中学实验教学研究3.优秀PPT.ppt

中学物理试验中学物理试验与教学技能训练与教学技能训练第三章第三章 演示试验设计探讨及其教学实施演示试验设计探讨及其教学实施 课课堂堂演演示示试试验验，是是由由老老师师设设计计，在在课课堂堂上上由由老老师师组组织织，经经老老师师独独立立操操作作，或或老老师师与与学学生生共共同同操操作作，并并通通过过老老师师的的启启发发引引导导，学学生生对对试试验验进进行行视视察察思思索索，用用以以达达到到教教学学目目标标的的一一种种试验教学方式。试验教学方式。在在课课堂堂演演示示试试验验教教学学中中，老老师师是是试试验验主主体体，处处于于主主动动地地位位，学学生生是是视视察察主主体体，处处于于被被动动地地位位。而而课课堂堂演演示示试试验验的的教教学学效效果果主主要要是是以以学学生生能能否否达达到到预预期期的的学学习习效效果果来来衡衡量量的的，因因此此演演示示试试验验的的教教学学效效果果并并不不仅仅仅仅取取决决于于试试验验本本身身（试试验验能能否否出出现现预预期期的的物物理理过过程程和和现现象象），还还取取决决于于老老师师组组织织和和指指导导作作用用的的充充分分发发挥挥。而而这这种种组组织织和和指指导导作作用用能能否否充充分分发发挥挥，不不仅仅取取决决于于老老师师自自身身的的试试验验技技能能和和老老师师的的基基本本素素养养，还还取取决决于于老老师师对对演演示示试试验验所所实实行行的的教教学学策策略略以以及及对对教教学学过过程程（程程序序）的的设计。设计。一、物理课堂试验教学设计的意义一、物理课堂试验教学设计的意义 学习物理课堂试验教学设计是加强物理试验教学的现实须要学习物理课堂试验教学设计是加强物理试验教学的现实须要-例如：例如：（1）在课堂教学的各个环节中）在课堂教学的各个环节中,你准备选择哪些试验你准备选择哪些试验,选择的依据选择的依据是什么是什么?选择哪些器材选择哪些器材,选择的依据又是哪些？选择的依据又是哪些？（2）你准备如何设计课堂教学结构，支配试验教学程序，为什）你准备如何设计课堂教学结构，支配试验教学程序，为什么要这样支配？么要这样支配？（3）你准备如何运用语言技能，边讲边演，边讲边做，引导学）你准备如何运用语言技能，边讲边演，边讲边做，引导学生视察，引导学生操作，引导学生思索，引导学生探讨，以达到生视察，引导学生操作，引导学生思索，引导学生探讨，以达到确定的教学目的？确定的教学目的？（4）你如何实施课堂的试验教学组织和管理，使教学进程控而）你如何实施课堂的试验教学组织和管理，使教学进程控而不死，活而不乱？不死，活而不乱？搞好课堂试验教学设计是发挥教学仪器设备的投资效益和搞好课堂试验教学设计是发挥教学仪器设备的投资效益和开发试验教学功能的关键开发试验教学功能的关键 试验能激发学生的爱好，可是事情并不是那么简洁。学生刚接触课堂试验的时候的确会表现出深厚的爱好，但随着年龄的增长和学习的深化，学生起先厌烦重复性的、枯燥的操作，特殊是那些过多的结论已知的验证性试验。这种状况提示我们，在激发学生操作爱好的同时，是不是应当变更一下试验的内容和形式,进一步激发学生的思维爱好呢?还有,如何使学生通过试验更深刻和许久地理解物理概念和定律？如何运用试验使学生更好地学习科学方法，理解理论与试验的关系？这些都涉及到课堂试验教学设计的问题。通过课堂试验教学设计，可以提高老师试验教学工作科学化通过课堂试验教学设计，可以提高老师试验教学工作科学化的水平和教学艺术性的修养。的水平和教学艺术性的修养。二、演示试验探讨的基本方法二、演示试验探讨的基本方法1、明确试验的目的、内容和要求；、明确试验的目的、内容和要求；2、细致探讨试验原理；、细致探讨试验原理；3、确定试验关键；、确定试验关键；4、对试验装置、器材和试验条件提出要求并进行选择、对试验装置、器材和试验条件提出要求并进行选择5、明确操作要点和留意事项。、明确操作要点和留意事项。分析一个试验的原理，必需同时考虑其科学性和可行性。分析一个试验的原理，必需同时考虑其科学性和可行性。科学性：物理原理是否正确、是否精确。科学性：物理原理是否正确、是否精确。可行性：从仪器制作、器材选择、试验条件和试验操作等方面可行性：从仪器制作、器材选择、试验条件和试验操作等方面来看能否成功；试验能否应用于实际教学过程，达到某一教学来看能否成功；试验能否应用于实际教学过程，达到某一教学目的；对整个教学过程来讲，试验是否会引起逻辑混乱。