《擺的故事和啟示》教學(xué)案例教學(xué)目標(biāo)知識與技能了解擺的故事，了解擺在生活實際中的簡單應(yīng)用；知道周期的概念，理解擺的等時性原理及應(yīng)用；能利用控制變量法進(jìn)行“擺的等時性”實驗。過程與方法通過觀察、討論了解擺的故事，感悟擺的故事帶來的啟示；通過猜想、實驗和討論、歸納，了解科學(xué)探索的基本過程。情感態(tài)度與價值觀逐步養(yǎng)成團(tuán)結(jié)協(xié)作、快樂合作的團(tuán)隊精神；逐步形成科學(xué)的思維方法和實事求是的科學(xué)態(tài)度。教學(xué)重點和難點教學(xué)重點：擺的等時性原理。教學(xué)難點：對擺動規(guī)律的觀察和影響因素的猜測。教學(xué)設(shè)計思路和教學(xué)流程思路本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計力求體現(xiàn)“以學(xué)生發(fā)展為本”和“課程要為學(xué)生提供一種學(xué)習(xí)的經(jīng)歷和經(jīng)驗”的教學(xué)理念。所以本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計以有效組織學(xué)生的活動為中心展開，突出學(xué)生的參與和教師的引領(lǐng)，力求體現(xiàn)“教師調(diào)控下的學(xué)生探究”。流程學(xué)習(xí)資源和器材準(zhǔn)備學(xué)習(xí)資源：網(wǎng)上查閱伽利略的介紹，一些科學(xué)發(fā)現(xiàn)的故事，了解鐘表的發(fā)展。器材準(zhǔn)備：秒表、鐵架臺、由質(zhì)量不同的兩個鋼球構(gòu)成的擺。五、案例實錄教學(xué)過程點評教師：同學(xué)們，在學(xué)習(xí)本課內(nèi)容前，請大家一起來看一個發(fā)生在400多年前的故事。媒體演示：伽利略與擺的故事。教師：（旁白）事情發(fā)生在400多年前的意大利比薩市，年輕的伽利略當(dāng)時正在比薩大學(xué)學(xué)習(xí)。有一天，伽利略在教堂內(nèi)做彌撒，教堂穹頂上掛著的吊燈不停地來回擺動，這本是司空見慣的現(xiàn)象，卻引起了伽利略的注意，并引發(fā)了他的大膽猜測和認(rèn)真研究，最終發(fā)現(xiàn)了一條很重要的物理規(guī)律。教師：吊燈的擺動我們可以用一個實驗來模擬。演示：擺球的擺動（模擬吊燈的擺動）教師：同學(xué)們通過觀察、能否發(fā)現(xiàn)擺球在擺動時有什么規(guī)律？同一小組的同學(xué)可以相互討論一下。學(xué)生：分組討論，交流猜測的結(jié)果。學(xué)生：擺球擺動的左右距離相等（擺幅）擺球走的是一條圓弧線擺動是一個不斷重復(fù)性的運(yùn)動擺動的幅度會越來越小隨著擺動幅度的不斷減小，擺動越來越慢在擺動幅度減小時，擺動不會變慢教師：剛才有同學(xué)提到擺動的快慢，也就是要比較擺從擺動幅度最大的一點經(jīng)過擺動后又回到該點所用的時間（邊講邊演示）。物理學(xué)中把擺完成這樣一次全擺動的時間稱為周期。板書：周期：擺完成一次全擺動的時間。教師：重復(fù)性的運(yùn)動都存在一個運(yùn)動周期，請列舉所見到的有周期性的運(yùn)動實例。學(xué)生：地球的公轉(zhuǎn)、自轉(zhuǎn)，月球的公轉(zhuǎn)，秒針、分針、時針的運(yùn)動。投影：（常見的周期）地球公轉(zhuǎn)的周期：一年地球自轉(zhuǎn)的周期：一天月球公轉(zhuǎn)的周期：農(nóng)歷一個月秒針轉(zhuǎn)動的周期：60秒分針轉(zhuǎn)動的周期：60分時針轉(zhuǎn)動的周期：12小時教師：擺在擺動時，擺動周期越大，說明擺動越快還是越慢？學(xué)生：擺動周期越大，說明擺動越慢。教師：很多同學(xué)已經(jīng)提出自己的猜想，那么怎樣才能有效地證明自己的觀點，從而說服別人呢？