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流體壓強與流速的關系范文1
(一)知識與技能
2.并會用之解釋生活中的相關問題。
(二)過程與方法
1.讓學生經歷知識被發現的過程,學會從簡單的物理現象中歸納出物理規律。
2.培養學生觀察、比較、分析、歸納等學習方法和科學的思維觀。
(三)情感態度與價值觀
1.增長學生學習物理的興趣,培養學生的創新精神。
2.讓學生體會科學技術的力量,關注科技的兩面性,加強安全教育。
【教學重難點】
教學重點:了解流體在穩定流動時,在流速大的地方壓強小,在流速小的地方壓強大。
教學難點:了解飛機機翼的形狀及飛機升力產生的原因。培養學生觀察實驗現象并學會利用,所學知識合理地解釋現象的能力。
【教學課時】
一課時
【教具準備】
多媒體、實物投影、乒乓球、漏斗、紙船、水盤、注射器、吸管、紅墨水、燒杯。
【教學策略】
這節課綜合采用合作探究、討論交流、比較歸納并輔以多媒體等多種教學方法,注重創設情境,倡導合作探究和自主學習,培養學生對物理的興趣,激發學生的求知欲望,提高課堂效率,充分體現了“教師主導,學生主體”的原則。
【教學方法】
把學生置身于大量的物理情景之中,引導他們學會發現問題,分析和解決問題,提高應用知識的能力。問題意識是學生探究、學習的原動力,學生學習的過程從某種意義上說,就是產生問題、認識問題和解決問題的過程
【教學設計】
(一)情景引入
1.創設情境,激發學習興趣
比一比,誰能吹?把一個乒乓球放在漏斗中,找兩名同學用力向上吹,看誰吹得高。大家發現無論用多大力也無法將乒乓球吹起來,你認為出現這種現象的原因可能是什么呢?你從中想到了什么問題?引導學生猜想:流體壓強與流速可能有關。
2.提出問題,提出猜想與假設
學生表演,引導學生思考:是什么力使硬幣向上“跳”起來?
提示:硬幣向上“飛”的過程中,誰與硬幣接觸了?吹氣造成了硬幣的上下表面的氣體發生了什么變化?猜想硬幣上下表面的壓強如何變化才能使得它飛起來?
3.分析實驗、探究規律
分析:在剛才的實驗中,硬幣向上“飛”的過程中,只有空氣跟它接觸,只能是空氣給了硬幣向上的力。空氣是怎么對硬幣產生向上的力的?
4.解釋因果關系
學生在前一階段實證的基礎上,根據邏輯關系和推理,找到問題的關鍵所在,對其中的因果關系形成自己的解釋。
硬幣沒跳起來之前什么狀態?受什么力?吹之后有什么變化?什么原因?
根據實驗定性分析,學生進行整理歸納,并陳述自己的解釋: 硬幣與桌面間總有一定的縫隙,這樣硬幣的下方和上方都有空氣,沒有吹氣時,硬幣上面的空氣對硬幣向下的壓強與下面的空氣產生的向上的壓強相等,這兩個壓強的作用效果互相抵消。當在硬幣上方沿著與桌面平行的方向吹氣時,硬幣上方氣體的流速大于下方氣體的流速,請學生思考并猜想:這時硬幣上、下方的空氣產生的壓強大小關系怎樣才能使硬幣跳起來?
5.歸納結論
教師協助歸納結論:用“流體在流速大的地方壓強小,在流速小的地方壓強大”解釋新課引入時所提到乒乓球為什么無論多用力也無法吹起來。
6.應用知識,深入課題
進行趣味實驗體會身邊有趣有用的物理,比比看誰的實驗做得好:
(1)將紙條一端貼近下嘴唇,用力向紙條上方吹氣。
(2)用手握住兩張紙,讓紙自由下垂,在兩張紙的中間向下吹起。
(3)用注射器向漂浮在水面的兩只小船間噴射水流。
(4)用一支飲料吸管向乒乓球中間吹氣。
(5)吹漏斗下的乒乓球不掉下來。
7.動手制作、創新應用
學生動手制作噴霧器、師生共同總結收獲與體會。
(二)課堂小結
與以往不同的是,采取了一種誘惑式的方式。因為到此為止,這節課的內容已基本完成,但學生的思維已經有所疲乏和倦怠,利用學生想了解香蕉球產生的欲望激勵他們必須達到老師的要求──回答“你這節課的收獲是什么”。通過對知識進行重現,讓學生明確本節所學的主要知識,給新知識的授課畫上一個圓滿的句號。
(三)鞏固練習
通過進一步習題的練習,達到鞏固知識,檢測學生掌握知識情況,及時進行反饋的目的。并要求學生在辨析中靈活運用學科知識解決問題,培養學生的辨析能力。讓學生感到物理無處不在,讓自然的神奇帶給學生無盡的探究欲望!