目的；对整个教学过程来讲，试验是否会引起逻辑混乱。三、演示试验常用教学模式试验操作中产生的物理过程和现象，由视察者感知得到确定的物理表象感性相识（感性的具体），这些表象经初步的思维加工而得到视察结论（抽象的规定），经进一步的思维之后就得到试验结论。三、演示试验常用教学模式1选题 依依据据课堂堂教教学学的的目目的的、要要求求和和内内容容，确确定定试验教学教学课题。2制制订课堂演示堂演示试验教学目教学目标试验教学目教学目标主要着眼于：主要着眼于：（1）学学问（物物理理基基础学学问、试验现象象及及试验基基础学学问、试验探探讨方法等）方法等）（2）实力力（视察察实力力、思思维实力力、试验操操作作实力等）；力等）；（3）特特性性、素素养养（爱好好、动机机、看看法法、习惯等）。等）。3设计与与选择课堂演示堂演示试验方案方案一一个个课堂堂演演示示试验内内容容往往往往可可以以有有不不同同的的试验方法。方法。选择课堂演示堂演示试验方案的依据主要有：方案的依据主要有：（1）所）所选课题的的试验目的、要求、内容；目的、要求、内容；（2）演演示示试验（硬硬件件）的的基基本本要要求求（如如：目目的的性、科学性、性、科学性、简便性、明便性、明显性、趣味性性、趣味性)（3）学校）学校试验设备状况；状况；（4）学学生生的的状状况况（物物理理学学问、接接触触过的的试验、试验学学问和技能、思和技能、思维与生理心理特征与生理心理特征)（5）演示）演示试验需用需用时间和教学所允和教学所允许的的时间；（6）是是否否与与试验体体系系和和演演示示试验教教学学体体系系相相协调。三、演示试验常用教学模式4进行总体构思进行总体构思 依依据据教教学学目目标标和和所所选选试试验验方方案案，设设计计或或选选择择适适当当的的教教学学策策略略，建建立立（选选择择）教教学学模模式式（结结构构模模式式）；对对整整个个教教学学过过程程进进行行总总体体构构思思，确确定主要的教学环节和大致的教学程序。定主要的教学环节和大致的教学程序。5确定局部课题（即子课题）确定局部课题（即子课题）依依据据所所选选定定的的教教学学策策略略（及及总总体体结结构构模模式式），逐逐一一分分析析试试验验演演示示的的要要点点，分分析析学学生生学学习习的的重重点点、难难点点，分分析析推推断断学学生生在在视视察察与与思思索索时时可可能能产产生生的的问问题题和和困困难难。在在此此基基础础上上确确定定教教学学过过程程中需重点解决的若干子课题。中需重点解决的若干子课题。6局部设计局部设计对对确确定定的的各各子子课课题题分分别别进进行行分分析析，初初步步定定下下在在演示、视察、思索等方面的相应对策。如分析：演示、视察、思索等方面的相应对策。如分析：（1）试试验验时时应应重重点点显显示示（或或测测量量）什什么么？重重点演示什么？试验演示时应留意什么？点演示什么？试验演示时应留意什么？（2）指指导导视视察察时时，应应指指出出什什么么？交交待待什什么么？提提示示什什么么？指指导导什什么么（视视察察方方法法）？得得到到什什么么视察结论？视察结论？（3）启启发发引引导导学学生生主主动动思思维维得得到到演演示示试试验验的的结结论论时时，应应讲讲解解什什么么？提提问问什什么么？探探讨讨什什么么？启启发发什什么么？分分析析归归纳纳什什么么？怎怎样样从从视视察察结结论论得得到试验结论？试验结论应是什么？等等。到试验结论？试验结论应是什么？等等。三、演示试验常用教学模式7确定确定总体体设计方案方案依依据据总体体构构思思，将将局局部部设计方方案案汇合合、串串接接，调整整、加加工工成成为一一个个完完整整的的总体体设计方方案案。这里需留意：里需留意：（1）各各局局部部设计、各各环节的的“接接口口”（过渡渡、连接）接）须自然、恰当；自然、恰当；（2）教教学学方方法法和和教教学学手手段段的的选用用须与与演演示示试验内内容容相相融融洽洽、与与试验操操作作相相协作作，并并以以试验内内容容和和试验操操作作为中中心心。在在围绕一一个个演演示示试验内内容容的的教教学学中中，教教学学方方法法和和教教学学手手段段的的种种类不宜用得太多。不宜用得太多。8评价价 依依据据试验教教学学目目标，对总体体方方案案进行行必必要要的的评价价和和推推断断，看看其其能能否否达达到到拟定定的的试验教教学学目目标，如如没没能能达达标，则须从从第第3步步起起先先重重新新设计（或或修修改改）；如如能能达达标了了，试验教教学学设计通常可以算是完成了。通常可以算是完成了。