中學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究3綜述課件

1、中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)與教學(xué)技能訓(xùn)練第1頁，共50頁。第三章 演示實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)研究及其教學(xué)實(shí)施 課堂演示實(shí)驗(yàn)，是由教師設(shè)計(jì)，在課堂上由教師組織，經(jīng)教師獨(dú)立操作，或教師與學(xué)生共同操作，并通過教師的啟發(fā)引導(dǎo)，學(xué)生對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行觀察思考，用以達(dá)到教學(xué)目標(biāo)的一種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式。 在課堂演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師是實(shí)驗(yàn)主體，處于主動地位，學(xué)生是觀察主體，處于被動地位。而課堂演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果主要是以學(xué)生能否達(dá)到預(yù)期的學(xué)習(xí)效果來衡量的，因此演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果并不僅僅取決于實(shí)驗(yàn)本身（實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癯霈F(xiàn)預(yù)期的物理過程和現(xiàn)象），還取決于教師組織和指導(dǎo)作用的充分發(fā)揮。而這種組織和指導(dǎo)作用能否充分發(fā)揮，不僅取決于教師自身的實(shí)驗(yàn)技能和教師的基本素質(zhì)

2、，還取決于教師對演示實(shí)驗(yàn)所采取的教學(xué)策略以及對教學(xué)過程（程序）的設(shè)計(jì)。 第2頁，共50頁。一、物理課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)的意義 學(xué)習(xí)物理課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)是加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)實(shí)需要 -例如：（1）在課堂教學(xué)的各個環(huán)節(jié)中,你打算選擇哪些實(shí)驗(yàn),選擇的依據(jù)是什么?選擇哪些器材,選擇的依據(jù)又是哪些？（2）你打算如何設(shè)計(jì)課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)，安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)程序，為什么要這樣安排？（3）你打算如何運(yùn)用語言技能，邊講邊演，邊講邊做，引導(dǎo)學(xué)生觀察，引導(dǎo)學(xué)生操作，引導(dǎo)學(xué)生思考，引導(dǎo)學(xué)生討論，以達(dá)到一定的教學(xué)目的？（4）你如何實(shí)施課堂的實(shí)驗(yàn)教學(xué)組織和管理，使教學(xué)進(jìn)程控而不死，活而不亂？第3頁，共50頁。搞好課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)是發(fā)揮

3、教學(xué)儀器設(shè)備的投資效益和開發(fā)實(shí)驗(yàn)教學(xué)功能的關(guān)鍵 實(shí)驗(yàn)?zāi)芗ぐl(fā)學(xué)生的興趣，可是事情并不是那么簡單。學(xué)生剛接觸課堂實(shí)驗(yàn)的時候確實(shí)會表現(xiàn)出濃厚的興趣，但隨著年齡的增長和學(xué)習(xí)的深入，學(xué)生開始厭煩重復(fù)性的、枯燥的操作，特別是那些過多的結(jié)論已知的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。這種情況提醒我們，在激發(fā)學(xué)生操作興趣的同時，是不是應(yīng)該改變一下實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和形式,進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的思維興趣呢?還有,如何使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)更深刻和持久地理解物理概念和定律？如何運(yùn)用實(shí)驗(yàn)使學(xué)生更好地學(xué)習(xí)科學(xué)方法，理解理論與實(shí)驗(yàn)的關(guān)系？這些都涉及到課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)的問題。通過課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)，可以提高教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作科學(xué)化的水平和教學(xué)藝術(shù)性的修養(yǎng)。 第4頁，共50

4、頁。二、演示實(shí)驗(yàn)研究的基本方法1、明確實(shí)驗(yàn)的目的、內(nèi)容和要求；2、認(rèn)真研究實(shí)驗(yàn)原理；3、確定實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵；4、對實(shí)驗(yàn)裝置、器材和實(shí)驗(yàn)條件提出要求并進(jìn)行選擇5、明確操作要點(diǎn)和注意事項(xiàng)。第5頁，共50頁。 分析一個實(shí)驗(yàn)的原理，必須同時考慮其科學(xué)性和可行性?？茖W(xué)性：物理原理是否正確、是否確切?？尚行裕簭膬x器制作、器材選擇、實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)操作等方面來看能否成功；實(shí)驗(yàn)?zāi)芊駪?yīng)用于實(shí)際教學(xué)過程，達(dá)到某一教學(xué)目的；對整個教學(xué)過程來講，實(shí)驗(yàn)是否會引起邏輯混亂。 第6頁，共50頁。三、演示實(shí)驗(yàn)常用教學(xué)模式 實(shí)驗(yàn)操作中產(chǎn)生的物理過程和現(xiàn)象，由觀察者感知得到一定的物理表象感性認(rèn)識（感性的具體），這些表象經(jīng)初步的思維加工而

5、得到觀察結(jié)論（抽象的規(guī)定），經(jīng)進(jìn)一步的思維之后就得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論 。第7頁，共50頁。三、演示實(shí)驗(yàn)常用教學(xué)模式1選題 根據(jù)課堂教學(xué)的目的、要求和內(nèi)容，確定實(shí)驗(yàn)教學(xué)課題。 2制訂課堂演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)主要著眼于：（1）知識（物理基礎(chǔ)知識、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識、實(shí)驗(yàn)研究方法等）（2）能力（觀察能力、思維能力、實(shí)驗(yàn)操作能力等）； （3）個性、素養(yǎng)（興趣、動機(jī)、態(tài)度、習(xí)慣等）。 3設(shè)計(jì)與選擇課堂演示實(shí)驗(yàn)方案一個課堂演示實(shí)驗(yàn)內(nèi)容往往可以有不同的實(shí)驗(yàn)方法。選擇課堂演示實(shí)驗(yàn)方案的依據(jù)主要有：（1）所選課題的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒁?、?nèi)容；（2）演示實(shí)驗(yàn)（硬件）的基本要求（如：目的性、科學(xué)性、簡便性、明顯性、趣

