初中物理典型实验教学研究.pptx
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1、初中物理典型实验教学研究一、物理课程改革与实验教学一、物理课程改革与实验教学实验是物理课程的重要特点之一实验是物理课程的重要特点之一实验是长期以来的薄弱环节实验是长期以来的薄弱环节新课程加强探究的理念首先反映在实验上新课程加强探究的理念首先反映在实验上加强实验是我国物理教学的历来主张加强实验是我国物理教学的历来主张实验是物理教学的重要基础实验是物理教学的重要基础实验是物理教学的重要内容实验是物理教学的重要内容实验是物理教学的重要方法实验是物理教学的重要方法美国国家科学教育标准科学内容标准美国国家科学教育标准科学内容标准(1)(1)科学的统一概念和过程科学的统一概念和过程 体系、秩序和组织体系、
2、秩序和组织 证据、模型和解释证据、模型和解释 变化、恒定性和测量变化、恒定性和测量 演变与平衡演变与平衡 形式和功能形式和功能 (2)(2)作为探究的科学作为探究的科学 进行科学探究所需要的能力进行科学探究所需要的能力 对科学探究的理解对科学探究的理解(3)(3)物质科学物质科学5-85-8年级年级物质的性质及其变化物质的性质及其变化运动和力运动和力 能量的传递能量的传递(4)(4)生命科学生命科学(5)(5)地球和空间科学地球和空间科学(6)(6)科学与技术科学与技术 技术设计的能力技术设计的能力 理解科学与技术理解科学与技术(7)(7)从个人与社会的视角所见的科学从个人与社会的视角所见的科
3、学(8)(8)科学的历史与本质科学的历史与本质 作为人类奋斗目标的科学作为人类奋斗目标的科学 科学知识的本质科学知识的本质 历史的观点历史的观点英国英国 科学教育的重点就是要培养学生通科学教育的重点就是要培养学生通过他们自己的探究活动和对自然现象持过他们自己的探究活动和对自然现象持续的兴趣和好奇心以及科学地解决问题续的兴趣和好奇心以及科学地解决问题的态度和能力。的态度和能力。1988年教育改革法案规定从1989年起,全国所有公立中小学实行统一课程,科学为三门核心课程之一1989年颁布国家科学教育课程标准第一部分 科学探究 要求学生通过探究活动学会一些系统的科学技能和方法第二部分 知识和理解 学
4、生需要理解、掌握的科学知识和概念 二、初中物理课标中的科学探究和实验二、初中物理课标中的科学探究和实验 声和光声和光(1 1)通过实验探究,初步认识声产生和传播的条)通过实验探究,初步认识声产生和传播的条件。了解乐音的特性。了解现代技术中与声有关件。了解乐音的特性。了解现代技术中与声有关的应用。知道防治噪声的途径。的应用。知道防治噪声的途径。例例1 1 在鼓面上放一些碎纸屑,敲击鼓面,使在鼓面上放一些碎纸屑,敲击鼓面,使其发声,观察纸屑的运动。敲击音叉,观察与其其发声,观察纸屑的运动。敲击音叉,观察与其轻触的乒乓球的运动。轻触的乒乓球的运动。例例2 2 将闹钟放到玻璃罩中,抽去空气,这时将闹钟
5、放到玻璃罩中,抽去空气,这时几乎听不到声音。慢慢放入空气,声音从在到小。几乎听不到声音。慢慢放入空气,声音从在到小。例例3 3 收集超声波的应用实例。收集超声波的应用实例。例例4 4 举例说明建筑物中是如何防治噪声的。举例说明建筑物中是如何防治噪声的。活动建议活动建议 (1)(1)调查社区调查社区(或学校或学校)中噪声污染的情况和已中噪声污染的情况和已采取的防止措施,提出进一步防治噪声的建议。采取的防止措施,提出进一步防治噪声的建议。2.3 2.3 声和光声和光内容要求:内容要求:2.3.1 2.3.1 通过实验,认识声的产生和传播条件。通过实验,认识声的产生和传播条件。例例1 1 在鼓面上放
6、一些碎纸屑,敲击鼓面,观察在鼓面上放一些碎纸屑,敲击鼓面,观察纸屑的运动。敲击音叉,观察与其接触的乒乓纸屑的运动。敲击音叉,观察与其接触的乒乓球的运动。球的运动。例例2 2 将闹钟放到玻璃罩中,抽去空气后,声音将闹钟放到玻璃罩中,抽去空气后,声音变小。变小。2.3.2 2.3.2 了解乐音的特性。了解现代技术中声学了解乐音的特性。了解现代技术中声学知识的一些应用。知道噪声的危害和控制的方知识的一些应用。知道噪声的危害和控制的方法法.例例3 3 列举超声的应用实例。列举超声的应用实例。例例4 4 举例说明如何减弱生活环境中的噪声。举例说明如何减弱生活环境中的噪声。新课程实施不可忽视实验新课程实施
