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1、初中科学疑难问题解决初中科学物理,初中科学疑难问题解决初中科学物理初中科学疑难问题解决初中科学物理物理部分22021/1/1,物理部分,如何帮助学生认识常见的力及其特点如何帮助学生理解运动和力的关系如何帮助学生建构功和功率的概念如何帮助学生认识电与磁相互作用及其规律如何帮助学生理解能量的含义如何引导学生运用实验的方法探索科学规律如何引导学生应用模型的方法解释现象和解决问题如何帮助学生利用类比法建构科学概念如何帮助学生有效地开展科学探究活动如何在科学探究中培养学生的分析与论证能力,一、聚焦关键问题,提炼的问题：,力的存在重力牛顿第一定律杠杆机械能能量转化的量度功率光的折射平面镜成像探究凸透镜成像
2、规律电压的测量电流与电压、电阻的关系电生磁磁生电,研发的案例：,理清知识结构创设合适情境把握概念本质演绎形成过程走进科学方法,二、教学关键问题的解决策略,1.理清知识结构,塑佛先搭骨，骨正了，神韵就有可能了。,例1：力,压力浮力动力阻力重力摩擦力,力的作用效果,使物体发生形变,改变物体的运动状态,压强,牛顿第一定律,常见的力,力的三要素,力的概念,力,明确每一知识在结构中的位置,例2：运动和力的关系,运动和力的关系,观察,力是维持物体运动的原因,观察和实验,归纳和总结,力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动状态的原因,明确知识的形成发展过程,谈情说爱要讲氛围上课也像谈恋爱,2.创设合适情境
3、,教材：探究“重力大小的相关因素” 旁白思考：如何让学生理解G与纬度和高度有关？尝试：创设情境：在伦敦、里约举起等质量的杠铃 补充材料：,例3：G=mg,教材：,例4：大气压的存在,努力：,思考：如何更生活化？如何更有联系？,尝试改进：,某同学利用瓷盘、湿纸巾、玻璃杯等器材进行了如下实验：先将湿纸巾用水湿润，平铺在瓷盘上，再将一小张薄纸片点燃放入玻璃杯，当纸片快要燃尽时，迅速将玻璃杯倒扣在瓷盘的湿纸巾上。一段时间后，杯内出现了少量水，且慢慢增多；当玻璃杯冷却后，用手提杯子，盘子也被“吸”起，如图所示。下列有关此实验的叙述不正确的是（ ）A在瓷盘上铺湿纸巾是为了使玻璃杯内与外界空气隔绝B让小纸片
4、在杯内燃烧是为了除去玻璃杯内空气中的氧气C盘子不掉下来是因大气对盘子向上的压力大于盘子的重力D若给人拔火罐类比为该实验，则杯外大气压相当于人的血压,根系发达了枝叶定会繁茂,3.把握概念本质,例5：压强与压力作用效果是一回事吗？,压力的作用点、方向、大小,同学对沙坑、地面的压强相同吗？同学对沙坑、地面压力的作用效果相同吗？,受力的面积,受压物的材料,压强,（2005镇江）在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，小明和小华利用所提供的器材（小桌、海棉、砝码、木板）设计了图（a）、（b）两个实验，通过观察图（a）、（b）后得出“压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显”的结论此后小华把
5、小桌挪放到一块木板上，发现小桌对木板的压力效果不够明显，如图（c）所示通过对图（a）、（c）的比较又得出“压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越不明显”的结论请你根据已学过的压强知识分析：（1）小明和小华是根据 来比较压力的作用效果的（2）造成前后两个结论不一致的原因是 （3）设图（b）中小桌对海棉的压强是Pb，图（c）中小桌对木板的压强是Pc，则Pb Pc（小于/等于/大于）（4）比较图（b）和图（c）可知，根据压力的作用效果比较压强的大小需要满足的条件是： ,受力面的形变程度,前后两次受力面的材料不同,等于,必须在相同的物体表面（或相同的材料）的情况下进行比较,定义：在力的作用下能够绕
6、着固定点转动的硬棒。思考1：一定是点吗？点是不变的吗？,例6：杠杆,思考2：一定是棒吗？,定义：在力的作用下能够绕着固定点转动的硬棒。思考3：一定是硬的吗？,例6：杠杆,O,L2,L1,自问：如何帮助学生建立杠杆的定义？尝试：,思考4：如何得出“力臂”概念？尝试：从力的作用效果角度，通过实验抽象出力臂。,例6：杠杆,支点到力的作用线的距离相等,教材：现象比较共同点功遗憾：没能体现能量转化的多少思考1：为什么要引入“功”？1829年，法国数学家、工程学家、科学家古斯塔夫科里奥利发表机器功效的计算，提出了功的概念，将力在一段距离内对物体的效果称为“功”。尝试：功概念的起源W=FS图片展示，归纳目的
