初中物理典型实验教学研究ppt课件

1、编辑课件南京师范大学南京师范大学 仲扣庄仲扣庄编辑课件一、物理课程改革与实验教学一、物理课程改革与实验教学实验是物理课程的重要特点之一实验是物理课程的重要特点之一实验是长期以来的薄弱环节实验是长期以来的薄弱环节新课程加强探究的理念首先反映在实验上新课程加强探究的理念首先反映在实验上编辑课件加强实验是我国物理教学的历来主张加强实验是我国物理教学的历来主张实验是物理教学的重要基础实验是物理教学的重要基础实验是物理教学的重要内容实验是物理教学的重要内容实验是物理教学的重要方法实验是物理教学的重要方法编辑课件美国国家科学教育标准科学内容标准美国国家科学教育标准科学内容标准(1)(1)科学的统一概念和过

2、程科学的统一概念和过程 体系、秩序和组织体系、秩序和组织 证据、模型和解释证据、模型和解释 变化、恒定性和测量变化、恒定性和测量 演变与平衡演变与平衡 形式和功能形式和功能 编辑课件(2)(2)作为探究的科学作为探究的科学 进行科学探究所需要的能力进行科学探究所需要的能力 对科学探究的理解对科学探究的理解(3)(3)物质科学物质科学5-8年级物质的性质及其变化物质的性质及其变化运动和力运动和力 能量的传递能量的传递编辑课件(4)(4)生命科学生命科学(5)(5)地球和空间科学地球和空间科学(6)(6)科学与技术科学与技术 技术设计的能力 理解科学与技术(7)(7)从个人与社会的视角所见的科学从

3、个人与社会的视角所见的科学(8)(8)科学的历史与本质科学的历史与本质 作为人类奋斗目标的科学 科学知识的本质 历史的观点编辑课件英国英国 科学教育的重点就是要培养学科学教育的重点就是要培养学生通过他们自己的探究活动和对自生通过他们自己的探究活动和对自然现象持续的兴趣和好奇心以及科然现象持续的兴趣和好奇心以及科学地解决问题的态度和能力。学地解决问题的态度和能力。编辑课件19881988年教育改革法案规定从年教育改革法案规定从19891989年起，年起，全国所有公立中小学实行统一课程，科学为全国所有公立中小学实行统一课程，科学为三门核心课程之一三门核心课程之一19891989年颁布国家科学教育课

4、程标准年颁布国家科学教育课程标准第一部分第一部分 科学探究科学探究 要求学生通过探究活动学会一些系统的要求学生通过探究活动学会一些系统的科学技能和方法科学技能和方法第二部分第二部分 知识和理解知识和理解 学生需要理解、掌握的科学知识和概念学生需要理解、掌握的科学知识和概念 编辑课件二、初中物理课标中的科学探究和实验二、初中物理课标中的科学探究和实验编辑课件 声和光声和光（1 1）通过实验探究，初步认识声产生和传播的条）通过实验探究，初步认识声产生和传播的条件。了解乐音的特性。了解现代技术中与声有关件。了解乐音的特性。了解现代技术中与声有关的应用。知道防治噪声的途径。的应用。知道防治噪声的途径。

5、 例1 在鼓面上放一些碎纸屑，敲击鼓面，使其发声，观察纸屑的运动。敲击音叉，观察与其轻触的乒乓球的运动。 例2 将闹钟放到玻璃罩中，抽去空气，这时几乎听不到声音。慢慢放入空气，声音从在到小。 例3 收集超声波的应用实例。 例4 举例说明建筑物中是如何防治噪声的。 活动建议 (1)调查社区(或学校)中噪声污染的情况和已采取的防止措施，提出进一步防治噪声的建议。编辑课件2.3 2.3 声和光声和光内容要求：内容要求：2.3.1 2.3.1 通过实验，认识声的产生和传播条件。通过实验，认识声的产生和传播条件。例例1 1 在鼓面上放一些碎纸屑，敲击鼓面，观察在鼓面上放一些碎纸屑，敲击鼓面，观察纸屑的运

