《科學之旅》教案設計
人教版新教參第九頁寫道：“這部分相當于全書的緒論，目的有兩個，一是讓學生認識到物理是有趣的、有用的，二是初步了解學好物理應該注意的事情”。根據(jù)《課程標準》里規(guī)定的“課程目標”，我制定本節(jié)的教學要求還有：
�、僮寣W生“經歷觀察物理現(xiàn)象的過程”。逐步教會學生“能簡單描述所觀察物理現(xiàn)象的主要特征”。初步領悟“直覺并不都是可靠的，只有進行科學研究，才能很好地認識自然規(guī)律”，逐步培養(yǎng)學生“實事求是、尊重自然規(guī)律的科學態(tài)度”和“樹立正確科學觀”。
�、诔醪脚囵B(yǎng)學生“能在觀察物理現(xiàn)象過程中發(fā)現(xiàn)一些問題”和“有將自己的見解公開并與他人交流的愿望”。
�、鄢醪脚囵B(yǎng)學生“對科學的求知欲，樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學道理”。
二、實驗教學設計
為了實現(xiàn)本節(jié)教學目標，我注重學生參與、闡明學習方法，并體現(xiàn)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(xiàn)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，澆上冷水后會發(fā)生什么現(xiàn)象”？演示完后再追問：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？”……
然后再指導每組學生都做“使用一個大注射器，也能讓小試管里的熱水沸騰起來”的“低壓沸騰”實驗。主要做法有：①用新購買的大注射器，到醫(yī)院里去兌換使用中的大注射器，以推管用水濕潤后靠其重力能自由下滑為宜。②用試管夾夾住小試管，向管里倒進裝在保溫瓶里的熱開水，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濕潤后推進注射器前端，將注射器前端的乳頭直接插進膠塞孔里，然后用力向上拉推管，小試管內熱水會立即“沸騰”起來，慢慢放松推管后再用力向上拉它，小試管內的熱水會第二次“沸騰”起來，再重復上述動作，直到小試管內的熱水不再沸騰時為止。如果此實驗進行順利，教學時間有余，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：“什么條件改變了，才造成透過放大鏡所觀察到的現(xiàn)象(注：應為“物像”）發(fā)生了改變”?
總之，在學生做觀察實驗時，要逐步培養(yǎng)學生“有初步的觀察能力”：“能有目的地觀察現(xiàn)象，辨明觀察對象的主要特征及發(fā)生的條件”，使學生逐步“養(yǎng)成愛問‘為什么’的習慣，用疑問的眼光看待各種現(xiàn)象，探究我們不知道的自然規(guī)律”。
2．闡明學習方法
為了使學生能深刻地理解“物理是一門以觀察、實驗為基礎的科學，人們的許多物理知識是通過觀察和實驗，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(fā)生什么現(xiàn)象？然后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、有益于培養(yǎng)學生的觀察能力和實驗能力，而且還有利于適時地進行“想象并不一定都符合事實”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?yōu)閷W生實驗的困難是：由于人的“肺活量”有限，常見的漏斗管徑較粗，所以用力吹氣時，乒乓球在漏斗里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桿上），用厚紙卷幾層長約10cm紙筒，然后塞進漏斗管內，露出管外部分紙筒，用透明膠帶包扎好，確保不漏氣。
②用展平的鐵筒飲料盒鐵皮制作鐵片漏斗：先剪出半徑4～5cm圓形，再剪掉約1/4圓面積后圍成漏斗型，仿上所述卷成一根長約8cm鐵皮管焊牢即可。鐵管吹氣一端套緊一段長約3cm軟塑管，以防傷唇。
教師先演示：把乒乓球放在展平的掌心上，用漏斗口對著乒乓球水平吹氣，球將很快滾動落地。再把球裝進口朝上的漏斗里后問學生：誰能用漏斗向上“吹氣把球吹起來?”(一定要注意口腔衛(wèi)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，然后師生共同做實驗，結果誰也不能把球吹起來。
教師再演示：讓漏斗口朝下后把球放進漏斗里，一松手，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里先用手摁住，然后用力向下吹氣后再松手，球將會怎么樣”？師生共同做實驗，結果出乎學生的預料，停止吹氣后球才下落，學生十分驚奇；接著把球放在桌面上問學生：“不準直接用手接觸球，有什么辦法能把球從桌面上移到展平的掌心里”？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間隙后用力吹氣，結果會使球向上跳進漏斗里轉動，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，用以便于吹氣，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：由于受“吹乒乓球”的實驗影響，學生心理狀態(tài)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(xù)、快速吹氣，鐵架臺將上下跳動、甚至傾倒）。再把鐵架臺倒置，鐵桿端插進鐵管里，只讓砸扁的刃狀管端壓在內胎上（刀刃跟內胎垂直，能使吹氣后的內胎不滾動），教師用一只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，然后再問學生：現(xiàn)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，鐵架臺均為紋絲不動。