(四)家庭作業
【教學反思】
本節內容是在學習了液體壓強和氣體壓強知識的基礎上,了解液體壓強、氣體壓強與流速的關系,它是第一單元的結束,也是液體壓強和氣體壓強在實際生產生活中的應用。
流體壓強與流速的關系范文2
關鍵詞:流體壓強; 伯努利原理; 相對運動
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1006-3315(2012)02-026-001
一、初中教材中流體壓強引起的爭議
教師:大量事實和研究表明,流體的流速越大,壓強越小。利用這一原理可以解釋很多現象,比如最簡單的現象如圖1,向兩張紙中間吹起,兩張紙吸到一起。理由是兩張紙中間的空氣流速快,所以壓強小,紙的內外兩側壓強不一樣,紙受到的壓力就不一樣,所以兩張紙在力的作用下向中間靠攏。
學生:老師,我有不同意見,如果以中間向右流動的空氣為參照物,那么兩張紙外側的空氣就會向左運動,而且速度比兩張紙中間的速度快,根據剛才的結論,流體的流速越大,壓強越小,那么就應該得到兩張紙在力的作用下向外側運動。
教師:……
以上是筆者教學過程中一個片斷,這部分內容在八下(蘇科版)第88頁。教材中對于流體壓強與流速的關系只有一頁的篇幅介紹。根據教材中的內容確實無法回答這個問題。另外流速是矢量,而壓強是標量,所以遇到“相對運動”時會無言以對。由于中學教材往往考慮到學生的年齡特點、學習水平,所以把伯努利方程簡單化,但是這一句話卻無法回答學生的這個相對運動的設想。
二、伯努利方程推導
1.伯努利方程適用條件
伯努利方程表述的是理想流體作定常流動時,流體中壓強和流速的規律。
常見流體的動力粘性系數μ都很小,當流場中的速度變化率不大時,流體的剪切應力很小,與流體受到的重力等相比可以忽略不計。這種不可壓縮、沒有粘滯性的液體叫做理想流體。理想流體是為處理問題方便而人為引入的假想模型。真實流體都是有粘性的。理想流體中因沒有剪應力的作用,所以我們在討論伯努利方程的時候非常便利。
假如流場中曲線每點上的切線都和此點的流速方向重合,這樣作出的曲線叫流線。如果每一點的速度隨著時間變化而變化,則在不同瞬時拍出的照片將顯示不同的流線族,在某一瞬時所有流線的集合構成此瞬時的流譜。如果每點的速度與時間無關,則每一瞬時的流譜相同,這樣的運動叫做定常運動。如果運動是定常的,那么軌跡與流線重合。
2.利用微元法進行推導
我們就假設有如圖2一段橫截面積連續變化的水平流管,取管內的一小段水平流體微元A,其兩端的截面與流動方向是垂直的。流體微元的長度為l,加速度為a。我們可以想象在水平方向上有一個力場,此力場的加速度為a。顯然,我們可以認為在上述流體微元的左右兩端之間的壓強差應為:
Δp=ρadl=ρvdv
所以∫dp=∫ρvdv
式中P為某點流體壓強,單位:Pa;ρ為流體密度,單位:kg/m3;v為流體速度,單位:m/s;g為重力加速度,單位:m/s2.
