新课程标准下初中物理教学方法的探讨.ppt

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1、新课程背景下初中物理教学方法探讨 洪 正 平 山东师范大学物理与电子科学学院山东师范大学物理与电子科学学院Tel：13645419992（济南）（济南）Email：hzp-.QQ：965298237课程标准中的科学探究科学探究是一种过程，科学探究是一种过程，“让学生经历科学探究过程，学习科学研究让学生经历科学探究过程，学习科学研究方法方法”；科学探究是一种教学方法或学习方法，科学探究是一种教学方法或学习方法，“注重科学探究，提倡教学注重科学探究，提倡教学方式多样化方式多样化”；科学探究是一种活动，如科学探究是一种活动，如“通过参与科学探究活动，学习拟订简单通过参与科学探究活动，学习拟订简单的科

2、学探究计划和实验方案的科学探究计划和实验方案”；科学探究是学习的目标，如科学探究是学习的目标，如“科学探究既是学生的学习目标，又是科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式重要的教学方式”科学探究是学习的内容，如科学探究是学习的内容，如“标准中的标准中的 内容标准内容标准 由科学探由科学探究和科学内容组成究和科学内容组成”；科学探究是一种能力，如科学探究是一种能力，如“发展学生的科学思维能力，科学探究能发展学生的科学思维能力，科学探究能力和解决实际问题的能力力和解决实际问题的能力”；科学探究是一种理念，如课标要求科学探究是一种理念，如课标要求“科学探究应渗透在教科书和教科学探究应渗透在教科

3、书和教学过程的各个方面学过程的各个方面”。内容内容科学探究的涵义辨析科学探究的涵义辨析物理规律教学中的科学探究科学探究中的案例分析教学中进行科学探究的几点要义提示教学中进行科学探究的几点要义提示一、科学探究的涵义科学，是科学探究的前提科学，是科学探究的前提 科学的知识 科学的行动 科学的情感科学科学科学的知识对自然界及人类社会的具有普遍性和真理性的解释，其结论是可以被检验的。帮助学习者主动发展和建构自己的学科知识体系，以构成自己的自洽的知识体系；可以用科学的言语解释事物的发展变化，而非进行空想和臆断。科学的行动在活动主体与客体互动的过程中，主体不断针对客体的现实做出判断；选择验证判断的方案，如

4、观察、测量、实验、说明、推理等等，以保证思维及其成果符合逻辑思维的基本规律，经验证据的充分和可靠。科学的情感不应盲从或屈服于权威有根据地怀疑已有的成就提倡一种内在的追求真理兴趣探究，是科学探究的承载形式探究，是科学探究的承载形式在教学中学生可以有更多的机会进行平等、自由地反思和交流，在现实中则表现为主体对表述、疑问、通过活动寻求证据、与他人交流等活动，当学生在学习中呈现这样一系列针对自己的理解而展开的活动时，就可以认为他正在进行着“探究性”的学习。科学探究的意义及目的科学探究的意义及目的希望通过科学探究来提升教育的质量 应如何来“做”科学探究？科学探究也指的是学生们用以获取知识、领悟科学的思想

5、观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动科学探究指的是科学家们用以研究自然界并基于此种研究获得的证据提出种种解释的多种不同途径利用科学探究的方式来进行教学的目的首先，人们希望知识的获得，研究问题的能力的提高，以及科学的情感、态度、价值观的建立等，可以通过探究来达到；第二，探究必须是科学的，探究的过程必须符合科学行为规范。学生在进行科学探究的过程中习得科学行为规范。3.科学探究应用于科学教育的特征科学探究应用于科学教育的特征探究本身就是一种情境化，个性化的活动，思维的活跃与自由平等的交流是科学探究的特质：学习者围绕科学性问题展开探究活动；学习者获取可以帮助他们解释和评价科学性问题的