學(xué)生：做實驗。教師：我們今天對擺的觀察和猜測與伽利略當(dāng)年所經(jīng)歷的情況非常相似，伽利略當(dāng)時也進(jìn)行了大量的實驗來檢驗自己的猜測。下面請同學(xué)們自己也來做一下擺的實驗，用秒表測一下擺的周期，即擺完成一次全擺動所用的時間。學(xué)生分組實驗：分別測量不同擺動幅度下的擺動周期。學(xué)生提出問題：用秒表根本無法準(zhǔn)確記錄擺動的周期。教師組織學(xué)生討論：伽利略當(dāng)年的計時工具比我們現(xiàn)在要落后很多，但是他卻成功完成了測量任務(wù)。這說明我們只要開動腦筋是可以解決這一問題的。學(xué)生分組討論：（一般情況下，學(xué)生可以通過討論得到正確方案，如果學(xué)生討論后仍然找不到正確的解決方法，可以提示學(xué)生類比“怎樣用天平測量一枚釘書針的質(zhì)量”一類的問題。）學(xué)生匯報討論結(jié)果：可以測連續(xù)擺動10次的總時間再除以10。教師：非常好，同學(xué)們想到了一種“以多測少”，或者說“以大測小”的方法。伽利略當(dāng)年就是采用了這樣的一種科學(xué)方法，在他生活的年代還沒有鐘表，他是用自己的脈搏作為計時工具來完成實驗的，伽利略這種探究的方法和精神值得我們學(xué)習(xí)。教師：現(xiàn)在實驗的方案已經(jīng)找到了，請同學(xué)們參照活動卡上的要求完成實驗探究，并將實驗數(shù)據(jù)記錄在表格內(nèi)。學(xué)生分組實驗：兩個同學(xué)一組分工合作完成實驗，同時教師巡視，針對具體問題個別指導(dǎo)。學(xué)生以小組為單位匯報實驗結(jié)果：（例）擺長：25厘米實驗序號擺動幅度（厘米）連續(xù)擺動10次的時間（秒）周期（秒）131012610139101得出結(jié)論：擺動的周期與擺動的幅度無關(guān)。教師（總結(jié)板書）：擺的等時性原理：同一個擺，不論擺動的幅度大些還是小些，完成一次擺動的時間是相同的。教師：結(jié)果出來了，有的同學(xué)猜對了，有的同學(xué)猜錯了，是不是猜對了的同學(xué)比較優(yōu)秀，而猜錯了的同學(xué)就不夠優(yōu)秀呢？事實上，在科學(xué)的發(fā)展歷程中，許多猜錯了的人同樣的重要、同樣的偉大。因為科學(xué)的發(fā)展是曲折的，許多成果的取得是建立在成千上萬次的猜錯和失敗的基礎(chǔ)上的，然而沒有這千萬次的失敗就不可能有最后的成功。像愛迪生和電燈的故事就是最好的證明，所以同學(xué)們在遇到問題時要敢于猜測和質(zhì)疑，不要怕猜錯。教師：伽利略當(dāng)年就像我們今天一樣對他的猜測和疑問進(jìn)行了多次的實驗研究，并最終得到了這個結(jié)論。教師：我們今天親身體會了伽利略當(dāng)年所經(jīng)歷的故事，從中我們能得到些什么啟示呢？學(xué)生討論：對身邊的事物所產(chǎn)生的現(xiàn)象要善于觀察。要開動腦筋，對觀察到的現(xiàn)象要認(rèn)真思考。要敢于猜測和提出問題。要學(xué)會用實驗來說明問題，事實勝于雄辯。同學(xué)們之間要相互幫助，團(tuán)結(jié)協(xié)作，一起完成實驗。要有實事求是、不怕困難的科學(xué)精神。教師：大家說的都很好，我們?nèi)祟愐J(rèn)識周圍的事物，發(fā)現(xiàn)它們的變化規(guī)律離不開認(rèn)真的觀察，科學(xué)的探究，而要進(jìn)行科學(xué)探究又需要我們對觀察到的現(xiàn)象去進(jìn)行大膽地提出疑問和假設(shè)，并通過實驗尋找其中的規(guī)律。這也是一種創(chuàng)新精神。教師（歸納并板書）：啟示：科學(xué)發(fā)現(xiàn)源于觀察；科學(xué)探究必須要提出疑問和假設(shè)。教師：正是由于我們的前輩們不斷的進(jìn)行科學(xué)探究，不斷的創(chuàng)新，才有了我們今天生活中如此多的便利?！