《浙江省义乌中学2017年3月物理讲座《加强物理实验教学的建议——真做多做巧做》课件(共35张ppt)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浙江省义乌中学2017年3月物理讲座《加强物理实验教学的建议——真做多做巧做》课件(共35张ppt)（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、浙江省义乌中学 吴加澍,(浙师大 2017.03.25),真做多做巧做,加强物理实验教学的建议,从学生遇到的“难题”说起,【例1】省会考题：把两支笔杆并在一起构成一条狭缝，使狭缝距离图甲约30cm,并与图中的横线平行，眼睛紧靠狭缝，你看到的图样将是下列各图中的 ( ),【例2】课外活动:估测自行车阻力,反思：我们的学生究竟缺什么?,原因：物理教学远离了物理学的源头!,实验是物理学的源头,实验是学物理的基础,丁肇中： “所有的自然科学都是实验科学。再好的理论如 果与实验不相符，那么理论就不存在。实验可以推翻理论， 而理论永远无法推翻实验。”,杨振宁：“绝大部分物理学是从现象中来的，现象是物理学的
2、根源。”,布鲁纳“发现学习”理论：,一般学习程序,物理学习程序,实验教学: 发展物理核心素养的有效途径,实验教学: 发展物理核心素养的有效途径,【例】牛顿第三定律,以知识为本位的教学,教师列举实例，说明物体间的作用是相互的；, 演示两个弹簧秤对拉实验，讲解相互作用力的大小、方向关系；,总结得出牛顿第三定律。,评析,这样的教学有什么问题？,问题1：单靠老师的讲授，缺失学习者的主动参与和建构，即使对所学的知识，学生也是难以深入理解、切实掌握的；,问题2：这种一步到位的教法，更是有悖于科学的本质（科学讲究证据，科学总是试图确定和避免偏见）。若长此以往，将使学生对科学形成错误的认知，认为科学发现总是一
3、帆风顺的；甚至会以偏概全，有碍科学思维的培养。,实验教学: 发展物理核心素养的有效途径,核心素养导向的教学,物体作用的相互性,【实验观察】,【分析归纳】,无论是不同种类的物体（固体、液体、气体等），还是不同性质的力（重力、弹力、摩擦力、电磁力等），两个物体之间的作用总是相互的。,不仅加深对知识的理解，更有助物理观念的形成,相互作用力的关系,【猜想假设】,【实验探究】,学生提出：一对相互作用力的方向相反，大小可能相同。,学生设计方案，交流后决定用两只弹簧秤对拉进行研究；,学生分组实验并进行交流，多数学生是将弹簧秤水平放置的，也有学生补充，他们还做了弹簧秤竖直或斜向摆放的实验，结果两个力的大小都是
4、相等的。老师肯定了他们的做法。,交流中还有学生报告，他们实验时发现两只弹簧秤读数并不相等，即使将弹簧秤重新调零也是如此。教师请学生分析这种“反常”现象，并提出相应的实验改进方法。,至此可以得出结论了吗？学生指出上述实验都是物体处于平衡状态下做的，他们试图做非平衡状态（如加速运 动）时的实验，但读数困难。教师采用传感 器演示，发现相互作用关系与运动状态无关。,【归纳结论】学生尝试总结规律，并进行交流,针对两只读数不准的弹簧秤,学生提出用第三只弹簧秤“等效替代”方案，经实际操作果然解决了问题。老师对学生创见表示高度赞赏。,【例1】电荷间相互作用 库仑定律,多媒体技术能够以假乱真，但是不应该以假代真
5、； 过去黑板上做实验不对，现在屏幕上做实验同样不对。,真做实验,真实性,德国物理教师做弹性碰撞实验,真做实验,真实性,抽象的经 验,观察的经 验,直接的 经 验,学习间接经验，应尽可能从直接经验入手，逐步走向抽象，防止从概念到概念的“言语主义”。,戴尔的“经验之塔”：,*例如：学习“力的分解”,真做实验,真实性,抽象的经 验,观察的经 验,直接的 经 验,学习间接经验，应尽可能从直接经验入手，逐步走向抽象，防止从概念到概念的“言语主义”。,戴尔的“经验之塔”：,教学媒体的选用次序：,实验观察,真做实验,真实性,【讨论】怎样提高静电实验的成功率？,静电特点：量少压高,实验关键：增加绝缘,最容易漏
6、电的部位在哪里？,金属壳与指针之间？,金属壳与塑料塞之间！,*例如：静电计（验电器）,真做实验,真实性,【例1】电荷间相互作用 库仑定律,尼龙丝,真做实验,真实性,【例2】“电场线”的引入,真做实验,真实性,真做实验,真实性,做真实验,科学性,【例1】白光的色散与复合(棱镜实验),真做实验,真实性,【例2】磁现象的电本质（罗兰实验）,感应圈,B=KI/r=410-9 T,BB地=10-5 T,设I=1mA d=5cm,估算:,做真实验,科学性,真做实验,真实性,还有更多的“假实验”：,*“感应圈+平行板电容器”演示变化电场产生磁场,*“音叉转动”演示声波的干涉,*“金属盒+收音机”演示静电屏蔽
