物理实验教学PPT课件

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1、高中物理实验教学存在着见怪不怪的现象 “口耳实验” 教师依次讲解的实验目的、器材、步骤等，学生根据教师讲解的规定的程式进行操作，去获取教师（或书本）所要求得到的实验数据（或实验结果）。虽然学生动手，但以单纯的机械操作为主。实验过程情感因素丢失，失去兴趣和探索的欲望 ，抹杀学生创造力。 “试题实验”学生用笔“做实验”。教师编制的大量实验试题不仅增加了学生的课业负担，而且挫伤了学生动手实践的积极性。物理实验与实际脱节，让学生只具有笔尖上的假技能 。 “课件实验”一些原本可以让学生动手做的实验却用多媒体来展示，还美其名曰“现代技术的运用”。第1页/共33页实验条件不具备实验条件不具备（器材、教室、联

2、络）（器材、教室、联络）实验时间不充足实验时间不充足（课时不足、课堂时间不足）（课时不足、课堂时间不足）行动上得过且过行动上得过且过（不拘小节不会影响创造力）（不拘小节不会影响创造力）是误区但有利可图是误区但有利可图（对月考、对高考？）（对月考、对高考？）什么原因让老师走上实验教学的不归路？什么原因让老师走上实验教学的不归路？第2页/共33页2010年山东高考：（1）某同学设计了如图所示的装置来探究加 用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是 。a.可以改变滑动摩擦力的大小b.可以更方便地获取多组实验数据c.可以比较精确地测出摩擦力的大小d.可以获得更大的加速度以提高实验精度第

3、3页/共33页2011年山东高考（1）某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案。如图所示，将一个小球和一个滑块用细绳连接，跨在斜面上端。开始时小球和滑块均静止，剪断细绳后，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，保持小球和滑块释放的位置不变，调整挡板位置，重复以上操作，直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移。（空气阻力对本实验的影响可以忽略）滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为_。滑块与斜面间的动摩擦因数为_。以下能引起实验误差的是_。a滑块的质量b当地重力加速度

4、的大小c长度测量时的读数误差d小球落地和滑块撞击挡板不同时第4页/共33页2010年山东高考物理考试说明：5、实验和探究能力第5页/共33页 探究求索知识或信息特别是求真的活动，是搜寻、研究、调查、检验的活动，是提问和质疑的活动。牛津英语词典牛津英语词典 探究 学生用以获助知识，领悟科学家的思想观念、领悟科学家研究自然界所用的方法而进行的种种活动。 美国美国国家科学教育标准国家科学教育标准 高中物理课程有助于学生继续学习基本的物理知识与技能；体验科学探究过程，了解科学研究方法；增强创新意识和实践能力，发展探索自然、理解自然的兴趣与热情；认识物理学对科技进步以及文化、经济和社会发展的影响；为终身

5、发展，形成科学世界观和科学价值观打下基础。课程标准课程标准何为探究？第6页/共33页 ：提出问题 猜想与假设 制定计划与设计实验 进行实验与收集证据分析与论证 评估交流与合作 第7页/共33页一、学生实验实验探究课教学流程第8页/共33页 二、环节解读（一）课前预习1.对教师的要求：读教材、读大纲、读教参，充分吃透编者精神。充分了解学情。精编预习案。预习案内容包括：（1）根据实验目的，分解难点，分步提出问题，引导学生的思维。（2）画出实验操作图，引导学生认识各种仪器的名称及用途。（3）列出实验数据表格，让学生模拟进行数据分析。（4）用设问的方式，提高学生对应注意问题的认识。（5）适量针对性练习