皵[的等時性原理”直接導(dǎo)致了擺鐘的問世，大大提高了當(dāng)時的計時技術(shù)。歷史濃縮：擺鐘的產(chǎn)生和發(fā)展（課件演示）教師：歷史上有很多科學(xué)發(fā)現(xiàn)都印證了上述這兩個啟示，請同學(xué)們把你們知道的故事或課前查到的有關(guān)故事為大家做一次簡述，并進(jìn)行簡要評價。學(xué)生：講述故事并進(jìn)行點評。（牛頓和萬有引力、瓦特和蒸氣機(jī)、魯班和鋸子、伽利略與溫度計等等）教師：同學(xué)們簡述的故事都很精彩，這些故事都告訴我們科學(xué)發(fā)展來源于對生活的觀察，源于大膽地提出疑問和假設(shè)，最后通過實踐得出真知。教師：同學(xué)們能不能對本節(jié)課的學(xué)習(xí)做一下小結(jié)？學(xué)生（小結(jié)）：本節(jié)課我們學(xué)到了一個規(guī)律：擺的等時性，并了解了它的一個主要應(yīng)用——擺鐘，同時又得到了兩個啟示。我們通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)知道了應(yīng)當(dāng)在今后的學(xué)習(xí)和生活中作一個有心人。教師（作業(yè)布置）：既然擺動周期與擺動幅度的大小無關(guān)，那么擺動周期到底與什么因素有關(guān)呢？請同學(xué)們下課后認(rèn)真思考，大膽提出猜測，同時試著設(shè)計實驗驗證。運(yùn)用多媒體技術(shù)手段來創(chuàng)設(shè)故事情景，能引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)新知識的興趣，給這節(jié)課定下基調(diào)，讓學(xué)生在輕松活躍的氛圍中學(xué)習(xí)。用演示實驗與故事情景聯(lián)系起來，使學(xué)生由情入景，由景生情，更形象、更直觀，也為學(xué)生的積極思維打下了基礎(chǔ)。對學(xué)生猜測中涉及到的一些有關(guān)物理量作一定的說明是十分必要的，也為后面的教學(xué)做好鋪墊，同時對周期的定義不如高中嚴(yán)密，卻更適合初中生。以學(xué)生現(xiàn)有知識作鋪墊，聯(lián)系學(xué)生的生活實際，以降低教學(xué)難度，有利于學(xué)生的進(jìn)一步學(xué)習(xí)思維的沖突，激發(fā)學(xué)生思考。科學(xué)實驗方法的運(yùn)用，不是教師直接對學(xué)生提出和要求的，而是學(xué)生自己在實踐中遇到問題，在嘗試和解決中得出的。適時適地地滲透了科學(xué)態(tài)度和創(chuàng)新精神教育。分組實驗有利于學(xué)生經(jīng)歷實踐探究的過程，體驗科學(xué)的方法。鼓勵學(xué)生對實驗的結(jié)果進(jìn)行表述，能夠加強(qiáng)學(xué)生彼此交流，共享學(xué)習(xí)成果，體現(xiàn)科學(xué)學(xué)習(xí)態(tài)度。鼓勵猜錯的同學(xué)，不僅增強(qiáng)他們的自信，同時也有助于每一位同學(xué)科學(xué)價值觀和態(tài)度觀的形成。對課堂學(xué)習(xí)的過程進(jìn)行回顧和反思是十分必要的。對故事和探究過程的回顧可以讓學(xué)生再次濃縮科學(xué)探究的過程，了解物理學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，增強(qiáng)對科學(xué)探究的自信和對科學(xué)實驗價值的認(rèn)識。有利于學(xué)生認(rèn)識科學(xué)的力量和科學(xué)的真實存在。引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生活、關(guān)注社會。體現(xiàn)了STS教育在物理教育中的滲透。六、教學(xué)設(shè)計說明1．