就就完完整整的的设计而而言言，还要要进行行试教教，依依据据试教的状况再教的状况再进行行评价、修改、最价、修改、最终定型。定型。【教学案例】保险丝作用【教学案例】保险丝作用课堂演示试验的教学设课堂演示试验的教学设计计 1课题：保险丝作用的演示2试验教学目标 （1）理解保险丝的作用；（2）了解保险丝的运用常识；（3）进一步加深对平安用电（包括平安操作）的相识；（4）指导学习全面视察和比较视察方法，提高视察的目的性、全面性，提高形象思维水平，提高爱好水平层次。3选择试验方案 选择保险丝作用演示试验方案的最基本的要求是：（1）便于模拟（如烧）、便于对比(如没有、有保险丝的后果)；（2）便于更换保险丝；（3）便于进行短路操作；（4）操作平安。初步选择如图所示的试验装置（示教板）。图中AH为接线柱，MQ为插座（另备两根插头连线），L为68V的汽车灯泡，G、H之间连接一根电炉丝，C、D和E、F之间可连接铜丝和保险丝等。4 4确定教学策略、建立（选择）教学模式和总体构思确定教学策略、建立（选择）教学模式和总体构思（1 1）利用真实）利用真实+模拟的方法和对比演示的方法，形象、直观地表明保险模拟的方法和对比演示的方法，形象、直观地表明保险丝的作用。丝的作用。（2 2）利用如图所示的演示试验教学模式，通过生动、明显的演示，指导学）利用如图所示的演示试验教学模式，通过生动、明显的演示，指导学生进行全面、细致的视察，并协作简明的讲解，引导学生进行形象的思维，生进行全面、细致的视察，并协作简明的讲解，引导学生进行形象的思维，以建立清晰的物理图像，得到直观（理性的具体）的结论。以建立清晰的物理图像，得到直观（理性的具体）的结论。（3 3）试验的主要程序应依次说明；）试验的主要程序应依次说明；电路中没有保险丝电路中没有保险丝怎样？怎样？电路中有了保险丝电路中有了保险丝怎样？怎样？为什么要选择确定规格的保险丝？为什么要选择确定规格的保险丝？保险丝能用铜丝代替吗？保险丝能用铜丝代替吗？5 5确定局部课题确定局部课题 从演示效果和学生可能产生的问题来看，可确定下述子课从演示效果和学生可能产生的问题来看，可确定下述子课题：题：（1 1）怎样模拟电流过大后电线（电器、设备）被）怎样模拟电流过大后电线（电器、设备）被“烧烧”？（2 2）怎样让学生看清保险丝断？）怎样让学生看清保险丝断？（3 3）保险丝为什么能）保险丝为什么能“保险保险”（简洁断）？（简洁断）？（4 4）保险丝是怎样熔断的（过程怎样）？）保险丝是怎样熔断的（过程怎样）？（5 5）为什么要选用合适规格的保险丝？）为什么要选用合适规格的保险丝？（6 6）一般电器所用的保险管中为什么可用铜丝（适合基）一般电器所用的保险管中为什么可用铜丝（适合基础较好的学生）础较好的学生）6 6局部设计局部设计（1）在半根电炉丝上搁上数层）在半根电炉丝上搁上数层“”形塑料纸（用形塑料纸（用夹子夹住塑料纸下边）。这样，当大电流流过时，夹子夹住塑料纸下边）。这样，当大电流流过时，半根电炉丝渐渐变红，另半根上的塑料纸渐渐冒半根电炉丝渐渐变红，另半根上的塑料纸渐渐冒烟、燃烧。烟、燃烧。（2）在保险丝上挂标记物：若保险丝红、挂件垂）在保险丝上挂标记物：若保险丝红、挂件垂下，保险丝断、挂件掉下。下，保险丝断、挂件掉下。（3）加帮助试验说明保险丝：）加帮助试验说明保险丝：电阻率大（试验方案略，也可干脆用电阻率表上的数据来比较）；电阻率大（试验方案略，也可干脆用电阻率表上的数据来比较）；比热小（可从固体比热表上的数据大致说明）；比热小（可从固体比热表上的数据大致说明）；熔点低熔点低(可用酒精灯或火柴烧，也可对物质的熔点表上的数据进行比可用酒精灯或火柴烧，也可对物质的熔点表上的数据进行比较说明较说明)。由此可（大致）说明保险丝为什么易断（关键词）：电阻大、易发热，由此可（大致）说明保险丝为什么易断（关键词）：电阻大、易发热，比热小、易升温，熔点低、易熔断。比热小、易升温，熔点低、易熔断。（4）将装置中一盏灯改为并联数盏灯（如图所示）：渐渐增加并入灯）将装置中一盏灯改为并联数盏灯（如图所示）：渐渐增加并入灯数保险丝渐渐变红数保险丝渐渐变红直至熔断。直至熔断。（5）对比演示：粗保险丝不断）对比演示：粗保险丝不断,细保险丝断细保险丝断,进而说明之。进而说明之。（6）对比演示：粗铜丝不断）对比演示：粗铜丝不断,细铜丝断细铜丝断,进而说明之（对于基础较好、进而说明之（对于基础较好、接受实力较强的学生可进行这一内容）。