7、不可忽视实验新课程倡导科学探究的教学思想,因为加强科学新课程倡导科学探究的教学思想,因为加强科学探究对培养学生的科学素养特别是创新的意识和探究对培养学生的科学素养特别是创新的意识和能力具有重要的意义。能力具有重要的意义。实验作为科学探究的重要思想和科学方法,在新实验作为科学探究的重要思想和科学方法,在新课程的教学中占有重要的地位。如果在新课程的课程的教学中占有重要的地位。如果在新课程的实施中忽视了实验,那就意味着倒退。实验是检实施中忽视了实验,那就意味着倒退。实验是检验新课程的试金石。验新课程的试金石。新的课程要求重视实验,还要加强实验的创新。新的课程要求重视实验,还要加强实验的创新。新课程加
8、强物理实验的要求新课程加强物理实验的要求接近生活;激发学生好奇心,多给学生发现问题的机会;激励认知冲突和积极思维;鼓励与知识经验相结合做出猜想;加强实践意识,手脑结合;加强交流和合作。学生必做的实验项目:学生必做的实验项目:用刻度尺测长度、用表测时间用刻度尺测长度、用表测时间用弹簧测力计测力用弹簧测力计测力用天平测物体的质量用天平测物体的质量用常见温度计测温度用常见温度计测温度用电流表测电流用电流表测电流用电压表测电压用电压表测电压测量物体运动的速度测量物体运动的速度测量水平运动物体所受的滑动摩擦力测量水平运动物体所受的滑动摩擦力测量固体和液体的密度测量固体和液体的密度探究浮力大小与哪些因素有
9、关探究浮力大小与哪些因素有关11.探究杠杆的平衡条件12.观察水沸腾时温度变化的特点13.探究光的反射规律14.探究平面镜成像时像与物的关系15.探究凸透镜成像的规律16.连接简单的串联电路和并联电路17.探究导体电压、电流与电阻的关系18.探究通电螺线管外部磁场的方向19.探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件20.测量小灯泡的电功率实验是科学探究中最重要的观念和思想方法实验是科学探究中最重要的观念和思想方法 伽利略的发现以及他所应用的科学的推理伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一,而且方法是人类思想史上最伟大的成就之一,而且标志着物理学的真正开端。标志着
10、物理学的真正开端。爱因斯坦爱因斯坦 没有实验的物理理论是空洞的,没有理论的实验是盲目的。正是实验家使理论家保持老老实实的态度。帕格尔斯,物理学家实验可以推翻理论,而理论永远无法推翻实验。丁肇中,物理学家学生最喜欢的课堂教学方式学生最喜欢的课堂教学方式 86.7%86.7%的学生表示喜欢有较多的动手操作或亲身的学生表示喜欢有较多的动手操作或亲身实践、讨论交流或自学等课堂教学方式,实践、讨论交流或自学等课堂教学方式,12%12%的学生的学生喜欢以老师讲授为主的方式。喜欢以老师讲授为主的方式。引发较多的讨论交流引发较多的讨论交流其他其他有较多的动手操作或亲身实践有较多的动手操作或亲身实践大量的书面练
11、习大量的书面练习自学自学老师讲授为主老师讲授为主1激发学生的兴趣和求知欲中学生有着强烈的好奇心和求知欲,而物理实验具有真实、直观、形象和生动的特点,易于激发学生的兴趣。学生观察老师做实验,自然会产生自己动手的欲望。看到实际的物理现象和情景,学生会产生探其究竟、发现现象背后规律的求知欲望。三、物理实验的教学功能三、物理实验的教学功能听话的木球听话的木球2创设有效学习环境、促进学生对知识创设有效学习环境、促进学生对知识的掌握的掌握物理概念和规律是从大量的具体事例中抽物理概念和规律是从大量的具体事例中抽象出来的。实验可以提供精心选择的、经象出来的。实验可以提供精心选择的、经过简化和纯化了的感性材料,
12、能使学生对过简化和纯化了的感性材料,能使学生对物理事实形成明确具体的认识。物理事实形成明确具体的认识。让学生进入实验情景,在教师的引导下,让学生进入实验情景,在教师的引导下,通过观察、实验、操作等亲身实验体验,通过观察、实验、操作等亲身实验体验,主动去探索新知识、获得新知识,是使学主动去探索新知识、获得新知识,是使学生牢固掌握知识的有效途径,也是教师突生牢固掌握知识的有效途径,也是教师突破教学重点难点、提高教学质量的重要保破教学重点难点、提高教学质量的重要保证。证。耳闻易忘,目睹为实,躬亲则明。耳闻易忘,目睹为实,躬亲则明。我听了,会忘记;我看了,能记住;我做了,才理解。我听了,会忘记;我看了
