《科學之旅》教案設計

人教版新教參第九頁寫道：“這部分相當於全書的緒論，目的有兩個，一是讓學生認識到物理是有趣的、有用的，二是初步瞭解學好物理應該注意的事情”。根據《課程標準》裏規定的“課程目標”，我制定本節的教學要求還有：

①讓學生“經歷觀察物理現象的過程”。逐步教會學生“能簡單描述所觀察物理現象的主要特徵”。初步領悟“直覺並不都是可靠的，只有進行科學研究，才能很好地認識自然規律”，逐步培養學生“實事求是、尊重自然規律的科學態度”和“樹立正確科學觀”。

②初步培養學生“能在觀察物理現象過程中發現一些問題”和“有將自己的見解公開並與他人交流的願望”。

③初步培養學生“對科學的求知慾，樂於探索自然現象和日常生活中的物理學道理”。

二、實驗教學設計

爲了實現本節教學目標，我注重學生參與、闡明學習方法，並體現身邊物理。

　1．注重學生參與

“注重學生參與”，就是讓每位學生都能夠“經歷觀察物理現象的過程”。比如：

（1）“低壓沸騰”：

教師在演示書中圖0．1－1所示的實驗前問學生：“停止沸騰的熱水，澆上冷水後會發生什麼現象”？演示完後再追問：你猜對了嗎？”、你還有別的辦法，讓停止沸騰的熱水，不再給它加熱也能沸騰起來嗎？”……

然後再指導每組學生都做“使用一個大注射器，也能讓小試管裏的熱水沸騰起來”的“低壓沸騰”實驗。主要做法有：①用新購買的大注射器，到醫院裏去兌換使用中的大注射器，以推管用水溼潤後靠其重力能自由下滑爲宜。②用試管夾夾住小試管，向管裏倒進裝在保溫瓶裏的熱開水，管內僅留1-2ml空間，堵緊用最小號打孔器打孔的膠塞。③將大注射器的推管用熱水溼潤後推進注射器前端，將注射器前端的乳頭直接插進膠塞孔裏，然後用力向上拉推管，小試管內熱水會立即“沸騰”起來，慢慢放鬆推管後再用力向上拉它，小試管內的熱水會第二次“沸騰”起來，再重複上述動作，直到小試管內的熱水不再沸騰時爲止。如果此實驗進行順利，教學時間有餘，還可以指導一名學生表演“用冷水能使燒瓶中的熱水沸騰”一次，再向瓶內再加熱水，使瓶頸內僅留有2-3ml空間，塞緊帶孔的膠塞，使用“兩用氣筒”抽氣，教學效果更好。

（2）利用市面上出售的手持簡易放大鏡（直徑約5～10cm、焦距約９～110n，售價在2～3元/個），安排學生做圖0．1－3實驗，效果比使用光具座上配套的放大鏡好。教師要提示學生：“什麼條件改變了，才造成透過放大鏡所觀察到的現象(注：應爲“物像”）發生了改變”?

總之，在學生做觀察實驗時，要逐步培養學生“有初步的觀察能力”：“能有目的地觀察現象，辨明觀察對象的主要特徵及發生的條件”，使學生逐步“養成愛問‘爲什麼’的習慣，用疑問的眼光看待各種現象，探究我們不知道的自然規律”。

2．闡明學習方法

爲了使學生能深刻地理解“物理是一門以觀察、實驗爲基礎的科學，人們的許多物理知識是透過觀察和實驗，經過認真地思索而總結出來的”，更突出“觀察、實驗和思索”是學好物理最基本的方法，我們設計了下列實驗（以下各實驗，均先讓學生猜想可能會發生什麼現象？然後再驗證其猜想是否正確。這樣，不僅能突出“觀察、實驗和思索”是學好物理最基本的方法、有益於培養學生的觀察能力和實驗能力，而且還有利於適時地進行“想象並不一定都符合事實”等思想教育）：

（1）吹乒乓球：

把圖0．1-4所示的“吹乒乓球”實驗，變爲學生實驗的困難是：由於人的“肺活量”有限，常見的漏斗管徑較粗，所以用力吹氣時，乒乓球在漏斗裏旋轉而不下落的時間較短。改進的辦法有：

①在直徑約3．2～4mm脫掉藥皮的電焊條芯上（或直徑相應的十字花螺絲刀杆上），用厚紙卷幾層長約10cm紙筒，然後塞進漏斗管內，露出管外部分紙筒，用透明膠帶包紮好，確保不漏氣。

②用展平的鐵筒飲料盒鐵皮製作鐵片漏斗：先剪出半徑4～5cm圓形，再剪掉約1/4圓面積後圍成漏斗型，仿上所述捲成一根長約8cm鐵皮管焊牢即可。鐵管吹氣一端套緊一段長約3cm軟塑管，以防傷脣。