6、动。敲击音叉，观察与其接触的乒乓纸屑的运动。敲击音叉，观察与其接触的乒乓球的运动。球的运动。例例2 2 将闹钟放到玻璃罩中，抽去空气后，声音将闹钟放到玻璃罩中，抽去空气后，声音变小。变小。2.3.2 2.3.2 了解乐音的特性。了解现代技术中声学了解乐音的特性。了解现代技术中声学知识的一些应用。知道噪声的危害和控制的方知识的一些应用。知道噪声的危害和控制的方法法. .例例3 3 列举超声的应用实例。列举超声的应用实例。例例4 4 举例说明如何减弱生活环境中的噪声。举例说明如何减弱生活环境中的噪声。 编辑课件新课程实施不可忽视实验新课程实施不可忽视实验新课程倡导科学探究的教学思想，因为加强科学新

7、课程倡导科学探究的教学思想，因为加强科学探究对培养学生的科学素养特别是创新的意识和探究对培养学生的科学素养特别是创新的意识和能力具有重要的意义。能力具有重要的意义。 实验作为科学探究的重要思想和科学方法，在新实验作为科学探究的重要思想和科学方法，在新课程的教学中占有重要的地位。如果在新课程的课程的教学中占有重要的地位。如果在新课程的实施中忽视了实验，那就意味着倒退。实验是检实施中忽视了实验，那就意味着倒退。实验是检验新课程的试金石。验新课程的试金石。新的课程要求重视实验，还要加强实验的创新。新的课程要求重视实验，还要加强实验的创新。 编辑课件新课程加强物理实验的要求新课程加强物理实验的要求接近

8、生活；激发学生好奇心，多给学生发现问题的机会；激励认知冲突和积极思维；编辑课件鼓励与知识经验相结合做出猜想；加强实践意识，手脑结合；加强交流和合作。编辑课件学生必做的实验项目：学生必做的实验项目： 用刻度尺测长度、用表测时间用弹簧测力计测力用天平测物体的质量用常见温度计测温度用电流表测电流用电压表测电压测量物体运动的速度测量水平运动物体所受的滑动摩擦力测量固体和液体的密度探究浮力大小与哪些因素有关编辑课件探究杠杆的平衡条件观察水沸腾时温度变化的特点探究光的反射规律探究平面镜成像时像与物的关系探究凸透镜成像的规律连接简单的串联电路和并联电路探究导体电压、电流与电阻的关系探究通电螺线管外部磁场的方

9、向探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件测量小灯泡的电功率编辑课件实验是科学探究中最重要的观念和思想方法实验是科学探究中最重要的观念和思想方法 伽利略的发现以及他所应用的科学的伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。之一，而且标志着物理学的真正开端。 爱因斯坦爱因斯坦 编辑课件没有实验的物理理论是空洞的，没没有实验的物理理论是空洞的，没有理论的实验是盲目的。正是实验家有理论的实验是盲目的。正是实验家使理论家保持老老实实的态度。使理论家保持老老实实的态度。 帕格尔斯，物理学家实验可以推翻理论，而理论永

10、远无实验可以推翻理论，而理论永远无法推翻实验。法推翻实验。 丁肇中，物理学家编辑课件学生最喜欢的课堂教学方式学生最喜欢的课堂教学方式 86.7%86.7%的学生表示喜欢有较多的动手操作或的学生表示喜欢有较多的动手操作或亲身实践、讨论交流或自学等课堂教学方式，亲身实践、讨论交流或自学等课堂教学方式，12%12%的学生喜欢以老师讲授为主的方式。的学生喜欢以老师讲授为主的方式。引发较多的讨论交流引发较多的讨论交流其他其他有较多的动手操作或亲身实践有较多的动手操作或亲身实践大量的书面练习大量的书面练习自学自学老师讲授为主老师讲授为主编辑课件 编辑课件1 1激发学生的兴趣和求知欲激发学生的兴趣和求知欲中

11、学生有着强烈的好奇心和求知欲，而物理实验具有真实、直观、形象和生动的特点，易于激发学生的兴趣。学生观察老师做实验，自然会产生自己动手的欲望。看到实际的物理现象和情景，学生会产生探其究竟、发现现象背后规律的求知欲望。三、物理实验的教学功能三、物理实验的教学功能听话的木球听话的木球编辑课件2 2创设有效学习环境、促进学生对知识创设有效学习环境、促进学生对知识的掌握的掌握物理概念和规律是从大量的具体事例中抽象出来的。实验可以提供精心选择的、经过简化和纯化了的感性材料，能使学生对物理事实形成明确具体的认识。让学生进入实验情景，在教师的引导下，通过观察、实验、操作等亲身实验体验，主动去探索新知识、获得新