13、,能记住;我做了,才理解。3促进学生对科学方法的掌握促进学生对科学方法的掌握物理学是一门以实验为基础的自然科学,物理学是一门以实验为基础的自然科学,许多科学方法是在物理实验中形成的,如许多科学方法是在物理实验中形成的,如控制变量法、图像法、归纳法等等。控制变量法、图像法、归纳法等等。在实验教学中,通过让学生经历观察、思在实验教学中,通过让学生经历观察、思考、合理测量、处理数据、分析与论证等考、合理测量、处理数据、分析与论证等过程,切身体会实验科学的研究过程和研过程,切身体会实验科学的研究过程和研究方法,有助于学生提高科学探究能力,究方法,有助于学生提高科学探究能力,加深对所学知识的信任度和理解
14、力;可以加深对所学知识的信任度和理解力;可以使学生逐步掌握和运用各种实验方法和手使学生逐步掌握和运用各种实验方法和手段;同时有利于培养学生科学的观察习惯、段;同时有利于培养学生科学的观察习惯、正确的操作方法和实事求是的科学态度。正确的操作方法和实事求是的科学态度。测量不同时间的气温观察液体的沸腾4培养学生的实验能力培养学生的实验能力通过观察实验现象、可以培养学生敏锐的感知和通过观察实验现象、可以培养学生敏锐的感知和观察能力;观察能力;通过亲自动手,可以培养学生的操作能力,包括通过亲自动手,可以培养学生的操作能力,包括基本仪器的使用、数据的读取、仪器设备的组基本仪器的使用、数据的读取、仪器设备的
15、组装、故障的排除等;装、故障的排除等;通过分析和处理实验数据,进行比较、判断和推通过分析和处理实验数据,进行比较、判断和推理,可以培养学生的思维能力;通过设计实验,理,可以培养学生的思维能力;通过设计实验,可以培养学生的创新能力。可以培养学生的创新能力。5培养学生的科学态度和情感培养学生的科学态度和情感实验除了对知识的掌握、技能的提高和方法的实验除了对知识的掌握、技能的提高和方法的学习有明显的作用之外,对非智力因素的培养学习有明显的作用之外,对非智力因素的培养也有显著的作用。也有显著的作用。实验不仅能培养学生实事求是的科学态度,而实验不仅能培养学生实事求是的科学态度,而且有助于学生产生热爱科学
16、、尊重科学规律、且有助于学生产生热爱科学、尊重科学规律、勇于克服困难、想要进行科学探索的情感。勇于克服困难、想要进行科学探索的情感。无论狄克无论狄克.费曼曾经开过其他什么东西的玩笑,费曼曾经开过其他什么东西的玩笑,他对物理学的热爱却是接近于崇敬的。他对物理学的热爱却是接近于崇敬的。L.M.布朗布朗初中学生要喜爱物理,是从产生物理学习兴趣开初中学生要喜爱物理,是从产生物理学习兴趣开始的。中学生对物理学习的兴趣有始的。中学生对物理学习的兴趣有44个不同的层次:个不同的层次:直接兴趣。即对生动的物理现象、装置和事件产生直接兴趣。即对生动的物理现象、装置和事件产生自发的兴趣。自发的兴趣。操作兴趣。即对
17、获得物理现象的操作和过程产生亲操作兴趣。即对获得物理现象的操作和过程产生亲自动手操作的兴趣。自动手操作的兴趣。因果兴趣。即对物理现象发生的原因和物理事件之因果兴趣。即对物理现象发生的原因和物理事件之间的因果关系产生探究的兴趣。间的因果关系产生探究的兴趣。理论兴趣,即对物理理论的结构、体系和逻辑关系理论兴趣,即对物理理论的结构、体系和逻辑关系的自洽性、一般性和实用性产生的兴趣。的自洽性、一般性和实用性产生的兴趣。四、初中物理典型实验研究四、初中物理典型实验研究(一)引言中的物理实验(一)引言中的物理实验1 1、装满水的杯子里能放多少回形针、装满水的杯子里能放多少回形针引言:奇妙的物理现象引言:奇
18、妙的物理现象目的:激发学习物理和参与探究的兴目的:激发学习物理和参与探究的兴趣,体验探究的过程趣,体验探究的过程策略:猜想,试验策略:猜想,试验出其不意出其不意类似案例:蜡烛燃烧类似案例:蜡烛燃烧2 2、探探究究摆摆的的奥奥秘秘(粤教沪科版)(粤教沪科版)体验科学探究的过程体验科学探究的过程 设计实验与设计实验与制订计划制订计划进行实验与进行实验与收集证据收集证据分析与论证分析与论证评估评估提出问题提出问题猜想与假设猜想与假设表达与交流表达与交流科学探究科学探究l从某种角度来说,科学从某种角度来说,科学家们就象侦探一样,把各家们就象侦探一样,把各种线索拼凑起来弄清事情种线索拼凑起来弄清事情的来
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