公开（研究）课情况
执教 教师 | 李晓兰、陆群 | 开课 时间 | 20220225 | 学科 | 物理、语文 |
课题 | 《穿越时空的物理对话》 | ||||
主要 研究 问题 | 跨学科的课堂学习活动设计与实施策略研究 | ||||
相关 研究课题 | 《基于核心问题的课堂学习活动设计与实施策略研究》 | ||||
附教案一份 教案： 一、声学（第一小组） 主持人：2月4日晚，北京冬奥会开幕。当天时逢立春，开幕式倒计时以二十四节气作为设计灵感，其中引用多句经典古诗词，凸显中华传统文化令人震撼之美！今天我们从古诗词、古文、古典名著到现代物理的声、光、电、热、力学，跟随古人、今人，开启穿越时空的物理对话。 下面我们首先请声学的“余”声三日小组上台展示。 古人 《枫桥夜泊》唐·张继 月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠。 姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船。 这首诗中我最喜欢的是最后两句，后两句的意思是：姑苏城外那寂寞清静寒山古寺，半夜里敲钟的声音传到了客船。 师问：在清冷的深夜，姑苏城外寒山寺的钟声因传播的途径会向下方向拐弯而传到几里外的枫桥边，其原因是什么？ 生答：深夜空气温度较地表温度高，即寺内温度高而枫桥河畔的温度较低．由于声音在空气中传播时总爱拣温度低的路径，所以寺内的钟声会偏向地表，沿地表传向数里外的枫桥河畔． 《夜宿山寺》唐·李白 危楼高百尺，手可摘星辰。 不敢高声语，恐惊天上人。 师问：诗句“不敢高声语，恐惊天上人”中的高从物理角度是指声音（ ） A.频率高 B.音色好 C.响度大 D.速度快 生答：“不敢高声语，恐惊天上人”是指不敢大声说话，而声音的大小是指声音特性中的响度。所以选C 《鹿柴》唐·王维 空山不见人，但闻人语响。 师问：幽静的山谷里为什么看不见人，只能听到那说话的声音？ 生答：诗句“空山不见人，但闻人语响”十分恰当地描述了在森林中可闻声波的衍射能力比可见光的衍射能力强的现象。声音和光都是波，都能发生衍射现象，绕过障碍物继续向前传播，但是如果波要发生明显的衍射，需要波长比障碍物尺寸大，或者与障碍物的尺寸差不多。 主持人：从三首古诗中，我们看出声学给古诗带来了独特的韵味，下面今人运用声学知识给我们的日常生活带来了便利，下面请看声控小车。 今人 展示声控小车： 1、讲解制作步骤： （1）固定车身框架 （2）穿车轴，套齿轮。 2、演示操作过程：
当有人经过该开关附近时，脚步声、说话声、拍手声均可将声控开关启动（车走），延时一定时间后，声控开关自动关闭（车停）。 师：古人与今人对话，我们从古诗中感受到声音的传播、特性、衍射，到今天利用半导体材料制作成声控小车，让我们感受科技的进步。 师问：如图声控小车的电路图，当闭合开关后，声控小车未动，电动机未工作，此时有人拍手，声控车启动，电动机工作，R半导体的阻值如何变化？ 生答：当有声音时，声控车启动，电流增大，R半导体的阻值变小。
二、光学（第二小组） 主持人：下面我们请光学的多“彩”多艺小组从光的直线传播、光的反射、光的折射实现古人与今人的对话，请大家欣赏古人的皮影戏。 古人 皮影戏：中国四大名著中情景《三打白骨精》（见剧本） 《岳阳楼记》宋·范仲淹 而或长烟一空，皓月千里，浮光跃金，静影沉璧，渔歌互答，此乐何极！ 师问：《岳阳楼记》中“皓月千里，浮光跃金，静影沉璧”。下面哪种说法是正确的（ ） 生答：C，“静影沉璧”是反射形成的虚像，就是平面镜成像。 《钓鱼湾》唐·储光羲 垂钓绿湾春，春深杏花乱。 潭清疑水浅，荷动知鱼散。 这首诗中我最喜欢的是最后两句，后两句的意思是：俯首碧潭，水清见底，因而怀疑水浅会没有鱼来上钩；蓦然见到荷叶摇晃，才得知水中的鱼受惊游散了。 师问：潭清疑水浅的科学道理 生答：由于水底反射的光经过水面折射后，折射角大于入射角，所以逆着折射线的反向看去，看到的像会比实际的深度要浅。 主持人：从皮影戏、古诗中，我们看出古人善于发现和运用生活中的光学，下面我们今人通过小制作来体会一下光学的魅力。 今人 小孔成像：由F光源、小孔、光屏组成的小孔成像仪，利用光的直线传播可以形成倒立缩小的实像，当小孔的形状改变时，像的形状不变，像的形状由小孔的形状决定。 魔盒：在魔盒中投入一枚硬币，见证奇迹的时刻来了，硬币不见了。揭秘：魔盒中内置了一块与水平面45度的平面镜，利用光的反射，硬币就消失了。 “削冰”取火：模仿古人，凸透镜正对太阳光，将火柴放置在另一侧找到一个最小最亮的光斑，利用光的折射，可将火柴点燃。 三、电学（第三小组） 主持人：下面请电学的自强不“吸”小组从摩擦起电实现古人与今人的对话。 