6、味性)（3）學(xué)校實(shí)驗(yàn)設(shè)備情況；（4）學(xué)生的情況（物理知識、接觸過的實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)知識和技能、思維與生理心理特征)（5）演示實(shí)驗(yàn)需用時間和教學(xué)所允許的時間；（6）是否與實(shí)驗(yàn)體系和演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系相協(xié)調(diào)。 第8頁，共50頁。三、演示實(shí)驗(yàn)常用教學(xué)模式4進(jìn)行總體構(gòu)思 根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和所選實(shí)驗(yàn)方案，設(shè)計(jì)或選擇適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略，建立（選擇）教學(xué)模式（結(jié)構(gòu)模式）；對整個教學(xué)過程進(jìn)行總體構(gòu)思，決定主要的教學(xué)環(huán)節(jié)和大致的教學(xué)程序。 5確定局部課題（即子課題） 根據(jù)所選定的教學(xué)策略（及總體結(jié)構(gòu)模式），逐一分析實(shí)驗(yàn)演示的要點(diǎn)，分析學(xué)生學(xué)習(xí)的重點(diǎn)、難點(diǎn)，分析判斷學(xué)生在觀察與思考時可能產(chǎn)生的問題和困難。在此基礎(chǔ)上確定教學(xué)過程中

7、需重點(diǎn)解決的若干子課題。 6局部設(shè)計(jì)對確定的各子課題分別進(jìn)行分析，初步定下在演示、觀察、思考等方面的相應(yīng)對策。如分析：（1）實(shí)驗(yàn)時應(yīng)重點(diǎn)顯示（或測量）什么？重點(diǎn)演示什么？實(shí)驗(yàn)演示時應(yīng)注意什么？（2）指導(dǎo)觀察時，應(yīng)指出什么？交待什么？提醒什么？指導(dǎo)什么（觀察方法）？得到什么觀察結(jié)論？（3）啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生積極思維得到演示實(shí)驗(yàn)的結(jié)論時，應(yīng)講解什么？提問什么？討論什么？啟發(fā)什么？分析歸納什么？怎樣從觀察結(jié)論得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論？實(shí)驗(yàn)結(jié)論應(yīng)是什么？等等。 第9頁，共50頁。三、演示實(shí)驗(yàn)常用教學(xué)模式7確定總體設(shè)計(jì)方案根據(jù)總體構(gòu)思，將局部設(shè)計(jì)方案匯合、串接，調(diào)整、加工成為一個完整的總體設(shè)計(jì)方案。這里需注意：（1）各局

8、部設(shè)計(jì)、各環(huán)節(jié)的“接口”（過渡、銜接）須自然、恰當(dāng)；（2）教學(xué)方法和教學(xué)手段的選用須與演示實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相融洽、與實(shí)驗(yàn)操作相配合，并以實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)操作為中心。在圍繞一個演示實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的教學(xué)中，教學(xué)方法和教學(xué)手段的種類不宜用得太多。 8評價(jià) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)，對總體方案進(jìn)行必要的評價(jià)和判斷，看其能否達(dá)到擬定的實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)，如沒能達(dá)標(biāo)，則須從第3步開始重新設(shè)計(jì)（或修改）；如能達(dá)標(biāo)了，實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)通?？梢运闶峭瓿闪?。 就完整的設(shè)計(jì)而言，還要進(jìn)行試教，根據(jù)試教的情況再進(jìn)行評價(jià)、修改、最后定型。 第10頁，共50頁?！窘虒W(xué)案例】保險(xiǎn)絲作用課堂演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)設(shè)計(jì) 1課題：保險(xiǎn)絲作用的演示2實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo) （1）理

9、解保險(xiǎn)絲的作用；（2）了解保險(xiǎn)絲的使用常識；（3）進(jìn)一步加深對安全用電（包括安全操作）的認(rèn)識；（4）指導(dǎo)學(xué)習(xí)全面觀察和比較觀察方法，提高觀察的目的性、全面性，提高形象思維水平，提高興趣水平層次。3選擇實(shí)驗(yàn)方案 選擇保險(xiǎn)絲作用演示實(shí)驗(yàn)方案的最基本的要求是：（1）便于模擬（如燒）、便于對比(如沒有、有保險(xiǎn)絲的后果)；（2）便于更換保險(xiǎn)絲；（3）便于進(jìn)行短路操作；（4）操作安全。第11頁，共50頁。初步選擇如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置（示教板）。圖中AH為接線柱，MQ為插座（另備兩根插頭連線），L為68V的汽車燈泡，G、H之間連接一根電爐絲，C、D和E、F之間可連接銅絲和保險(xiǎn)絲等。 第12頁，共50頁。4確定