教材分析本節(jié)課是初二物理第一單元“讓我們啟航”中的一節(jié)內(nèi)容，是初中物理教材中安排的第一個實驗探究活動，并且第一次用到了“控制變量法”這一科學(xué)方法。對學(xué)生認(rèn)識物理學(xué)的發(fā)展、理解物理學(xué)的真諦有一定的指引作用。2．任務(wù)分析本節(jié)課是學(xué)生有目的地去體驗和感悟物理探究過程的典型課程，從教材的編寫到活動卡的安排，都很好地體現(xiàn)了這一點，所以能不能體現(xiàn)學(xué)生充分、有效地探究活動是本節(jié)課成敗的關(guān)鍵。3．學(xué)情分析上海市國和中學(xué)是一所普通公辦初級中學(xué)，我所執(zhí)教的班級為初二年級的普通班，學(xué)生剛剛開始系統(tǒng)學(xué)習(xí)物理知識，對物理學(xué)的學(xué)習(xí)還沒有經(jīng)驗，也沒有成熟的學(xué)習(xí)方法。所以本節(jié)課一個主要的教學(xué)任務(wù)是讓學(xué)生通過充分體驗探究的過程，從而積累學(xué)習(xí)的經(jīng)歷、逐步感悟?qū)W習(xí)的方法；另一方面通過讓學(xué)生參與小組的討論和實踐，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法，讓學(xué)生在合作中體驗快樂和成功。4．目標(biāo)制定通過以上對教材和學(xué)情的分析，我制定了相對較低的知識目標(biāo)，而把主要力量用在了學(xué)生的探究過程與方法上，而情感態(tài)度和價值感的培養(yǎng)是一個潛移默化的過程，所以我在過程的組織形式上采用了小組合作和實踐討論的形式，為這一目標(biāo)的實現(xiàn)創(chuàng)造良好的氛圍。5．過程的實施本節(jié)課的重點放在了探究過程上，這與課改精神是相符的，學(xué)生只要達(dá)到了充分、有效的體驗就獲得了成功。所以在本節(jié)課的教學(xué)中，我更關(guān)注學(xué)生對科學(xué)方法的應(yīng)用和探究的有序性，而并不要求學(xué)生一定要得出非常嚴(yán)密的結(jié)論，這樣讓學(xué)生在輕松、愉快的氛圍里去充分體驗和感悟物理學(xué)習(xí)的真諦。而學(xué)生在第一次體驗科學(xué)探究時，最難突破的是觀察和猜測，所以本節(jié)課的難點放在了學(xué)生的觀察和猜測上，在實際操作中，我鼓勵學(xué)生進(jìn)行大膽地猜測和置疑，并對學(xué)生的猜測給予充分的肯定和鼓勵，這有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，也充分體現(xiàn)了課改的精神。七、教學(xué)反思我對這節(jié)課的教學(xué)經(jīng)歷了好幾個認(rèn)識階段，在不斷的思考和改進(jìn)中逐步領(lǐng)會了二期課改的一些理念。記得第一遍閱讀教材時，我認(rèn)為這節(jié)課的內(nèi)容是將高中的內(nèi)容的簡單下放。然后我按照高中的教學(xué)思路設(shè)計了教學(xué)的各個環(huán)節(jié)，然而一節(jié)課上下來，我發(fā)現(xiàn)自己整整一節(jié)課不停地在講。我費(fèi)力地講，學(xué)生吃力地聽，而且學(xué)生的表情越來越嚴(yán)肅。我意識到我的這種教學(xué)設(shè)計嚴(yán)重背離了二期課改的理念。然后，我又仔細(xì)研究了一遍教材，這一次我把教學(xué)的重點放在了“控制變量法”這一科學(xué)方法上，并輔助了許多實驗的實例，希望學(xué)生能掌握這種方法。然而，這一節(jié)課上下來的效果比上一節(jié)還糟糕，學(xué)生不僅學(xué)得吃力，而且好多同學(xué)不能很好地理解這一方法。這一次讓我反思了很多：編者把這一節(jié)課安排在教材的開頭，決不是為了讓學(xué)生一口吃成一個胖子，一定另有用意。我再