從伯努利方程可知:當流體速度增大時,流體的壓強減小,反之,當流體速度減小時,流體的壓力增大。
三、以慣性系為參照物,研究兩張紙的受力情況
假設兩張紙中間B點的氣體的流速相對于地面是勻速不變的,以B點為參照物,那么在同一流線上遠處A點的空氣流速是勻速向右的,但是到達B點以后速度為零,這時作用在微元橫截面上的力與運動方向相反。因此同理,可以得到流體微元A的左右兩端之間的壓強差應為:
Δp=-ρadl=-ρvdv
所以∫dp=∫-ρvdv
這樣就得到PA>PB,在兩張紙的外側A、C、D保持相對靜止,所以各點壓強相等,所以兩張紙兩側受到的壓力仍然大于B點,兩張紙會向中間靠攏。
四、對初中教學的建議
初中物理屬于模糊物理,對于這一部分內容不可能在初中階段給學生講清楚,所以如果有學生有此類爭議的話,首先要給與肯定并表揚,對于大部分的學生而言,應該暫時回避,以免造成概念混淆。初中階段我們只研究以地面為參照物的情況,至于以流體為參照物,我們的學習過程中會繼續研究;對于少部分基礎較好的同學,應該抓住這個契機,激發他們的興趣,引導他們進一步的研究并給與幫助,后者是我們希望得到的物理教學的效果,能讓學生在學習中發現問題、主動地解決問題,對于接受能力較好的同學宜采用此類方法。
參考文獻:
[1]L?普朗特,K?奧斯瓦提奇,K?維格哈特.流體力學概論[M].郭永懷,陸士嘉,譯.北京:科學出版社,1981
[2]G?K?巴切勒.流體動力學引論[M].北京:科學出版社,1997
流體壓強與流速的關系范文3
關鍵詞: 初中物理 課堂教學 數學有效性
一、創設教學情境,提高學習興趣
初二學生剛剛接觸物理,對各種物理現象有著濃厚的興趣,正處于學習欲望較強烈、學習精力較旺盛的重要階段。教師應該抓住這個契機,努力創設良好的教學情境,激發學生學習物理的興趣。只有當學生對所學知識感興趣,才會主動地接近它、觀察它、思考它、研究它,學習就充滿了動力。
教學片段1
教師利用多媒體播放草原犬鼠的洞穴視頻,介紹聰明可愛的犬鼠建造了草原上最好的房子(可以實現自然通風)。為什么在沒有電力系統的情況下,住在洞穴里的犬鼠可以享受到空調般的待遇?學生通過觀看視頻,對犬鼠的洞穴充滿了好奇,學習興趣被大大激發。
為了探究犬鼠洞穴的通風之謎,教師又展示了自制的洞穴模型。借助電吹風機給模型吹風模擬洞穴在真實情境下的通風情況。
演示實驗:教師利用電吹風機對著模型上表面水平吹風。
教師:洞穴里面有氣流通過嗎?生:有。
教師:你親眼看到了嗎?生:沒有。
教師:怎么證明洞穴里面有氣流通過呢?生:往洞穴里面放東西。
教師:放什么東西比較好?學生:輕小的東西。
教師拿出事先準備好的泡沫小球(充當小老鼠)。把泡沫小球放到洞穴里,然后用吹風機對著模型上表面水平吹風,觀察到泡沫球運動起來,甚至被吹出洞穴,說明洞穴里面確實有氣流通過,而且氣流還挺大的。
學生通過觀察教師的演示實驗,在感嘆犬鼠聰明的同時,一種想要探究的欲望被激發了,為接下來的教學創造了良好的開端。
二、優化課堂提問,開拓學生思維
在探究流體壓強與流速關系的實驗過程中,老師在每組同學的桌面都準備了一些器材,讓同學們利用桌面上的器材設計實驗驗證自己的猜想。
如果一開始就直接放手讓學生通過選擇器材進行實驗,從而得出結論,表面上看是把課堂還給學生,讓學生成為學習的主人,實際上這樣做會造成課堂的混亂,大部分學生不明白實驗的目的,不知道從何下手,從而達不到教學的目的。在學生動手實驗之前,教師的有效引導就非常重要。如何進行有效引導?既能完成教學目的,又能還課堂于學生,從而強化課堂教學效果。教師引導學生實驗時,必須創設一系列富有啟發性的問題,讓學生跟著老師的問題,一步一步開啟探究之旅。
教學片段2
教師:首先我們到底要探究什么?也就是我們的實驗目的是什么?
