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1、名词内涵解析（供参考）（说明：这里是指名词内涵解析，不是名词的定义）实验现象： 操作实验系统的过程中所表现的外部形态。这种“形态” 主要通过感觉器官直接获得。实验现象括两个基本要素: 一是外部形态，二是伴随的条件。比如，（实验五安培力实验中）通电时，臵于两磁极间的导体棒从静止开始向左运动；又如（实验五洛伦兹力实验中） 条形磁铁 N极水平接近淡绿色射线，射线便向下弯曲；再如（实验一小球赛跑现象）从等高处同时释放的两金属小球分别沿倾斜的直线轨道和弧线轨道运动到等高处，发出 “当”的一声，这个碰撞声似乎是没有明显差异。现象特征：（物理）事件外在表现形式中可供识别的特殊标志。比如，（实验一小球赛跑现象
2、）经历不同轨道，但几乎同时到达终点；又如（实验一会自主爬坡现象）纺锤体自动从下往上滚；再如（实验二鱼洗振动现象）搓动盆耳，盆内水面上四个对称区域溅起水花。（实验或实验方案的）设计思路 （探究思路） ：依据学科理论 （或理论假设） 或实验问题 （或任务）中的关键要素，而梳理出的解决问题的方向。比如（实验一运用斜面实验研究运动与力的关系）（1）由于实验任务（ “子命题”）中的关键要素（阻力、运动）具有多样性，采用 “最简单原则” 和控制变量法让小车总是以相同的初状态在粗糙程度不同的水平面上运动，再依据运动情况采用推理（归纳、 外推）方式得出小车在光滑水平面上的运动情形；再如（实验一运用牛顿管探究落
3、体运动现象）依据日常生活中物体下落快慢是由于空气阻碍而造成的这一假设， 采用控制变量法，多次让空气的稀薄程度发生变化，来观察不同稀薄程度的空气对物体下落快慢的影响情况。实验原理： 将在一定范围内普适的学科理论（或假设） 与特定条件相结合而形成的具有可操作性的理论解析，具有很强的主观意图。（设计思路 与实验原理 的区别：前者没有明确的实验载体并且较为粗略，后者有明确的实验载体并且表述更为详尽规范）实验方案（探究方案或设计方案）：为了完成实验任务而制定的规划。“狭义”上讲，就是明确大致做法，但较抽象，具有纲要特点；“广义”上讲，就是一份较为完整的实验报告。（其中蕴含 设计思路 和实验原理 ，只是没
4、有在方案中表述出来。也就是， 无需阐明为什么要这样做）比如（实验一运动独立性原理的实验探究）平抛一个小钢球（或小塑料球），并在与平抛位臵等高处同时释放一个小钢球，然后观察两球落地（或落于同一水平面）的情况；又如（实验一伽利略斜面推理实验的探究）（1）多次改变轨道倾角，用数字化实验手段获取每次运动的s-t图像， 比较各次增大倾角后小车运动状态的异同，再推理出落体运动规律。实验步骤： 为实现实验目的而基于实验原理和实验系统的技术要求而策划的实施程序，体现时间和空间的有序性，也体现节约性。（简言之，具体怎么有序地完成实验任务）操作要素（领） ：实验步骤中的关键操作行为，这些行为与实验实验原理和实验系
5、统的技术要求密切相关（它不同于操作注意事项，但可能包含注意事项）。比如（实验二机械波干涉现象的实验探究）先将一个“气嘴”与水面接触，调整“气嘴”与水面接触程度，待片刻再将第二个“气嘴”与水面接触，调整“气嘴”与水面接触程度；又如（实验二机械波衍射现象的实验探究）改变由两块 “”形挡板构成的狭缝间距；分别放臵大小不一的小物体；障碍物（也指狭缝）不变，调大（或小）振源的频率。学科价值： 实验对（物理） 学科知识体系和思想方法体系形成所起的作用，或者在各体系中所占的地位。比如（实验五条形磁体磁场分布特性的实验演示）作为建立磁感应线概念的事实基础。学科应用价值：某一（物理）学科知识（规律）与其他知识组