6、证据；学习者要根据事实证据形成解释，对科学性问题做出回答；学习者通过比较其他可能的解释，特别是那些体现出科学性理解的解释，来评价他们自己的解释；学习者要交流和论证他们所提出的解释。二、物理规律教学中的科学探究科学探究教学的兴起科学探究教学的兴起 科学探究教学源于美国科学探究教学源于美国2020世纪世纪5050年代末的科学课程改革年代末的科学课程改革中所提出的中所提出的“探究式学习探究式学习”（Inquiry Learning）的教学的教学方法。到方法。到2020世纪世纪8080年代以后，随着时代发展的需要，年代以后，随着时代发展的需要，“探究探究”一词再一次成为各国课程与教学改革关注的焦点，一

7、词再一次成为各国课程与教学改革关注的焦点，以以“科学探究科学探究”为主题的教学改革方案不断出现。为主题的教学改革方案不断出现。科学探究教学模式 从教学论，方法论，认识论对它进行认识。我国物理课程标准 科学探究的要素包括：提出问题、猜想与假设、制定计划和设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作等，并与物理实验能力相结合。探究物理规律 物理课程标准对物理规律教学提出了把实验、探究和理解整合在一起的艰难任务，如何在物理规律教学中运用科学探究这一教学方法策略，就成为需要研究的重要问题。物理规律物理定律：是由观察、实验的结果（经验）直接概括或归纳而获得的物理定理：从物理理论用逻辑的或数

8、学的方法推导出来的物理定则：是指用数学方法对物理现象或过程进行描述和运算的法则认识的发展就是通过这三个认知阶段实现的。在每一个阶段中都有对前一阶段所获得知识的重新组织，也有对前一阶段的补充和充实。内、间、外三个阶段是对同一个认知过程的表述，只不过是用三个阶段把这一个连续过程分割开来。由于它们内在于一起建构过程而存在，而且这种机制是普遍的和可重复的，所以我们就能在科学发展和心理发生的过程中发现它们。内阶段是对客体的分析。通过观察、实验获得某些事实，对事实进行分析和解读，包括描述事实和分离变量等。但是对每一个物理量并未进行深入分析。在这个过程中，人们把客体看作是相互联系的事实或因素的综合，把事实看

9、作是客体之间或内在于客体的属性之间的关系和作用的表征。间阶段是对关系和变换的研究。关系是指对客体规划行的表征。变换是指主体思想运算结构的转换。最简单的情况是根据在内阶段所获得的事实资料和测量结果概括得到一种关系或一个定律。但这种由现象概括得到的关系，仅仅是由于内容被证实，往往还需要揭示事物内在属性之间的必然联系。外在变化是由观察得到的，而内在属性则是推理的结果，是揭示事物的因果关系。这就要求主体通过思维运算构建一种合适的解释模型，好像客体这种实在物就是按照模型的演化而运行变化的，所以，间阶段表明了客体对主体思维运算的影响，是主体的思维运算对内阶段的补充、整合和超越，也预示着新结构的形外阶段是结

10、构的形成。当关系和转换一旦被发现，就要在它们之间建立联系，导致结构的建构。发生认识论认为，结构不是现实存在的，即不是结构先于运算过程而预先存在，结构只是代表这些运算所达到的某种平衡方式。在外阶段，结构的建构表现为一个有限的结构在一个更大的结构中的整合和超越，这使知识的连续发展成为可能。在外阶段中，认识发展必须以间阶段形成的关系为前提，一方面，把一个已知的关系当作一个子系统整合到一个更大的体系中，形成一个范围更广泛的理论体系；另一方面，并不满足于只是把前一阶段提供的东西整合到这个新体系中，而且还要以新的实验证据充实此前的理论建构。在物理教学中也可以发现这种三阶段的机制。例如“简单机械”的 教学。

11、首先展示杠杆作为一种工具在完成生产或生活中多种任务对省力或方便的效果，主要是获得杠杆使用的事实。这是内阶段。再把研究对象转换到杠杆本身，即从一种工具转换到一种物理模型。引入杠杆的参量，探究杠杆的平衡条件，表达一种规律行的关系。以此作为一种解释模型，用于解释前面获得的现象，并进一步将这一关系扩展到轮轴和滑轮。这是间阶段。用功的原理说明杠杆等工具在使用中省力或费力的原因，使现象的发生具有必然性，最终，可以从物理学的角度，把杠杆看作是“有固定转动轴的刚体”，这是外阶段。情境：一辆自行车，给轮胎充足气后在阳光下暴晒，过了一段时间，自行车的一个轮胎胀裂。问题：自行车轮胎胀裂的原因是什么？假设：自行车的轮