10、教學(xué)策略、建立（選擇）教學(xué)模式和總體構(gòu)思 （1）利用真實(shí) + 模擬的方法和對比演示的方法，形象、直觀地表明保險(xiǎn)絲的作用。 （2）利用如圖所示的演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，通過生動、明顯的演示，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行全面、細(xì)致的觀察，并配合簡明的講解，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行形象的思維，以建立清晰的物理圖像，得到直觀（理性的具體）的結(jié)論。 （3）實(shí)驗(yàn)的主要程序應(yīng)依次說明； 電路中沒有保險(xiǎn)絲怎樣？ 電路中有了保險(xiǎn)絲怎樣？ 為什么要選擇一定規(guī)格的保險(xiǎn)絲？ 保險(xiǎn)絲能用銅絲代替嗎？第13頁，共50頁。5確定局部課題 從演示效果和學(xué)生可能產(chǎn)生的問題來看，可確定下述子課題：（1）怎樣模擬電流過大后電線（電器、設(shè)備）被“燒”？ （2）怎樣讓

11、學(xué)生看清保險(xiǎn)絲斷？（3）保險(xiǎn)絲為什么能“保險(xiǎn)”（容易斷）？ （4）保險(xiǎn)絲是怎樣熔斷的（過程怎樣）？（5）為什么要選用合適規(guī)格的保險(xiǎn)絲？ （6）一般電器所用的保險(xiǎn)管中為什么可用銅絲（適合基礎(chǔ)較好的學(xué)生）第14頁，共50頁。6局部設(shè)計(jì)（1）在半根電爐絲上擱上數(shù)層“”形塑料紙（用夾子夾住塑料紙下邊）。這樣，當(dāng)大電流流過時，半根電爐絲逐漸變紅，另半根上的塑料紙逐漸冒煙、燃燒。（2）在保險(xiǎn)絲上掛標(biāo)志物：若保險(xiǎn)絲紅、掛件垂下，保險(xiǎn)絲斷、掛件掉下。（3）加輔助實(shí)驗(yàn)說明保險(xiǎn)絲： 電阻率大（實(shí)驗(yàn)方案略，也可直接用電阻率表上的數(shù)據(jù)來比較）； 比熱?。蓮墓腆w比熱表上的數(shù)據(jù)大致說明）； 熔點(diǎn)低(可用酒精燈或火柴燒，

12、也可對物質(zhì)的熔點(diǎn)表上的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較說明)。由此可（大致）說明保險(xiǎn)絲為什么易斷（關(guān)鍵詞）：電阻大、易發(fā)熱，比熱小、易升溫，熔點(diǎn)低、易熔斷。（4）將裝置中一盞燈改為并聯(lián)數(shù)盞燈（如圖所示）：逐漸增加并入燈數(shù)保險(xiǎn)絲逐漸變紅直至熔斷。（5）對比演示：粗保險(xiǎn)絲不斷, 細(xì)保險(xiǎn)絲斷, 進(jìn)而說明之。（6）對比演示：粗銅絲不斷, 細(xì)銅絲斷, 進(jìn)而說明之（對于基礎(chǔ)較好、接受能力較強(qiáng)的學(xué)生可進(jìn)行這一內(nèi)容）。第15頁，共50頁。7確定總體設(shè)計(jì)方案（綱要性說明大致程序）（1）沒有保險(xiǎn)絲（或用一般銅絲和鐵絲代替保險(xiǎn)絲）（短路或過載）“燒”。（2）有了保險(xiǎn)絲“斷”（起保護(hù)作用）。（3）保險(xiǎn)絲怎樣熔斷的（過程）。（4）保險(xiǎn)絲為

13、什么能起“保險(xiǎn)”作用（容易熔斷）。（5）為什么要選用合適規(guī)格的保險(xiǎn)絲（對比實(shí)驗(yàn)）怎樣選擇。（6）對鋼絲是否可作保險(xiǎn)絲的進(jìn)一步認(rèn)識（對比實(shí)驗(yàn)）適當(dāng)介紹各種形式和材料的保險(xiǎn)絲及其特點(diǎn)、用途（適合基礎(chǔ)較好、接受能力強(qiáng)的學(xué)生）。（7）家庭電路保險(xiǎn)盒、閘刀保險(xiǎn)絲的安裝及要求。8評價(jià)上述實(shí)驗(yàn)教學(xué)程序能達(dá)到擬定的實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)（實(shí)際上，“保險(xiǎn)絲”一節(jié)的教學(xué)內(nèi)容已由這一實(shí)驗(yàn)教學(xué)程序串聯(lián)起來了），可以實(shí)施。第16頁，共50頁。四、演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施1、配合講解與層層深入2、直觀簡明與形象生動3、通俗講解與恰當(dāng)比喻4、適當(dāng)設(shè)疑與激發(fā)興趣 第17頁，共50頁。1、配合講解與層層深入 進(jìn)行課堂實(shí)驗(yàn)演示時，教師應(yīng)該根據(jù)教