7、。纽卡门蒸汽机提水;瓦特双动式蒸汽机从矿井中提煤;富尔敦制造的第一艘汽船;史蒂芬孙父子制造的蒸汽机车；竖直提物、水平推物。问题1：怎样比较蒸汽机工作时“干活”多少？问题2：衡量蒸汽机干活多少的因素？问题3：能否使用简明词汇来表达机器干活的多少？问题4：W=FS，早期科学家为什么用乘积，而不用其他方法？问题5：功的单位是什么？还在什么地方见过？,例7：功,思考2：人对提包做功了吗？解释：（1）以电梯为参照物，电梯里的人对包不做功。（2）以地面为参照物，电梯里的人对包是做功的。电梯对人做功为W=(G人+G包)h= G人h+ G包h人的重力势能的增加量为E人=G人h提包重力势能的增加量为E包=G包h
8、 W= E人+E包 在这个过程中，人并没有消耗能量。,例7：功,让知识形成也经历十月怀胎吧！谨防概念、技术“早产”。,4.演绎形成过程,教材假设：浮力的大小跟物体排开液体的多少有关讨论验证：F浮=G排液=液 g V排液问题：“多少”所指不清，F浮与G排液关联度低尝试：猜测： F浮 液 、 V物浸有关（验证） 转化： F浮 液 、V排液有关 转化： F浮 m排液有关 转化： F浮 G排液有关 验证：,例8：阿基米德定律,教材：游泳胸闷压强计探究水内部压强的特点思考：能否变介绍压强计为设计尝试：类推：液体内部也存在压强，随深度的增加而增大问题：如何呈现液体内部的压强？,例9：液体内部压强,STEM
9、理念是开启科学教学的另一扇窗,教材：探究活动课后练习删除思考：如何让学生理解其结构？怎样发挥价值？尝试：制作黑箱,例10：节日小彩灯,发现问题,资料查阅：（香港教材）有些节日小彩灯在灯丝位置装上了定值电阻，如下图所示。在这种情况下，即使灯丝断了，其他在串联电路上的灯泡依然亮着，为什么？定值电阻的阻值比灯丝的电阻值大很多。试解释若其中一枚灯丝断了，其他灯泡的亮度将会变暗。,实验查阅,例10：节日小彩灯,命题教学,（2011台州33）小明在欣赏圣诞树上的小彩灯时发现，各小彩灯的连接方式为串联，当其中一只灯丝熔断，其他彩灯却仍能发光，如图甲，这是为什么呢？他仔细观察灯泡的构造如图乙，查阅得知细金属丝
10、表面涂有绝缘物质；取一只完好的彩灯，按图丙电路进行实验，电源电压为7.5 V，数据及现象记录如下表：,例9：节日小彩灯,请依据上述信息完成以下问题：（1）第4次实验电流表示数如图丁，其读数为 安；（2）从数据中发现，通过彩灯的电流与电压不成正比，其原因是 ；（3）能证实灯丝支架与细金属丝之间有绝缘物质的实验现象是 ；（4）请依据彩灯结构及实验现象，推测彩灯串中一只灯丝熔断其他彩灯却仍能发光的原因是 。,0.69/0.81,0.37/0.58,0.21/0.42,0.14/0.38,条条大道通罗马合适的，才是最好的,5.走进科学方法,例11：牛顿第一定律,运动速度变化（大，较大，小）,自变量,因
11、变量,一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态。,教材：线圈一侧在磁场中运动：A、垂直于磁场方向 B、平行于磁场方向 C、斜向思考：按B操作容易吗？解决：实验+推理步骤：垂直于磁场方向运动，观察指针偏转角度； 斜向运动，逐步减小角度，观察指针； 推理：若运动方向与磁场方向夹角为0， 即平行于磁场方向（导体不切割磁感线）， 指针将不会偏转，即不会产生感应电流。,例12：电磁感应,教材：电流类比为河道的水流，电压类比为水压。思考：不易理解上下游高度差给水提供的动力？ 能否变粗略的生活经验为已有的知识？尝试：方案一：实验辅助,例13：电压的概念,物块被推动 灯泡发光,方案二
12、：力是使物体运动状态改变的原因。 电压是使电荷定向移动形成电流的原因。,地理部分,1、如何帮助学生了解地球的基本特征及人类对地球的认识过程 案例：地球的形状2、如何帮助学生从日、地、月三者关系认识天体运动及产生的现象 案例：地球的绕日运动、月相3、如何从科学知识形成和发展的过程中让学生体悟科学本质 案例：地球表面的板块,一、聚焦关键问题,强化观察推测建构黑箱模型,二、探讨解决策略,人类的梦想之一，就是在电波环境彻底破坏之前，真正看一眼初始宇宙，弄清宇宙结构是如何形成和演化的。只有大射电望远镜才能帮助人类实现这一梦想。”国家射电望远镜项目首席科学家南仁东博士,1.强化观察推测,贵州射电望远镜望远
13、镜口径：500米能接收137亿光年以外的电磁信号,教材：思考：如何突显推测？尝试：在“数据”中推测,例14：地球的形状,近年来,梨形体,北极凸出18.9米,南极凹进25.8米,球形,中国地震局地震预测研究所研究员郗钦文呼吁莫将地球化“地梨”。,地球的大地水准面剔除地球扁率并放大1000倍的三维透视图,一些科技单位网页上经常出现的“梨形地球”宣传图,观测推动着假说的发展,例15：地球表面的板块,病因,2.建构黑箱模型,现象,病症,天体运动模型,教材：地球公转正午太阳高度变化昼夜长短变化思考1：能否变讲述为推测？尝试： 影长变化,例16：地球的绕日运动,现象,推测,正午太阳高度变化,昼夜长短变化,太阳直射点变化,地球绕日运动模型,推测,应用,思考2：如何进行模型建构与表达？尝试：,例16：地球的绕日运动,谢谢！敬请指导！,Thank You,世界触手可及,携手共进，齐创精品工程,