12、胎胀裂是由于轮胎内空气的压力增大，超过了轮胎所能承受的压力所致。造成轮胎内空气压力过大的原因，可能是由于充气过多和温度升高。解释：可以有三个不同层次的解释。层次1（常识解释）搜集证据：1给气球吹气过多，气球胀破；2压扁的乒乓球放在热水中会复原。结论：自行车轮胎胀裂是由于充气过多，在太阳照晒下轮胎内气体温度升高压力过大而造成的。探究物理规律的三个层次层次2（定律解释）运用物理规律解释物理现象是科学解释的一种形式。描述现象：轮胎中充有一定量的空气，压强为P1，在太阳照晒下，使轮胎中空气的温度由T1升至T2，轮胎的容积可视为不变，空气的压强变为P2。寻求物理规律：查理定律 运用合适的实验仪器进行实验

13、可获得查理定律。即，一定质量的气体，体积保持不变时，。解释：轮胎中空气的压强 。当 足够大时，导致轮胎破裂。层次3（专题研究）把这一问题作为一个专题研究时，带有技术鉴定的特点。查询资料：自行车轮胎的技术标准，包括产品标准和破坏实验数据等；测量数据：轮胎充气后的压强P1，轮胎中气体温度变化 T1和 T2；计算：根据查理定律计算P2；解释：如果 P2在轮胎承受压力标准以内，则需进一步检验轮胎的实际状况。如果发现轮胎有损伤（或老化），则鉴定为轮胎破裂时由于轮胎本身缺陷造成轮胎承受压力降低所致。从上述案例中可以看出：层次1是一种基于证据的解释，是用某一个别事实来解释另一个别事实，这意味着它们属于同一类

14、别的事实，具有共同属性，隐含着某一物理规律的存在，通常在低年级中使用这种方法。层次2是用普遍规律来解释个别事实，属于“定律解释”，即定律覆盖了个别事实，因而事实得到了解释。这里涉及到如何获得物理定律的问题。层次3具有技术鉴定特点，它以定律解释为核心，并以特定情境中的具体数据为依据，使定律“具体化”，对问题做出了进一步分析和判断。案例表明，如果我们描述了一个现象，并提出一个“为什么”的问题，科学探究的目的就是要说明产生这个现象（作为结果）的原因，就是对现象做出科学解释。科学解释是科学哲学中的一个概念，是运用概念、定律或理论模型解释、阐明事物的含义或原因的活动。它强调事物之间的因果联系。探究物理规

15、律的两种策略 1、以探究物理规律是怎样建立的为核心，在解决问题的过程中发现和学习物理规律。这种策略不是直接给出物理规律的结论，而是人为地重构物理规律建立的过程，不断地提出问题，形成猜想与假设，通过实验获取证据，再经过逻辑推理建立物理规律，然后运用物理规律解释现象和解决实际问题。2、是把探究物理规律与解决实际问题的探究活动分为两个不同的阶段，分别进行。这就是设置专门的“研究性学习课程”，以克服在课程内容上由于受到学科逻辑体系的限制，无法向学生的生活和经验敞开的问题。这样做“一方面研究性课程可以在知识应用和问题解决中提升学科学习的质量；另一方面，学科教学成为支撑研究性学习课程深入开展科学探究的条件

16、。”科学探究教学模式只是学习物理规律诸多方法中的一种，可以采用其他的教学方法策略探究物理规律。这就要根据具体的时间、地点、内容、教师和学生的状况和学校的环境等各方面的因素，作出合适的选择。物理教学论以认识论作为物理规律教学的理论依据，认为物理规律教学必须符合学生的认识规律，并采取合适的教学方法策略，从而达到物理规律的教学要求。案例1 摩擦力的教学案例情景1：情景2：案例2“下雪不冷化雪冷”的讨论案例3 白炽灯泡的实际功率的教学案例三、科学探究的案例分析科学探究的案例分析 科学探究的一种形式是应用理论模型对物理规律的解释。这种科学解释是对物理规律的本质属性或物理现象因果关系的揭示。它超越了现象层