6、并附有答案。预案要解决的问题是实验知识储备，而不是将实验的始与终全盘托给学生。只要学生不是一头雾水进入实验室就行，切忌将实验中的“关子”全卖出去！第9页/共33页2.对学生的要求：（1）明确实验目的。通过预习，明确要探究、验证的是“什么量间关系”或“什么规律”。（2）了解实验原理。通过预习，了解验证性实验依据的原理（即关系式），并能够尝试找出理论依据。（3）知识链接。依据实验原理的相关要求，进一步对实验所设计的有关基础知识和基本方法进行有针对性的复习回顾。进一步加深对实验目的和实验原理的认识。（4）提出猜想，设计实验方案（实验设计也可以放到课内自主学习环节中）。对探究性实验能调动已有的知识储备

7、及感性认识，对实验结果进行猜想与假设，（对于验证性、现象类实验，重点是实验的设计，没有猜想环节）。设计探究实验方案，设计操作步骤，列出需要的器材，并对结果的多种可能性进行预测，提出实验过程中应注意的问题。学生缺少的不是创新意识，而是缺少创新的环境和机会。 第10页/共33页3注意事项：预习案重在设计，应根据学生实际，分解课本难点，提出问题步步引导学生思维，使学生通过做预习案，激发读书兴趣，使学生对实验涉及的每一个问题都有所认识和思考。教师提不出问题，只是照书填空式的预习案，或者问题太难，都起不到应有的效果。教师应提前批阅，发现问题。第11页/共33页（二）课内探究1.自主学习（1）对教师的要求

8、：划分小组，明确目标，布置任务，强调安全（2）对学生的要求：改正预习案，检查实验器材（3）注意事项：学生到实验室要保持安静；在老师强调器材的安全性之后，学生才能动器材 第12页/共33页【自主学习自主学习】请同学们完成以下填空：请同学们完成以下填空：物体做自由落体运动，只有物体做自由落体运动，只有_ 做功，物体的做功，物体的 _向向_ 转化，但总的机械能不变。若物转化，但总的机械能不变。若物体的某一时刻的瞬时速度是体的某一时刻的瞬时速度是v，下落高度是下落高度是h,则重力势能的减少则重力势能的减少量是量是_，动能的增加，动能的增加量是量是_.hv安丘李新刚老师执教案例：原理探究原理探究221m

9、vmgh 221vgh 221mvmgh第13页/共33页2.合作探究（包括交流展示）（1）对教师的要求：引导学生分析实验原理，明确实验中应注意的问题，特别是安全问题。实验过程中巡回指导。 （2）对学生的要求：交流评估实验方案，并进一步优化实验方案；明确每一步骤的目的，组内成员做好分工；要求学生根据所列出的实验步骤，结合实验过程中应注意的问题，以小组为单位进行实验；采用合适的方式、方法记录每步实验的数据、现象，记录探究活动中未解决的矛盾和发现的新问题。归纳形成完整的实验记录；针对实验结果进行科学的分析，得出实验结论，用概括性的语言总结物理规律或写出表达式；将实验用的仪器整理归位。清除杂物及垃圾

10、，还原实验室的待使用状态。（3）注意事项：教师一定注意学生操作过程的安全问题，像电流的超压、尖锐物体及沉重物体对人的伤害、精密仪器的人为损坏。学生记录一定要详尽，多采用表格式。将物理实验与探究性学习相结合，加强探索性实验教学，将物理实验与探究性学习相结合，加强探索性实验教学，提高学生的实验思维能力。在学生已有知识和初步具有实提高学生的实验思维能力。在学生已有知识和初步具有实验技能的条件下，由教师提出课题，在教师指导下，让学验技能的条件下，由教师提出课题，在教师指导下，让学生自己动手、动脑，在实验中观察现象，主动探索，然后生自己动手、动脑，在实验中观察现象，主动探索，然后得出物理规律。得出物理规