12、知识，是使学生牢固掌握知识的有效途径，也是教师突破教学重点难点、提高教学质量的重要保证。编辑课件耳闻易忘，目睹为实，躬亲则明。我听了，会忘记；我看了，能记住；我做了，才理解。编辑课件3 3促进学生对科学方法的掌握促进学生对科学方法的掌握物理学是一门以实验为基础的自然科学，许多科学方法是在物理实验中形成的，如控制变量法、图像法、归纳法等等。在实验教学中，通过让学生经历观察、思考、合理测量、处理数据、分析与论证等过程，切身体会实验科学的研究过程和研究方法，有助于学生提高科学探究能力，加深对所学知识的信任度和理解力；可以使学生逐步掌握和运用各种实验方法和手段；同时有利于培养学生科学的观察习惯、正确的

13、操作方法和实事求是的科学态度。编辑课件编辑课件测量不同时间的气温编辑课件观察液体的沸腾编辑课件编辑课件4 4培养学生的实验能力培养学生的实验能力通过观察实验现象、可以培养学生敏锐的感知和观察能力；通过亲自动手，可以培养学生的操作能力，包括基本仪器的使用、数据的读取、仪器设备的组装、故障的排除等；通过分析和处理实验数据，进行比较、判断和推理，可以培养学生的思维能力；通过设计实验，可以培养学生的创新能力。编辑课件。5 5培养学生的科学态度和情感培养学生的科学态度和情感实验除了对知识的掌握、技能的提高和方法的学习有明显的作用之外，对非智力因素的培养也有显著的作用。实验不仅能培养学生实事求是的科学态度

14、，而且有助于学生产生热爱科学、尊重科学规律、勇于克服困难、想要进行科学探索的情感。 无论狄克无论狄克. .费曼曾经开过其他什么东西的玩笑，费曼曾经开过其他什么东西的玩笑，他对物理学的热爱却是接近于崇敬的他对物理学的热爱却是接近于崇敬的。 L.M. 布朗编辑课件编辑课件编辑课件 初中学生要喜爱物理，是从产生物理学习兴趣开始初中学生要喜爱物理，是从产生物理学习兴趣开始的。中学生对物理学习的兴趣有的。中学生对物理学习的兴趣有4 4 个不同的层次：个不同的层次：直接兴趣。即对生动的物理现象、装置和事件产生直接兴趣。即对生动的物理现象、装置和事件产生自发的兴趣。自发的兴趣。操作兴趣。即对获得物理现象的操

15、作和过程产生亲操作兴趣。即对获得物理现象的操作和过程产生亲自动手操作的兴趣。自动手操作的兴趣。因果兴趣。即对物理现象发生的原因和物理事件之因果兴趣。即对物理现象发生的原因和物理事件之间的因果关系产生探究的兴趣。间的因果关系产生探究的兴趣。理论兴趣，即对物理理论的结构、体系和逻辑关系理论兴趣，即对物理理论的结构、体系和逻辑关系的自洽性、一般性和实用性产生的兴趣。的自洽性、一般性和实用性产生的兴趣。四、初中物理典型实验研究四、初中物理典型实验研究（一）（一）引言中的物理实验引言中的物理实验编辑课件1 1、装满水的杯子里能放多少回形针、装满水的杯子里能放多少回形针引言：奇妙的物理现象引言：奇妙的物理

16、现象目的：激发学习物理和参与探究的兴目的：激发学习物理和参与探究的兴趣，体验探究的过程趣，体验探究的过程策略：猜想，试验策略：猜想，试验出其不意出其不意类似案例：类似案例：蜡烛燃烧蜡烛燃烧编辑课件2 2 、 探 究 摆 的 奥 秘、 探 究 摆 的 奥 秘（粤教沪科版）（粤教沪科版）体验科学探究的过程体验科学探究的过程 设计实验与设计实验与制订计划制订计划进行实验与进行实验与收集证据收集证据分析与论证分析与论证评估评估提出问题提出问题猜想与假设猜想与假设表达与交流表达与交流科学探究科学探究编辑课件l从某种角度来说，科学从某种角度来说，科学家们就象侦探一样，把家们就象侦探一样，把各种线索拼凑起来

