初中物理课堂教学与实践.docx

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1、初中物理课堂教学与实践摘要：工程教育不仅对国家将来的创新能力和竞争力有决定性影响，而且是人类生存和发展的必要基础。文章以学生实践活动制作浮沉子和简易密度计为例，试图把工程教育融入初中物理课堂教学中，努力激发和培养学生的工程意识和工程实践能力。关键词：工程教育；初中物理课堂教学；浮沉子；简易密度计STEM教育即科学Science)、技术(Technolo-gy)、工程(Engineering)、数学(Mathematics)四门学科的简称，强调多学科之间的穿插融合。工程教育作为STEM教育的分支，在我国初中物理教学中很少有体现。老师应在教学经过中注重工程教育的融入，在注重科学知识建立的基础上，培

2、养学生问题解决与人工造物的能力，体验工程产品的设计与制作经过。本文从实践层面出发以苏科版初中物理教材中浮沉子和简易密度计的制作为例，提供一些将工程教育融入物理课堂的思路，阐述如何在物理教学中融合工程教育，提高学生的工程素养1。1浮沉子制作：改良优化，唤起工程意识在制作经过中，学生首先要考虑瓶子的硬度、配重等条件对实现上浮和下沉的影响，进而选择制作浮沉子的材料。由于悬浮状态难以掌控，需准确调节小瓶中的水量，学生用滴管屡次微调，最终实现悬浮。老师可以引导学生逆向思维，即先让小瓶沉到底，通过向水中不断加盐增大浮力来使其悬浮。学生灵敏运用了决定物体浮沉的另一因素浮力，向水中加盐确实比微调小瓶中的水量操

3、作起来更容易，现象也更直观。此外，还有学生带来了意外的惊喜：将大瓶装满水，瓶口敞开，小瓶漂浮在大瓶瓶口处。盖上大瓶瓶盖，小瓶缓慢下沉。拧开瓶盖，小瓶又上浮。无需挤压瓶身，瓶盖开合就能实现浮沉子的上浮和下沉。通过制作、改良的经过，学生更直观地观察到了浮沉子的浮沉现象，理解了其中的浮沉原理。老师要有意识地给予学生工程研究的时机，激发和培养学生的开放性思维及对产品的优化意识。2简易密度计制作：解决工程问题，培养工程能力制作简易的密度计这一综合实践活动是苏科版初中物理教材2012年新增的，旨在培养初中生的动手实践能力。在实际教学经过中，根据工程设计流程，老师可拟定下面四个问题让学生分组进行合作探究，通

4、过将工程理念融入综合实践活动中，引导学生逐步解决制作中的工程问题，培养学生的工程实践能力。2.1明确问题：密度计是怎样测量出液体密度的将鸡蛋放入水中，不断向水中加盐发现鸡蛋漂浮时排开液体的体积越来越小，由此引导学生作出揣测：同一物体，它漂浮时排开液体的体积是由液体的密度决定的2。通过这一实验向学生讲解密度计的原理这一新知识，建立好科学基础，为制作密度计做好准备。向学生展示做好的密度计，要求学生认真观察其构造，选择适宜的材料进行制作如表1。2.2制定解决方案：怎样制作密度计老师引导学生结合选取的材料大胆设想，对密度计的构成、外观进行整体的设计，并画出简单设计图，结合设计图进行制作。但是，在实际制

5、作经过中，学生会碰到装置底部密封困难、重心难以调节以及不易标度等问题。此时老师要引导学生明确问题，并提出假如你是工程师会怎样解决这些问题？促使学生用尽可能多的方式进行讨论与试验，寻找合理的问题解决方案。对于用橡皮泥封口效果差、用熔化的石蜡易使封口破损等问题，引导学生综合考虑，设计封口方案。对于配重无法确定，装置重心难以调节的问题，引导学生用微调的思想通太多次试验来解决。对以上问题的考虑能够有效培养学生的技术素养。对于密度计标度问题，学生首先要根据教材提供的思路，运用数学知识推导出H和h的关系h=水液H，并理解标度的原理。而在实际标度时，学生又会碰到下面问题：在吸管外壁画刻度易被液体冲洗掉。用刀

6、具刻画虽不会被冲洗掉，但印记不明晰，容易造成读数误差，而且若刻画力度把握不当还可能导致吸管破损渗漏。经过比照考虑之后，学生想到能够先用笔在细长的纸条上画上刻度线，再把纸条插入吸管内壁中。因而，老师可建议学生在选择材料时，首先考虑透明吸管，便于读数。然后，使吸管竖直漂浮在水中，在管壁上标出水面位置，即吸管浸入水中的深度H。将标好刻度的密度计浸入不同密度的液体中，测得对应的浸入深度h。表2是其中一组学生进行实验时记录的数据，该组吸管总长15cm，浸入水中的深度为10cm。根据标度公式h=水液H，计算出该密度计浸入不同密度的液体时的浸入深度。根据表中的数据，在吸管上标出相应的刻度线图1。在密度计制作

7、经过中学生不断考虑、探究，促进了一系列工程问题的解决。学生的工程实践能力得到了一定的培养。2.3分析解决方案：怎样用密度计测量液体的密度密度计制作完成之后，引导学生对其测量的准确程度进行检验。先用天安然平静量筒根据=mV测出饱和食盐水的密度，再用自制密度计测量3。比拟两种测量方法哪种更为准确，得出利用密度计测量未知液体密度的便捷性，初步感受工程设计给人类社会和生活带来的便利。之后老师能够引导学生对食油、酱油等液体的密度进行测量，并与水的密度做比拟，能够对密度有一个更为感性的认识。2.4优化解决方案：怎样使测量结果更准确通过对密度已知液体的测量，发现密度计存在一定的误差。有学生提出可能是配重没有

8、调节到位，可把用作配重的铜丝、铁丝换成订书钉、小钢珠，由于它们大小一样、质量相等，方便对配重进行微调；有学生提出自制密度计的刻度线太密，容易造成读数误差，应将相邻两条刻度线之间的距离增大。由标度公式h=水液H可知，水液一定，要使间距h变大，可通过增大H来实现。增大H可通过选取更细的吸管使它的横截面积变小来实现。学生用一根普通吸管经过设计、制作，做成了一个能测量液体密度的仪器，并对仪器误差进行检验、分析，对成品进行了优化，整个经过与工程设计流程相吻合。将工程教育融入初中物理教学中，让学生成为小工程的制作者，能够让学生体验工程产品的设计与制作经过，进而强化他们的物理概念。这样的工程教育经过为学生营造了独立考虑、协作学习、探索创新的良好学习环境，能够激发和培养学生的工程意识和工程能力。