�。�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，由于容積太大，吹一口氣時現(xiàn)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“并聯(lián)”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（板的適宜部位先鉆孔，穿過乳膠管、露出氣門嘴子）。
教師：“現(xiàn)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，我們過去是為《帕斯卡定律》和《液壓機》兩節(jié)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(jié)課內演示，不僅能激發(fā)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(xiàn)身邊物理
教學中我特別注意到，多數(shù)學生是帶著“物理難學”等思想包袱，坐在物理課堂里的。本節(jié)教學，要把學生的“沉重負擔”，轉變?yōu)椤坝淇煜硎堋�，充分體現(xiàn)物理就在身邊”。為此，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：
將直徑約為5cm的鐵制廢香脂盒（盒蓋越緊越好，除“萬紫千紅”牌香脂盒外，其余鐵盒一般均可選用，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（這樣便于吸氣）。實驗前，在盒蓋內側四周涂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(huán)拉手，通常用力也不能把盒體拉開（每次實驗前，均要重新涂抹一下密封油，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(fā)吸熱實驗：
溫度計和蒸發(fā)等熱學知識，學生在小學自然課里已經學過。首先讓學生記住溫度計在室溫空氣里的示數(shù)，然后再讓學生觀察在下列情況下，溫度計的示數(shù)是怎樣變化的：
�、儆米鞂χ鴾囟扔嫷牟Ａ葺p輕哈氣時；
�、诎巡Ａ葜糜谑覝叵碌木凭簦├飼r；
�、廴〕霾Ａ莺罅⒓磳λp輕哈氣時；
�、艹掷m(xù)哈氣到酒精蒸發(fā)完之后1～2分鐘時（敬請注意：“玻璃泡沾滿酒精后的溫度計置于空氣里，它的示數(shù)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(fā)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）反射到室內墻壁或天棚上。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。待水面平靜后，請一名學生用嘴對著水面大聲說一句話（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為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，使其間距約為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，此時表針不動。教師先演示：連接一個簡單的電路，閉合開關以后，小燈發(fā)光、電流表和電壓表的指針均偏轉后再指出：電流看不見、摸不到，但是我們可以通過小燈泡的發(fā)光和電表指針的偏轉等，能夠判斷出它的客觀存在。然后再讓學生把銅、鋁絲同時含在嘴里，并讓它們跟唇、舌和口腔的內表面充分接觸，表針也能立即偏轉。若任意調換一根導線的任意端接點，則表針反偏（注：此實驗可為”電流方向”和“直流電表的接線規(guī)則”等教學打下伏筆）。
俗話說：良好的開端是成功的一半。我們認為，作為一名初中物理教師的一個重要職責，就是從學生上第一節(jié)物理課開始，要千方百計地給學生創(chuàng)設豐富多彩的物理環(huán)境，提供充足而又必要的探究實驗條件，使學生都能手腦并用地學好物理知識，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(tài)度、訓練科學作風、形成科學習慣、學會科學方法、培養(yǎng)科學技能、發(fā)展科學思維、陶冶科學情操、提高科學素質和啟迪創(chuàng)新意識。決不能把初中物理課上成“第二數(shù)學”，更不應該把學生領進“題�！钡纳顪Y。
人教版新教參第九頁寫道：“這部分相當于全書的緒論，目的有兩個，一是讓學生認識到物理是有趣的、有用的，二是初步了解學好物理應該注意的事情”。根據(jù)《課程標準》里規(guī)定的“課程目標”，我制定本節(jié)的教學要求還有：
①讓學生“經歷觀察物理現(xiàn)象的過程”。逐步教會學生“能簡單描述所觀察物理現(xiàn)象的主要特征”。初步領悟“直覺并不都是可靠的，只有進行科學研究，才能很好地認識自然規(guī)律”，逐步培養(yǎng)學生“實事求是、尊重自然規(guī)律的科學態(tài)度”和“樹立正確科學觀”。
�、诔醪脚囵B(yǎng)學生“能在觀察物理現(xiàn)象過程中發(fā)現(xiàn)一些問題”和“有將自己的見解公開并與他人交流的愿望”。
�、鄢醪脚囵B(yǎng)學生“對科學的求知欲，樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學道理”。