新世纪(版)物理学(八年级)教材分析
通过第五章光现象的学习,学生对光在传播过程中的现象及其规律已经有了一定的认识和了解。本章是光现象的第二部分,主要介绍光现象在日常生活中的应用,使学生了解常见的光学仪器,重点是通过探究来认识凸透镜的成像规律。通过前几章的学习,学生已有能力通过实验来进行观察、分析、研究、归纳和概括物理现象及物理规律,已有了一定的设计实验的能力和动手操作的能力。学生已有的实验能力是学习这一章物理知识的优势。另外,通过前面物理课的学习,已培养了学生对学习物理知识的浓厚兴趣,有了对物理现象进行探究的欲望。而这一章的内容与现实生活联系密切,学生大部分都接触过,这些都更能激发学生学习的兴趣。
(五)教学建议
本章共有四节,第一节透镜是其他各节学习的基础,该节概念较多,又比较抽象,因此,教师在教法上应综合运用实物展示、边学边实验、演示实验等方式,通过师生的共同活动,有效地解决这些抽象概念难教难学的问题;第二节探究凸透镜成像规律是本章的重点和难点,这是一节实验课,教师应让学生在全过程中自主研究,体验科学研究的过程,在探究过程中培养科学研究的方法,形成清晰的凸透镜成像的规律,通过学生的探究活动,强化学生学习的独立性和主动性;第三节生活中的透镜,是凸透镜成像规律的应用,该节充分体现了理论与实践相结合的特点,教师在教学中可通过实物展示、实验演示、边学边实验或计算机模拟演示等,使学生在参与、投人到整个教学活动的同时,对放大镜、照相机、投影仪、望远镜等的原理、构造及调节方法等有较清楚的认识;第四节眼睛和眼镜,主要介绍了眼球的构造以及近视眼、远视眼的成因和矫正方法。这一节体现出了浓厚的人文色彩,因此教师在教学时应重点对学生进行用眼卫生的教育。
第七章 运动和力
(一)知识结构
(二)课时分配(建议10课时完成)
一、力 2课时
二、力的测量 1课时
三、重力 1课时
四、探究摩擦力的大小与什么有关 1课时
五、同一直线上二力的合成 1课时
六、二力平衡 1课时
七、探究运动和力的关系 2课时
复习与总结 1课时
(三)课标要求与解读
1.通过常见事例或实验,了解重力、弹力和摩擦力。
属“了解”水平层次。与教学大纲相比,重力和弹力的教学要求更明确。
2.认识力的作用效果。
属“认识”水平层次,基本同教学大纲要求。
3.能用示意图描述力。
属“独立操作”水平层次。相对教学大纲降低了要求。删去了力的图示,力的图示要求用与力的大小成正比带箭头的有向线段表示力,比力的示意图要求严格。
4.会测量力的大小。
属“独立操作’水平层次。与教学大纲要求基本相同,即会使用弹簧测力计。
5.知道二力平衡条件。了解物体运动状态变化的原因。
均属“知道”水平层次。与教学大纲要求基本相同。
6.通过实验探究,理解物体的惯性。
属“理解”、“经历”水平层次。强调要通过学生自主的实验探究去理解。相对教学大纲要求有提高。
7.能表述牛顿第一定律。
属“知道”水平层次。要求学生能用自己的话说清楚,以培养科学的表达和交流能力。
(四)学情分析
本章主要研究物质的运动和相互作用的规律,探究式的学习方法仍然贯穿在本章的教学中,如“探究摩擦力的大小与什么有关”的内容及惯性概念的引入和惯性定律的引入等,都是通过探究式的方法来进行研究的。由于学生在前几章的学习中已积累了较丰富的探究式学习经验,因此,在运用探究式学习方法时,将会更容易接受。在知识的深度方面,已从前几章研究物质的现象问题过渡到这一章研究物质的本质问题,因而许多概念也由具体转入抽象,可能较难理解,但是由于学生通过前几章的学习,已经培养了一定的物理思维能力,再加上这一章所研究的本质问题均是以学生较为熟悉的日常生活中的各种现象作为研究的背景,能够让学生觉得物理就在身边,从而产生学习和探究的兴趣,所有这些,都为学习本章知识奠定了良好的基础。