11、律。如：选修如：选修3-43-4实验实验“测定玻璃的折射率测定玻璃的折射率”，可将这个实验，可将这个实验变为探索性实验。可以让学生充分发挥自己的聪明才智想变为探索性实验。可以让学生充分发挥自己的聪明才智想尽各种办法，通过不同的途径都可以得到玻璃的折射率。尽各种办法，通过不同的途径都可以得到玻璃的折射率。探索性实验教学，提高学生的实验思维能力，使学生具有探索性实验教学，提高学生的实验思维能力，使学生具有初步的设计实验能力。初步的设计实验能力。 第14页/共33页3.精讲点拨（1）对教师的要求：检查提问各小组实验结果，协助学生分析成功失败的原因并进行矫正。进行误差分析。 （2）对学生的要求：汇报实

12、验结果，提出实验操作过程中的疑问，班级范围对比讨论。（3）注意事项：学生汇报应实事求是，便于误差分析寻找原因，培养科学态度。第15页/共33页将物理实验思想融合进课堂中一、直接比较：如“研究电磁感应现象” 二、等效替代：如“验证力的平行四边形定则”的实验 三、控制变量：如牛顿第二定律实验四、累积：如在缺乏高精密度的测量仪器的情况下测细金属丝的直径 五、模拟：描绘静电场的等势线 六、留迹：平抛运动轨迹 、测折射率另有：转换 、图象外推、放大、理想化等思想 第16页/共33页在误差允许的范围内，物体减少的重力势能等于增加的动在误差允许的范围内，物体减少的重力势能等于增加的动能，物体的机械能守恒能，

13、物体的机械能守恒不相等，重物的动能增加量稍小于重力势不相等，重物的动能增加量稍小于重力势能减少量，因为重物下落中要克服阻力做能减少量，因为重物下落中要克服阻力做功。功。思考：任何一组数据中为什么不相等？实验结论：212v与gh的相等吗？安丘李新刚老师执教案例：第17页/共33页必考部分十一个学生实验及实验要求：第18页/共33页二、关于演示实验课堂上演示实验取得成功后那种喜悦，自信心的提升，无疑对学生以后探索知识的奥秘培养了良好的素质。课堂上老师简洁且希奇古怪的实验往往会激起学生的兴趣。看似无理的实验现象透出了物理大道理。鼓励学生为自己希望看到的现象提出自己的设计，让学生从无意观察向有意观察转

14、变。主动观察才有疑惑，才有思考和争论，才有了创新与活力。 第19页/共33页演示实验策略一：演示实验策略一：将演示实验改为学生实验将演示实验改为学生实验学生实验给学生提供了亲自动手的机会，既调动了获得学生实验给学生提供了亲自动手的机会，既调动了获得知识的积极性、主动性，又能让学生在动手过程中，通知识的积极性、主动性，又能让学生在动手过程中，通过设计、操作、观察、分析、归纳，自我解决头脑中的过设计、操作、观察、分析、归纳，自我解决头脑中的“为什么为什么”，总结出合乎事物发展的新规律，使每个学，总结出合乎事物发展的新规律，使每个学生独特的个性和创新能力在动手寻找知识真谛的过程中生独特的个性和创新能

15、力在动手寻找知识真谛的过程中得到发展。因此，在教学设备能够满足需要的情况下，得到发展。因此，在教学设备能够满足需要的情况下，或经过努力能够创造条件的情况下，应尽可能地变演示或经过努力能够创造条件的情况下，应尽可能地变演示实验为学生实验。实验为学生实验。 如：“弹簧与形变量的关系”第20页/共33页演示实验策略二：演示实验策略二：学生任主角，教师当学生任主角，教师当“导演导演 顾名思义，以前的演示实验多数情况下就是老师根据教学需要自导自演，学生只要坐直身子伸长脖子瞪圆眼睛竖起耳朵就行了。但这样做“演示”学生是很被动的，教学过程中学生被调动的仅有感官而难以激发深层的求知热情。充分调动学生的参与热情

