第七章中学物理实验教学及研究.ppt

第七章中学物理实验教学研究 一、物理实验的含义 二、物理实验的基本方法 三、物理实验教学 四、物理实验教学研究 在物理学的研究中，运用实验的目的在于形成、发展和检验物理理论，并使理论在实践中得到应用。而在物理教学中运用实验的目的就在于给学生学习物理创造一个基本环境，使学生主动获取物理知识，发展能力，促进科学品质和世界观的形成。 二、物理实验基本方法 1、物理实验的分类 测量性实验 验证性实验 探究性实验 1、物理实验的分类 测量性实验 验证性实验 探究性实验 1、物理实验的分类 测量性实验 验证性实验 探究性实验 1、物理实验的分类 测量性实验 验证性实验 探究性实验 比较法：将待测物理量与选作标准的物理量进行比较而得到测量结果 在物理实验中，对一些物理实验现象或物理量，可通过比较而达到异中求同，同中求异的目的。 例如， ①研究物体的沉浮条件时，用重量相同的压偏的和中空的牙膏皮作比较； ②斜面省力实验中，把不同倾角的斜面对比，斜面与竖直面对比； ③两种不同的金属篇铆在一起做成双金属片与一种金属片进行受热对比； ④用黑白颜色截然不同的两种物体表面来对比研究物体吸热本领的不同； ⑤通电导体周围磁针偏转与磁性与磁铁周围的偏转作对比； ⑥导体、绝缘体导电特性的对比； ⑦同性与异性磁极间磁感线的对比； ⑧研究密度、比热、电阻等表征物质特性的量的实验，采取对比更是有效的方法。 比较（包括对比、对照、替代）的方法，是物理实验中最普通、最基本的实验方法。就物理量的测量而言，比较法可分为直接比较和间接比较两类。 直接比较是将被测量与同类物理量具直接进行比较。如砝码、直尺、角规等，它们被赋予标准量值，供比较使用 转换法 某些物理量不易测量，某些现象不易显示，研究它们时可以用易于测量的量，易于显示的现象代替。 传感器：由敏感元件和转换元件组成 模拟法 是以物理现象、过程为原型，设计出与其相似的模型，通过模型来说明原型或研究原型的规律性。 三、中学物理实验教学 物理教学中的实验，大体上可以分为如下几类： （1）演示实验 （2）学生分组实验； （3）边学边实验（课内小实验） （4）设计性实验． 1、演示实验的特点和作用 演示实验是以教师为主要操作者的表演示范实验． 它的目的主要是把要研究的物理现象展示在学生的眼前，引导学习观察思考；配合讲授或穿插学生讨论等方式使学生认识物理概念和规律，或者通过演示的引导和示范作用，为学生独立训练创造条件． 作用 1．引入课题，激发学生的求知欲望 2．提供必要的感性素材，帮助学生建立概念和认识规律 3．进行观察和思维训练，巩固和应用物理知识 4．提供示范，为学生训练实验技能创造条件 演示实验教学的基本要求 （1）要有明确的目的 （2）要明显和直观 （3）要安全、可靠 （4）要有启发性 2、学生分组实验的特点和作用 学生分组实验是学生在教师指导下利用整节课时间，在实验室分组进行实验的教学形式．它是学生亲自动手使用仪器、观察测量、取得资料数据，并亲自分析总结的过程；是学生学习物理知识、培养实验技能和良好品德素质的重要环节．从教学目的的侧重点来划分，学生分组实验大体上可以分为五类， 即：研究性（探索性）实验，验证性实验，测定性实验，基本仪器使用训练性实验和装配技术训练性实验． 学生分组实验课的教学过程一般可以分三个主要教学阶段： 第一：准备阶段 可以采用复习提问、讲解或问答等方法让学生复习、掌握实验所需要的理论知识，明确实验的目的、方法和步骤，了解使用仪器的性能和注意事项。 第二：操作阶段 在学生操作时，教师应巡视于各组之间，如发现个别学生有困难或操作上的差错，应及时进行启发点拨，使学生能正确进行实验，以减小误差，防止不应有的事故。 第三：总结阶段 当大部分学生已经完成了实验，教师即可领导学生进行小结，以巩固实验课的学习。总结的方式由实验内容决定，可以让学生向全班汇报实验结果，并分析产生误差的原因；也可以提出几个有关问题，师生共同讨论，当然，实验总结不一定都要在实验课内当堂完成 学生实验完毕须作书面报告，要把此项要求作为一项技能或能力来培养。开好阶段要有实验报告的示范程式，其中包括课题、实验目的、器材、实验步骤、记录表格、实验结论及分析等；以后可以指导学生自己设计实验、记录表格完成书面报告等。 边学边实验 边学边实验是指在教师指导下，让全班学生通过自己动手、动脑、动口去获取知识，培养学生用实验方法探索物理知识的能力的过程。它与演示实验的不同点主要在它的操作者不是教师或者是协助教师的个别学生而是全体学生． 进行学生边学边实验教学的形式可根据教材、学生及器材的实际情况采用多种方式来进行： （1）将边学边实验安排在新课开始，作为新的设疑，引起学生的学习兴趣； （2）将边学边实验安排在新课的