接受实力较强的学生可进行这一内容）。7确定总体设计方案（纲要性说明大致程序）（1）没有保险丝（或用一般铜丝和铁丝代替保险丝）（短路或过载）“烧”。（2）有了保险丝“断”（起疼惜作用）。（3）保险丝怎样熔断的（过程）。（4）保险丝为什么能起“保险”作用（简洁熔断）。（5）为什么要选用合适规格的保险丝（对比试验）怎样选择。（6）对钢丝是否可作保险丝的进一步相识（对比试验）适当介绍各种形式和材料的保险丝及其特点、用途（适合基础较好、接受实力强的学生）。（7）家庭电路保险盒、闸刀保险丝的安装及要求。8评价上述试验教学程序能达到拟定的试验教学目标（事实上，“保险丝”一节的教学内容已由这一试验教学程序串联起来了），可以实施。四、演示试验教学的实施四、演示试验教学的实施1、协作讲解与层层深化2、直观简明与形象生动3、通俗讲解与恰当比方4、适当设疑与激发爱好 1、协作讲解与层层深化 进行课堂试验演示时，老师应当依据教学内容的须要和学生心理状况，给演示配以适当的讲解（启发、引导）或探讨，并在能使学生接受的条件下层层深化，引导学生对演示的现象进行视察和分析，相识现象的本质属性和现象之间的因果关系，从而合乎逻辑地得出结论。演示与讲解的协调是特殊重要的，要将学生的思维引入老师细心设计的轨道，光有老师试验表演是不够的。讲解无论是内容还是语言，对于学生来说都应当“顺其心”、“顺其手”，这样才能使学生简洁接受，利于视察、思索。要使试验和讲解层层深化，有时间靠一个试验不行，而必需有几个试验的相互协作。四、演示试验教学的实施四、演示试验教学的实施四、演示试验教学的实施四、演示试验教学的实施2、直观简明与形象生动演示人体触电的模拟试验 a，b，o为接线柱，c，d，为插座；N为一测电笔中的氖泡。人若触电，氖泡即发光；R1为疼惜电阻，约150k；R2约为500k；R3约为350k；另外，准备两根两端带有插头的绝缘接线。试验教学对于学生来说应当力求形象生动。这样不仅能吸引学生视察，而且试验教学对于学生来说应当力求形象生动。这样不仅能吸引学生视察，而且也便于学生进行直觉思维。也便于学生进行直觉思维。（1 1）在）在a a，b b两端接通两端接通220V220V沟通电，沟通电，c c，e e接通，氖泡不发光。这说明，人接通，氖泡不发光。这说明，人若仅用一只手（或身体的一部分）接若仅用一只手（或身体的一部分）接触火线，身体的其他部分与地线、墙触火线，身体的其他部分与地线、墙壁、大地等绝缘的话，人不会触电。壁、大地等绝缘的话，人不会触电。（2）再接通d，f，氖泡仍不发光。这说明，人若用两只手接触一根火线，而身体的其他部分与地线、大地等绝缘的话，人仍不会触电（鸟的两只脚站在同一根输电线上、身体的其他部分不与其他输电线接触时，鸟不会触电的状况与此相同）（3）断断开开d d，f f，若若接接通通l l，f f，氖氖泡泡发发光光。说说明明人人虽虽然然与与地地绝绝缘缘，但但两两手手同时接触两根电线，人就会触电。同时接触两根电线，人就会触电。（4）断断开开l l，f f，接接通通g g，f f，氖氖泡泡发发光光。说说明明虽虽然然人人与与地地绝绝缘缘，但但一一只只手手与与火火线线接接触触，另另一一个个手手与与墙墙壁壁接接触触，人也会触电。人也会触电。演示人体触电的模拟试验 演示人体触电的模拟试验（5 5）断断开开g g，f f，接接通通h h，j j，氖氖泡泡发发光光。说说明明人人若若站站在在地地上上，一一只只手手与与火火线接触，人就触电。线接触，人就触电。（6 6）断断开开h h，j j，然然后后将将与与b b相相接接的的一一根根电电源源线线断断开开，使使之之与与接接线线柱柱o o接接通通，以以模模拟拟一一高高压压输输电电线线落落在在地地面面上上，可可见见，氖氖泡泡不不发发光光。说说明明若若有有一一根根电电线线掉掉在在地地上上，只只要要人人与与地地保保持持绝绝缘缘，人就不会触电。人就不会触电。（7 7）接接通通i,ki,k，氖氖泡泡不不发发光光。说说明明在在落落地地电电线线旁旁边边，人人若若单单脚脚着着地地，一般不会发生触电事故。一般不会发生触电事故。（8 8）再再将将h h与与k k相相接接触触，氖氖泡泡不不发发光光。说说明明在在落落地地电电线线旁旁边边，人人若若两两脚脚拼拼拢拢站站在在同同一一“点点”上上，亦亦即即使使两两脚脚与与落落地地电电线线距距离离大大致致相相等等，一一般般也也不会触电。不会触电。（9 9）断断开开h h、k k，接接通通h h、j j，氖氖泡泡发发光光。