7、,启示：物理教师应具备扎实的实验基础知识！,* ,做真实验,科学性,多做实验,这样做，将有助于学生更好地揭示物理本质突破知识关键化解学习难点,物理现象是丰富多彩、生动立体的。我们应充分运用实验变式，尽量多做实验，引导学生多层次、全方位地去认识物理世界的真实面貌。,多做实验,揭示物理本质,【例1】“静电感应”的教学,1.移近带电棒，箔片为何会张开？导体两端各带何种电？,2.移走带电棒，箔片为何又重新闭合？,3.不通过接触的方法，能使导体始终带上电吗？,4.不采用分割的方法，能使导体始终带上电吗？,5.如果手碰触的是导体另一端， 它的带电情况会变化吗？,多做实验,揭示物理本质,【例2】波的干涉现象
8、,*猜想：若撤去一只喇叭, 还会有干涉现象吗？,*演示4：仍有干涉现象！,*讨论：这是为什么？,*演示1：两列同频率水波的干涉图样（投影）；,*演示2：两只喇叭输入同频率的音频讯号，让学生感受声波的干涉现象；,*演示3：两只喇叭输入同频率的音频讯号，用话筒、示波器显示声波的干涉波形；,突出本质!,听其“声”,观其“形”,多做实验,突破知识关键,【例】探究感生电流的产生条件,实验观察,B不变，S变化时有感生电流；,S不变，B变化时有感生电流。,BS，所以可用磁通量来描述感生电流产生的条件。,*这时若问学生：B、S同时都变化，会产生感生电流吗？,学生一致认定：会！,这样的归纳有问题吗？,只是反映了
9、B、S与之间的相关性， 并未突出变化作为条件的必要性！,可见这样归纳并没有凸显知识的本质与关键,多做实验,突破知识关键,【例】探究感生电流的产生条件,*对策：拓展实验，揭示关键,*实验：使回路的B和S同时变化， 观察有无感受电流产生。,*启示：B、S的变化并非是产生 感应电流的本质条件。,*质疑：为什么回路中B、S都变 化却没有感生电流呢？,*归纳：从磁通量变化的角度， 解释其它的实验现象。,科学的本质观告诉人们，科学的发展就是不断提出假设，不断经受反驳的过程。不能被否证的理论是伪科学。,为此，在物理教学中我们不仅要做证实性的实验，有时还要做证伪性的实验。,多做实验,化解学习难点,【例】多普勒
10、效应,（波源运动）,（波源静止）,多做实验,化解学习难点,【例】多普勒效应,实验演示充分感知物理现象,“听得见”的多普勒现象,“看得到”的多普勒现象,振子,发波水槽,轨道,显示屏,多做实验,化解学习难点,【例】多普勒效应,实验演示充分感知物理现象,动画分析模拟过程理解原理,多做实验,化解学习难点,【例】多普勒效应,实验演示充分感知物理现象,动画分析模拟过程理解原理,视频播放联系实际拓展知识,巧做实验,选材,低成本,【例1】内能变化与做功的关系,*最简单的实验：,双手将一根橡皮筋迅速拉伸，同时将它紧贴在自己的额头上，感觉有点热；,*课本中的实验：,再让橡皮筋迅速缩短，并让它与自己的额头接触，感觉
11、有点凉。,巧做实验,选材,低成本,【例2】奇异的电现象,【例3】“哇哈哈”枕形导体,巧做实验,选材,低成本,【例4】利用可乐瓶做的实验（部分）,(光的干涉与衍射),巧做实验,选材,低成本,设计,高智慧,【例1】重心的位置,？,【例2】闭合电路欧姆定律,？,巧做实验,选材,低成本,设计,高智慧,【例3】转盘上物体的摩擦力,巧做实验,选材,低成本,设计,高智慧,教学,深探究,【例1】受迫振动和共振,实验:手持纸条前后晃动，使之作受迫振动。,观察:手动频率与纸条振动频率有何关系？,实验:调整手动频率，使纸条A的振幅最大；再依次使纸条B或C的振幅达到最大。,比较:当振幅最大时，手动频率与纸条自由振动时
12、的频率（固有频率）有何关系？,总结:产生共振现象的条件,*课本演示实验：,存在的问题,*学生随堂实验：,巧做实验,选材,低成本,设计,高智慧,教学,深探究,【例2】物体的超失重,*师1：演示:磁铁由静止开始向下运动，学生观察并解释所见现象。,*师2：先演示（同上）；再演示：磁铁由静止开始向上运动，并解释所见现象。,*师3：先提问题：当磁铁由静止开始向下运动，会发生什么现象？学生预测，而后演示实验，分析实验现象。再提问题：若磁铁向上运动呢？,演示观察解释,预测观察解释,两种演示策略：,巧做实验,【例3】静电除尘现象,教法1：教师演示讲解,低阶思维水平（记忆/理解/应用）,教法2：学生合作交流,*提出假设：磁场作用？电场作用？,*分析质疑：容器中会有磁场吗？否定假设；,*再次质疑：烟尘通常是电中性的，哪来带电粒子？,*重做实验：逐次增加电压，开始没有效果，当电压升高 到一定程度时，烟雾消失。,*深入探讨：为什么要加载高压？高压的作用是什么？,*形成解释：高压使电中性的分子电离形成了带电粒子， 带电粒子在电场中受电场力作用运动,高阶思维水平（分析/评价/创造）,*演示实验：学生观察现象,谢谢大家！,谢谢大家！,欢迎指正 ,