14、學(xué)內(nèi)容的需要和學(xué)生心理狀況，給演示配以適當(dāng)?shù)闹v解（啟發(fā)、引導(dǎo)）或討論，并在能使學(xué)生接受的條件下層層深入，引導(dǎo)學(xué)生對演示的現(xiàn)象進(jìn)行觀察和分析，認(rèn)識現(xiàn)象的本質(zhì)屬性和現(xiàn)象之間的因果關(guān)系，從而合乎邏輯地得出結(jié)論。 演示與講解的協(xié)調(diào)是十分重要的，要將學(xué)生的思維引入教師精心設(shè)計(jì)的軌道，光有教師實(shí)驗(yàn)表演是不夠的。講解無論是內(nèi)容還是語言，對于學(xué)生來說都應(yīng)該“順其心”、“順其手”，這樣才能使學(xué)生容易接受，利于觀察、思考。 要使實(shí)驗(yàn)和講解層層深入，有時光靠一個實(shí)驗(yàn)不行，而必須有幾個實(shí)驗(yàn)的相互配合。 四、演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施第18頁，共50頁。四、演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施2、直觀簡明與形象生動演示人體觸電的模擬實(shí)驗(yàn) a，b

15、，o為接線柱，c，d，為插座；N為一測電筆中的氖泡。人若觸電，氖泡即發(fā)光；R1為保護(hù)電阻，約150k；R2約為500k；R3約為350k；另外，準(zhǔn)備兩根兩端帶有插頭的絕緣接線。 實(shí)驗(yàn)教學(xué)對于學(xué)生來說應(yīng)該力求形象生動。這樣不僅能吸引學(xué)生觀察，而且也便于學(xué)生進(jìn)行直覺思維。 第19頁，共50頁。（1）在a，b兩端接通220V交流電，c，e接通，氖泡不發(fā)光。這說明，人若僅用一只手（或身體的一部分）接觸火線，身體的其他部分與地線、墻壁、大地等絕緣的話，人不會觸電。 （2）再接通d，f，氖泡仍不發(fā)光。這說明，人若用兩只手接觸一根火線，而身體的其他部分與地線、大地等絕緣的話，人仍不會觸電（鳥的兩只腳站在同一

16、根輸電線上、身體的其他部分不與其他輸電線接觸時，鳥不會觸電的情況與此相同） （3）斷開d，f，若接通l，f，氖泡發(fā)光。說明人雖然與地絕緣，但兩手同時接觸兩根電線，人就會觸電。（4）斷開l，f，接通g，f，氖泡發(fā)光。說明雖然人與地絕緣，但一只手與火線接觸，另一個手與墻壁接觸，人也會觸電。演示人體觸電的模擬實(shí)驗(yàn) 第20頁，共50頁。演示人體觸電的模擬實(shí)驗(yàn) （5）斷開g，f，接通h，j，氖泡發(fā)光。說明人若站在地上，一只手與火線接觸，人就觸電。 （6）斷開h，j，然后將與b相接的一根電源線斷開，使之與接線柱o接通，以模擬一高壓輸電線落在地面上，可見，氖泡不發(fā)光。說明若有一根電線掉在地上，只要人與地保持

17、絕緣，人就不會觸電。 （7）接通i,k，氖泡不發(fā)光。說明在落地電線附近，人若單腳著地，一般不會發(fā)生觸電事故。 （8）再將h與k相接觸，氖泡不發(fā)光。說明在落地電線附近，人若兩腳拼攏站在同一“點(diǎn)”上，亦即使兩腳與落地電線距離大致相等，一般也不會觸電。 （9）斷開h、k，接通h、j，氖泡發(fā)光。說明由于兩腳之間有跨步電壓，人就觸電了。 當(dāng)一個人發(fā)覺跨步電壓威脅時，應(yīng)趕快把雙腳并在一起，然后馬上用一條腿或兩條腿跳離危險(xiǎn)區(qū)第21頁，共50頁。例：靜摩擦力的演示 靜摩擦力及其方向的判定是教學(xué)中的一個難點(diǎn)。摩擦力的方向總是與物體間相對運(yùn)動方向或相對運(yùn)動趨勢方向相反，但在有些情況下，相對運(yùn)動的趨勢不明顯，學(xué)生很

18、難正確判斷出靜摩擦力的方向。 取三只長毛刷和兩塊木塊。請其中的兩只長毛刷分別固定在木塊A的上、下兩表面，毛朝外；將另一只長毛刷固定在另一木塊B的上面，毛也朝外，這樣就制成了兩個待研究的物體A、B。 1.在平面板上放一張砂布（增大摩擦力），再把一面有毛刷的木塊B放在砂布上，且使板刷的長毛與砂布接觸。然后，用彈簧測力計(jì)沿水平方向拉此木塊。可以看到，由于木塊B與支撐面有相對運(yùn)動趨勢，板刷的長毛就發(fā)生了形變，由形變的情況即可判斷靜摩擦力的反向（如圖所示）。如果使拉力逐漸增大，在接觸層沒有滑動前，板刷毛的形變也逐漸加劇，由此可以說明，靜摩擦力的大小隨外力大小的變化而變化。 第22頁，共50頁。例：靜摩擦

19、力的演示 2把兩面有毛的木塊A放在支承板的砂布上，在它的上面再放木塊B，使木塊A、B之間通過刷毛接觸。用一水平向右的力拉木塊A，保持其與支承板之間不發(fā)生滑動。可以看到，僅有底層的毛向左彎曲（如圖所示），說明木塊A受到支承面對它向左方向的靜摩擦力，而木塊A、B之間沒有靜摩擦力。 3如圖，用水平向右的拉力拉木塊B，則木塊A、B之間的接觸層、木塊A與支承面之間的接觸層，都發(fā)生了形變，由這些形變情況即可判斷各自所受靜摩擦力的方向。 第23頁，共50頁。例：靜摩擦力的演示 還可以探究在傾角為的粗糙斜面上的木塊，當(dāng)有一個沿斜面向上的力F拉著它時，木塊所受靜摩擦力的方向和大小。第24頁，共50頁。四、演示實(shí)