16、，更深入的刺激其求知欲，尝试由学生来“主演”实验，教师从旁指导。同伴的演示增加了实验的可信度，拉近了学生与物理学之间的距离，消除了他们对实验现象可能是老师特意操控的结果的怀疑，极大的满足了学生的好奇心和好动手的愿望，效果自是非同凡响。 如：牛顿管第21页/共33页演示实验策略三：演示实验策略三：现场自创实验，拓展演示实验现场自创实验，拓展演示实验利用手边一些不起眼的东西为实验道具，可能实验粗糙利用手边一些不起眼的东西为实验道具，可能实验粗糙简陋，但却有别出心裁，化腐朽为神奇。在演示效果上简陋，但却有别出心裁，化腐朽为神奇。在演示效果上往往也不亚于那些冷冰冰的正规的实验仪器。由于是自往往也不亚于

17、那些冷冰冰的正规的实验仪器。由于是自己的老师自创实验，学生会在心理上产生强烈的亲切感己的老师自创实验，学生会在心理上产生强烈的亲切感和认同感，从而会使学生更注意实验想要达到的目的。和认同感，从而会使学生更注意实验想要达到的目的。 如：用“悬挂法”测其重心 “自制打点计时器” 纸质电容器第22页/共33页演示实验策略四：演示实验策略四：演示实验优先于多媒体演示实验优先于多媒体 创造一切条件给学生做实验。只要条件允许，能够用实验说明问题的决不能用嘴说说了事。值得一提的是，现在多媒体教学非常盛行，虚拟实验，网络实验，用课件来代替实验，甚至就用虚拟的实验室代替了学生分组实验的实验教学比比皆是。当然，虚

18、拟实验突出重点，突出原理，突出细节，对学生的学习有利，但它毕竟是虚拟的，理想化程度过高，给学生以不真实的感觉。所以，要充分利用身边的实验条件来完成教材中的这些实验，给学生以实事求是的实验过程和实验结论。 第23页/共33页演示实验策略五：演示实验策略五：实验最大的成功是让学生意外实验最大的成功是让学生意外带着问题和兴趣展开的课堂，是最高效的课堂带着问题和兴趣展开的课堂，是最高效的课堂 如：单摆中的机械能守恒 大力士与小女生拔杆第24页/共33页演示实验策略六：演示实验策略六：演示实验可挖掘演示实验可挖掘 破解抽象点：如作用力反作用力破解抽象点：如作用力反作用力思考与讨论：思考与讨论：做一做：做

19、一做：练习题：平抛运动、水流星练习题：平抛运动、水流星宗旨：在趣味性、简易性、科学性原则下让宗旨：在趣味性、简易性、科学性原则下让学生运用已有知识去思考、去综合、去应用，学生运用已有知识去思考、去综合、去应用，这就是创造力。这就是创造力。第25页/共33页三、课外实验三、课外实验延展课堂，学以致用。延展课堂，学以致用。 课堂内的实验激发的实验兴趣、方法和所学知识应及时课堂内的实验激发的实验兴趣、方法和所学知识应及时引申到课堂以外的广阔空间，鼓励学生利用所学知识解引申到课堂以外的广阔空间，鼓励学生利用所学知识解决实际问题。如决实际问题。如“用石块估测井深用石块估测井深”的实验方法同样适的实验方法

20、同样适用于测量河流上的拱桥到水面的高度或估测山谷的深度用于测量河流上的拱桥到水面的高度或估测山谷的深度等。为观察物体的微小形变，笔者鼓励学生利用家中的等。为观察物体的微小形变，笔者鼓励学生利用家中的空玻璃瓶自制实验装置，并带到学校来和同学交流，做空玻璃瓶自制实验装置，并带到学校来和同学交流，做得最好的将有机会在全班同学面前进行演示。青少年都得最好的将有机会在全班同学面前进行演示。青少年都有很强的展示自我的动机，所以鼓励其课外制作各种小有很强的展示自我的动机，所以鼓励其课外制作各种小玩意是学生们十分乐意的事情。玩意是学生们十分乐意的事情。 第26页/共33页 将物理实验与研究性学习相结合加强设计