虽然学生在学习这一章时有较多的优势,但由于这一章在知识上有一定的深度,如惯性的概念等内容毕竟难以理解,因此教师在教学过程中,针对这一章的难点,应采取适当的措施,对学生进行正确的引导,帮助学生顺利地解决学习难题。
(五)教学建议
本章七节内容,第一节至第四节研究的是力的概念及几种常见的力,第五节和第六节研究的是两个力之间的问题,第七节则研究的是力与运动之间的关系。纵观全章,“力”是这一章的线索,因此掌握和理解力的概念是学好这一章的基础。由于力是比较抽象的一个概念,因此,教师在教法上应灵活,不要急于给出概念,要从大量生活现象中总结共性,引起学生对共性的思考,通过分析、归纳,让学生将抽象的概念具体化。通过加强实验和设计各种活动,让学生获得必要的体验,从而将力的概念感性化。学好了力的概念,再学习重力、摩擦力等其他力时就不会觉得太抽象了。本章的另外两个难点是探究摩擦力的大小与什么有关的实验和探究运动和力的关系的实验。由于探究方法是学习物理课的主要方法之一,因此教师在安排实验探究时,应重在渗透研究方法,如在“探究摩擦力的大小与什么有关”的实验中应渗透控制变量的科学研究方法;在“探究运动和力的关系”的实验中应注意渗透理想实验和科学推理相结合的研究方法。至于探究的全过程,应组织让学生进行设计,并亲自操作实施,然后验证结论。对于学生在实验过程中出现的问题,教师应注意进行引导。另外,在教学过程中,教师还要注意对学生价值观的培养,不仅使他们能够掌握科学的探究方法,还要有科学探究的欲望。
第八章 压强与浮力
(一)知识结构
(二)课时分配(建议7课时完成)
一、压强 1课时
二、液体内部的压强 1课时
三、连通器 1课时
四、大气压强 1课时
五、探究影响浮力大小的因素 2课时
六、物体的浮沉条件 1课时
七、飞机为什么能飞上天 1课时
复习与总结 1课时
(三)课标要求与解读
1.通过实验探究,学习压强的概念。能用压强公式进行简单计算。
属“经历”和“理解”水平层次。与教学大纲要求有很大不同。对压强概念本身的知识要求降低了,但要求学生自主探究学习。压强计算要求降低了,只要求应用公式本身及变形公式进行简单计算,不要求与其他公式综合解决计算问题。
2.知道增大和减小压强的方法。
属“了解”水平层次。是压强概念巩固和深入学习的需要。同时强调了知识的应用。
3.了解测量大气压强的方法。
测量大气压强,在实验设备和方法上都有一定的难度,这里只提出了“了解”的要求。
4.通过实验探究,认识浮力。知道物体浮沉的条件。经历探究浮力大小的过程。知道阿基米德原理。
认识浮力要求学生自主探究。研究浮力的大小,有难度,没有强调独立探究,可开展有指导的小组探究活动,其他要求与教学大纲相比有降低。不要求进行复杂、综合性的浮力计算。
5.通过实验探究,初步了解流体的压强与流速的关系。
属“经历”和“了解”水平层次。流体的压强与流速的关系在航运和流体输送中应用广泛。在经历了增和删的几次教学大纲要求调整后,课程标准又将其列为必学内容,说明教材也需要与时俱进,符合时代发展的要求。例3提示要用流体的压强与流速的关系解释实际应用问题,如简单解释飞机的升力。
(四)学情分析
本章主要研究的是压强和浮力的有关知识。这一章的知识与前面学过的力的概念、力的测量、二力平衡以及质量和密度的概念等知识密切相关,因此这一章的知识综合性极强,难度比以前各章都要大。学生对以前各章节物理知识的学习和掌握是学好这一章的必备的基础。
从研究方法角度来看,探究式的学习方法仍然贯穿在本章的教学中。本章几乎所有的物理概念和规律都是由探究得来的。如液体内部的压强规律、物体的浮沉条件、阿基米德原理等都安排为学生的探究实验。由于学生在前面的学习中积累了大量的、丰富的探究式学习经验,因此,在运用探究式学习方法时,应该不会太困难。
从知识的深度角度来看,这一章中的概念和规律十分抽象,较难理解,但学生通过前几章的学习,尤其是第七章的学习,已经有了一定的物理抽象思维能力,这为学习本章的知识奠定了良好的基础。