6、合而产生的有别于知识自身的“效果”，这种效果可能直接在人类社会或社会发展中起到一定作用。比如（实验五基于电流磁效应的磁悬浮现象的实验演示）电流的磁效应与磁铁激发的磁场相互作用实现无接触悬起现象，这种悬浮能用于磁悬浮列车等。实验过程： 完成一个实验所经历的程序。“广义”上，包括从实验目的至实验结论所经历的各道程序或者从实验问题的定位、实验方案的抉择、实验装臵的构建、实验步骤的拟定、实验信息的采集到实验信息的处理的各个部分，甚至可以是一份实验报告；“狭义”上（也是习惯上），往往指对实验器材或实验系统实施行为的程序。实验环节 ：实验过程的组成部分，是实验过程中完成“小任务”的节点性标志。其范围可大可
7、小。 可指从实验问题的定位直至实验信息的处理的各部分，也可指完成整个实验的“一小块任务”所需经历的各部分。对于如何“切割”一个完整的实验过程，会因人而异，但如果“切割”恰当， 会更有利于对实验过程的把握。比如（实验一运用斜面实验研究运动与力的关系） 实验问题的定位物体在不同粗糙平面上运动的情况是怎样的，实验方案的制定用小车作为运动物体；用较为光滑的斜面提供初始运动状态；让小车每次都滑上粗糙程度不同的水平布料；最后依据小车的位臵，进行归纳、极限推理得出结论，实验装臵的构建将一个下端带圆弧的斜面与一个可调水平程度的平板对接，实验步骤的制定（先做什么后做什么） ，实验信息的采集记录物体在不同表面上停
8、下的位臵，实验信息的处理依据物体停的不同位臵，进行归纳和演绎推理，最终得出结论。认知：通过心理活动（如形成概念、判断或想象等）获取知识。习惯上将认知与情感、意志相对应。认知包括感觉、知觉、表象和思维。认知思路（认知脉络） ：认识一件事物的大致想法，主要要求概括性地说明将要如何认识事物，或概括性阐述理由，或兼而有之。比如（实验二两个振动方向相互垂直振动现象的实验探究）通过观察实验面板上的文字、图示来认识仪器的实验功能，并依据面板上的图文信息，尝试拨动仪表上的控件，最终达到认识实验仪器的目的。（认知思路 与设计思路 有类似之处，但偏重 认知 的内涵）认知过程： 具体的认识路径，包括认识活动中的细微
9、部分，是认知思路 的具体化。【如，解题思路和解题过程，就不一样】比如（实验五电机驱动式旋转磁场效应的实验演示）观察磁铁和铝盘的转动现象，找出两种转动现象的差异，分析它们产生差异的原因。认知环节： 认识一件事物所达到的不同层次。总体上说，它包括这样几个递进层次，即观察感觉，梳理感知，思考透视，提炼揭示【参见教材P32，略有变动】。比如（实验二鱼洗振动现象的活动再现）先观察手搓动盆耳时所出现的现象，然后对现象进行梳理，发现适当的手搓动与液面所出现的现象密切相关；又如（实验五磁场对电流作用规律的探究） 先梳出理研究命题中的问题元素即电流、磁场以及两者间可能的相互关系，然后根据元素及其基本属性来形成实
10、验方案。（认知环节 是认知过程 的组成部分，具有“节点”性标志）认知方式： 笼统地指明认识某个事件的方向。比如（实验十三、十四认识机器人的基本构造） 【如果将问题（3）改成：简述该实验的认知方式。此问题作如下回答，即根据机器人的已有连接， 去认识机器人各组成部件的功能和使用方法；如果按教材呈现的问题，则需这样回答：主要通过对实物的观察来达到认识的目的】认知特征（特点） ：不同于其他认知方式的标志，或隶属于该认知方式的可供识别的特殊标志。如（实验七、八“幻影成像”现象的实验观察）通过对实物的观察和原理的图示表征，达到认识目的。【认知过程、认知环节、认知思路、认知方式、认知特征，这五个名词中，后四
11、个名词是从不同视角对同一认知过程进行剖析，在认识或解决问题时，认知过程往往不是一蹴而就的，比如可能是先确定认知方式，再形成认知思路，最后形成认知过程。对于教学工作者而言，就是要对自己已形成的认知过程进行分析、提炼、分段，这样便于教学】认知元素（思维元素） ：寻找被研究对象的构成元素或构成元素之间的关系，所采用的认识行为，如观察、比较、分析、综合、抽象、概括、具体化、系统化等等，由于这些认知行为往往与思维方式密切相关，因此特定的思维方式也可归为认知元素范围，这些思维方式包括形象思维，逻辑思维，其中逻辑思维方式又包括归纳、演绎、联想、类比、发散、逆向、聚合、移植、目标等。比如（实验二机械波衍射现象