17、次，与产生现象的内部机制相关联，是把物理规律整合到某个理论体系中，使物理规律从经验层次深入到被研究对象内部机制的理论层次，从而使物理规律显示它的内在必然性，也促进了对物理规律的深入理解。【案例说明】虽然滑动摩擦力与静摩擦力在大小变化规律上不同，但是它们都是摩擦力，都是两个相互接触的界面之间相互作用的结果，它们有着共同的摩擦机理。学习摩擦力产生的机制，可以把滑动摩擦力与静摩擦力联系起来，依据摩擦机理来推论静摩擦力的存在，并把静摩擦力的产生与两个物体的界面之间相对运动趋势联系起来，然后，通过实验测量物体从静止到运动整个过程中摩擦力的大小和规律，达到对摩擦力较为完整的认识。本案例以“参考资料”的形式

18、，给出了一个摩擦力机理的简化模型。案例案例 摩擦力的微观解释摩擦力的微观解释【教学案例】一、摩擦力产生的机理(利用多媒体课件展示摩擦力产生的机理，如图。)教师：我们探究了滑动摩擦力的规律，认识到滑动摩擦力是发生相对运动的两个物体的接触面之间相互作用的结果。在这两个界面相互作用过程中，将产生力的传递、机械能的转换，以及物体表面的磨损。那么物体的接触面之间是怎样相互作用的呢？这就要研究摩擦的机理。请大家阅读“参考资料”，并思考下面的问题：试用摩擦机理解释滑动摩擦力的规律；用弹簧秤拉木块，但没有拉动，那么木块与木块之间有没有摩擦力存在？学生：（阅读，并相互交流讨论）二、运用理论模型解释摩擦定律教师：

19、从参考资料中我们可以概括出摩擦机理的要点（屏幕展示）：物体的表面是凸凹不平的。表面之间的实际接触是这些微小凸起之间的接触。这些凸起之间的相互作用主要有两种：弹性的啮合、爬坡塑性的粘合、断裂我们先用摩擦机理的这个理论模型解释滑动摩擦力的规律，即滑动摩擦力的大小为什么与正压力有关？与接触面的性质有关？（学生发言，略）教师：根据摩擦力产生的机理来看，首先，正压力越大，微小凸起间的压力也越大，在发生弹性形变时，爬越凸起所需的力和所作的功也就越大。在发生塑性形变时，粘合的程度越紧密使其分离所需的力也就越大，所以当发生相对运动时，产生的阻力就越大。另外，不同的接触面，由于其粗糙程度或材料的性质不同，微凸起

20、之间的接触状况也不相同，因此既是在正压力相同的情况下，产生的阻碍相对运动的力也不同。由此，我们就可以联系摩擦机理来理解摩擦定律了。三、推论静摩擦力的存在。教师：生活经验告诉我们，推动静止在地面上的木箱必须用力，也就是说，当两个物体彼此接触、挤压时，即使二者没有发生相对滑动，在接触面上也会产生一种阻碍相对运动的力。为清楚起见，请同学们利用课桌上的实验器材进行这样的实验用弹簧秤缓缓拉木块，并说明你们的实验过程弹簧秤示数的变化。学生：（实验结束后）起初物块并没有拉动，弹簧秤的示数不断增大，直至达到一定程度，物块发生了滑动。教师：可见即使二者没有发生相对滑动，但是当二者间有相对运动的趋势，在接触面上也

21、会产生一种阻碍相对运动趋势的力。我们可以认为它也是摩擦力吗？请结合摩擦机理来说明这个问题。学生：当木块放在木板上时，由于重力作用，木块和木板压在一起，从摩擦机理上来看，虽然木块和木板之间没有相对运动，但由于挤压，微凸起之间的啮合和粘合，就已经发生了。当在水平方向施加外力时，若施加的外力较小，不能将它们拉开，尽管二者间没有相对运动，但是正是两接触面间的啮合和粘合作用平衡了外力，这种阻碍相对运动趋势的力的性质与滑动摩擦力相同，因此，当二者有相对运动趋势的时候，表面间也存在摩擦力。当要分开它们，使其产生相对运动的时候，必须施加足够大的外力。而一旦发生相对滑动，它就与滑动摩擦力相同了，这说明在用逐渐增