教師先演示：把乒乓球放在展平的掌心上，用漏斗口對着乒乓球水平吹氣，球將很快滾動落地。再把球裝進口朝上的漏斗裏後問學生：誰能用漏斗向上“吹氣把球吹起來?”(一定要注意口腔衛生，下同）先讓體質弱的女學生吹，再讓“不服氣”的體質壯的男學生吹，然後師生共同做實驗，結果誰也不能把球吹起來。

教師再演示：讓漏斗口朝下後把球放進漏斗裏，一鬆手，在重力作用下球將下落。再問學生：如果把“球裝進口朝下的漏斗裏先用手摁住，然後用力向下吹氣後再鬆手，球將會怎麼樣”？師生共同做實驗，結果出乎學生的預料，停止吹氣後球才下落，學生十分驚奇；接着把球放在桌面上問學生：“不準直接用手接觸球，有什麼辦法能把球從桌面上移到展平的掌心裏”？用漏斗罩住乒乓球后用力吹氣，也能達到上述要求（注：若把球放在掌心上，將漏斗內壁離球約1cm間隙後用力吹氣，結果會使球向上跳進漏斗裏轉動，也能引起學生驚喜）。

（2）吹鐵架臺：

將自行車內胎的氣門芯拔掉，在氣門嘴子上接一根長約50cm乳膠管（管口另一端插進一段有倒角的短玻璃管，用以便於吹氣，下同），保留氣門嘴子，將內胎截取約30cm長、內胎兩端膠死不漏氣，用鐵罐頭盒皮在鐵架臺的鐵桿上圍一段長8～10cm鐵管、焊縫，取下鐵管，把它的一端砸扁成刀刃狀。

實驗時，先把內胎平放在講桌上，把鐵架臺的底座壓在內胎上問學生：誰上來用嘴從乳膠管端吹氣，“把鐵架臺‘吹’起來？”（注：由於受“吹乒乓球”的實驗影響，學生心理狀態不言而喻），先找一名體質弱的女學生上臺表演，結果鐵架臺能跳離桌面（注：斷續、快速吹氣，鐵架臺將上下跳動、甚至傾倒）。再把鐵架臺倒置，鐵桿端插進鐵管裏，只讓砸扁的刃狀管端壓在內胎上（刀刃跟內胎垂直，能使吹氣後的內胎不滾動），教師用一隻手的虎口部位扶住鐵架臺的上部鐵桿，以使鐵架臺不能傾倒，然後再問學生：現在誰能“上來憋足一口氣，也能把鐵架臺‘吹’起來”？結果，包括教師在內用力吹氣，鐵架臺均爲紋絲不動。

（3）一口氣把人“吹”起來：

把手扶拖拉機尾輪用的內胎的氣門芯拔掉（若選用膠制充氣的游泳用的救生圈，由於容積太大，吹一口氣時現象不明顯；若使用2個膠制暖水袋、打孔的8號膠塞、短玻璃管、玻璃三通管和乳膠管，把它們“並聯”起來做實驗，效果亦好），氣門嘴子上接通一根長約1．5米乳膠管，把內胎平放在前排實驗桌上，上面蓋嚴一塊五合板等（板的適宜部位先鑽孔，穿過乳膠管、露出氣門嘴子）。

教師：“現在請一位同學上來蹲在五合板上，我憋足一口氣就能把他（她）‘吹’起來，信嗎”？實測表明，體質好的男老師深吸一口氣，能把80千克的自己吹離桌面4cm以上，體質一般的女教師憋足一口氣，也能把40千克的學生吹離桌面4cm以上。以上兩個實驗，我們過去是爲《帕斯卡定律》和《液壓機》兩節教學內容設計的。帕斯卡定律的實質，是大小不變地傳遞壓強、而不是壓力！在本節課內演示，不僅能激發學生興趣、有力地證明“觀察和實驗”的重要性，而且還能滲透“實踐是檢驗真理唯一標準”等思想教育，學生反映甚好。

3．體現身邊物理

教學中我特別注意到，多數學生是帶着“物理難學”等思想包袱，坐在物理課堂裏的。本節教學，要把學生的“沉重負擔”，轉變爲“愉快享受”，充分體現物理就在身邊”。爲此，我安排了下列“用嘴做的學生實驗”：