21、实验思想和方法的培养，提高学生的设计实验能力。探究小组根据课题，探究实验原理，编写实验步骤，设计实验表格，正确选用仪器和器材，并进行实验操作得出准确实验结论的一种实验形式。在研究性学习中，这种实验较常见，它对学生的能力要求也特别高。设计实验能力是一种最高水平的实验能力，是活化知识、进行创造性活动所具备的一种能力。 第27页/共33页四、备战高考23题：实验题特点 在大纲规定的实验基础上进行重组与创新，旨在考查考生是否熟悉这些常规实验器材，是否真正动手做过这些实验，是否能灵活的运用学过的理论、实验方法、仪器去处理、分析、研究某些未做过的实验，包括设计某些比较简单的实验等。 侧重考查考生的实验设计

22、能力、实验探究能力、对图象的分析解读能力及创新和迁移能力。能力要求全面而且层次较高，是历年高考中的难点。第28页/共33页特点特点电学实验电学实验力学实验力学实验07年年检测一个滑动变阻器检测一个滑动变阻器选两表、画原理图、连实物选两表、画原理图、连实物设计测量阻线电阻率设计测量阻线电阻率无无08年年设计测量巨磁电阻值的电路设计测量巨磁电阻值的电路图表数据求值图表数据求值依据依据图象图象表述结论表述结论无无09年年力学实验步骤及设计力学实验步骤及设计图表图表绘图象绘图象求值求值设计实验电路设计实验电路10年年力学实验原理分析、力学实验原理分析、图象图象、两次两次误差分析误差分析电学故障分析、多

23、用表使用电学故障分析、多用表使用11年年力学实验原理分析力学实验原理分析数据处理、数据处理、误差分析误差分析电学图表电学图表画图象画图象求值求值选取恰当的实验电路选取恰当的实验电路山东五年的理综实验题第29页/共33页能力要求 基本仪器的使用能力：传统的重要实验器材如游标卡尺、螺旋测微器、打点计时器、电阻箱、滑动变阻器、多用电表的使用与读数仍是高考实验试题的主角。 对实验原理的理解及方法的迁移能力：要求学生“能理解实验原理和方法, 能运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题，包括简单的设计性实验”这就要求学生能将学过的物理知识应用到实验中,能理解改编类实验的原理,在需要时能根据所给仪

24、器设计新实验. 分析处理数据的能力：处理数据的方法一般有：列表法、作图法、平均值法。作图法作为数据处理的一个重要方法，直观、误差小。06年起的高考可以说是对图象的分析和处理要求都很高，要引起重视。图1第30页/共33页 误差分析的能力：误差分析能力是实验能力的重要组成部分，是实验探究的一个重要步骤。 对基本学生实验操作(步骤、方法)的能力：历年高考中，命题者都试图创设一种真实的实验情景，致力于通过纸笔型的考试考查学生真实的实验能力，以将做过实验的学生和没有做过实验的学生区分开来。 试题体现的形式多样，如实验步骤排序纠错、补漏；电路图的连线、纠错、设计电路图；分析实验误差的来源并为减少实验误差采取的措施等，都与实验的实际操作过程紧密相关，真正的考查了考生的实际操作能力。第31页/共33页2011年山东卷：某同学利用图甲所示电路，探究了电源在不同负载下的输出功率。 所得实验数据如下图，请在给出的直角坐标系上(见答题卡)画出的图像。 根据所画的图像，可求得电流I=0.20A时电源的输出功率为_W。（保留两位有效数）实验完成后，该同学对实验方案进行了反思，认为按图甲电路进行实验操作的过程中存在安全隐患，并对电路重新设计。在图乙所示的电路中，你认为既能测出电源在不同负载下的输出功率，又能消除安全隐患的是 。（Rx阻值未知）第32页/共33页感谢您的观看！第33页/共33页