中学物理实验教学研究.ppt

中学物理实验教学研究,第一章 物理实验与物理学发展 第一节、物理实验在物理学发展中的地位,一、物理实验与古代物理学发展 古代物理实验的特点是： 零星不系统； 定量实验较少、定性实验较多； 大多数实验仅限于现象的描述或一般的解释，没有进行归纳而形成系统的理论；没有用实验来检验已有的理论。,二、物理实验与经典物理学的发展 物理实验的特点： 把实验与数学结合起来，既注意逻辑推理，又依靠实验检验，构成了一套完整的科学研究方法。其程序大致为： 有意识地在实验中抛开一些次要因素，创造理想化的物理条件。既要力求使实验条件尽可能符合数学要求，又要设法改变实验测量的条件，使之易于测量。 用实验去验证理论。 把实验与理论联系起来。,三、物理实验与现代物理学的发展 现代物理实验的特点： 实验与物理理论的结合越来越紧密，成为不可分割和相互依赖的结合体。物理实验更加需要理论（包括实验理论）的指导，在理论的预测和条件范围内进行，而不是盲目地瞎碰。 实验需要更先进的技术和仪器设备。 物理实验方法与其他学科的结合和向其他学科渗透，使得新的实验方法和技术更快地在应用领域得到推广使用。 当代前沿的物理实验越来越成为大规模的、集体的、综合的工程。 建立和利用空间实验室，充分利用太空高真空、无污染、失重等许多天然有利条件。,第二节 物理实验在物理学发展的作用 一、发现新事物和探索新规律。 二、验证理论。 三、测定常数。 四、推广应用。,第二章 物理实验与物理教学 科学实验与教学实验的比较,第一节 物理实验在教学中的地位 一、实验是物理教学的重要基础 二、实验是物理教学的重要内容 1、物理实验本身就是物理学的不可分割的重要内容。 2、实验教学是物理教学的重要组成部分。 3、实验是培养学生实验能力（特别是操作能力）的保证。 三、实验是物理教学的重要方法。 1、实验是物理学研究的重要方法。 2、实验是教师教物理、学生学物理的重要方法。 四、实验是物理教学的重要手段。,第二节 物理实验在物理教学中的作用 一、培养学生的兴趣和激发学生的求知欲。 1、实验具有真实、直观、形象和生动的特点，易于激发学生的学习兴趣。 2、实验是一种有目的性的操作行为。 二、创设学生有效掌握知识的学习环境。 与生活事例相比，实验有下面一些特点： 1、实验具有典型性 2、实验具有重复性 3、实验具有趣味性 4、实验具有定性和定量研究的全面性 三、训练学生的科学方法。 1、实验归纳法。 2、实验验证法。 3、真实实验与理想实验相结合的方法。 4、追溯机遇的方法。 四、培养学生的各种能力。 五、培养学生良好的科学素质。,第三章 实验原理 第一节 分析原理是研究实验的基本方法 1、明确实验的目的、内容和要求； 2、认真研究实验原理，对定量或半定量实验，需要分析实验的误差原因及其影响程度； 3、确定实验关键； 4、对实验装置、器材和实验条件提出要求并进行选择 5、明确操作要点和注意事项。,第二节 实验原理的科学性和可行性 一、原理的正确性 1、不能弄虚做假，制造假象，欺骗学生。但可采取一定的必要的技术手段。 2、原理无错误，但允许有误差。 二、原理的确切性 原理与教学中需要说明的问题要一致。 三、原理的可行性 1、设计的实验方案从原理上讲并没有错误，但在实施过程中受到装置、器材、实验条件等限制，而无法实施。 2、有些实验虽然在科学性上并没有错误，但其主要的实验原理学生不易理解，或还未学到。 3、原理无误，学生也易理解，但运用教学中，把他们放在一起就会出现逻辑错误。,第四章 实验方法和实验方案 1、实验归纳法 这是一种由个别到一般的认识方法。其特点是，实验在前，结论在后，实验就是探索规律的主要手段。这种实验人们常称为探索性实验。 2、实验验证法 这是一种推理、判断在前，实验验证在后的研究方法（即演绎法）。实验验证法是与想象、推理、判断等思维形式紧密结合起来的方法，是人们的认识能力充分发展的表现。 3、理想实验的方法 理想实验是人们头脑中想象的实验，是一种思维活动，是在已有实践的基础上，经过推论、判断得出理想条件下的物理规律的方法。,第一节 分析归纳设计思想 物理原理； 教学要求或实用要求； 仪器制作或装置搭配中的一些工艺和选材等问题。 第二节 根据知识结构建立实验模型 第三节 根据实验和教学要求建立实验模型 第四节 用相同的实验方法解决不同实验中相同的问题 第五节 实验方法和实验方案的比较和选择 实验方法和实验方案的选择原则： 仪器装置简单明了，易于搭配和制作。 现象清晰，效果明显，易于操作，安全可靠，重复性好。 紧密结合课堂教学。 学生容易接受。,第五章 实验装置和实验器材 第一节 分析装置的原理和特点 第二节 分析和掌握仪器的结构、原理和性能 一、分析仪器的结构和掌握仪器的工作原理 二、了解仪器的技术参数和一般用途 1、了解仪器的技术参数。 2、了解仪器的一般用途。 三、了解仪器的调整方法和与分析其作用和原理 四、分析仪器的结构原理与改进和自制仪器 1、改进方案要有理有据。 2、改进方案必须切实可行。,第三节 分析和了解材料的特性和用途 一、了解材料的特性和作用及合理应用 二、扩大材料的应用范围 第四节 实验装置和实验器材的选择 一、实验器材的选择 1、器材的特性，如机械强度、尺寸大小、物理和化学等性能参数。 2、加工方便、经久耐用。 二、实验仪器的选择 1、仪器尽可能简单、明了、直观。 2、合理选择仪器的精度。 3、所选仪器要保证满足实验条件。,第六章、实验条