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特级教师之特,特在理论研究深、课堂立意远、教学设计巧,是风格独特的教学名师;特在思想新、学养好、水平高,是特别优秀的教育专家。特级教师的示范作用,课堂教学的引领价值,需要在实践和研究中不断总结与提炼,更需要媒体的呈现,现场的解读。周刊从本期开始,每月推出“特级好课堂”案例,并围绕课例进行多方位解读;不定期推出“特级好课巡讲”,邀请特级教师走进区域和学校,现场进行课堂示范和理论指导。

玩实验 学物理

发布时间:2018-03-14 作者:执教内容:《声现象》复习课 执教教师:南京师范大学附属中学树人学校 汤金波 来源:中国教师报

特级档案

特级简介:汤金波,江苏省中学物理特级教师,南京师范大学附属中学树人学校原教科室副主任,曾出版专著《义务教育物理课程标准剖析与案例》《汤老师创新物理实验室》。

好课主张:学生自主创新实验。随时抄起身边随手可取的“家伙”,舞出新意的课堂是他的座右铭;复习课尽量不出现裸题是他的特色;打通学好物理的“任督二脉”是他的目标,动手、思考、感悟和创新是他的教育理念。

师:讲台上有两个完全相同的皮球,一个装有水,一个装有空气,我请一位同学上讲台与老师做一个游戏。

(玩实验,学物理,执教者用意很明确,把本章的知识要点融入实验中。)

学生A走上讲台。

师:游戏的规则是:分别将两个球放在讲台的同一位置,生A先用手指堵住左耳朵,再将右耳贴在球的最上方,老师的中指用相同的力度敲击桌面,请你根据听到的声音强弱判断哪个球中装有水,并说明理由。

实验后,生A迅速正确判断哪个球装了水。

生A:因为声音的传播效果与声音传播的介质有关,声音在水中传声速度比空气大,所以听到声音响度大的球一定装有水。

老师打出学生的实验报告后,要求学生们在各小组讨论后回答:这个实验还包含哪些物理知识?

声音传播实验

提出问题:

声音的传播效果与什么因素有关?

猜想与假设:

声音的传播效果与声音传播的介质有关。

实验器材:

两个皮球,一个针筒,一个气筒,适量的水。

实验过程:

1. 一个皮球(蓝花),用气筒打满气。

2. 另一个皮球(绿花),用针筒灌满水。

3. 将两个皮球放在桌面上,先把一只耳朵贴在打满气的皮球上,用手堵住另一只耳朵,同时用另一只手敲击桌面,听其发出的声音;在灌满水的皮球上重复以上实验。

实验现象:

耳朵贴在打满气的皮球上听到的声音很小,很模糊;耳朵贴在灌满水的皮球上听到的声音较大,较清晰。

分析与结论:

1. 声音的传播效果与声音传播的介质有关。

2. 水的传声效果比空气好。

生B:声音是由物体振动产生的。

生C:声音可以通过固体、液体和气体传播。

……

师:实验中用手二次敲击桌面,显然力度必须控制相等,怎样控制呢?

(这个实验比教材中把声音源放在水中效果要好,且取材方便,实验中两次用手敲击桌面的力度要相等,人不是机器,怎样才能做到呢?对于教师提出的这样一个有难度的问题,曾经一位男同学很机智地作了回答:可以利用同物体的重力势能相等来敲击桌面。有不少同学设计出基于控制变量法的铁架台发声器。这些答案非常出彩,成为课堂中的一大亮点。如果学生想不到改进方案,教师可以用从学生笔袋中拿铅笔这个动作进行暗示。)

学生小组讨论,教师拿出预先设计的一个实验装置:铁架台放在讲台上,铁架台预先固定短管,让一支铅笔从管中穿过落到桌面,这样可以认为每次铅笔发出的声音相同。

师:请再思考一个问题,实验时铅笔下落高度相同的情况下,一定要让笔落到桌面同一点吗?