古人 在我国，摩擦起电现象的记述颇丰，其常用材料早期多为琥珀及玳瑁。早在西汉，《春秋纬》中就载有“瑇瑁（玳瑁）吸衤若（细小物体）”。请观察静电章鱼。 主持人：早在西汉的典籍中就有对电学运用的记载，而今人对电学的运用就更加广泛了。 今人 范式起电机 1、讲解操作过程：接通电源，用手触摸球 2、演示操作过程 3、讲解原理：问：头发为什么“炸”起来，答：同种电荷相互排斥。 游戏自强不“吸” 师：同学们我们来玩个自强不“吸”的游戏，头顶气球，在手不碰气球的情况下，把气球运一个来回。 生：明白了 师：预备走 你怎么不走呢？ 生：我先让他们十秒 差不多，是时候了。 耶，我赢了。 师：不错嘛，气球怎么粘头上了？ 生：我运用了摩擦起电的原理。 师：厉害啊，玩游戏也运用知识啊！ 四、热学（第四小组） 主持人：下面请热学的一腔热“血”小组实现古人与今人的对话。 古人 孔明灯起源： 孔明灯又叫天灯，相传是由三国时的诸葛孔明所发明。当年，诸葛孔明被司马懿围困于平阳，无法派兵出城求救。孔明算准风向，制成会漂浮的纸灯笼，系上求救的讯息，其后果然脱险，于是后世就称这种灯笼为孔明灯。 （同时）讲解制作过程、演示操作过程： 孔明灯的结构可分为主体与支架2部分，主体大都以纸糊成灯罩，底部的支架则以铁丝组成。 点灯升空时，将固定在铁丝上的蜡块点燃，静置约15秒后放飞。 原理： 孔明灯的原理与热气球原理相同，是利用热空气之浮力使球体升空，将孔明灯内空气加热，灯内部分空气会因受热膨胀而从灯体流出，使内部空气密度比外部小，充满热空气的孔明灯就会飞起来。 合：现代人放孔明灯多作为祈福之用。男女老少亲手写下祝福的心愿，在这里祝大家虎虎生威，虎年大吉。 主持人：料事如神的孔明就是利用热学的原理制作了孔明灯，其实我们只要学好、用好热学，也能制作出神奇的作品。 今人 走马灯：点燃蜡烛加热空气，空气受热上升，热空气经过顶部叶片，推动其旋转。 纸蛇：将裁剪出的纸蛇固定在木棒上，并在木棒的下方放置一个蜡烛，点燃蜡烛，扭曲的纸蛇就会旋转起来。 展示斯特林蒸汽机 走马灯作为传统民俗玩具，大约出现并开始流行于宋代时期，走马灯虽是个玩具，但其与近代燃气轮机的原理，却如出一辙。 五、力学（第五小组） 主持人：下面请力学的“力”争上游小组实现古人与今人的对话。请大家欣赏课本剧《河中石兽》。 古人 课本剧：《河中石兽》（见剧本） 人物：方丈A、讲学家B、老河兵C、众人DEF 主持人：其实我们掌握力学知识能解决很多问题，下面请看小制作气压计。 今人 气压计的制作：将矿泉水瓶、红墨水、橡皮塞、玻璃管组装成如图所示 气压计的使用：视频 原理：海拔越高，气压越低。 师问：如图所示的装置为某科技活动小组的简易温度计和简易气压计，它们都是通过观察___从而知道所测物理量的变化，其中_____（选填“甲”或“乙”）是自制气压计，小明乘电梯把这个简易气压计从1楼带到28楼，玻璃罐中的液柱高度____（选填“升高”、“降低”、“不变”），小方将简易气压计放在阳光下，过一会儿，他发现玻璃管内液柱发生了变化，这现象说明，简易气压计的测量结果会受到______的影响。 生答：通过观察玻璃管中液面的变化知道所测物理量的变化。其甲是自制气压计，一瓶中无空气。楼层升高，玻璃罐中的液柱高度升高，瓶内气压大于外界气压，就把液柱往上压。简易气压计的测量结果会受到温度的影响。
师总结：这节课，我们通过古诗诵读、皮影戏、课本剧等丰富多彩的形式，与古人对话。在对古诗文的含英咀华中，我们提高了审美情趣，在对古诗文经典场景的再现中，我们窥见了古人的智慧，弄懂了其中蕴含的丰富的物理知识，感受到了中华民族的创造力。 希望你们能秉承古人的创造精神，将科学知识运用于生活、服务于生活的社会责任感，培养在日常生活中发现问题的科学探索精神，更好地认识科学的本质。
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教 后 反 思 | |||||
中国是古诗的王国，古诗是古人传承下来的珍宝，古人在创作时巧妙地借用了很多物理知识，使其作品流芳百世。今人从对仗工整、朗朗上口的古诗中窥见了有关声、光、电、热、力的物理知识，不断拓展、传承、创新，感受物理的科学之美、现象之美、体验之美、发展之美、规律之美，让古人和今人实现景的对话、美的对话、知识的对话。 在古诗中追寻物理的踪影，化抽象为形象，让古诗的美和物理的美和谐统一，我们在传承古代文化的同时窥见了古人的智慧，收获了丰富的物理知识。我们将秉承古人的创造精神，诗情画意中快乐地学习物理知识，一方面领略物理的美，另一方面运用巧妙的思想，创新实验发展物理，应用于生活，努力达到科学探究的更高境界。
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