20、驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施3、通俗講解與恰當(dāng)比喻 在中學(xué)物理課堂演示實(shí)驗(yàn)中，往往有這樣一種情況，就實(shí)驗(yàn)及其操作步驟來說沒有什么不妥之處，但學(xué)生卻不易理解，甚至產(chǎn)生錯覺或疑惑，不能正確地思維，更不能得到自己確信的結(jié)論。因此，作為教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究時，應(yīng)該設(shè)身處地地為學(xué)生著想，實(shí)驗(yàn)教學(xué)層次（程序）不能使學(xué)生產(chǎn)生錯覺，不能使學(xué)生對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果似信非信。應(yīng)該針對學(xué)生在實(shí)驗(yàn)觀察和思維上的種種難點(diǎn)，進(jìn)行通俗的講解和比喻，甚至可以輔以另一簡單的實(shí)驗(yàn)或?qū)嵗齺砑右哉f明，以確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。 第25頁，共50頁。演示水低壓沸騰的實(shí)驗(yàn) 在8年級物理課本中，有水低壓沸騰的演示實(shí)驗(yàn)。其中一種演示的方法是這樣的，將圓底燒瓶里的熱水

21、燒至沸騰，移去酒精燈，用塞子塞緊燒瓶，此時水不再沸騰；把瓶子倒過來，在瓶底上面澆冷水，可見瓶內(nèi)的水又沸騰了。這個實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是清晰的，但對于初中學(xué)生來說，由于沒有質(zhì)量和體積一定的氣體，當(dāng)其溫度降低后其壓強(qiáng)也要降低的知識，對于澆了冷水后瓶內(nèi)的水沸騰是在低壓下的沸騰這一點(diǎn)，常常是半信半疑的。 在橡皮塞子上插一根玻璃管（如圖所示），玻璃管外端套一橡皮管，用一夾子將橡皮管夾緊，使其不漏氣。按原方法進(jìn)行演示，最后，將橡皮管的下端置于紅色水中，打開夾子，可見紅色水在燒瓶內(nèi)噴出（即表演低壓噴泉實(shí)驗(yàn)）。由此說明澆了冷水之后瓶內(nèi)氣壓低于大氣壓這一事實(shí)。第26頁，共50頁。微小形變的演示 演示時，用手壓玻璃瓶底，可以

22、看到玻璃瓶上面玻璃管中的水面會升高，撤去壓力，玻璃管中的水面就會回到橡皮圈所在位置。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明玻璃瓶在外力作用下發(fā)生了形變 學(xué)生在看這個實(shí)驗(yàn)時，常會產(chǎn)生兩個錯覺：（1）瓶不是玻璃的；（2）手接觸瓶子后傳熱給瓶子，使瓶內(nèi)的液體受熱膨脹。 第27頁，共50頁。微小形變的演示 改進(jìn)措施：（1）演示前先用金屬棒敲瓶子，使學(xué)生確信這是玻璃瓶。 （2）瓶子選用1kg裝的橢圓形底的墨水瓶。這樣，當(dāng)瓶子橢圓截面的短半軸方向受壓力時，水柱上升，當(dāng)瓶子橢圓截面的長半軸方向受壓力時，水柱下降。如果前者“能”用“受熱臌脹”來解釋的話，那么后者用“受熱縮小”是解釋不通的?？梢娝叨茸兓脑虿⒎鞘軣崤蛎洝?上面的演

23、示不能使學(xué)生確信，不論水柱是上升還是下降，都是由于受力形變的緣故?？捎脭D牙膏的實(shí)驗(yàn)類比。 第28頁，共50頁。四、演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施4、適當(dāng)設(shè)疑與激發(fā)興趣 在實(shí)驗(yàn)演示中要引導(dǎo)學(xué)生觀察，啟發(fā)學(xué)生思維，還應(yīng)該利用中學(xué)生的好奇心，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，集中學(xué)生的有意注意力。對此，方法不少，而適當(dāng)設(shè)疑是其中比較有效的一種。這里說的“疑”應(yīng)該稱得上是疑，不應(yīng)該是為了設(shè)疑而做的簡單湊合，不應(yīng)該是教師一說出口學(xué)生就能回答出的問題。 可設(shè)疑的方面較多，如可以利用教材的難點(diǎn)設(shè)疑；利用學(xué)生容易弄錯的問題設(shè)疑；利用學(xué)生錯誤的前概念設(shè)疑，等等。而通過實(shí)驗(yàn)來設(shè)疑的方法一般有以下幾種：出人意外的現(xiàn)象的分析；似是而非的問

24、題的回答；貌似相同的問題的對比，等等。 第29頁，共50頁。演示有關(guān)電動機(jī)的實(shí)驗(yàn) 在高中物理講到“含有反電動勢電路”時指出：在電流通過電動機(jī)時，電動機(jī)里有反電動勢存在。這個反電動勢是由于轉(zhuǎn)子線圈轉(zhuǎn)動，切割磁感線而產(chǎn)生的。僅從這一點(diǎn)來講，轉(zhuǎn)子中流過的電流越大，轉(zhuǎn)子受到的力（轉(zhuǎn)動力矩）越大，轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)動得越快、切割磁感線的速度就越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢反電動勢就越大。對此，學(xué)生比較容易接受。 第30頁，共50頁。演示有關(guān)電動機(jī)的實(shí)驗(yàn) （2）在電路中，固定滑線變阻器于某一位置，以使小電珠亮度一般，用手指或筆桿在電動機(jī)皮帶輪或轉(zhuǎn)軸上逐漸加壓，可見電動機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸變慢，小電珠的亮度卻逐漸變亮，電動機(jī)停止轉(zhuǎn)動，