说说明明由由于于两两脚脚之之间间有有跨跨步步电电压，人就触电了。压，人就触电了。当一个人发觉跨步电压威逼时，应赶快把双脚并在一起，然后马上用一条腿或两条腿当一个人发觉跨步电压威逼时，应赶快把双脚并在一起，然后马上用一条腿或两条腿跳离紧急区跳离紧急区例：静摩擦力的演示例：静摩擦力的演示 静摩擦力及其方向的判定是教学中的一个难点。摩擦力的方向总是与静摩擦力及其方向的判定是教学中的一个难点。摩擦力的方向总是与物体间相对运动方向或相对运动趋势方向相反，但在有些状况下，相对运物体间相对运动方向或相对运动趋势方向相反，但在有些状况下，相对运动的趋势不明显，学生很难正确推断出静摩擦力的方向。动的趋势不明显，学生很难正确推断出静摩擦力的方向。取三只长毛刷和两块木块。请其中的两只长毛刷分别固定在木块取三只长毛刷和两块木块。请其中的两只长毛刷分别固定在木块A的上、的上、下两表面，毛朝外；将另一只长毛刷固定在另一木块下两表面，毛朝外；将另一只长毛刷固定在另一木块B的上面，毛也朝外，的上面，毛也朝外，这样就制成了两个待探讨的物体这样就制成了两个待探讨的物体A、B。1.在平面板上放一张砂布（增大摩擦力），再把一面有毛刷的木块在平面板上放一张砂布（增大摩擦力），再把一面有毛刷的木块B放放在砂布上，且使板刷的长毛与砂布接触。然后，用弹簧测力计沿水平方向在砂布上，且使板刷的长毛与砂布接触。然后，用弹簧测力计沿水平方向拉此木块。可以看到，由于木块拉此木块。可以看到，由于木块B与支撑面有相对运动趋势，板刷的长毛与支撑面有相对运动趋势，板刷的长毛就发生了形变，由形变的状况即可推断静摩擦力的反向（如图所示）。假就发生了形变，由形变的状况即可推断静摩擦力的反向（如图所示）。假如使拉力渐渐增大，在接触层没有滑动前，板刷毛的形变也渐渐加剧，由如使拉力渐渐增大，在接触层没有滑动前，板刷毛的形变也渐渐加剧，由此可以说明，静摩擦力的大小随外力大小的变更而变更。此可以说明，静摩擦力的大小随外力大小的变更而变更。例：静摩擦力的演示例：静摩擦力的演示 2把两面有毛的木块把两面有毛的木块A放在支承板的砂布放在支承板的砂布上，在它的上面再放木块上，在它的上面再放木块B，使木块，使木块A、B之之间通过刷毛接触。用一水平向右的力拉木块间通过刷毛接触。用一水平向右的力拉木块A，保持其与支承板之间不发生滑动。可以，保持其与支承板之间不发生滑动。可以看到，仅有底层的毛向左弯曲（如图所示），看到，仅有底层的毛向左弯曲（如图所示），说明木块说明木块A受到支承面对它向左方向的静摩受到支承面对它向左方向的静摩擦力，而木块擦力，而木块A、B之间没有静摩擦力。之间没有静摩擦力。3如图，用水平向右的拉力拉木块如图，用水平向右的拉力拉木块B，则，则木块木块A、B之间的接触层、木块之间的接触层、木块A与支承面与支承面之间的接触层，都发生了形变，由这些形之间的接触层，都发生了形变，由这些形变状况即可推断各自所受静摩擦力的方向。变状况即可推断各自所受静摩擦力的方向。例：静摩擦力的演示例：静摩擦力的演示 还可以探究在倾角为还可以探究在倾角为的粗糙斜面上的木块，当有一个沿斜面对上的力的粗糙斜面上的木块，当有一个沿斜面对上的力F拉拉着它时，木块所受静摩擦力的方向和大小。着它时，木块所受静摩擦力的方向和大小。四、演示试验教学的实施四、演示试验教学的实施3、通俗讲解与恰当比方 在中学物理课堂演示试验中，往往有这样一种状况，就试验及其操作步骤来说没有什么不妥之处，但学生却不易理解，甚至产生错觉或怀疑，不能正确地思维，更不能得到自己确信的结论。因此，作为老师在进行试验探讨时，应当设身处地地为学生着想，试验教学层次（程序）不能使学生产生错觉，不能使学生对试验现象和结果似信非信。应当针对学生在试验视察和思维上的种种难点，进行通俗的讲解和比方，甚至可以辅以另一简洁的试验或实例来加以说明，以确保试验教学的效果。演示水低压沸腾的试验演示水低压沸腾的试验 在8年级物理课本中，有水低压沸腾的演示试验。其中一种演示的方法是这样的，将圆底烧瓶里的热水烧至沸腾，移去酒精灯，用塞子塞紧烧瓶，此时水不再沸腾；把瓶子倒过来，在瓶底上面浇冷水，可见瓶内的水又沸腾了。这个试验现象是清晰的，但对于初中学生来说，由于没有质量和体积确定的气体，当其温度降低后其压强也要降低的学问，对于浇了冷水后瓶内的水沸腾是在低压下的沸腾这一点，常常是半信半疑的。在橡皮塞子上插一根玻璃管（如图所示），玻璃管外端套一橡皮管，用一夹子将橡皮管夹紧，使其不漏气。