初中物理实验教学

浅谈初中物理实验教学临夏回民中学娄高华2014-4-24课程性质：…….义务教育物理课程是一门注重实验的自然科学基础课程。此阶段的物理课程应注意让学生经历实验探究过程，学习科学知识和科学探究方法，提高分析问题及解决问题的能力。……课程标准（2011版）前言课程基本理念：（共5点）（一）面向全体学生，提高学生科学素养以学生终身发展为本，以提高全体学生科学素养为目标，为每个学生的学习与发展提供机会，关注学生的个体差异，使每个学生学习科学的潜能都得到发展。（二）从生活走向物理，从物理走向社会贴近学生生活，符合学生认知特点，激发并保持学生的学习兴趣，让学生通过学习和探索掌握物理学的基础知识与基本技能，并能将其应用于实践，为以后的学习、生活和工作打下基础。……（四）提倡教学方式多样化，注重科学探究在教学中，根据教学目标、教学内容及教学对象灵活采用教学方式，提倡教学方式多样化。注重采用探究式的教学方法，让学生经历探究过程，学习科学方法，培养其创新精神和实践能力。鼓励在物理教学中合理运用信息技术。……（一）知识与技能……4、了解物理学及其相关技术发展的大致历程，知道物理学不仅含有物理知识，而且还含有科学研究的过程与方法、科学态度与科学精神。5、有初步的实验操作技能，会用简单的实验仪器，能测量一些基本的物理量，具有安全意识，知道简单的数据记录和处理方法，会用简单图表等描述实验结果，会写简单的实验报告。课程标准（2011版）课程目标（二）过程与方法……2、通过参与科学探究活动，学习拟定简单的科学探究计划和实验方案，有控制实验条件的意识，能通过实验收集数据，会利用多种渠道收集信息，有初步的信息收集能力……（三）情感态度价值观1、有学习物理的兴趣，有对科学的求知欲，能保持对自然界的好奇，了与探索自然，能领略自然界的美妙与和谐，对大自然有亲近、热爱及和谐相处的情感……课程标准（2011版）课程内容课程内容由科学探究和科学内容两部分组成附录3科学探究实例：例1什么情况下磁可以生电例2探究凸透镜成像的规律例3比较材料的保温性能以上三个实例中两个就是实验探究一、学生实验二、演示实验三、为引入新课而设计的有趣实验四、为了解答疑难问题而设计的实验五、课外小实验六、多媒体视频或动画1、用刻度尺测量长度、用表测量时间2、测量平均速度3、用常见温度计测温度4、探究水沸腾时温度变化的特点5、探究光的反射定律6、探究平面镜成像时像与物的关系7、探究凸透镜成像的规律8、用天平测量物体的质量9、测量固体和液体的密度课程标准列出的20个必做的学生实验八年级上学生实验10、用弹簧测力计测量力11、测量水平运动的物体所受的滑动摩擦力12、探究浮力的大小与哪些因素有关13、探究杠杆的平衡条件八年级下学生实验14、连接简单的串联电路和并联电路15、用电流表测量电流16、用电压表测量电压17、探究电流与电压、电阻的关系18、测量小灯泡的电功率19、探究通电螺线管外部磁场的方向20、探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件九年级其中基本操作类实验7个（红色显示）探究性实验9个（蓝色显示）测定性实验4个学生实验探究是个体围绕着问题或任务进行的一种探索活动。探究是解决问题的过程，必须确定问题的焦点所在，要把问题具体化，切忌无目的猜想，故明确、具体的问题是有效探究的起点。学生实验以“探究平面镜成像的特点”为例案例1老师：你们猜想平面镜成像有什么特点？你们猜想像与物之间有什么关系？学生：我猜想：物和像等大。物与像的大小关系与物到镜的距离有关。老师：你们猜想像是正立还是倒立的？像是实像还是虚像？学生：我猜想：像是虚像，像是正立的。老师：关于平面镜成像你们还有什么猜想？学生：猜想像的大小与视角有关。猜想有些像我们看不到。……学生学生只是根据日常生活的经验，没有目的进行猜想，他们根本不知道为什么要探究像与物到平面镜距离，为什么要比较像与物的大小。