學生:探究流體的壓強和流速的關系。
教師:我們要怎么樣探究?也就是實驗要怎么做?
這時候大部分學生還是不清楚器材要怎么選擇?實驗究竟要怎么做?教師繼續引導。
教師:采用你選定的器材,你準備改變哪部分流體的流速?你準備用什么方式改變流體的流速?
教師:如選擇兩張紙作為實驗的器材,讓兩張紙自然豎直下垂。思考這時候的流體是什么?
學生:是空氣。
教師:需要改變哪部分空氣的流速?是左邊的?右邊的?還是中間的?
學生:兩張紙中間空氣的流速。
教師:用什么方式改變空氣的流速?
學生:通過吹氣。
教師:壓強變大還是變小我們用眼睛是看不見的,那么什么樣的現象出現了就反映了壓強的變化?這樣的現象提示我們壓強是變大了還是變小了?
教師演示:往兩張自然下垂的紙張中間吹氣。
現象:兩紙張互相靠攏了。說明中間氣體的壓強變小了。
在教師設置的這一連串問題的啟發下,學生的思維逐步打開,實驗的目的愈發明確,實驗的方法愈發清晰,課堂教學的有效性得到了體現。另外,教師對舉例的實驗進行演示,充分照顧到一些基礎較差、動手能力較弱的學生,讓他們很清楚地明白實驗要怎么做,從而保證課堂教學效果。
三、加強學生實驗,培養科學素養
物理是一門以實驗為主的自然科學,實驗教學是物理課堂教學不可或缺的一部分。物理學的特點決定了只有讓學生積極參與實驗的探究過程,學生才能真正理解物理規律,才會感受到物理真實有用。讓學生通過實驗發現規律,遠勝于教師直接把規律告知學生。學生只有通過動手實驗,對現象的觀察才會更加認真,對知識的理解才會更加透徹,同時學生的動手操作能力得到鍛煉,課堂教學有效性大大提高。
在學生動手實驗環節,教師在每組同學的桌面上提供了不同的器材,以同桌兩人為一組共同完成實驗,讓學生在實驗操作中學會與人合作,同時讓學生感受到合作的重要性。因為每組同學桌上的器材有所不同,所以學生設計出來的實驗會有所不同,為接下來同學們對實驗進行交流創造了條件。
教學片段3
教師:接下來請幾組同學到講臺上匯報自己的實驗。匯報要點:1.實驗器材和步驟:介紹實驗中用到的器材,實驗中如何使流體的流速發生變化?使哪部分流體的流速發生了變化?2.實驗現象:介紹實驗中什么現象反映了壓強的變化?壓強如何變化?3.實驗結論。
同組兩個同學一起帶著器材到講臺上,其中一個同學再現實驗的過程,另一個同學按照教師提供的匯報要點,對自己設計的實驗進行匯報,與全班同學進行交流。
學生A組:用漏斗吹乒乓球。
學生B組:用吸管向兩只點燃的蠟燭中間吹氣。
學生C組:用吸管向兩只乒乓球的中間吹氣。
學生D組:用注射器向兩只瓶蓋的中間注射水流。
師生共同總結結論:流體在流速大的地方,壓強較?。辉诹魉傩〉牡胤?,壓強較大。
通過幾組同學的匯報,班上大部分同學對本節課的實驗都能夠有清晰的認識,對實驗的現象都能夠作出合理的解釋,教學效果大大強化。學生在實驗中不僅鍛煉了動手操作能力,還培養了團結協作能力和積極探索科學的思想品質。學生的科學素養也在這樣的教學中一點點地培養出來。
總之,提高課堂教學有效性是廣大教師不懈追求的目標,教師在平時教學中需要不斷思索,積極實踐,尋找出有效的策略讓物理課堂教學的有效性得以提高,進而提高教學質量。
參考文獻:
流體壓強與流速的關系范文4
實驗目的:了解伯努利原理,知道生活中與伯努利原理有關的現象.
實驗材料:一角硬幣一枚(初次實驗者最好選用鋁質較輕的那種),盤子一個,氣球一個,乒乓球一個,比乒乓球稍大的海洋球一個,礦泉水瓶一個,小而輕的立方體紙盒一個.吹風機一臺.