（1）力學──做模擬馬德堡半球實驗：

將直徑約爲5cm的鐵製廢香脂盒（盒蓋越緊越好，除“萬紫千紅”牌香脂盒外，其餘鐵盒一般均可選用，加蓋印章使用的印油鐵盒和裝擦鞋油鐵盒效果最好），在盒底和盒蓋的中心部位，用錐子各扎兩個間距約1．5cm孔，分別插進一個用粗銅絲圍成的“U”狀把手，盒內銅絲兩端向兩側彎成90°，在盒內焊牢不漏氣。在盒底邊緣用錐子扎孔，在盒外焊牢一個自行車廢輻條帽，連接一根長約30cm、經過嚴格消毒的.輸液用的塑料管，管端插進一段廢油筆芯塑料管（這樣便於吸氣）。實驗前，在盒蓋內側四周塗滿擦手油或凡士林等起密封作用，蓋緊盒蓋，一位學生用嘴從吸氣管端吸出盒內部分空氣，另一位學生手持兩個銅絲半環拉手，通常用力也不能把盒體拉開（每次實驗前，均要重新塗抹一下密封油，否則容易漏氣。如果氣溫較高，要把盒蓋浸泡在涼水中，使密封油變稠）。

（2）熱學──做蒸發吸熱實驗：

溫度計和蒸發等熱學知識，學生在小學自然課裏已經學過。首先讓學生記住溫度計在室溫空氣裏的示數，然後再讓學生觀察在下列情況下，溫度計的示數是怎樣變化的：

①用嘴對着溫度計的玻璃泡輕輕哈氣時；

②把玻璃泡置於室溫下的酒精（燈）裏時；

③取出玻璃泡後立即對它輕輕哈氣時；

④持續哈氣到酒精蒸發完之後1～2分鐘時（敬請注意：“玻璃泡沾滿酒精後的溫度計置於空氣裏，它的示數變化”的常見參考答案均跟實驗事實不符！只要大家親自動手做實驗，就會得到正確答案）。

（3）聲學──做聲音的發生實驗

（4）光學──觀察光的反射實驗

課前在窗臺上放一滿碗水，使平靜的水面能把陽光（或單束激光）反射到室內牆壁或天棚上。實驗時，教師先用手指彈動一下碗邊，讓學生觀察被水面反射的陽光有何變化。待水面平靜後，請一名學生用嘴對着水面大聲說一句話（注意此時頭部不能遮擋陽光），再讓學生觀察被水面反射的陽光。

（5）電學──做人體電池實驗：

把用砂布磨光的直徑約爲3mm粗的銅、鋁絲各一根，平行地穿過厚塑料泡沫（起定位作用）。我們是把它們分別接在固定在一塊小方木上的接線柱上，做成長期使用的教具，使其間距約爲2cm，一端露出約4cm長，另一端用導線分別接在靈敏電流計的兩個接線柱上，此時錶針不動。教師先演示：連接一個簡單的電路，閉合開關以後，小燈發光、電流表和電壓表的指針均偏轉後再指出：電流看不見、摸不到，但是我們可以透過小燈泡的發光和電錶指針的偏轉等，能夠判斷出它的客觀存在。然後再讓學生把銅、鋁絲同時含在嘴裏，並讓它們跟脣、舌和口腔的內表面充分接觸，錶針也能立即偏轉。若任意調換一根導線的任意端接點，則錶針反偏（注：此實驗可爲”電流方向”和“直流電錶的接線規則”等教學打下伏筆）。

俗話說：良好的開端是成功的一半。我們認爲，作爲一名初中物理教師的一個重要職責，就是從學生上第一節物理課開始，要千方百計地給學生創設豐富多彩的物理環境，提供充足而又必要的探究實驗條件，使學生都能手腦並用地學好物理知識，同時受到多方面的科學訓練：逐步地樹立科學思想、端正科學態度、訓練科學作風、形成科學習慣、學會科學方法、培養科學技能、發展科學思維、陶冶科學情操、提高科學素質和啓迪創新意識。決不能把初中物理課上成“第二數學”，更不應該把學生領進“題海”的深淵。

人教版新教參第九頁寫道：“這部分相當於全書的緒論，目的有兩個，一是讓學生認識到物理是有趣的、有用的，二是初步瞭解學好物理應該注意的事情”。根據《課程標準》裏規定的“課程目標”，我制定本節的教學要求還有：

①讓學生“經歷觀察物理現象的過程”。逐步教會學生“能簡單描述所觀察物理現象的主要特徵”。初步領悟“直覺並不都是可靠的，只有進行科學研究，才能很好地認識自然規律”，逐步培養學生“實事求是、尊重自然規律的科學態度”和“樹立正確科學觀”。

②初步培養學生“能在觀察物理現象過程中發現一些問題”和“有將自己的見解公開並與他人交流的願望”。

③初步培養學生“對科學的求知慾，樂於探索自然現象和日常生活中的物理學道理”。