22、大的力拉放在水平面上的小木块直至其发生相对运动的过程中，受到的都是摩擦力的作用。教师：很好。我们已经能从理论上分析实际发生的物理现象了：首先，可以从理论上假设在木板和木块之间没有相对运动时存在的阻力与滑动摩擦力的机理是相同的；另外，我们的实验证明，能够拖动木块所用的力与进行滑动摩擦力实验时所用的力是相同的，这是两个界面处于不同相对运动状态时的两个阶段。因此我们可以相信我们的假设是正确的，在木块与木板之间虽然没有相对运动但是有这种相对运动的趋势时，它们之间存在阻碍这种趋势的力，我们称之为“静摩擦力”。下面，我们将进一步研究静摩擦力的规律摩擦力产生的原因假说 由于产生摩擦现象的机理比较复杂，人们对

23、其认识经历了较长的过程。1凹凸啮合说 从十五世纪至十八世纪，科学家们提出了一种解释摩擦本质的凹凸啮合说。这个理论认为摩擦是由于互相接触的物体表面粗糙不平产生的。两个物体接触挤压时，接触面上很多凹凸部分就相互啮合。如果一个物体沿接触面滑动，两个接触面的凸起部分相碰撞，形成了对运动的阻碍，这是人们对摩擦本质的初步认识。2旧摩擦粘附说 英国学者德萨古利厄斯（16831744）于1734年提出了摩擦粘附说，他认为产生摩擦的真正原因在于接触面间的分子力作用。表面越光滑，接触越紧密，分子力的影响就越大，因而摩擦力也就越大。按照这种观点，经过充分打磨的玻璃表面或金属表面间的摩擦力将增大，这与凹凸啮合说的推论

24、相反。后来的实验证明摩擦粘附说是合理的，人们对摩擦的认识又前进了一步。了摩擦。因此，人们对摩擦的本质认识更进一步。3新摩擦粘附论 二十世纪中期，诞生了新的摩擦粘附论。这个理论认为，两个互相接触的表面，无论多么光滑，从原子尺度看还是粗糙的，有许多微小的凸起。把这样的两个表面放在一起，微凸起的顶部发生接触，微凸起之外的其他区域，两接触面间有10-8m或更大的间隙。这样，接触的微凸起的顶部承受了接触面上的法向压力。如果这个压力很小，微凸起的顶部发生弹性形变；如果法向压力较大，超过某一数值（每个凸起上约千分之几牛顿），超过材料的弹性限度，微凸起的顶部便发生塑性形变，被压成平顶，这时互相接触的两个物体之

25、间距离变小，小到分子（原子）引力发生作用的范围，于是，两个紧压着的接触面上产生了原子性粘合。这时要使两个彼此接触的表面发生相对滑动，必须对其中的一个表面施加一个切向力，来克服分子（原子）间的引力，剪断实际接触区生成的接点，这就产生4现代摩擦理论 二十世纪中后期，人们对摩擦的认识，还加进了静电作用。认为光滑表面摩擦过程中可能带上异号电荷，它们之间的静电作用，也是摩擦力的一个原因。综上所述，摩擦现象的机理是复杂的，是必须在分子尺度内才能加以说明的。由于分子力的电磁本性，摩擦力说到底也是由电磁相互作用引起的。案例 “下雪不冷化雪冷”【案例说明】在物态变化的教学中，一般会列举一些生活中的实例让学生判断

26、在物态变化中的吸放热。有些教师会选用谚语“下雪不冷化雪冷”作为例证，并做如下说明：下雪时时大气中的水汽或小水珠凝固成雪，要放出热量，所以下雪时不冷，而化雪时，是雪融化成水，要从周围吸收热量，所以化雪时天气变冷。但是仔细考察下雪这一过程，会发现不应该用这一谚语来说明凝固时的放热和融化时的吸热。因为冷热谚语“下雪不冷化雪冷”所涉及的内容则超出了物态变化过程中的吸热和放热的物理规律，而与气象和体感温度有关，因此，我们把“下雪不冷化雪冷”作为一个科学探究专题，认真分析、充分讨论，以使学生对自然现象做出科学的解释。【教学案例】一、提出探究课题。在学习了“物态变化”之后，由教师提出探究课题。学生在课余时间