学生的学习经验和已经培养的对物理的兴趣是学习这一章的优势,但由于这一章在知识上较强的综合性及较高的难度,因此教师在教学过程中,针对这一章的重点及难点问题,应采取更为灵活的手段,对学生进行正确的引导,帮助学生顺利地解决这一章的学习难题,为学生学习这一册的物理知识划上一个圆满的句号。
(五)教学建议
在本章的教学中,教师应注意以下三方面的问题:
1.由于本章的知识综合性强,前后连贯,因此在学习过程中一方面要求学生及时复习以前学过的相关内容,另一方面教师在教学过程中要注意进行知识间的串连。如在学生压力的概念时,应与力的概念相联系;在学习液体的压强公式时,应与以前学过的物质的质量概念和密度概念相联系;在学习物体的浮沉重要条件时,应与二力平衡等知识相联系。这种教法,不仅可以使学生更好地掌握本章的知识,而且可以巩固以前所学的物理知识。
2.注重探究式的学习方法。物理课程改革的关键是如何将科学探究活动落实在课堂教学中。本章教材安排了大量的探究内容,教师应发挥学生的主体作用,让学生参与探究活动的全过程,通过学生的实验探究活动,能够充分调动学生学习的能动性,激发学生探索新知的兴趣,培养学生的观察能力、分析问题以及解决问题的能力。但是在学生进行探究活动的过程中,教师应起到引导作用,如本章的实验探究阿基米德原理的活动,存在着系统、规范、难度大的特点,因此教师应给予必要的指导和帮助。
3.将情感、态度价值观的培养贯穿在全章的教学过程中。物理教育不只是知识的教育,我们要提倡素质教育,而情感、态度价值的培养正是素质教育的具体体现。在这一章的教学过程中,教师应利用教材及其他素材,对学生进行情感、态度价值观方面的培养,使学生充分认识到物理学是“从生活走向物理,从物理走向生活”的有用物理。
四、教学中应注意的几个问题
在使用本套教材进行试教的过程中,如何落实《标准》所提出的课程目标?如何新的教育理念转化为教学行为?是一个在值得深入研究和广泛实践的问题。
在充分学习和研究《标准》的基础上,要吃透教材的编写意图,其中重点是在引导学生经历科学探究、引导学生关注生活关心社会、组织好开放型的实验活动等方面要加大改革的力度。
1.注重科学探究,提倡学习方式多样化
从注重学生的全面发展出发,培养学生的终身学习兴趣和科学探索精神,就需要改变学生的学习方式。而教学中注重科学探究,是实现学习方式多样的的重要手段之一。
《标准》强调以物理知识和技能为载体,让学生经历科学探究过程,学习科学探究的方法,培养学生的科学探究精神、实践能力、创新意识;改变从前那种“以书本为主、实验为辅”的传统教学模式,实现多样化的教学方式。
比如关于第一章第三节“探究——熔化与凝固”的教学,传统教学是以各学科知识为核心,通过教师的演示实验,讲解熔化和凝固的条件和过程特征,而这套教材中则以熔化和凝固的知识内容为载体,引导学生经历初步的科学探究过程,因此我们不能只将教学的重点放在熔化和凝固的概念和规律的内容上,而应突出学生对探究熔化与凝固条件的经历与体验。因此教学中应首先通过学生熟悉的事例引出熔化与凝固的现象,然后结合这些实例引导学生猜想熔化与凝固的条件,猜想并不是胡想,应让学生根据引课中的实例或生活经验做出猜想或对可能性做出假设,此时还可以建议学生对猜想进行记录以便和实际情况对比,这也是一种学习。
有了猜想之后就要进行验证,可以先让学生提出自己的实验方案并进行交流,由于学生刚刚开始学习物理,因此教师要对探究的方案与过程给予较多的指导。所以在学生交流实验方案的此基础上教师进行评价归纳总结,再引导学生观察教材P10的实验装置,并提出如下的思考问题:
①在做海波熔化实验时,为什么不用酒精灯直接对试管加热,而要把试管放在有水的烧杯中,再用酒精灯对烧杯加热呢?
②烧杯中的水量多少恰当?
③温度计液泡在什么位置合适?为什么?怎样能做到将温度计液泡放入合适位置?
④要记录哪些数据?怎样记录数据?
⑤实验的操作程序是什么?
⑥怎样保证实验过程中安全操作?