25、小電珠最亮。實(shí)驗(yàn)表明：電路中電流變小，電動機(jī)轉(zhuǎn)速變快，反之，則變慢?！稗D(zhuǎn)速”與“電流”成反比。 （1）如圖所示，改變滑線變阻器R阻值的大小，電流的大小可通過小電珠L發(fā)光亮度的變化來反映（也可直接串接上電流表）。實(shí)驗(yàn)表明：電路中的電流變大，電動機(jī)轉(zhuǎn)速變快；反之，則變慢?！稗D(zhuǎn)速”與“電流”成正比。引導(dǎo)學(xué)生用反電動勢的概念來解釋這兩個實(shí)驗(yàn) 如果將9年級學(xué)生實(shí)驗(yàn)“安裝電動機(jī)模型”中所做的實(shí)驗(yàn)和高中“用電動機(jī)演示反電動勢”的實(shí)驗(yàn)放在一起做 第31頁，共50頁。例：磁秋千 首先證明磁鐵和鋁板是不相互吸引的，調(diào)節(jié)擺線的長度，使磁鐵與鋁板間的距離大約在1cm左右。 1、電磁驅(qū)動。水平推動鋁板，使鋁板相對磁鐵發(fā)

26、生靠近或遠(yuǎn)離的相對運(yùn)動，磁鐵秋千也隨之運(yùn)動。鋁板向右，磁鐵也隨之向右；鋁板向左，磁鐵也隨之向左。 2、電磁阻尼。讓磁鐵秋千做單擺運(yùn)動，它將在平衡位置附件持續(xù)運(yùn)動一段時間后緩慢停下來。把鋁板放在磁鐵秋千的下方，運(yùn)動的磁鐵很快停下來。 3、共振。鋁板與磁鐵秋千相對運(yùn)動時，鋁板對磁鐵秋千施加了一策動力，當(dāng)鋁板推動的頻率與磁鐵秋千的固有頻率相同時，秋千擺動的幅度最大。 第32頁，共50頁。五、中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)程序應(yīng)適應(yīng)新課程改革中教學(xué)要求 即使是同樣的實(shí)驗(yàn)裝置、器材等，在不同的教學(xué)階段或?qū)Σ煌慕逃龑ο螅栌胁煌膶?shí)驗(yàn)教學(xué)層次（程序）。換言之，實(shí)驗(yàn)的層次（程序）必須與不同的教學(xué)要求相適應(yīng)，中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)

27、教學(xué)程序應(yīng)適應(yīng)新課程改革中教學(xué)要求 （一）與新課程改革中課程目標(biāo)要求的知識深度相適應(yīng) 【教學(xué)案例】通電導(dǎo)線在磁場中運(yùn)動的實(shí)驗(yàn) 按照9年級物理學(xué)科目標(biāo)的要求，在學(xué)習(xí)通電導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動時，只要演示說明通電導(dǎo)線在磁場中要受力才運(yùn)動，幫助學(xué)生觀察到運(yùn)動的方向（即受力方向）與電流和磁場方向的有關(guān)即可，不必再總結(jié)出左手定則 在高中物理為引入磁感應(yīng)強(qiáng)度B的概念，則主要演示說明通電導(dǎo)線在磁場中運(yùn)動的快慢，即受力大小與L、I、B的關(guān)系。之后，又要演示說明通電導(dǎo)線在磁場中受力的大小與電流和磁場夾角之間的關(guān)系。顯然，對于這一實(shí)驗(yàn)，在初、高中所要演示的內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)層次（程序）是不同的。 第33頁，共50頁。五、中學(xué)物

28、理實(shí)驗(yàn)教學(xué)程序應(yīng)適應(yīng)新課程改革中教學(xué)要求（二）與要說明的問題的側(cè)重點(diǎn)相適應(yīng) 演示慣性的抽布實(shí)驗(yàn) 在8年級，這個實(shí)驗(yàn)主要用以說明靜止物體具有慣性。如果先慢慢抽動化纖桌布玻璃杯被桌布拖著走，拖到桌邊時迅速抽動化纖桌布玻璃杯保持在桌邊不動，并不隨桌布一起離開桌面。這樣演示必定會給解釋這一現(xiàn)象時帶來一些麻煩：（1）慣性，即物體保持原來運(yùn)動狀態(tài)之屬性。為什么慢慢抽動桌布時玻璃杯不保持靜止不動，反而隨桌布運(yùn)動？為什么快速抽動桌布時玻璃杯不隨桌布運(yùn)動，反而靜止？（2）如果說快速動抽桌布時玻璃杯有慣性，表現(xiàn)為不隨紙條運(yùn)動，那么慢慢抽動桌布時玻璃杯也有慣性，為什么沒有表現(xiàn)出來？因此，在8年級演示這個實(shí)驗(yàn)時只適宜

