白天“天宫课堂”晚上“云端学堂”  二实云端物理实验课开讲

原创校事  2022/04/01 18:12

前不久,“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲,神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富相互配合,采取天地对话方式进行太空授课。随后,由深圳市教科院组织、深圳二实正高级教师黄正玉教科研专家工作室团队打造的“云端学堂”向深圳市高二全体师生呈现了《物理小实验 趣味真问题(力学篇)》,崔学鸿校长和4000余名师生一起在线观看。这次教学展示活动倡导从“坐着学”走向“做中学”,得到了深圳市物理教研员李春来和广大师生的一致好评。

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黄正玉带领的“芯叩此黄”团队的八位老师通过“彩虹圈的新玩法”“听话的绳子”“巧取瓶塞”“舟车劳顿”“投篮的奥秘”“滚铁环玩出新花样”“两根绳子的较量”“篮球和网球的弹弓效应”八个物理实验,围绕“力是改变物体运动的原因”这个大概念展开,通过物理小实验生动形象地还原了物理习题所描述的真实情景,达成培养学生物理核心素养的目的。

精巧设计让学生感受“云端做实验”

黄正玉通过“彩虹圈”实验,让学生能够清晰地看到整个运动过程,帮助学生更深入地理解牛顿第二定律的规律,形成正确的科学态度。

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杨小林以高考题为出发点,通过“听话的绳子”小实验把抽象的题目变得形象、具体,可感知可触摸,然后再拓展到其他类似情景,分析处理相关问题,从而培养同学们的探究精神,提高他们动手能力和实践能力。

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邓书用“巧取瓶塞”的实验让学生亲身感受到摩擦力的妙用,并且对静摩擦力和滑动摩擦力的认识更加深入,形成正确的物理观念,培养科学探究精神。同时实验也告诉大家,物理就在我们身边,在学习中遇到困难,可以利用身边的材料进行实验,帮助我们更好地学习物理知识,培养求实求真的科学态度。

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方杰的“舟车劳顿”实验设计充分考虑了学生关于速度分解的迷思概念,先让学生亲身体验“舟”的速度和“车”的速度的不同,以及谁大谁小,再展开关于为什么要速度分解以及如何分解的讨论。案例通过对经典关联速度问题的剖析,让学生理解绳长不变是解决问题的关键,并在学习过程培养学生解决生活实践情境问题的思维,最终达到培养学生形成改造世界的实践能力。

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在“投篮的奥秘”实验中,汤凯通过对篮球斜抛运动的分析,强化学生理解和运动与分运动的同时性,可以将抛体的曲线运动分解成两个方向的直线运动进行分析。在初始条件给定的情况下,即可计算得到篮球经过的轨迹。通过实验的设计与实践,提高学生利用理论知识解决实际问题的能力,最终完成投篮命中的过程。同时实验也很好地调动了学生的学习兴趣,增强了他们亲自动手实践的动力,达到了提升学生自驱力的目的。

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梁文平将“滚铁环”玩出新花样,通过小铁环的圆周运动,分别从运动学和力学的角度测量分析,得出小铁环的向心加速度与在误差范围内相等,从而验证了圆周运动中的牛顿第二定律,并提出了圆周运动中的动力学观点。通过实验带领学生体验物理观念的构建过程,促使学生建立知识层级结构,进而促进学生物理思维的发展。

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鲁小东通过“两个绳子的较量”,发现在相同的装置下,不同的作用会导致不同的绳子发生断裂。这一反直觉的物理现象让学生感到十分惊奇,并对背后的物理原理产生了浓厚的兴趣。在活动中,通过引导学生进行受力分析,自然地引入动量定理,然后再进行了一定的分析推理,最后得出结论。该实验通过在物理实验中巧妙融入所学原理,有利于提高学生分析问题解决问题的能力。

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陈泽林通过一道经典的碰撞问题作为导入,再利用篮球和网球进行模拟实验,来验证自己对碰撞过程的理解是否正确,促使学生最终形成正确的认知和模型构建,把抽象复杂的问题直观化、具象化,把难度较大的问题简单化。通过实验,学生能够更好地理解碰撞过程中的能量关系,理解篮球的弹弓效应,并能对航天中的弹弓效应进行思考,从而培养学生广阔缜密的物理思维。

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创新课堂形式让学生体会物理学魅力

为了这次云端实验课,老师们做了大量准备。考虑到呈现效果和学习效果,老师们经过商讨最终采用PPT加老师全身出镜的上课方式。最终通过师生共同实验,即使隔着屏幕,也让屏幕前的师生有满满的亲切感和参与感。此外,老师还选择了现场实验加学生参与的方式,以便充分体现物理学科性质,用实际行动让同学们体会物理学是一门以“观察和实验”为基础的学科。

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在实验器材的选择上,本次公开课基本本着瓶瓶罐罐做实验的原则,因陋就简,就地取材,所有实验器材均选自身边可取的装置——篮球、网球、铁环、彩虹圈、红酒瓶。这样做是为了尽量避免太多的“高大上”的仪器设备,让家里上网课的同学们也能有动手参与的冲动。“网课后,我就翻出家中玩具箱的彩虹圈来玩一下”,这是学生在评论区里的留言。

创新实验从创意到视频作品,还需要好多环节,老师们既当“导演”又当“演员”,既当摄影师,又当剪辑师。常常为了一个实验片段要进行反复修改,加班熬夜也是常事。公开课结束后,黄正玉说,公开课展示了工作室老师们忠于职守的敬业精神和强大的执行力,为学生们自觉培养科学态度、科学精神作出了榜样。

记者 魏秧子

学校提图

深学编辑吴淼鑫