27、按搜集资料，做出解释，然后再课堂上讨论交流，形成一致的意见和结论。最后学生完成探究报告。教师：我们都听说过一个谚语“下雪不冷化雪冷”，就是说在化雪的时候人们会感觉比下雪的时候更冷些。你对这个说法是怎样理解的，有什么看法。学生思考、交流，根据自己已学的知识并联系自己的生活体验发表自己的意见。其中典型的说法有：学生甲：我自己的亲身体验就是下雪的时候确实不是很冷，化雪时有点冷。学生乙：这要看什么时候下雪，刚入冬的时候下雪，地面温度高，雪下到地上就化了，所以下雪不冷，但是下完雪后往往天气变冷。学生丙：“下雪不冷化雪冷”就是因为下雪的时候是液态的水变成冰，要放出热量，使周围环境温度升高，让人感到温暖，所

28、以不冷；化雪的时候，是熔化过程，要吸收热量，会使温度降低，所以人会感觉到比较冷。学生丁：雪的熔点是0，当雪要熔化时，必须要从周围环境中继续吸收热量，这就说明周围环境温度要高于0。但是下雪的时候，气温则不一定高于0，如果雪下到地上并不熔化，就说明气温比较低，至少要低于0，所以“下雪不冷化雪冷”这样的说法是不对的。学生戊：下雪的时候没有风，所以感觉到不冷。到我国东北地区，冬天会下暴风雪，下雪的时候会很冷，会冻死人的。教师：同学们发表了自己对“下雪不冷化雪冷”这个天气谚语的看法，天气谚语是人们对局部地区特定环境中天气现象或气象规律的经验概括，往往不是普遍适用的。我们把它作为一个科学探究专题来进行深入

29、的分析，以使大家对自然现象和某些常识有更科学的认识。在探究过程中，大家注意以下几个问题：“下雪”和“化雪”是怎样的气象过程？蕴含着什么物理原理？“冷”和“不冷”是以实测温度还是以体感温度为依据？“下雪与化雪”与“冷与不冷”是怎样联系起来的？说明你收集的证据和得出的结论。你的结论是怎样得出的？请大家按原有的小组，用一周的时间进行科学探究，我们将安排适当时间进行讨论，请大家做好准备。二、组织讨论下雪与化雪的问题。首先有同学提出思考雪是在哪里形成的，又是在哪里熔化的问题。通过讨论，同学们达成了共识，雪是在高空形成的，不是在地表形成的。而高空温度本来就很低，比如夏天也可以下冰雹，也是由液态的水变成固态

30、的冰，应该放热，但夏天下雨的时候还是使天气变得凉爽，而不会使天气变得更热，所以它放出的热难以给以地面以明显的影响。所以说下雪时放热的地点是高空，而感觉到“冷”是地面人的感受，二者相距非常远。所以“下雪不冷”不能解释为水凝固放热的结果。而雪熔化是在地表发生的，所以熔化肯定是要从地球表面收吸热量。接着有同学提出，雪花最初是在高空大气层中形成的。当向上的空气不能托住它们的时候就会形成降雪。雪降至地面可能熔化，也可能不熔化，这取决于地表的温度情况，如果不熔化，则地表温度应低于0；反之，雪将边下边融。但我们所说的“化雪”一般是指天空不再飘雪的时候雪的熔化，是在地表发生，雪熔化要吸收热量，可以影响地表气温

31、，但雪正在熔化的地方周围的温度应高于0。因此“下雪不冷”有可能是由于下雪前的温度比较高导致。还有同学拿出了查到的济南2009年至2010年间的那个冬季下的三场规模较大的雪前后的温度变化情况，并在下列表格中进行展示，第一场雪在2009年11月12日，第二场在2010年2月10日，第三场在2010年3月28日。时间时间09.11.1009.11.1009.11.1109.11.1109.11.1209.11.1209.11.1309.11.1309.11.1409.11.1409.11.1509.11.1509.11.1709.11.17温度温度/1302-10-21-32-40-51200920