按原方法进行演示，最终，将橡皮管的下端置于红色水中，打开夹子，可见红色水在烧瓶内喷出（即表演低压喷泉试验）。由此说明浇了冷水之后瓶内气压低于大气压这一事实。微小形变的演示 演示时，用手压玻演示时，用手压玻璃瓶底，可以看到玻璃璃瓶底，可以看到玻璃瓶上面玻璃管中的水面瓶上面玻璃管中的水面会上升，撤去压力，玻会上升，撤去压力，玻璃管中的水面就会回到璃管中的水面就会回到橡皮圈所在位置。试验橡皮圈所在位置。试验结果说明玻璃瓶在外力结果说明玻璃瓶在外力作用下发生了形变作用下发生了形变 学生在看这个试验学生在看这个试验时，常会产生两个错觉：时，常会产生两个错觉：（1 1）瓶不是玻璃的；）瓶不是玻璃的；（2 2）手接触瓶子后传）手接触瓶子后传热给瓶子，使瓶内的液热给瓶子，使瓶内的液体受热膨胀。体受热膨胀。微小形变的演示 改进措施：（1）演示前先用金属棒敲瓶子，使学生确信这是玻璃瓶。（2）瓶子选用1kg装的椭圆形底的墨水瓶。这样，当瓶子椭圆截面的短半轴方向受压力时，水柱上升，当瓶子椭圆截面的长半轴方向受压力时，水柱下降。假如前者“能”用“受热臌胀”来说明的话，那么后者用“受热缩小”是说明不通的。可见水柱高度变更的缘由并非受热膨胀。上面的演示不能使学生确信，不论水柱是上升还是下降，都是由于受力形变的缘由。可用挤牙膏的试验类比。四、演示试验教学的实施四、演示试验教学的实施4、适当设疑与激发爱好 在试验演示中要引导学生视察，启发学生思维，还应当利用中学生的新颖心，激发学生学习物理的爱好，集中学生的有意留意力。对此，方法不少，而适当设疑是其中比较有效的一种。这里说的“疑”应当称得上是疑，不应当是为了设疑而做的简洁凑合，不应当是老师一说出口学生就能回答出的问题。可设疑的方面较多，如可以利用教材的难点设疑；利用学生简洁弄错的问题设疑；利用学生错误的前概念设疑，等等。而通过试验来设疑的方法一般有以下几种：出人意外的现象的分析；似是而非的问题的回答；貌似相同的问题的对比，等等。演示有关电动机的试验演示有关电动机的试验 在中学物理讲到在中学物理讲到“含有反电动势电路含有反电动势电路”时指出：在电流时指出：在电流通过电动机时，电动机里有反电动势存在。这个反电动势是通过电动机时，电动机里有反电动势存在。这个反电动势是由于转子线圈转动，切割磁感线而产生的。仅从这一点来讲，由于转子线圈转动，切割磁感线而产生的。仅从这一点来讲，转子中流过的电流越大，转子受到的力（转动力矩）越大，转子中流过的电流越大，转子受到的力（转动力矩）越大，转子就转动得越快、切割磁感线的速度就越大，产生的感应转子就转动得越快、切割磁感线的速度就越大，产生的感应电动势电动势反电动势就越大。对此，学生比较简洁接受。反电动势就越大。对此，学生比较简洁接受。演示有关电动机的试验演示有关电动机的试验 （2）在电路中，固定滑线变阻器于某一位置，以使小电珠亮度一般，用手指或笔杆在电动机皮带轮或转轴上渐渐加压，可见电动机转速渐渐变慢，小电珠的亮度却渐渐变亮，电动机停止转动，小电珠最亮。试验表明：电路中电流变小，电动机转速变快，反之，则变慢。“转速”与“电流”成反比。（1 1）如如图图所所示示，变变更更滑滑线线变变阻阻器器R R阻阻值值的的大大小小，电电流流的的大大小小可可通通过过小小电电珠珠L L发发光光亮亮度度的的变变更更来来反反映映（也也可可干干脆脆串串接接上上电电流流表表）。试试验验表表明明：电电路路中中的的电电流流变变大大，电电动动机机转转速速变变快快；反反之之，则则变变慢慢。“转转速速”与与“电流电流”成正比。成正比。引导学生用反电动势的概引导学生用反电动势的概念来说明这两个试验念来说明这两个试验 假如将假如将9 9年级学生试验年级学生试验“安装电动机模型安装电动机模型”中所做的试验和中学中所做的试验和中学“用电动机演用电动机演示反电动势示反电动势”的试验放在一起做的试验放在一起做 例：磁秋千 首先证明磁铁和铝板是不相互吸引的，首先证明磁铁和铝板是不相互吸引的，调整摆线的长度，使磁铁与铝板间的距调整摆线的长度，使磁铁与铝板间的距离大约在离大约在1cm1cm左右。左右。1 1、电磁驱动。水平推动铝板，使铝、电磁驱动。水平推动铝板，使铝板相对磁铁发生靠近或远离的相对运动，板相对磁铁发生靠近或远离的相对运动，磁铁秋千也随之运动。铝板向右，磁铁磁铁秋千也随之运动。铝板向右，磁铁也随之向右；铝板向左，磁铁也随之向也随之向右；铝板向左，磁铁也随之向左。