17、弄清各种线索拼凑起来弄清事情的来龙去脉。科学事情的来龙去脉。科学家对周围的现象和事物，家对周围的现象和事物，都十分留意。为了揭示都十分留意。为了揭示大自然的秘密，仔细地大自然的秘密，仔细地观察着周围的世界。观察着周围的世界。l 科学家不只是观察，科学家不只是观察，他们还总是以他们还总是以“怀疑怀疑”的眼光审视所观察到的的眼光审视所观察到的现象，并就观察所得进现象，并就观察所得进一步提出可以通过科学一步提出可以通过科学探究来解决的问题。探究来解决的问题。提出问题提出问题编辑课件设计与收集证据设计与收集证据科学家不只是提出问题，还会努力科学家不只是提出问题，还会努力找出问题的答案。他们会借助查阅资

18、料、找出问题的答案。他们会借助查阅资料、观察和实验等方法来收集有关的信息及观察和实验等方法来收集有关的信息及证据。证据。实验的目的是为了检验假设是否成实验的目的是为了检验假设是否成立。检验的结果可能被证实，也可能被立。检验的结果可能被证实，也可能被证伪。如果最初的假设遭否定，则须修证伪。如果最初的假设遭否定，则须修订或做出新的假设，然后继续检验，直订或做出新的假设，然后继续检验，直至新的假设通过所有实验的验证为止。至新的假设通过所有实验的验证为止。编辑课件分析与论证分析与论证 实验中得到实验中得到的观察和测量的观察和测量结果称为数据。结果称为数据。实验结束时要实验结束时要对数据进行分对数据进行

19、分析，看看是否析，看看是否存在什么规律存在什么规律或趋势。或趋势。 编辑课件评估、交流与合作评估、交流与合作 结论就是对实验研究发现的总结。在下结结论就是对实验研究发现的总结。在下结论的时候，你要确定收集的数据是否支持原论的时候，你要确定收集的数据是否支持原先的假说。通常需要重复好几次实验才能得先的假说。通常需要重复好几次实验才能得出最后的结论。但得出的结论往往会使你发出最后的结论。但得出的结论往往会使你发现新的问题，并设计新的实验来寻求答案。现新的问题，并设计新的实验来寻求答案。 科学家很乐意将自己的研究成果公布于众科学家很乐意将自己的研究成果公布于众并与同行们交流。他们认为这种交流是智慧并

20、与同行们交流。他们认为这种交流是智慧的交换，对得出正确的结论是十分有益的。的交换，对得出正确的结论是十分有益的。在交流过程中，他们很注意倾听和尊重他人在交流过程中，他们很注意倾听和尊重他人提出的不同观点和评议，既坚持原则，也勇提出的不同观点和评议，既坚持原则，也勇于放弃或修正自己的观点。于放弃或修正自己的观点。编辑课件新的问题新的问题 当一个问题解决后，还会出现新的问当一个问题解决后，还会出现新的问题。例如，为什么单摆周期与摆球质量、题。例如，为什么单摆周期与摆球质量、摆角无关呢？如摆动时间很长，又有什摆角无关呢？如摆动时间很长，又有什么情况发生？么情况发生？ 科学家又会设法解决这些新的问题，

21、科学家又会设法解决这些新的问题，继续他们的研究工作继续他们的研究工作。编辑课件（二）力学实验1 1、研究充水玻璃管中气泡的运动规律、研究充水玻璃管中气泡的运动规律编辑课件2 2、探究变速运动、探究变速运动编辑课件编辑课件编辑课件编辑课件110米跨栏的距离分布情况从起跑线到第一个栏的距离：13.72m；从第1个栏到第10个栏，每相邻两个栏之间的距离：9.14m；从第10个栏到终点的距离：14.02m。编辑课件一组测量数据01234567891011S /m013.7222.8632.041.1450.2859.4268.5677.786.8495.98110t /s02.43.54.55.56.

