实验方案设计的一般步骤.doc

实验方案设计的一般步骤 问题：如何利用实验，探究影响动能大小的因素有哪些？ 我们教研组对“探究影响动能大小的因素”这一实验展开了研究，曲老师所讲的公开课《动能和势能》中的一个重要环节，就是探究影响动能大小的因素。 本节课主要由一篇报道引入。“新民晚报一铁路职工中弹昏倒：1990年6月10沈阳开往上海的195次列车经过上海分局管辖的沪宁线103区段时，突然从列车左翼车窗飞出一只馒头，不偏不倚正好打在当班的上海铁路分局苏州工务段职工的鼻梁上，当场将其击昏。“ 为什么？通过本节你就能明白其中的道理，从而引入新课。 经过引课曲老师提出了下面的两个问题？ (1)什么的样的物体具有能量，能量的单位是什么？ (2)什么样的物体具有动能，举出生活中的实例。 此目的是培养学生获取信息的能力，让学生学会学习。 小资料：一颗飞行的步枪子弹具有的动能大约是5000J，而一行走的牛具有的动能却只有大约60J。 问题：为什么运动的小小子弹具有那么大的动能？而与子弹相比，硕大的牛具有的动能却那么小？物体动能的大小与什么因素有关？ 紧接着，引出科学探究：影响动能大小的因素。关于这一探究，曲老师是通过创设一些与之相关的问题，引导学生来设计方案的。 问题(1)要研究铁球的动能的大小，如何能表示铁球具有动能的大小呢？ 问题(2)如何让小球具有速度？ 问题(3)在物理中要研究一个物理量和多个因素有关的问题中，通常采取的方法是什么？ 问题(4)如何设计本实验？ 通过以上四小问题的引入，为学生设计实验方案铺下了道路，学生顺理成章地得出了实验方案。 第一次议课 以往的教学模式中，学生实验时主观能动性发挥不够，实验的研究性较弱，与生活与生产实际的结合不够，实验内容的范围较窄，仅以书本物理实验步骤按步操作。新课程教学改革强调的是学生创新精神和实践能力的培养，即研究性学习。这就要求改革实验教学模式，为学生提供多种学习经历并获得学习经验。探究性实验模式可在极大程度上调动了学生的主体参与，将改变我们习以为常的以教师演示、教师讲解、学生验证为主的实验教学模式。 课后，我们进行了组内讨论，一致认为通过创设小问题，逐步深入引导的方法而叫好，并打算在以后教学中推广下去。 探究动能的大小与何因素有关的实验，是在前面牛顿第一定律实验操作基础上，加工而来的，学生对于所提出的问题已有了一定的认识，所以，探究起来比较自然和顺利，但是对于一些不知的探究实验，我们组接着进行了深入的研讨，目的是得出一种对于任何实验均有效的方法，来引导训练学生们设计实验方案。 朱老师以探究影响滑动摩擦力的因素一课来分析。 影响滑动摩擦力大小的因素有哪些。 在本实验探究中，她设计了以下几个问题： （1）怎样来测定滑动摩擦力的大小？为什么？ （2）如何保持压力不变？ （3）如何保持接触面的粗糙程度不变？ （4）本实验所采取的研究物理问题的方法是什么？ 根据这些问题的引入，调动学生们的思维，当学生们完成以上三个问题后，这个实验方案的设计基本也出来了。学生的设计会有很多漏洞，教师不要急于给出正确答案，可适当提出针对性问题来加以修正，帮助学生掌握研究对象有多个变量时，可采用控制自变量个数的研究方法。最后得出正确结论：滑动摩擦力的大小既跟压力大小有关又跟接触面的粗糙程度有关。 第二次议课----设计实验方案的一般步骤 针对任何一个探究实验方案的设计，均有着相似的过程。凌老师列举了探究压力作用效果的实验过程。 利用课本上的图，蝉的口器与骆驼的宽大脚掌，让学生思考，压力作用效果如何。若把蝉的口器换成钢笔粗细，骆驼脚掌换成牛脚，其效果会怎样，学生在此转换的基础上，会形成一定的兴趣，激发学习欲望，有利于课程开展。 通过情境，学生明白了压力的作用效果与受力面积有关，通过空车，装载货物后的车在泥地上留下的车辙，学生能够得出压力作用效果与压力大小有关，进而得出压力大小取决于压力与受力面积大小。 列举具有引导性的小问题： (1)压力作用效果与压力，受力面积有关，要研究压力作用效果与压力关系时，受力面积应怎样，这种研究物理问题的方法叫什么法？ (2)采用什么方式，可以使受力面积改变？ (3)采用什么方式，可使压力大小改变？ 此三个问题，可以引导学生去动脑思考如何设计实验，这比教师没有什么提示，仅仅一话：“下面我们来设计实验来探究压力的作用效果与什么因素有关“更具有引导性，启发性，更能调动学生们参与课堂的活跃程度，也符合学生的认知过程。接下来，再对所设计的方案进行细节上的补充，这样，就产生了一个完整的实验方案。 教学中要注意以下几点： 一是创设合理有趣的物理情境，可以是图画，视频或小的动画。为学生们思考提供素材，激发学生求知欲望。 二是创设科学合理的物理问题，这样可以引导学生步步深入扡去动脑思考所要设计的方案，让学生在不知不觉中完成实验方案的设计，教