后将量筒中的饮料全部倒入烧杯,测得总质量为m总。由于倒不干净,所测液体的质量偏小,测出液体密度偏小。
对于复习课而言,有些在新授课中进行的实验操作过程不需要在学生面前重复操作,因为这样会使学生觉得乏味无趣。相反,借助虚拟实验室,不仅可缩短实验时间,简化实验步骤,还能重新调动学生学习的积极性,大大提高课堂效率。
(三)运用电子白板,显化思维过程
师 如果没有量筒,还能测出液体的密度吗?
生 可以利用质量相等的方法。(出示图3)在杯中倒入部分水(左边),用电子天平称出质量为50g,并用刻度尺测出水的高度为H;
再把水倒出,杯子擦干净,将红色液体(右边)也加至50g,用刻度尺测出红色液体的高度为h,则被测液体的密度为ρ=ρ水Hh。
生 还可以利用体积相等的方法。(出示图4)在杯中倒入部分水(左边),用电子秤测出质量为m水,并用记号笔在水面做好标记;
再把水倒出,杯子擦干净,将红色液体(右边)加至标记处,用电子秤测出红色液体的质量m液,则被测液体的密度为ρ=ρ水m液m水。
在初中物理实验教学中,往往会有一些复杂的实验步骤或者实验情境需要学生理解。如果遇到此类情况,教师应该引导学生画出实验简图表示复杂的实验情境,学生借助简化图将自己对问题的理解画出来。这样,有利于培养他们选择合适方法解决问题的能力,也能促进他们学会将复杂问题简单化,显化思维过程。学生在这一环节不需要过多地阐述自己的实验过程,只需要通过白板“随手写”功能进行圈画,借助画实验步骤简化图的方式展示自己的实验方案。这样将冗长且可能语言描述不清楚的实验步骤借助简化图呈现,培养了学生模型建构的科学思维。当学生将头脑中想的抽象过程画出来后,有利于他们自我检查,化解难点。与此同时,教师可以让学生上台自我分析纠错,组织展示交流,利用白板“随手写”及“擦除”功能,更加高效地展示学生的实验方案,并及时对实验方案进行点评。这种纠错的方式更形象直观,除了让出错的学生印象深刻外,其他学生也能通过纠错的过程掌握正确的实验操作方法。
(四)运用在线评价工具,及时、精准反馈
在课堂反馈环节,传统的课堂教学中,教师提问后往往都是抽取一两个学生回答,不够全面,反馈的针对性和精准性不高。对此,可以运用课堂评价反馈统计工具(如Plickers)进行实时反馈,使学生都能参与回答问题并有所反馈。
本环节,教师通过几道习题,考查学生对本课知识的掌握程度。利用Plikers反馈软件,实时显示学生答题情况并进行统计。借助数据统计,教师能够看到选择题的正确率、错误选项及人员名单(如图5所示)。答题正确的学生可继续完成具有挑战性的问题;
答错的学生可通过生生讨论或者师生讨论,发现错因,完善认知。
当然,物理课堂不能一味地追求信息化手段,花里胡哨的画面反而可能导致课堂教学的本末倒置、秩序混乱。因此,选用信息技术手段,不仅要满足学生的需求,还需符合课堂内容的特点。总之,教师应在实践中不断分析总结,不断探索创新,借助信息技术,优化物理课堂教学。
参考文献:
[1]中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准(2022年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2022:10.
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