二、實驗步驟
1.在平整的桌面上放置盤子和硬幣.硬幣和盤子之間的距離大約15cm,如圖1.嘗試將硬幣吹人盤中.
2.打開吹風機.將乒乓球放在風口處,如圖2,松開手,觀察實驗現象.
3.打開吹風機,將乒乓球、海洋球、灌有少量水的氣球按照從小到大的順序依次放置在吹風口處,如圖3.觀察實驗現象.
4.打開吹風機,分別將裝有少量水的礦泉水瓶和小而輕的立方體紙盒放在吹風口處,觀察實驗現象,
三、觀察思考
通過實驗我們發現,從硬幣的上方沿水平方向猛吹一口氣,就能使硬幣“跳”入盤中,這是為什么呢?
打開吹風機,我們能觀察到,單個乒乓球可以穩穩地懸浮在吹風機的風口;乒乓球、海洋球和灌有少量水的氣球,可以按照從小到大的順序同時懸浮在半空中,像是用空氣柱串起的“小球葫蘆”.這個游戲我們叫它“懸空串球”,想一想,為什么要將體積較小的小球放在下面?
裝有少量水的小礦泉水瓶也能輕而易舉地懸浮在半空中,小而輕的立方體紙盒無論如何也不能懸浮在風柱上,這又怎么解釋呢?
四、拓展延伸
流體的流速越快,壓強越小:流速越慢,壓強越大,這就是流體壓強與流速的關系.該原理是瑞典物理學家伯努利發現的,又稱伯努利原理,
在“硬幣人盤”的實驗中.從硬幣的上方沿水平方向猛吹一口氣,此時,硬幣上方的空氣流動速度快,壓強較小,硬幣下方與桌面接觸,即使吹入空氣,空氣也很難流動.空氣運動速度慢,壓強較大,硬幣上方的壓強小,下方壓強大,形成的壓強差就像一只無形的手,將硬幣“托”入盤中,
流體壓強與流速的關系范文5
【關鍵詞】理想流體 伯努利方程 穩定流動
一、概述
伯努利方程是理想流體作穩定流動的動力學方程,意為流體在忽略粘性損失的流動中,流管中任意截面位置處的動壓和靜壓之和為一個常量。這個理論是由瑞士數學家D.(Bernoulli,Daniel)在1738年提出的,當時被稱為伯努利原理。后人又將重力場中歐拉方程在定常流動時沿流線的積分稱為伯努利積分,將重力場中無粘性流體定常絕熱流動的能量方程稱為伯努利定理。這些統稱為伯努利方程,是流體動力學基本方程之一。
對于重力場中的不可壓縮均質流體,伯努利方程為:
式中p、ρ、v分別為流管中任一截面處流體的壓強、密度以及流速;h為截面所處的高度;g重力加速度。
從能量的角度來理解伯努利方程,則上式等式左邊從左向右依次表示為單位體積流體的壓強能、動能和重力勢能,在沿流線運動過程中,總和保持不變,即總能量守恒。顯然,二、推導思路及注意的問題
(一)推導思路
從作功和能量的轉換關系出發,結合圖1,假設流體從左往右流(圖1所示為從下往上)對伯努利方程的推導思路總結如下:
1.首先,需要對研究對象(一段流體)進行受力分析,如果用功能原理來推導,則重力當成是內力不需考慮,但若用動能定理來推導的話,則需要考慮重力,它是屬于外力范疇的。很明顯,除了重力以外,流體還受到了來自周圍流體或管壁的壓力及前后流體的壓力作用。
2.接著在1的基礎上,再對各力的作功情況進行分析,即在所有的外力中,哪些力是作功的,哪些是不作功的,由于功是有正負之分的,所以在作了功的外力中,還要分清楚哪些力是作正功的,哪些是作負功的。在圖1中,重力作負功,周圍或管壁所施的壓力垂直于流管的側面,因此是不作功的;來自后面流體的壓力起到推動流體往前流動的作用,因此作正功,而前面流體起到阻礙流動的作用,因此其施加的壓力在流動的過程中是作負功的。
3.接著在完成步驟2后,把每個外力作功的結果用數學表達式表示出來,即可得出“凈功Δw”,注意它是所有外力所作功的“代數和”。
4.根據功能原理或動能定理寫出最后的結果。
(二)需注意的一些問題
1.我們在理想流體流動的空間中取出一段流管,為什么假設流體是從下往上流而不是從上往下流的呢?因為如果取成從上往下流的話,很明顯,由于流體是理想流體,在流動的過程中,流體之間是不存在摩擦力的,這樣勢必會存在一個往下的加速度,從而使得流體加速流動,也就是說,這樣的結果是為:不能保證在同一個位置不同的流體粒子前后不同時刻經過該位置時,保持流速是不變的。換句話說,這樣的流動并不是穩定流動。