在实验方案确定之后,应放手让学生进行进行实验操作、收集证据,在此过程中教师要注意收集学生实验过程中的问题。并关注学生实验过程中操作是否规范、是否每一位同学都积极参加进来、是否有不安全的隐患等问题。
学生的实验探究的结果可能并不十分理想,如出现熔点温度偏差较大、图像中不能反映明显的熔化过程等问题,这些问题用传统教学观点来看都是失败的实验,但我们要注意,《标准》将知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观摆在了同等重要的地位。因此我们不能只关注学生通过实验是否得出了理想的实验结果,更要关注学生对探究的参与过程,所以不管学生的实验结果如何,在得出结论后都应组织学生进行交流。如:你的猜想与探究结果一致吗?你的探究结果与其他同学的差异较大的原因是什么?实验中温度计始终测的是熔化物质的温度吗?探究过程发现新问题了吗?此实验装置有什么缺陷吗?你有更好的实验方案吗?
通过交流探究过程的收获,既可以强化学生对科学探究过程的体验,又可以巩固他们对知识与技能的掌握,培养了学生的表达能力,同时也培养了学生实事求是、严肃认真的科学态度。
可见,注重科学探究的教学与传统教学的区别就在于不仅重视实验的结果,同时也注重学生参与实验探究在体验过程与方法、培养情感态度价值观方面的作用。
当然,在学生刚刚开始学习物理时,我们一方面要注意控制好科学探究的操作难度和思维难度,另一方面又要充分挖掘教学内容中可以进行科学探究的因素。
再比如,关于《声音的产生与传播》的教学,由于学生对有关的现象并不陌生,实验器材简单、操作方便,因此可以在教师提出问题后,让学生动手实验,通过具体的实验操作参与,引导经历研究声音产生的过程,交流所发现的实验现象。这样既可以激发学生参与认知过程的兴趣,又可以体验科学研究的方法。(插录像1)
2.强调教学过程的设计应突出“从生活走向物理,从物理走向社会”
教材中编写过程中注意到了在每章、节的开始尽量以学生日常生活中见到的事物或现象引入,引发学生的共鸣、激发他们的兴趣,逐步引导学生探究事物或现象背后隐藏的本质规律。因此我们的教学设计也应力争从学生熟悉的事例出发,这样既拉近了教学内容与学生之间的心理距离,同时也有利于培养学生关注生活、关心社会的科学情感。
如第一章 第四节 “汽化和液体”的教学,由于学生刚刚开始接触物理的学习,因此本节教学之初应避开抽象的一般化的物态变化与严密的物理概念,而应从学生熟悉的日常生活中的实例(如晒衣服等)出发,认识到具体的“水”这种物质会由液态从衣服上“跑掉”,从而认识汽化现象。
再比如,关于第二章 第二节“探究物质的一种属性——密度”的教学,这一直是初中物理教学的一个难点,也是学生学习兴趣与学习成绩的分化点,但在新的教育理念下,我们认为教学内容的选择与组织形式应进行一些改革,尽管在探究后要涉及一些定量计算,但应避开哪些没有太大实际意义的繁杂的计算,而应像教材中例题和作业那样,设计一些有实际背景的习题。
又如,光的反射的教学,教学设计中不要只将思考的重点单纯地放在如何落实光的反射定律和解题能力与技巧上,而应尽量从实际问题出发,使学生感到物理知识就是自己身边,物理知识在实际中很有用途。因此,可以从一个具体的实例出发引入所要研究的内容,并通过对物理知识的学习,提出解决问题的办法。
3.根据学校和学生的实际情况,开展多种方式的学习,注重培养学生的问题意识
《标准》把“过程与方法”作为课程目标之一,与“知识与技能”、“情感、态度与价值观”并列,强调学生在参与科学探究过程的体验和对科学研究方法的感受。所以物理教学不能只局限于教材知识内容本身,而应结合学校的物质条件和学生的兴趣、能力水平,开发多种多样的探究实践活动,在具体的实践活动中培养学生的问题意识,实践科学探究的基本过程,培养学生实事求是的科学态度,提高解决实际问题的能力。
如在第一章的实践活动“化冰比赛”后,学生可能会提出材料的保温性能或传热性能的问题;在“探究——熔化和凝固”的活动后,学生可能会发现实验结果的图线上很难看到明显的熔化过程;海波的过热不凝固等问题。对于学生提出的各种各样的问题,教师一方面要注意保护学生的这种问题意识,另一方面要根据学校和学生的实际情况,积极组织学生利用课余时间进行专题研究。在学生进行专题研究过程中,教师要自始至终积极参与到学生之中,在研究方案、资料查询、操作安全措施等方面给予学生以具体的指导。
如在学习了光的折射现象后,对于不同介质对光的折射情况是否相同、清晨看到日出时太阳在地平线以下还是在地平线以上等问题,学生常表现出较强的探究欲望。为此可以组织学生利用课余时间进行专题探究。
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