只有发散思维，没有要求学生对发散思维得到的猜想进行理性思考，学生的猜想可能脱离“主题”。而且因为没有明确、具体的探究问题，完成此实验后学生的能力不会有多大的提高学生实验案例2老师：今天我们要探究平面成像的特点，你们按课本要求操作，然后把观察得到的实验数据记录在以下表格。物到平面镜的距离/cm像到平面镜的距离/cm像与物大小比较（放大或缩小）第一次第二次第三次第四次只是按课本所列的实验步骤重复一次，学生得到的只是表层的知识不清楚每一个实验步骤目的，不明白得到实验数据有什么关联性，如实验为什么要进行四次，这四次实验物是否都放在同一位置，还是物要放在不同的位置。完成实验后，科学探究的方法学生没有掌握多少，学生独立解决问题的能力并没有得到多大的提高。案例3老师：今天我们实验的目的是：“为了确定平面镜所成的像所在的位置，及准确画出像形状。”请你们写出为了达到这实验目的，需要研究平面镜所成的像哪些特点？并要说明理由……老师：请说说你想研究的内容。学生1：因为我们要确定像所在的位置，而这位置好像与物、平面镜的位置有关，所以我们要画出平面镜、物、像的位置。学生2：因为我们要准确画出像的形状，而根据我们平时照镜子，我们发现像与物是相似的。所以我们要找出物与像的大小关系。还要知道其上、下，左、右有没有颠倒。老师：上、下，左、右有没有颠倒的意思是？学生2：像对于物是正立还是倒立，像的左边，是不是物的右边。学生3：实验目的是描出像的形状，如果我们用白纸在平面镜的后面承接像，再按它的样子描下就可以知道像的形状，白纸所在的位置就是像的位置……教师开门见山先给出一个明确、具体的探究问题，让学生能聚焦问题的最重要的元素，考虑自己要知道、想知道、已知道的事项，这样学生的思考、探究都会有一主方向。老师与学生一起讨论可以细化其发散思考得到的一些猜想进行，学生会明确要解决的问题，而且能根据问题思考探究的步骤通过对他提出的方案进行分析就很容易引导学生知道实验为什么要用玻璃代替平面镜，为什么要选用两根相同的蜡烛做实验学生实验。经过上述的教学活动后，师生就有以下一段对话：学生：……老师实验器材不应用蜡烛，应选用两个一样的不规则物体。老师：为什么不用蜡烛？学生：物的形状不能是规则的，不然无法判断物与像是否有左右颠倒。若选用正方体更不行，因为那样就无法判断像是正立还是倒立。从学生与老师这段对话我们可以感受到，一个明确、具体的探究问题，对探究活动的顺利进行，对培养学生科学探究能力是何其重要。学生实验探究性实验要设计有利于学生发现、总结物理知识的探究“情景”,要注重探究的七个要素.以“探究水沸腾时温度变化的特点”为例以“探究光的反射规律”为例以“探究凸透镜成像规律”为例以“探究通电螺线管外部磁场的方向”为例学生实验以“探究浮力大小与哪些因素有关”为例以“探究杠杆的平衡条件”为例基本操作类实验主要让学生会使用测量工具、掌握操作方法（包括读数）、注意事项、能排除故障等。重在培养学生的基本实验技能必做的实验中共涉及8种测量工具，分别是刻度尺、天平、秒表、弹簧测力计、温度计、量筒、电流表、电压表。要让学生从结构、作用、读数方法、测量范围、分度值、调零、使用规则等方面进行比较，对于象天平、弹簧测力计、温度计等仪器除了上面所述外，还要了解它们的工作原理，正确使用的步骤及注意点等。如果学生不能熟练的使用这些仪器，就谈不上用它们进行正确的测量，更不可能去设计实验。所以，此类实验必须要有严格的实验步骤学生实验工具使用规则知识的迁移备注刻度尺1、用前观察（1）零刻线；（2）量程；（3）最小刻度值2、使用中（1）刻度尺应（放置）（2）厚刻度尺应（放置）（3）读数时视线应_____？（4）读数时应估读到最小刻度的下一位3、测量结果由和组成；学会测量（1）一张纸的厚度（2）细金属丝的直径（3）球体的直径（4）圆柱体的直径（5）地图中铁路线的长度（6）测量啤酒瓶的容积……(1)学会面积的单位换算：1米2=分米2=厘米2=毫米2(2)学会运用组合法测长度(3)学会积累法测量微小量的思路(3)形成多次测量求平均值可以减小误差的认识改为温度计或弹簧测力计学生实验电流表与电压表的比较名称电流表电压表用途测量电流测量电压符号量程及分度值0-0.6A(0.02A)0-3A(0.1A)0-3V(0.1V)0-15V(0.5V)连接串联在电路中并联在电路中电流流向“+”进，“-”出如何试触大量程试触可否与电源并联绝不允许量程许可时可以学生实验若正负接线柱接反了会产生什么后果？