左。2 2、电磁阻尼。让磁铁秋千做单摆运、电磁阻尼。让磁铁秋千做单摆运动，它将在平衡位置附件持续运动一段动，它将在平衡位置附件持续运动一段时间后缓慢停下来。把铝板放在磁铁秋时间后缓慢停下来。把铝板放在磁铁秋千的下方，运动的磁铁很快停下来。千的下方，运动的磁铁很快停下来。3 3、共振。铝板与磁铁秋千相对运动、共振。铝板与磁铁秋千相对运动时，铝板对磁铁秋千施加了一策动力，时，铝板对磁铁秋千施加了一策动力，当铝板推动的频率与磁铁秋千的固有频当铝板推动的频率与磁铁秋千的固有频率相同时，秋千摇摆的幅度最大。率相同时，秋千摇摆的幅度最大。五、中学物理试验教学程序应适应新课程改革中教学五、中学物理试验教学程序应适应新课程改革中教学要求要求 即使是同样的试验装置、器材等，在不同的教学阶段或对不同的教化对象，需有不同的试验教学层次（程序）。换言之，试验的层次（程序）必需与不同的教学要求相适应，中学物理试验教学程序应适应新课程改革中教学要求（一）与新课程改革中课程目标要求的学问深度相适应（一）与新课程改革中课程目标要求的学问深度相适应 【教学案例】通电导线在磁场中运动的试验【教学案例】通电导线在磁场中运动的试验 依依据据9 9年年级级物物理理学学科科目目标标的的要要求求，在在学学习习通通电电导导体体在在磁磁场场中中运运动动时时，只只要要演演示示说说明明通通电电导导线线在在磁磁场场中中要要受受力力才才运运动动，帮帮助助学学生生视视察察到到运运动动的的方方向（即受力方向）与电流和磁场方向的有关即可，不必再总结出左手定则向（即受力方向）与电流和磁场方向的有关即可，不必再总结出左手定则 在在中中学学物物理理为为引引入入磁磁感感应应强强度度B B的的概概念念，则则主主要要演演示示说说明明通通电电导导线线在在磁磁场场中中运运动动的的快快慢慢，即即受受力力大大小小与与L L、I I、B B的的关关系系。之之后后，又又要要演演示示说说明明通通电电导导线线在在磁磁场场中中受受力力的的大大小小与与电电流流和和磁磁场场夹夹角角之之间间的的关关系系。明明显显，对对于这一试验，在初、中学所要演示的内容和试验层次（程序）是不同的。于这一试验，在初、中学所要演示的内容和试验层次（程序）是不同的。五、中学物理试验教学程序应适应新课程改革中教学五、中学物理试验教学程序应适应新课程改革中教学要求要求（二）与要说明的问题的侧重点相适应（二）与要说明的问题的侧重点相适应 演示惯性的抽布试验演示惯性的抽布试验 在在8 8年级，这个试验主要用以说明静止物体具有惯年级，这个试验主要用以说明静止物体具有惯性。假如先渐渐抽动化纤桌布性。假如先渐渐抽动化纤桌布玻璃杯被桌布玻璃杯被桌布拖着走，拖到桌边时快速抽动化纤桌布拖着走，拖到桌边时快速抽动化纤桌布玻璃玻璃杯保持在桌边不动，并不随桌布一起离开桌面。杯保持在桌边不动，并不随桌布一起离开桌面。这样演示必定会给说明这一现象时带来一些麻烦：这样演示必定会给说明这一现象时带来一些麻烦：（1 1）惯性，即物体保持原来运动状态之属性。为）惯性，即物体保持原来运动状态之属性。为什么渐渐抽动桌布时玻璃杯不保持静止不动，反什么渐渐抽动桌布时玻璃杯不保持静止不动，反而随桌布运动？为什么快速抽动桌布时玻璃杯不而随桌布运动？为什么快速抽动桌布时玻璃杯不随桌布运动，反而静止？（随桌布运动，反而静止？（2 2）假如说快速动抽桌）假如说快速动抽桌布时玻璃杯有惯性，表现为不随纸条运动，那么布时玻璃杯有惯性，表现为不随纸条运动，那么渐渐抽动桌布时玻璃杯也有惯性，为什么没有表渐渐抽动桌布时玻璃杯也有惯性，为什么没有表现出来？因此，在现出来？因此，在8 8年级演示这个试验时只适宜快年级演示这个试验时只适宜快速抽动桌布。速抽动桌布。在中学就不同了，学习动量定理时，为说明动量的变更仅确定于冲量的大小，在中学就不同了，学习动量定理时，为说明动量的变更仅确定于冲量的大小，也可演示这个抽动桌布的试验。此时，就适宜既演示渐渐抽动桌布，又演示也可演示这个抽动桌布的试验。此时，就适宜既演示渐渐抽动桌布，又演示快速抽动桌布，以利于比较说明。快速抽动桌布，以利于比较说明。五、中学物理试验教学程序应适应新课程改革中教五、中学物理试验教学程序应适应新课程改革中教学要求学要求（三）与课型或教学要求相适应（三）与课型或教学要求相适应液体有向上的压力的试验液体有向上的压力的试验 1 1现现行行初初中中二二年年级级课课本本在在液液体体压压强强公公式式讲讲过过之之后后，把把这这个个试试验验放放在在习习题题中中。