29、快速抽動桌布。 在高中就不同了，學(xué)習(xí)動量定理時，為說明動量的變化僅決定于沖量的大小，也可演示這個抽動桌布的實(shí)驗(yàn)。此時，就適宜既演示慢慢抽動桌布，又演示快速抽動桌布，以利于比較說明。 第34頁，共50頁。五、中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)程序應(yīng)適應(yīng)新課程改革中教學(xué)要求（三）與課型或教學(xué)要求相適應(yīng)液體有向上的壓力的實(shí)驗(yàn) 1現(xiàn)行初中二年級課本在液體壓強(qiáng)公式講過之后，把這個實(shí)驗(yàn)放在習(xí)題中。在推導(dǎo)液壓公式時是把壓強(qiáng)歸結(jié)為某液面上液柱重力所產(chǎn)生。重力的方向是向下的，液壓公式是否適用于向上壓力呢？這個實(shí)驗(yàn)只是提供了一種驗(yàn)證方法。 2現(xiàn)行初中二年級課本把這個液體有向上的壓力的實(shí)驗(yàn)作為學(xué)生小實(shí)驗(yàn)。它要學(xué)生有這樣的認(rèn)識：某一液

30、面上所受到的壓力與此液面上液柱的重力大小相等。3如想充分利用這個實(shí)驗(yàn)，在學(xué)生做過小實(shí)驗(yàn)之后，再做演示，可用以說明：液壓P與深度h有關(guān)，與密度有關(guān)。 第35頁，共50頁。六、 中學(xué)物理課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的設(shè)計(jì)與研究 在實(shí)際的教學(xué)過程中，還需經(jīng)常考慮教材的章、節(jié)結(jié)構(gòu)和內(nèi)容的系統(tǒng)性，以及各部分內(nèi)容之間的聯(lián)系。因此，不僅要考慮到單個實(shí)驗(yàn)在各自教學(xué)環(huán)節(jié)中的作用，還要考慮這個實(shí)驗(yàn)在整個或某一部分教材體系中的作用，以及它與其他實(shí)驗(yàn)的相互聯(lián)系等，盡可能使各實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)保持連貫性。隨著教學(xué)內(nèi)容的深入，實(shí)驗(yàn)教學(xué)也逐步深入。這就要求教師應(yīng)根據(jù)教材的體系和教學(xué)的需要，注意相關(guān)實(shí)驗(yàn)、系列實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系）的研究和設(shè)計(jì)問

31、題。 第36頁，共50頁。（一）相關(guān)實(shí)驗(yàn) 所謂相關(guān)實(shí)驗(yàn)，是指一些實(shí)驗(yàn)之間具有這樣的特點(diǎn)：前面的實(shí)驗(yàn)一方面是當(dāng)時的教學(xué)需要，另一方面為后面的實(shí)驗(yàn)做鋪墊；后面的實(shí)驗(yàn)一方面是當(dāng)時的教學(xué)需要，另一方面也是前面實(shí)驗(yàn)的繼續(xù)、深入和擴(kuò)展?！窘虒W(xué)案例】電流表的使用與楞次定律實(shí)驗(yàn)用磁鐵插入或抽出線圈，根據(jù)電表指針偏轉(zhuǎn)方向的變化來分析、歸納出楞次定律的實(shí)驗(yàn)，就需要有通過電表的電流方向不同，電表指針偏轉(zhuǎn)方向不同的實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)。因此在前面講到用電流表測電流強(qiáng)度時，應(yīng)做電流方向不同，電流表指針偏轉(zhuǎn)也不同的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行演示（在那時，也可以用此實(shí)驗(yàn)說明為什么電流表的極性不能接反）。 六、 中學(xué)物理課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的設(shè)計(jì)與研究第3

32、7頁，共50頁。六、 中學(xué)物理課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的設(shè)計(jì)與研究（二）系列實(shí)驗(yàn) 所謂系列實(shí)驗(yàn)，就是圍繞一個主題、按一定邏輯關(guān)系組合而成的一系列實(shí)驗(yàn)；或者，按某一教學(xué)意圖而分層次進(jìn)行的一系列實(shí)驗(yàn)。就系列實(shí)驗(yàn)中的某個實(shí)驗(yàn)來看，它有自己的實(shí)驗(yàn)層次（程序），旨在說明某個物理內(nèi)容，但是，把這些單個實(shí)驗(yàn)集中起來看，它們是一個整體，是按教材內(nèi)容和教學(xué)需要而有機(jī)地結(jié)合起來的一個整體，是為完成一個教學(xué)目標(biāo)的整體。如果能注意到系列實(shí)驗(yàn)，能設(shè)計(jì)好系列實(shí)驗(yàn)，對教學(xué)是十分有益的。 第38頁，共50頁。第四章 課堂實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入的設(shè)計(jì) 1.導(dǎo)入的主要任務(wù)和實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入的意義(1)激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和愿望；(2)使具有課題意識，明確的學(xué)習(xí)目的；