2.運用動能定理的時候要注意,Δw=Ek2-Ek1,其中(Ek2-Ek1)表示的是該段流體末初兩狀態的動能差,圖中所示的v2和v1分別表示的是y和x這兩個位置處的截面處的平均流速,它們不能代表整段研究流體的總的末初兩態的平均流速,所以不能直接利用動能的定義式 來表示該段流體所具有的初末兩態的動能。但是(Ek2-Ek1)最終寫成與 是相等時,而這里的m則表示的不是整段流體的質量,而僅表示為xx′或yy′段流體的質量,這兩段流體的質量和體積都是相等的。
3.圖中所示的h1和h2表示的是x和y兩個位置截面所處的高度,它們并不能代表所研究的這段流體的初態和末態的重心高度。所以寫重力作功表達式的時候得注意,不能直接利用重力勢能的定義式mgh來表示初末態的重力勢能。但重力所做的功的最終結果表示為(mgh1-mgh2),這里的m與上2中的意思相同。
三、結束語
伯努利方程在流體動力學中非常重要,雖然它的對象是針對理想流體的,是理想流體就需滿足兩個絕對化的條件:①絕對不可壓縮;②完全沒有粘性。而對于實際的流體而言,并不完全滿足以上兩個條件,但是在壓縮性和粘性都很小的情況下,實際的液體或氣體可近似看成是理想流體,當它們作穩定流動時,伯努利方程同樣是可以用來描述其運動規律。文章針對伯努利方程的推導思路進行了分析總結,并從細節方面對需注意的地方進行了探討。
參考文獻
[1]徐愛英.伯努利方程的推導.科技信息
[2]陳燕黎.伯努利方程的原理及運用淺析.漯河職業技術學院學報
流體壓強與流速的關系范文6
關鍵詞:中學物理;新課;引入法
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1003-6148(2013)1(s)-0019-3
俗話說“良好的開端是成功的一半”,中學物理課堂教學也是如此。
好的“新課引入”,會讓新知識、新方法的學習在“悄無聲息”中進行;好的“新課引入”,會巧設懸念,激發學生的好奇心,讓教學充滿著“魔力”;好的“新課引入”,會制造輕松、和諧、愉悅的課堂氣氛,激發學生的思維活力和創造力;好的“新課引入”,會在制造認知沖突中。激發學生“求結果”、“探究竟”的欲望。
總之,好的“新課引入”不僅能增長見識,激活思維,更重要的是能激發學生探究的欲望,保持對物理學習的興趣,提高對物理學價值的認識。
筆者總結出了中學物理新課課堂教學引入的幾種方法,供同行參考。
1、以新舊知識的內在聯系引入
案例在“流體壓強與流速關系”的引入教學中,教師首先出示并介紹實驗器材:如圖1,A、B、C是三個豎直管,與其相連的容器底部粗細不同,M、N是兩閥門且關閉,其中M接水龍頭。接著,師問:這是什么?它有什么特點?生答(預設):是連通器。連通器中的水不流動時,各容器中的水面相平。然后教師打開閥門M,向容器中注水演示連通器原理。師追問:如果同時打開閥門M、N,讓連通器中的水流動起來,各容器中的水面還相平嗎?學生討論、猜想。接著教師同時打開閥門M、N,讓學生觀察,驗證自己的猜想是否正確。在此基礎上引出流體的概念,并引導學生分析現象得出:流速越大的位置壓強越小、流速越小的位置壓強越大。新課的學習已在“潤物細無聲”之中展開了。
該引入方法實施策略及要點:一是要研究、挖掘新舊知識的內在聯系,設計合適的載體;二是在復習的基礎上要通過設計恰當的問題,從復習環節“悄悄地”、“不知不覺地”引入到新課的學習中來,讓新舊知識真正做到“無縫對接”、課堂教學自然而流暢。
2、以解決問題的形式引入
案例1 在“浮力”一節教學中。教師首先提出問題:利用桌上的器材(水、筷子、電吹風),如何將空量筒底(量筒不能倒置、摔碎)的乒乓球輕松地取出來呢?
