王路晗《超重和失重》公开课的观后感
关于本课的引入,教师采用的是常见案例——“体重计上的超、失重”实验。不同的是路晗对这个实验进行了三大改进,使这个普通实验不再平凡!
第一个改进就是实验直播:老师请一位同学在体重计上做蹲起动作,观察体重计的示数如何变化?为了让所有学生都能看到示数变化情况,路晗老师采用手机直播技术使该同学的动作和体重计示数都通过大屏幕清晰的展现给所有学生。既达到了教学效果又活跃了课堂气氛。
第二个改进就是采用视频慢放、定格技术,帮助学生分析快速、复杂的物理过程。上图是正常的下蹲动作引起的体重计示数变化。下图为慢放、定格动作对应的体重计示数变化。
视频定格技术极大的配合了教师超、失重规律的得出,讲解过程轻松自如、水到渠成。
(配合定格视频进行PPT演示的动态过程)
体重计示数变化虽然直观,但是不能对压力的变化进行细节描述,是突变还是渐变、是线性变化还是非线性变化,这些都是未知的。新教材也发现了这个问题,在思考与讨论中进行了配图说明。
路晗老师深挖教材后,决定让教材上的这个图片“动”起来!通过数字化实验——利用传感器把图像在大屏幕上画出来。也为这个实验画上了一个完美的句号。这就是该实验的第三个改进的地方。
电梯中的超、失重是最为经典实验之一。路晗对电梯实验进行了微创新,在同屏显示楼层、体重计数据的同时,利用手机传感器使数据又增加了一个维度——加速度的大小、方向。从课堂表现上来看,通过对压力、速度、加速度这些数据的综合对照比较,学生对问题的理解会更加准确。
“电梯中的超、失重”是重要的实验,甚至教材中的例题就是以这个实验为背景编写的。路晗肯动脑筋她把教材中的例题结合自己的实验进行改编,使习题更加贴近生活,让学生更有代入感。
高中物理实验的优劣不在于技术是否先进,而在于是否能够达到好的教学效果。本节课教师就利用了废旧的游标卡尺盒、淘汰的木块实现了一个效果很好的失重实验。
实验创意是这样的:橡皮筋拉伸,由于最大静摩擦力大于橡皮筋的弹力,所以木块不能相对木板运动。教师让学生们思考,保持木板水平,在不对物块施加外力的情况下,如何使橡皮筋拉动木块?
很多同学都想到了使木板向下加速运动,这样木块就会处于失重状态,木块对木板的压力减小、最大静摩擦力也会减小,这样木块就被橡皮筋拉动了。听课教师能够真切的感受到实验成功带给孩子们的喜悦。
值得肯定的是,路晗老师又设计了一个问题陷阱,强化了学生对超、失重条件的认知,甚至使学生终身难忘!老师问同学们:“如果把木板向上抬起,橡皮筋能够拉动木块吗?”。学生统一的回答正是教师预测的那样--不能,因为孩子们想到的是向上运动就是超重。老师并没有立即给出结论,而让同学们做一做、看一看、想一想。
学生惊奇的发现木块居然被拉动了!惊叹之余马上反应过来,原来抬高木块包含加速、减速两个过程,即先超重后失重!通过这个“教训”使学生意识到分析物理过程一定要多看几步,不能想当然。这是多么好的反思呀!所以实验设计不在于它是精致还是简陋,而在于它能否促进学生物理观念的形成!
一想到完全失重,我们就会想到王亚平老师的“太空授课”。路晗也引用了这个素材,不同的是她把王亚平的太空课堂实验都在教室中复现出来!以至于当老师说到“同学们想一想老师如何在地面上做这个实验呢?”,同学们脸上就会出现质疑、期待的神情。
天地大对比实验一 乒乓球浮力消失实验。浮力是由压强差产生的,而在完全失重条件下,液体不再产生压强,不再形成浮力,所以乒乓球不再上浮。下图是王亚平太空授课实验。
路晗老师为了创设完全失重环境,她让水瓶做自由落体运动,同样实现了乒乓球不再上浮。下图是地面上的实验。
天地大对比实验二 单摆停摆实验。在完全失重状态下,单摆就失去了回复力,所以单摆不再摆动。下图是王亚平太空授课实验。
为了完成这个实验,教师设计了能够自由下落的迷你电梯,为了使小球不再摆动,在实验中让小球摆到最高点时,才使电梯自由下落(迷你电梯还可以开发出若干超失重实验)。下图是地面上的实验。
天地大对比实验三 水球实验。完全失重状态下,由于液体表面张力的作用,会使水呈现一个球形。下图是王亚平的太空实验。
在地面上如何实现呢?路晗老师把水洒向空中(这个实验的另一个意图是想告诉同学们竖直上抛过程也是完全失重状态),我们可以看到水滴有形成球状的趋势。
做完这些实验后,学生们感觉太空中的完全失重并不是那么神奇——这正是教师想要的效果,无论天上、地下物理规律都是一致的,太空实验并不神奇!这个对比实验环节的课堂设计是巧妙的,逻辑上是舒适的,教学上是成功的。
路晗老师语言自然、幽默,学生思维积极、活跃,课堂气氛和谐、融洽。值得一提的是路晗对现代化技术在课堂中的应用非常娴熟,各种设备切换自如,做到了零失误。这里也看出教师对于课件制作、实验设计、手机、传感器等数字化实验的应用有着扎实的基础。感谢华中师范大学对于学生全方位的培养意识和做法,为教育一线输送了优秀的综合性人才。这节课得到了听课领导、专家、老师的广泛认可,对于教龄只有三个月的老师而言实在是难能可贵。总结起来,能够取得这样的成功应该有以下几个原因。
首先是老教师的传、帮、带作用功不可没。路晗师从名师韩玉成。细致、严谨是韩老师的教学特点、踏实肯干、精益求精是他的工作作风。耳濡目染,这些优良的品质也深深的影响了路晗。对于这节课师徒二人逐字推敲、反复磨课,光是电梯中的实验就不断修改,录制了四天,回忆起他们和组里姚宁老师抱着大体重计到处找观光电梯的镜头就会让我觉得好笑又感动。玉成老师强调公开课能否成功在于准备的充分与否,准备好的感觉是课前兴奋而不是课前紧张。能够有这样水平高超、经验丰富、认真负责的师父是六中青年教师的幸运,路晗老师未来可期!
其次是不断创新、追求卓越的物理组优良传统,使得每节课的成功几乎是必然的!教研组长孟凡森老师、副组长刘振存老师,不仅业务精良,而且心存高远。他们很早就开始带领大家进行数字化实验的研究,数字实验开发与培训同步进行,今天物理组老师基本都能熟练的运用数字化实验进行教学。今年又组织成立了”孟凡森实验工作室“,在实验开发和录制过程中,又系统的研究了视频剪辑技巧。没有这些高瞻远瞩的举措,就不会有这节课的数字化实验、视频定格、画中画等技术的应用。就像振存老师说的那样:重担在肩、不敢懈怠、砥砺前行!他说出了每个六中物理人的心声!
郑筱平 2023.12.6
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