22、57.58.59.510.511.512.91v/ms-15.728.319.149.149.149.149.149.149.149.149.73编辑课件描绘ST图线编辑课件对数据和图像的分析刘翔110m 跨栏的成绩是12.91s，全程的平均速度是8.50m/s。刘翔从第1个栏到第10个栏间近似为匀速直线运动，速度值约为9.14m/s，刘翔从起跑到第1个栏的平均速度约为5.72m/s，小于中间段的速度，从第10个栏到冲刺阶段，平均速度为9.73m/s，是全程中最快的一段。编辑课件3 3、探究滑动摩擦力、探究滑动摩擦力用笔拔河编辑课件活动：月球上的摩擦力活动：月球上的摩擦力What Do You

23、 Think?What Do You Think? 阿波罗登月行动证实月球表面可阿波罗登月行动证实月球表面可提供足够的摩擦力让载人月球车提供足够的摩擦力让载人月球车行驶。行驶。 如何比较在地球和月球上的摩擦如何比较在地球和月球上的摩擦力？力？ 编辑课件For You To DoFor You To DoUse the spring scale to pull Use the spring scale to pull horizontally on the horizontally on the box.Measure the amount of box.Measure the amount o

24、f force needed to cause the box force needed to cause the box to slide on the surface at a to slide on the surface at a low ,constant speed.low ,constant speed. Record the frictional force Record the frictional force in your table.in your table. 编辑课件Continue adding sand to Continue adding sand to in

25、crease the weight of the box increase the weight of the box to 4.0,6.0,8.0,and10.0N, to 4.0,6.0,8.0,and10.0N, measuring the frictional force measuring the frictional force for each weight.for each weight. Record the frictional force Record the frictional force to complete your data table. to complet

26、e your data table. 编辑课件Inquiry Investigation:Inquiry Investigation:登上月球的宇航员们发现月球表登上月球的宇航员们发现月球表面土壤是粉状的，但比较坚硬面土壤是粉状的，但比较坚硬不同的接触表面对摩擦力是否有不同的接触表面对摩擦力是否有影响？影响？你怎样证明自己的设想？你怎样证明自己的设想？前面介绍的月球表面对行走和赛前面介绍的月球表面对行走和赛跑有什么影响？跑有什么影响？编辑课件Physics to GoPhysics to Go 由于在月球上摩擦力减小，对由于在月球上摩擦力减小，对地球上进行的体育项目应如何进地球上进行的体育项目

27、应如何进行修改？行修改？ 如与在地球上的情形相比较，如与在地球上的情形相比较，在月球上玩滑板有什么不一样？在月球上玩滑板有什么不一样？手和橄榄球间的摩擦力是否会有手和橄榄球间的摩擦力是否会有变化？变化？编辑课件编辑课件（1）定性观察编辑课件（2 2）滑动摩擦力与压力的关系）滑动摩擦力与压力的关系编辑课件（3）滑动摩擦力与接触面性质的关系编辑课件（3）滑动摩擦力与接触面积的关系编辑课件（4 4）滑动摩擦力与速度的关系）滑动摩擦力与速度的关系编辑课件4 4、大气压强、大气压强压扁的金属筒、压扁的金属筒、可乐鑵可乐鑵覆杯实验覆杯实验编辑课件气悬球气悬球5 5、流体压强与流速的关系、流体压强与流速的关

28、系编辑课件气悬灯泡编辑课件（三）声和光1 1、让物体发出声音让物体发出声音酒杯酒杯铝棒铝棒编辑课件2、声音的传播3、乐音的特性常州教师23青藏高原编辑课件4 4、声波的能量、声波的能量闻声起舞闻声起舞编辑课件翩翩起舞的纸屑翩翩起舞的纸屑震碎的酒杯震碎的酒杯编辑课件1、水果电池（四）电学实验编辑课件水果电池制作关键在于3 个方面：（1）水果的选择，一般来说酸性越大的水果，制作成功可能性就越大，下面是常见的几种水果的PH 值：柠檬2.5，李子3，葡萄3.5，葡萄柚3.5，桃子4，凤梨4，苹果4.5，芒果5，蕃茄5.5，火龙果6.5，西瓜6.5，哈密瓜6.5（2）极板金属的选择，两金属的活动性差别越

