物理教學(xué)畢業(yè)論文

1、摘 要物理實(shí)驗(yàn)給學(xué)生提供感性認(rèn)識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律,建立物理理論。近年來，大量實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方案被引入教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，備受師生親睞。本文通過平拋運(yùn)動(dòng)教學(xué)案例，從教學(xué)實(shí)際出發(fā)，進(jìn)行平拋運(yùn)動(dòng)演示實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)，較全面地認(rèn)識(shí)物理實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，分析實(shí)驗(yàn)改進(jìn)在中學(xué)物理教學(xué)實(shí)踐中的作用。關(guān)鍵詞： 新課程標(biāo)準(zhǔn)；物理教學(xué)活動(dòng)；實(shí)驗(yàn)改進(jìn)；平拋運(yùn)動(dòng)AbstractPhysics experiment provide students with rich perceptual knowledge and cultivate the students ability of observation .moreo

2、ver, it also can help the students to find physical laws and establish the physical theories. In recent years, lots of experiments improvement programs have been introduced into teaching practice activity ,which have gained the teachers and students more closely attention .The article through the te

3、aching case of horizontal cast movement from teaching practice, improved the demonstration experiment ofhorizontal cast movement to get a more comprehensive understanding of physical experiment improvement and analyzed the function of teaching practice improvement in high school physics teaching .Ke

4、y words:The new curriculum standard; Physics teaching activities; The experiment improves; Horizontal cast movement 目 錄摘 要IAbstractII目 錄I第1章 緒 論11.1 前言11.2 研究背景11.3 選題的價(jià)值和意義2第2章 新課程標(biāo)準(zhǔn)中的物理課程32.1課程性質(zhì)32.2 課程理念32.2.1在課程目標(biāo)上注重提高全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)32.2.2在課程結(jié)構(gòu)上體現(xiàn)選擇性32.2.3在課程內(nèi)容上重視基礎(chǔ)，體現(xiàn)時(shí)代性42.2.4在課程實(shí)施上注重自主學(xué)習(xí)52.2.5在課程評(píng)價(jià)上

5、強(qiáng)調(diào)更新觀念，促進(jìn)學(xué)生發(fā)展52.3物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ?第3章 實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的認(rèn)識(shí)73.1操作方法的改進(jìn)73.2強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的改進(jìn)83.3實(shí)驗(yàn)原理的改進(jìn)93.4實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)11第4章 教學(xué)實(shí)踐134.1 平拋運(yùn)動(dòng)演示實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)與制作134.2 平拋運(yùn)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)154.3 實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的幾點(diǎn)建議21總 結(jié)22致 謝23參考文獻(xiàn)：24第1章 緒 論1.1 前言物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)1，它以物體間相互作用、物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)、一般運(yùn)動(dòng)規(guī)律為主要研究內(nèi)容。隨著人類認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界的不斷深入，物理學(xué)一方面帶動(dòng)科學(xué)、技術(shù)的發(fā)展，另一方面對(duì)人類社會(huì)的全面發(fā)展起到了積極促進(jìn)作用。經(jīng)典物理學(xué)奠定了兩次工業(yè)革命的基礎(chǔ)；近

6、代物理學(xué)帶動(dòng)了航空航天技術(shù)、新材料技術(shù)、信息技術(shù)、生物技術(shù)、新能源技術(shù)等迅速發(fā)展，繼而推動(dòng)人類社會(huì)進(jìn)步2。1.2研究背景著名物理學(xué)家楊振寧先生曾經(jīng)對(duì)中、美兩國學(xué)生學(xué)習(xí)物理的過程作比性較研究，發(fā)現(xiàn)“中國學(xué)生學(xué)習(xí)非?？炭?，基礎(chǔ)知識(shí)豐富、扎實(shí)，且善于考試，但卻普遍存在動(dòng)手能力較差，不善于提出問題等缺陷3?！遍L期以來，傳統(tǒng)的教學(xué)模式把學(xué)生建立在人的客體性、受動(dòng)性、依賴性的一面上，導(dǎo)致人的主體性、能動(dòng)性、獨(dú)立性的不斷消蝕4。大量的資料信息都反映了同一事實(shí)：中國基礎(chǔ)教育最為突出的弊端之一，就是忽視了培養(yǎng)中學(xué)生動(dòng)的手能力3。物理教學(xué)活動(dòng)必須以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，這是由中學(xué)生心理認(rèn)知發(fā)展水平及實(shí)驗(yàn)直觀明了的特點(diǎn)所決定