以中學生的生活經驗,多數學生會利用“水能將乒乓球浮起來”的道理輕松地將乒乓球取出來。教師便“順勢”引入浮力的教學。
該引入方法的實施策略及要點:充分考慮學生的生活經驗、認知基礎、學生的年齡特征設計好要學生解決的問題是這種方法引入教學的關鍵。其中要解決的問題,雖然涉及到的知識學生可能不知道,但是學生在生活中都在不自覺地運用這些知識,這是用解決問題的形式引入新課的前提。
案例2 在“流體壓強與流速關系”的教學中,教師首先出示問題:盒子里有漏斗和足夠多的乒乓球,請兩位同學想辦法利用所提供的器材把乒乓球從一個地方運送到另一個地方,比比看誰運送的多。
很顯然,教師在設計要解決的問題時,沒有考慮到學生缺乏不自覺運用“流體壓強與流速關系”解決這個問題的生活經驗,因而,學生不可能提出老師所要的、能引入新課的解決問題的方法。這樣的新課引入就難以收到預期的效果。
3、以實驗設疑的形式引入
案例 在“閉合電路的歐姆定律”的教學中,教師這樣引入新課:出示兩電池組(電動勢相同、內阻不同),并讓學生測量其電動勢相同。然后將兩電池組分別接入有相同燈泡的完全相同的兩電路中,合上開關前,教師提出問題:“燈泡一樣亮嗎?”讓學生猜想。多數學生會答:燈泡一樣亮(符合學生的直覺判斷)。然后教師合上開關,讓學生觀察燈泡亮度。生(驚訝):哎,怎么不一樣亮呢!?師:是呀,電動勢相同的電源給完全相同的電路供電,燈泡亮度為什么不一樣呢?今天我們就一起來研究這個問題。該實驗通過給學生制造認知沖突有效地激發了學生的學習興趣和探究欲望。
該引入方法實施策略及要點:關鍵是要通過巧設實驗給學生制造認知沖突,從而激發探究欲望。為此,一要充分了解學生,了解學生的認知基礎和生活經驗,并確認學生一定會作出與實驗結果相反的判斷;二是要設計好實驗,設計的實驗要隱含本節課的革點知識,并且實驗結果與學生的直覺判斷相反。
4、以魔術表演的形式引入
案例在“大氣壓強”一節的教學中,教師出示一茶壺。并說“今天老師給大家表演一個魔術——‘聽話的茶壺’,你們相信它能聽話嗎?”學生作好奇狀。魔術表演開始,教師傾斜茶壺,什么都沒倒出來;接著教師說“紅茶”時,再次傾斜茶壺,紅茶水倒出來了;教師再說“綠茶”時,第三次傾斜茶壺,綠茶水倒出來了……接著教師問“想知道茶壺為什么這么聽話嗎?好,今天我們就一起來揭開這個謎底”。教師板書課題“大氣壓強”。
學生感到很興奮、好奇、疑惑不解。在道具“聽話的茶壺”中,實際上有兩個容器,分別盛著紅茶和綠茶,在茶壺蓋上有兩個孔,第一次,用手堵住兩個小孔,自然沒有茶水流出來,第二次只堵住了盛綠茶的容器蓋上的小孔,在大氣壓的作用下,紅茶水便流出來了,第三次只堵住盛紅茶水的容器蓋上的小孔,綠茶水便流了出來。
該引入方法實施策略及要點:關鍵是要通過設計的魔術制造懸念,激發學生的好奇心,從而引入新課。為此,要注意三點:一是魔術中的現象是用本節重點知識能夠解釋的;二是學生對魔術中究竟包含什么知識并不知道,因而一下子難以找到解釋魔術的依據而留下懸念;三是魔術表演要具有極強的隱蔽性和可操控性。