在在推推导导液液压压公公式式时时是是把把压压强强归归结结为为某某液液面面上上液液柱柱重重力力所所产产生生。重重力力的的方方向向是是向向下下的的，液液压压公公式式是是否否适适用用于于向向上上压压力力呢呢？这这个个试试验验只只是是供供应应了了一一种种验验证证方方法。法。2 2现现行行初初中中二二年年级级课课本本把把这这个个液液体体有有向向上上的的压压力力的的试试验验作作为为学学生生小小试试验验。它它要要学学生生有有这这样样的的相相识识：某某一一液液面面上上所所受受到到的的压压力力与与此此液液面面上上液液柱柱的的重重力力大大小小相等。相等。3 3如如想想充充分分利利用用这这个个试试验验，在在学学生生做做过过小小试试验验之之后后，再再做做演演示示，可可用用以以说说明明：液压液压P P与深度与深度h h有关，与密度有关，与密度有关。有关。六、六、中学物理课堂试验教学体系的设计与探讨中学物理课堂试验教学体系的设计与探讨 在实际的教学过程中，还需常常考虑教材的章、节结构和内容的系统性，以及各部分内容之间的联系。因此，不仅要考虑到单个试验在各自教学环节中的作用，还要考虑这个试验在整个或某一部分教材体系中的作用，以及它与其他试验的相互联系等，尽可能使各试验教学环节保持连贯性。随着教学内容的深化，试验教学也逐步深化。这就要求老师应依据教材的体系和教学的须要，留意相关试验、系列试验（试验教学体系）的探讨和设计问题。（一）相关试验（一）相关试验 所所谓谓相相关关试试验验，是是指指一一些些试试验验之之间间具具有有这这样样的的特特点点：前前面面的的试试验验一一方方面面是是当当时时的的教教学学须须要要，另另一一方方面面为为后后面面的的试试验验做做铺铺垫垫；后后面面的的试试验验一一方方面面是是当当时时的的教教学学须须要要，另另一一方方面面也也是是前前面面试试验验的的接着、深化和扩展。接着、深化和扩展。【教学案例】电流表的运用与楞次定律试验【教学案例】电流表的运用与楞次定律试验用用磁磁铁铁插插入入或或抽抽出出线线圈圈，依依据据电电表表指指针针偏偏转转方方向向的的变变更更来来分分析析、归归纳纳出出楞楞次次定定律律的的试试验验，就就须须要要有有通通过过电电表表的的电电流流方方向向不不同同，电电表表指指针针偏偏转转方方向向不不同同的的试试验验为为基基础础。因因此此在在前前面面讲讲到到用用电电流流表表测测电电流流强强度度时时，应应做做电电流流方方向向不不同同，电电流流表表指指针针偏偏转转也也不不同同的的试试验验进进行行演演示示（在在那那时时，也也可可以以用用此此试试验验说说明明为为什什么么电电流流表表的的极极性性不不能接反）。能接反）。六、六、中学物理课堂试验教学体系的设计与探讨中学物理课堂试验教学体系的设计与探讨六、六、中学物理课堂试验教学体系的设计与探讨中学物理课堂试验教学体系的设计与探讨（二）系列试验（二）系列试验 所所谓谓系系列列试试验验，就就是是围围绕绕一一个个主主题题、按按确确定定逻逻辑辑关关系系组组合合而而成成的的一一系系列列试试验验；或或者者，按按某某一一教教学学意意图图而而分分层层次次进进行行的的一一系系列列试试验验。就就系系列列试试验验中中的的某某个个试试验验来来看看，它它有有自自己己的的试试验验层层次次（程程序序），旨旨在在说说明明某某个个物物理理内内容容，但但是是，把把这这些些单单个个试试验验集集中中起起来来看看，它它们们是是一一个个整整体体，是是按按教教材材内内容容和和教教学学须须要要而而有有机机地地结结合合起起来来的的一一个个整整体体，是是为为完完成成一一个个教教学学目目标标的的整整体体。假假如如能能留留意意到到系系列列试试验验，能能设设计计好好系系列列试试验验，对对教学是特殊有益的。教学是特殊有益的。第四章第四章 课堂试验导入的设计课堂试验导入的设计 1.导入的主要任务和试验导入的意义导入的主要任务和试验导入的意义(1)激发学习爱好和愿望；激发学习爱好和愿望；(2)使具有课题意识，明确的学习目的；使具有课题意识，明确的学习目的；(3)动员必要的已有阅历和相识，运用学会的动员必要的已有阅历和相识，运用学会的学习方法。学习方法。2.试验导入的主要方法和选择依据试验导入的主要方法和选择依据(1)惊异现象导入法惊异现象导入法 这是一种相当普遍的试验导入方法。利用学生这是一种相当普遍的试验导入方法。利用学生意想不到的奇异现象，唤意想不到的奇异现象，唤起学生的留意，引起学生