若电流表并联在灯泡的两端，会造成什么后果？若正负接线柱接反了会产生什么后果？若电压表串联在灯泡的两端，会造成什么后果？测定性实验就是运用已学过的知识和熟悉的器材测定一些物理量而进行的实验，要完成这些实验，必须理解实验所依据的原理，明确实验的条件、步骤和过程，再到实验室进行实际的测量。即要求学生熟练掌握实验原理、实验方法，从中推出用什么测量器材，设计什么实验步骤，特别是一些关键的步骤顺序，如何对实验数据进行处理等，总结不同的实验过程中各种做法的目的和作用，总结设计思路，在测量工具不够的情况下，如何解决未知物理量的测量思路。学生实验初中教材列出的测定性实验都是重点实验，很多老师把测密度和测电阻（或功率）称为是初中物理的两大经典实验，其重视程度可见一斑。但由于探究模式的影响，冲淡了这种测定性实验中实验步骤。这类实验要分两部分完成，第一步要引导学生理出实验原理、要测的物理量、所需的器材、保证实验进行应该有的必须的实验步骤、数据记录表格；第二步再让学生进行具体的实验操作，操作之前老师应该板书实验原理、要测的物理量、所需的器材、实验步骤、数据记录表格学生实验案例：“测量小灯泡的电功率”案例：“测量固体和液体的密度”案例：“测量物体运动的速度”学生实验应该做的演示实验1、探究固体熔化时温度的变化规律2、探究光折射时的规律3、探究同种物质的质量与体积的关系4、探究重力大小与质量的关系5、阻力对运动物体的影响6、探究二力平衡的条件7、研究影响滑动摩擦力大小的因素8、探究影响压力作用效果的因素9、液体内部的压强研究演示实验10、探究固体熔化时温度的变化规律11、测量铝块浸没水中所受的浮力12、探究浮力的大小跟排开液体所受的重力的关系13、探究物体的动能跟哪些因素有关14、研究动滑轮和定滑轮的特点15、使用动滑轮是否省功16、测滑轮组的机械效率17、做功可以改变物体内能18、电学（15-19章）中的所有实验演示实验演示实验要精心准备，反复调试，忌课前准备不充分；教师在使用仪器、连接和装配仪器及演示现象时动作要准确、标准，忌操作不规范；教师在介绍实验仪器、阐述实验过程和总结实验结论时，语言必须准确，忌实验用语不准确；不能先由教师做给学生看，再讲给学生听，使演示与讲解脱节，忌唱独角戏，不让学生参与配合；要现象清楚，而且还要面向全体学生，忌可见度低；实验装置设备尽可能使用学生生活中常见的、常用的物品组合，忌用模型代替一幢华丽的大楼，你看一眼再复认时，不用语言表达，便能认出。而让你读一遍作家对这一大楼的文字表述后，再去复认这一指定的大楼时，始终比不上“你曾看一眼的功夫”演示实验案例1、如“探究固体熔化时温度的变化规律”的实验中，用冰代替海波案例2、“观察水的沸腾”实验中，将烧杯改为锥形瓶或大试管；用易拉罐中倒入酒精代替酒精灯作为加热器材案例3、演示“光沿直线传播”的实验中，可自制烟雾室，学生激光笔发出激光照射，可看到一条笔直的光路。案例4、演示“摩擦力方向”的实验中，用长毛刷可清晰的显示摩擦力的方向案例5、演示“做功可以改变物体内能”的实验中，空气压缩引火仪内放火柴头代替棉花演示实验在测定性的演示实验中，对学生提出的实验方案要逐一分析，不能用简单的话语否定，并要引导学生提出多种方案。案例6、如“测滑轮组机械效率”的实验中，基本原理η＝W有/W总=Gh/Fs，需用弹簧测力计测出重物的重力G，绳子自由端的拉力F，用刻度尺测出重物提升的高度h，绳子末端移动的距离s。也可以实验原理公式可变通为：η＝Gh/Fs＝Gh/Fnh＝G/nF，此时可只需用弹簧测力计测出重物的重力G，绳子自由端的拉F，观察承担物重的