33、(3)動員必要的已有經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)識，運(yùn)用學(xué)會的學(xué)習(xí)方法。第39頁，共50頁。2.實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入的主要方法和選擇依據(jù)(1)驚奇現(xiàn)象導(dǎo)入法 這是一種相當(dāng)普遍的實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入方法。利用學(xué)生意想不到的奇特現(xiàn)象，喚起學(xué)生的注意，引起學(xué)生思考，從而產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲望而導(dǎo)入新課。 大氣壓強(qiáng)覆杯實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入 大氣壓強(qiáng)魔瓶實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入 跳得更高彈性勢能的導(dǎo)入 (2)配合故事導(dǎo)入法 在物理學(xué)的發(fā)展過程中，充滿著許許多多妙趣橫生的故事和傳說，如果在課堂教學(xué)中選用一些故事片斷，并做一些模擬演示，就會創(chuàng)設(shè)出非?；钴S的學(xué)習(xí)情境 大氣壓強(qiáng)模擬馬德堡半球?qū)嶒?yàn)導(dǎo)入 (3)解決實(shí)際問題和實(shí)驗(yàn)競賽導(dǎo)入法創(chuàng)設(shè)一種解決實(shí)際問題的情境或者以雙方競賽來解決某一實(shí)

34、際問題的形式導(dǎo)入新課，往往也能產(chǎn)生很好的效果。 兩力的合成拉健身彈簧導(dǎo)入 簡單機(jī)械撬木板導(dǎo)入 (4)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)導(dǎo)入法利用實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)，既可以創(chuàng)造一種直觀的環(huán)境，又可以較好的起到承上啟下的作用 大氣壓強(qiáng)復(fù)習(xí)液體壓強(qiáng)導(dǎo)入 阿基米德原理復(fù)習(xí)浮力實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入 第40頁，共50頁。(5) 懸念性情境導(dǎo)入 教學(xué)中，在學(xué)生已有認(rèn)知基礎(chǔ)上，提出新問題，揭示新矛盾，故布疑陣，巧設(shè)懸念，引起學(xué)生認(rèn)知的沖突，他們那種急于想得到理論上解釋的欲望難以壓抑，從而激發(fā)他們那種探求新知的欲望，在主動、輕松的心態(tài)中進(jìn)入探求新知的狀態(tài)，使枯燥無味的教學(xué)內(nèi)容變得妙趣橫生、活潑生動。 結(jié)果出乎意料，學(xué)生的好奇之火被點(diǎn)燃，隨著學(xué)習(xí)的深入，學(xué)生領(lǐng)

35、悟到其中的道理，懸念的誘發(fā)和解決是學(xué)生不知不覺以愉快輕松的心情掌握知識。第41頁，共50頁。(6)從生活性情境導(dǎo)入 心理學(xué)指出：青少年有渴望知道周圍世界的好問心理，學(xué)生對周圍事物感知的深度和廣度十分有限，對絢麗多彩的世界總想知道為什么。讓生活實(shí)例走進(jìn)課堂，讓學(xué)生了解事物發(fā)生的“真相”，認(rèn)識事物發(fā)展的必然結(jié)果，課堂就變得充實(shí)而開闊了，學(xué)習(xí)更顯得有趣和有用。每個學(xué)生都有規(guī)格相同的小口徑、長柱型空瓶子（如可樂瓶、礦泉水瓶、雪碧瓶等）。教師另備有1號瓶（與學(xué)生的瓶子一樣規(guī)格）和2、3號瓶（與1號瓶的高度相差較大）各一個，再備水適量。例: 空氣柱共鳴 第42頁，共50頁。(7)魔術(shù)型演示實(shí)驗(yàn) 將盛滿水的

36、透明玻璃瓶（相當(dāng)于一個柱透鏡）放在如圖所示的字母框前面，同學(xué)們會清楚地看到這排字母，使玻璃瓶始終與紙面平行（圖7），由左向右平移玻璃瓶，由于字母在柱透鏡的焦距之內(nèi)，將會看到這排字母的正立放大的虛像（圖甲）。在向前移動玻璃瓶（圖6），移動一定距離后，字母移到了柱透鏡焦距之外，此時這排字母竟單數(shù)倒立，雙數(shù)正立。即眼睛看到如圖（圖乙）所示的像 第43頁，共50頁。將盛滿水的透明玻璃瓶（相當(dāng)于一個柱透鏡）放在如圖所示的字母框前面，同學(xué)們會清楚地看到這排字母，使玻璃瓶始終與紙面平行（圖7），由左向右平移玻璃瓶，由于字母在柱透鏡的焦距之內(nèi)，將會看到這排字母的正立放大的虛像（圖甲）。在向前移動玻璃瓶（圖6）

37、，移動一定距離后，字母移到了柱透鏡焦距之外，此時這排字母竟變成倒立。即眼睛看到如圖（圖乙）所示的像 第44頁，共50頁。 實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入的類型很多，同一個課題可以有許多不同的導(dǎo)入方法。 選擇的依據(jù)主要是教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)和學(xué)生的情況。 一般在學(xué)習(xí)單元開始或課題比較平直和抽象時，可考慮選擇趣味性較強(qiáng)的演示法和故事法； 如果學(xué)生存在著較頑固的錯誤概念，就需要選擇能激起強(qiáng)烈思維沖突的方法； 如果課題與前面所學(xué)知識的聯(lián)系性較強(qiáng)，而學(xué)生的準(zhǔn)備知識又不足，則選擇復(fù)習(xí)導(dǎo)入的方法； 應(yīng)用性強(qiáng)的課題，多引用聯(lián)系實(shí)際的方法； 對年齡較小的學(xué)生，可多用競賽的方法。第45頁，共50頁。3.實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入的結(jié)構(gòu)和要求(1)在導(dǎo)入階段創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境，提供新穎、奇特、驚險(xiǎn)、多變的現(xiàn)象. (2)激發(fā)認(rèn)知沖突，這是保持學(xué)生有意注意、