32、09年年11 11月月12 12日前后的温度变化情况日前后的温度变化情况时间时间10.2.810.2.810.2.910.2.910.2.1010.2.1010.2.1110.2.1110.2.1210.2.1210.2.1310.2.1310.2.1410.2.14温度温度/46-24-62-7-2-91-74-212010年2月10日前后温度变化时间时间10.2.2610.2.2610.2.2710.2.2710.2.2810.2.2810.3.110.3.110.3.210.3.210.3.310.3.310.3.410.3.4温度温度/11117-44-5-1-36-152102010

33、年2月28日前后温度变化从上述三个表格中可以看出：对前两场雪来说，从温度上看的确是下雪后的日子里温度要低于下雪前的温度，但对第三场雪来说，雪后的温度呈现的基本是在逐日升高，因此“下雪不冷化雪冷”是不一定的，可能是下雪冷，也可能是化雪的时候冷。有同学则从天气变化的角度对下雪的原因进行了说明：在冬季下雪前或下雪时，暖湿空气活跃，高空吹西南风，天气有些转暖，冷暖空气相遇，暖空气沿着较强的冷空气向上爬升，水汽直接凝结形成星状、片状或者柱状的微小冰晶。当冰晶慢慢长大，空气托不住的时候，就降落到了地面，形成了降雪。而降雪结束后，天气转晴，一般都伴随着冷空气南下，高空转为偏北风，地面受冷气团控制，气温自然要

34、下降。因此结合刚才同学展示的三个表格中的数据，正说明这一点。但是当天气逐渐转暖的时候，如2月28日的那场雪，冷空气的势力在减弱，因此在雪后温度在逐步升高。因此“下雪不冷化雪冷”是完全可能的，但其原因不是由于水蒸气的吸热和放热，而是由于冷暖气流的原因。有同学们补充道：冷暖是人的感觉器官对外界环境刺激的一种反映，应用“体感温度”来说说明。体感温度是指人感觉到冷热的温度感觉，与天气预报的气温是不同的概念。天气预报的温度单纯是1.5米高处的气温。但是在相同的气温条件下，人们会因湿度、风速、太阳辐射(或日射)的不同而产生不同的冷暖感受。以风速对体感温度的影响为例，若环境温度为-1，则在不同风速下的体感温

35、度如下表所示：风风速速体感温度体感温度0 0级级 0km/h0km/h-1-12 2级级 8km/h8km/h-3-33 3级级 -9-94 4级级 -12-125 5级级 -16-166 6级级 -18-187 7级级 -20-208 8级级 -20-20风速对体感温度的影响因此不能将“冷、暖”与气温的高低一一对应。为此，气象部门还根据气温、湿度、风速以及太阳辐射等因素为社会公众提供了舒适度指数、穿衣指数、紫外线指数和中暑指数等一系列从各个方面体现体感温度的服务措施。另外，由于自身身体条件和喜好不同，着装颜色、心情等也影响着人体对温度的感受。教师对同学们的发言表示了赞许，并请同学们回顾一下刚

36、才讨论的经过，发表对“下雪不冷化雪冷”的看法。对照在讨论前教师提出的几个问题，学生们在以下方面达成了共识：首先，成雪的时候是水变成冰，要放热，化雪的时候冰变成水要吸热，这是物态变化必然遵守的规则，但是不能用吸放热来解释“下雪不冷化雪冷”。三、师生共同总结，最终达成共识。其次，冷与不冷，是人身体的感受，是由各种因素综合造成的结果，而不能仅仅局限于当时的气温，应用体感温度来说明。再次，由于在下雪前后天气要发生明显的变化，因此人们对于冷暖的感觉也敏感，因此，在某些情况下会出现“下雪不冷化雪冷”的情况，但这不是绝对的。同学们在讨论过程中也感到收获颇丰，不但对物理知识有了更深刻的认识，并且相关的地理、天