生D:不需要,只要保持落到桌面的点与皮球球心距离相同。

(这个问题有一定难度,思维定式往往让学生错误地认为,只有笔落到桌面同一点才能保证实验成功。)

……

看实验视频,听小刘同学讲她“弹钢琴的实验”。

第一组弦的长短一样,但从左到右是由粗变细的;第二组弦的粗细相同,但从左到右是由长变短的。

当榔锤敲击较粗的琴弦时,我们听到音调较低,而当榔锤敲击较细的琴弦时,音调较高。于是可以得出结论:较粗的琴弦由于振动慢音调较低,较细的琴弦由于振动快音调较高。

再看第二组,榔锤敲击较长琴弦时,音调较低;敲击较短琴弦时,音调较高。于是,可以得出结论:较长琴弦由于振动慢音调较低,较短琴弦由于振动快音调较高。

(“抄”钢琴进复习课堂,这里营造了快乐的学习气氛。)

师:如果刚才我们把眼睛闭起来听,你能不能根据小刘同学的实验判断出她用什么乐器发出声音呢?

生A:能!

师:请问你判断的依据是什么?

生B:根据不同的乐器发出声音的音色不同。

师:我们知道影响琴弦发声的音调与哪些因素有关?

生C:与琴弦粗细和长短有关。

师:只有这两个因素吗?

生D:还与琴弦的松紧程度有关。

师:因为小刘同学在实验过程中交待了一句话:“在琴弦松紧程度相同时”,说明她在实验前研究了这个因素。

(学生观看视频时,教师用肢体语言提醒学生注意听。这里通过细节提醒学生,不能忽视实验中的每个细微环节。在应用学生创新实验时,还不忘学生学习习惯的培养,值得肯定。)

师:还有没有其他影响琴弦发声音调的因素?

生E:还有琴弦材料。

师:很好!根据上面的分析,显然小刘同学总结时语言欠准确,请用科学的语言总结出实验结论。

学生愣住了!

(教师在学生愣住的情况下,指出学生平常实验时常常存在类似问题,对实验结论的准确性表达关注不够。)

生F:能不能再看一遍。

师:大家想一想,我们在写实验结论时需要注意前提条件,而许多同学在答题时往往会漏掉这个条件。

生G:我选择第一组实验来研究,当琴弦的松紧、材料、长短相同时,琴弦越粗,发出声音的音调越低。

师:非常棒!

(展示钢琴内部结构,结合学生的旁白,让学生知道影响弦乐器发声音调的因素,这个实验本身很有创意,再通过学生找旁白学生的错误,直击初中生的思维软肋,培养了学生的动手能力、创新能力、思辨能力和语言表达能力。)

师:在我们的生活中,有没有类似琴弦一样的东西发声呢?

生G:风铃。

师:非常好!再比如学校楼梯一角的图片,大家发现了什么?

生H:我们看到栏杆的长短不同。

师:很好!感兴趣的同学课后可以去敲一敲、听一听声音是不是与我们理论分析出来的一致。

(这样的建议从教师口里说出来,学生一定很快乐。在分析琴弦发声实验后,教师又引导学生从身边发现与琴弦发声原理一样的事例,不仅教会学生如何跳出课本认识创新实验,而且把动手实验延伸到身边常见物品中。)

师:大家在看视频时,除了看到琴弦被击打发声,还看到了什么?

生I:我们看到踩下了消音踏板,可能是怕影响到邻居。

师:有同学知道踩下消音踏板后是如何减小对邻居影响的?

生J:在击弦机上有一长条毛毡帘挡在击弦榔锤和琴弦之间,使击弦榔锤不能直接敲打琴弦,而大大减弱音量,起到弱音的效果。

师:这是用什么方法减弱噪声?

生K:在声源处减弱噪声。

师:除了这种方法我们还有什么方法减小自己练琴时对邻居的影响?

生L:可以在练琴时关好门窗,装修时选好隔音材料,在传播过程中减弱噪声……

师:大家知道得很多,讲得也比较专业,这也提醒我们以后研究问题时要多维度思考。

(教师由一个问题引导学生联想相关知识,能够让知识技能在学生身上生成,甚至使学生从一个认知层次上升到更高层次。教育的最高境界是育人,智慧教师是会教育的教师。教师不仅要教给学生知识,更重要的是要培养学生成为具有优良的道德品质、学习品质等各种优秀素养的人。课堂上,教师追问钢琴为什么要设计消音踏板,让课堂境界得以升华。)

……

(当下课铃声响起后,教师与善于回答问题的学生一起合影留念,在合影过程中,教师还会用赞赏的语气鼓励所有学生。这让学生不仅记住了这节课,还会对物理学科产生更大兴趣,有更高追求。)

(文字实录 杜素峰)

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《中国教师报》2018年03月14日第5版 

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