12、的实验探究）【实验操作】比较（需要有意识地比较障碍物的差异）， 【实验总结】比较、抽象与概括 （比较障碍物尺寸对衍射现象的影响，在比较的基础上对现象所产生的条件进行归纳，再抽象概括出最终得出结论）；又如（实验二受迫振动的实验探究）分析（现象表明电机和小车的步调一致，通过分析发现这种一致性，是由弹簧有规律的伸缩导致的）。认知思维：认识事物时需明晰被认识对象的来龙去脉或对象中各组成部分的关系所需要经历的思考（如为什么会是这样，它们之间是什么关系，这到底是为什么）。（学科）认知价值： （某物理实验）所采用的认知行为对认识其他（物理）问题所具有的借鉴作用 , 或物理实验自身所揭示的规律对物理学知识体系
13、形成的作用（此含义与 “学科价值”相当） ,但是具体指哪方面的作用要视问题所处情境而定。比如（实验五电动机工作原理的实验探究） 让人认识这一规律是怎样转化为生产技术（生产力）的，让人体验到这一规律的应用价值，同时也认识到科学与技术的差异；又如（实验二单摆运动现象的实验演示）构建出理想摆模型，能用此模型解释更为复杂的摆动现象，而且有利于振动规律的统一表述；再如（实验十三、十四认识机器人的“中枢系统” ）此认识方法表明可以依据事物各部分间的连接关系来达到认识各部件功能的目的。认知原理： 实验认知过程中所用到的心理学规律（或理论），这也包含了 “思维元素”的内涵。比如（实验五磁场对电流作用规律的实验
14、探究）理性认识【因为要通过分析找出认知元素，还要辨析个元素具有特征，最后依据元素及其特征构建实验方案】；又如（实验七、八全息摄影原理的实验探究）感性认识和理性认识【因为通过感性认识，发现光束的宽窄和方向发生改变，由这些变化演绎推理出原件的光学性质，以及它们的功能】实验属性： 实验的属性很多，这里主要指实验自身具有的教学或科学研究的功能。它通常有探究性、验证性、模拟性、测量性等功能属性；单从教学来看，演示性也属于实验的功能属性，需要注意的是，演示性往往会因为教学（或传授知识）的需要，而在分类上产生与其他属性交叠的现象。比如（实验四范德格拉夫起电机工作原理的实验探究）探究性（对既定的知识组合关系的
15、探究）；又如（实验四辉光球现象的实验观察）演示性（在观察的基础上生成合理的演示步骤） ；再如（实验五三维电力线的实验演示）演示性实验的属性特征： 有别于其他同类实验的认知功能的标志，或隶属于该实验属性的可供识别的特殊标志。比如（实验四范德格拉夫起电机工作原理的实验探究）通过查阅文献进行探究；又如（实验四辉光球现象的实验观察）把握实验演示的基本要素（简洁的装臵介绍、合理的操作步骤、简准的现象表征、正确的现象解释） ；再如（实验五三维电力线的实验演示）演示方案的生成（注明：不等同于演示步骤，但与演示步骤有关）知识属性： 知识自身具有的性质。具体地讲，一个知识自身包括很多方面，这些方面都是该知识的属
16、性。如磁感应强度，其大小和方向为它的属性，再如牛顿第二定律，加速度与质量的关系及加速度与力的关系为其属性。知识特征： 有别于其他同类知识的标志，或隶属于该知识的可供识别的特殊标志。（学科）教学价值： （物理实验）在（物理）教学中起到的培养学生的作用。比如（实验十三、十四认识机器人的基本结构）培养学生面对具体实物的观察分析能力，并使其认识到面对具体实物也是一种认知方式；又如（实验五基于电流磁效应的磁悬浮现象的实验演示）激发学生的好奇心，增强学生主动运用知识的意识；再如（实验五条形磁体磁场分布特性的实验演示）为学生构建磁感应线概念提供感性认识；还有一例（实验五电表工作原理的实验探究） 培养学生依据原理认识特定装臵的能力，让学生领会 “原理的基本要素必定与装臵中的核心部件相对应”这一原则。教学策略：（此概念包括的范围很广）从小范围来讲，本课程主要指在合理的教学理念的指导下如何通过物理实验这种认知方式来有效激活课堂教学，从而实现一堂课既定的教学目标。教学方法（途径、手段、方式）：教学方法是教师和学生为了实现共同的教学目标，完成共同的教学任务， 在教学