37、气等方面的知识也都联系起来，感到自己所学的知识是非常有用的，也感受到了学习的乐趣。设计说明：“下雪不冷化雪冷”是学生经常听说的一种说法，来自于前人的生活经历，但其科学性及逻辑性都有待于推敲。在讲这句话的时候，由于每个人的认识不一致，就会出现多种解释，甚至是错误，如认为下雪的时候要放热而不顾及周围的温度。实际如果周围温度高于0，要形成雪花是不可能的。而化雪必须周围环境温度要高于0，雪才可以从周围环境中吸收热量熔化。在此要提供机会让学生们通过辩论，将所学知识联系起来。【案例说明】白炽灯泡的实际功率只能通过实验测量的数值进行计算，因为灯丝的电阻是随它的温度而变化的，而灯丝的温度与灯丝的电流或电压值有

38、关。本案例把物理习题与实验结合起来，以正确地解决实际问题。【教学案例】一、出示习题，进行理论计算教师出示习题如下：分别标着“220V 100W”和“220V 40W”的两个白炽灯泡，案例 白炽灯泡的实际功率(1)把它们并联接到220V的电源上，实际功率是多少，哪个更亮？(2)把它们串联的220V的电源上，实际功率是多少，哪个更亮？通常的解法如下：(1)灯泡标有的规格是它的额定电压和额定功率。当两个灯泡并联接到额定电压（220V）的电源上，灯泡的实际功率就等于它的额定功率（虽然会有误差）。因此两个灯泡的实际功率分别是100W和40W，显然是额定功率是100W的灯泡更亮。(2)先按标称值分别求出两

39、个灯泡的电阻，然后再根据串联电路的规律，求出电流（和灯泡上的电压），进而计算灯泡的实际功率，计算结果如下：灯泡灯泡电阻（电阻（）电流（电流（A A）电压（电压（V V）电功率（电功率（W W）220V 100W220V 100W4844840.130.1363638.28.2220V 40W12100.1315720.4理论计算结果计算结果表明，额定功率小的灯泡，在串联时反而实际功率大，也应该更亮些。二、进行实验，检验计算结果按图示电路进行测量。由于实验所用电源为220V交流电，并且要带电测量，为安全起见，由教师操作，做演示实验。根据测量数据，用公式 计算灯泡的电功率，再用公式 计算灯泡的电阻

40、。实验结果如下：灯泡电流（A）电压（V）电功率（W）电阻（）220V 100W 0.17 28 4.8 165220V 40W 0.17 192 32.6 1129实验测量及计算结果实验结果表明，两灯泡的实际功率分别为4.8W和32.6W。灯泡的实际功率的计算值与实测值之间竟然出现了如此大的差异，这是为什么？三、分析说明三、分析说明教师引导学生分析计算过程和实验数据。在计算过程中，灯泡的电阻是按照标称值计算得出的，与实测值比较，灯泡电阻的计算值远大于实测的电阻值。实际上，白炽灯泡在额定电压工作时，灯丝的温度大约在2400-3000，灯泡的电阻跟它的温度有关，当灯泡的工作电压低于额定电压时，灯丝

41、的温度降低，电阻也随之减小，亮度也下降。通常用灯泡的 特性曲线来表示。两灯泡串联接到220V的电源上，它们的工作电压低于额定电压，电流改变，灯丝的温度和电阻也随之改变，就此而言，假设灯丝的电阻不变，是造成计算结果与测量数据出现差异的原因。灯泡的实际电功率应该以实验测量为准。定性说明了电阻与温度有关，温度越高电阻越大“物理规律反映了物理现象、物理过程在一定条件下发生、发展和变化的规律”“解释了一定条件下某些物理概念之间的内在的、必然的联系”。四、教学中进行科学探究的几点要义提示教学中进行科学探究的几点要义提示当下在教学中的两种可进探究的类型：是获取某一定律或原理形成一种解释，其结论是开放的问题、操作和方法是科学探究的三个基本要素问题处于核心地位认识主体对于情境的认识程度决定着他选取怎样的方法，进行怎样的操作科学探究是学生学习科学，提升科学素养的有效途径，而非唯一途径