29、大，实验效果越好，金属的活动性由高到低可依据伏打排出的序列：锌、铅、锡、铁、铜、银、金、石墨、木炭等（3）检验电池供电的设备选择，常用设备有耳机、发光二极管、电子表、石英钟等，还有的用舌头、皮肤等感觉器官。编辑课件2 2、串联电路中的电流、串联电路中的电流编辑课件 学习物理之前，学生从日常生活中学学习物理之前，学生从日常生活中学生已经获得了大量的关于物理世界的前科生已经获得了大量的关于物理世界的前科学概念。学概念。 学生已有的前科学概念，是物理学习学生已有的前科学概念，是物理学习赖以顺利展开的基础，没有前科学概念的赖以顺利展开的基础，没有前科学概念的支持，物理课程的展开是无法想象的。但支持，物

30、理课程的展开是无法想象的。但是，学生的前科学概念中，又往往包含有是，学生的前科学概念中，又往往包含有许多的错误要素，而这些错误的成份，又许多的错误要素，而这些错误的成份，又是干扰科学物理概念建立的极大障碍。怎是干扰科学物理概念建立的极大障碍。怎样处理好前科学概念，也是物理概念教学样处理好前科学概念，也是物理概念教学中要不断研究解决的问题。中要不断研究解决的问题。编辑课件例例 学生心中的电路模型学生心中的电路模型编辑课件 十一、二岁的学生对电路的理解十一、二岁的学生对电路的理解（）单极模式（）单极模式电流从电池一端，通过一根电线，流到电流从电池一端，通过一根电线，流到灯泡那儿，点亮了灯炮，同时消

31、耗掉流过来的灯泡那儿，点亮了灯炮，同时消耗掉流过来的电。这就象家里的煤气炉一样，打开开关，火电。这就象家里的煤气炉一样，打开开关，火就会燃起来，把流过来的煤气烧掉。就会燃起来，把流过来的煤气烧掉。假如一根电线受阻，另外还有根预备线。假如一根电线受阻，另外还有根预备线。正象交通堵塞时，要开出另一条通道。正象交通堵塞时，要开出另一条通道。编辑课件（）两极模式（）两极模式电池产生两股电流，从各自一端电池产生两股电流，从各自一端流入灯里，灯亮时，用掉了电。流入灯里，灯亮时，用掉了电。就象有种双组份的胶水，要把两就象有种双组份的胶水，要把两种东西混在一起，才有粘性。种东西混在一起，才有粘性。编辑课件（）

32、湮灭模式（正负电子湮灭式）（）湮灭模式（正负电子湮灭式）电流有正负极，它们从不同的方向电流有正负极，它们从不同的方向流到灯里，每当它们相遇时，便会发生流到灯里，每当它们相遇时，便会发生“斗争斗争”，不是，不是“融为一体融为一体”，就是吞，就是吞灭对方，用这种方式点亮了灯炮。灭对方，用这种方式点亮了灯炮。编辑课件（）运载模式（）运载模式电线里有运送电的东西，它电线里有运送电的东西，它们在电池里装好了电，通过电线们在电池里装好了电，通过电线运到灯里，然而卸掉，灯就被点运到灯里，然而卸掉，灯就被点亮了，它们再回到电池里，重新亮了，它们再回到电池里，重新装电。装电。编辑课件（）（）休息模式休息模式电池

33、里强大的电流流到灯里，电池里强大的电流流到灯里，把灯泡点亮，发电发累了，它们会回把灯泡点亮，发电发累了，它们会回到电池里休息一会。就象爸爸一样，到电池里休息一会。就象爸爸一样，一大早去上班，工作了一天累了，晚一大早去上班，工作了一天累了，晚上回家睡一觉，明早再去上班。上回家睡一觉，明早再去上班。编辑课件两种电流的运行是这样的：正电流两种电流的运行是这样的：正电流和负电流两股电流同在发电处产生并从和负电流两股电流同在发电处产生并从那里出发沿相反方向运动，在电路的另那里出发沿相反方向运动，在电路的另一处重新汇合到一起一处重新汇合到一起正是这种在电源和导体中形成和运正是这种在电源和导体中形成和运行着的电，我称之为电流。行着的电，我称之为电流。 -A. M. 安培安培编辑课件对于前科学概念不能只去破对于前科学概念不能只去破坏它，或象垃圾似的丢掉它，这坏它，