7、的。傳統(tǒng)教學(xué)模式中，多重因素的共同作用下，物理實(shí)驗(yàn)在很大范圍內(nèi)仍處于“講起來重要，教起來次要，考起來不要”的狀態(tài)3，物理實(shí)驗(yàn)在教學(xué)活動(dòng)中未受到應(yīng)有的重視。采取“畫實(shí)驗(yàn)、講實(shí)驗(yàn)”替代“演示實(shí)驗(yàn)、做實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)模式，在中學(xué)物理教學(xué)活動(dòng)中非常普遍。這種與實(shí)踐相脫離的現(xiàn)實(shí)問題，嚴(yán)重地制約著中學(xué)物理教學(xué)水平的整體提高。為此，制訂新的物理課程標(biāo)準(zhǔn)勢(shì)在必行。2001年6月，教育部正式頒發(fā)了基礎(chǔ)教育課程改革剛要（試行），明確指出教育要“生活化、實(shí)踐化、活動(dòng)化”的要求，中國基礎(chǔ)教育的課程改革正式浮出水面。同年7月中國義務(wù)教育各學(xué)科的課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)稿）頒布，把物理課程改革又向前推進(jìn)了一步。2003年4月，教育部正

8、式制訂并出版了普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)稿）。至此，一個(gè)以尊重學(xué)生主體意識(shí)和主動(dòng)精神為目的，以全面提升全體學(xué)生的基本素質(zhì)為指向，以注重開發(fā)學(xué)生智慧潛能、注重形成健全才能和人格為特點(diǎn)的當(dāng)代教育正式揭開序幕5。 新的高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)指出“實(shí)驗(yàn)是物理課程改革的重要環(huán)節(jié)6?！睆?qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)對(duì)物理教學(xué)活動(dòng)的深刻影響，要通過實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，要讓學(xué)生在動(dòng)手實(shí)驗(yàn)過程中掌握知識(shí)、運(yùn)用知識(shí)。在新課程標(biāo)準(zhǔn)的推動(dòng)下，一些趣味性強(qiáng)、表現(xiàn)力顯著的演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)以及豐富的課外實(shí)驗(yàn)與制作便被吸收到教材中。大量實(shí)驗(yàn)方案被納入教材，不僅使教材內(nèi)容趣味性顯著增強(qiáng)，還極大程度地豐富了教學(xué)資源，提高了教學(xué)活動(dòng)表現(xiàn)力。此外

9、，實(shí)驗(yàn)還是體現(xiàn)學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中的主體性的重要紐帶。隨著基礎(chǔ)教育的不斷發(fā)展，以學(xué)生為教育教學(xué)活動(dòng)主體逐漸上升為主流意識(shí)，大量的實(shí)驗(yàn)引入教材為學(xué)生進(jìn)行自主探究性學(xué)習(xí)創(chuàng)造了客觀條件。新課程標(biāo)準(zhǔn)在全國范圍內(nèi)推廣以來，實(shí)驗(yàn)廣泛介入教學(xué)活動(dòng)中，對(duì)教學(xué)過程產(chǎn)生了積極影響。通過大量的教學(xué)實(shí)踐，人們發(fā)現(xiàn)部分實(shí)驗(yàn)也存在著一些的問題：有的實(shí)驗(yàn)難以較直觀地展示完整的、顯著的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，給學(xué)生的觀測(cè)行為帶來較大困難；有的卻由于實(shí)驗(yàn)器材昂貴、笨重等原因，不方便進(jìn)行隨堂操作，限制了實(shí)驗(yàn)的推廣面；還有的實(shí)驗(yàn)原理不夠完善，使得按制訂的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作，難以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的實(shí)驗(yàn)效果等等。這些客觀存在的現(xiàn)實(shí)問題，影響到實(shí)驗(yàn)在教學(xué)活動(dòng)中的有

10、序展開，制約著實(shí)驗(yàn)輔助教學(xué)功能的體現(xiàn)。為了充分地挖掘?qū)嶒?yàn)的輔助教學(xué)功能，促進(jìn)物理實(shí)驗(yàn)在教學(xué)活動(dòng)中表現(xiàn)力的進(jìn)一步提高，使其更好地服務(wù)于物理教學(xué)活動(dòng)。一些教育工作者在原有實(shí)驗(yàn)方案基礎(chǔ)之上，結(jié)合豐富的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，積極思考，不斷實(shí)踐，勇于突破，為實(shí)現(xiàn)預(yù)定的教學(xué)目標(biāo)，有意識(shí)、有計(jì)劃、有步驟地開展實(shí)驗(yàn)改進(jìn)工作。1.3選題的價(jià)值和意義 隨著新教材的全面推廣，教學(xué)實(shí)踐的不斷深入。結(jié)合教學(xué)活動(dòng)的實(shí)際需要，一些實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方案率先被設(shè)計(jì)出來，成為寶貴的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。并被廣泛地借鑒到教學(xué)活動(dòng)之中，得到了廣大教育工作者的肯定，更有部分教育工作者根據(jù)實(shí)際需要，積極加入實(shí)驗(yàn)改進(jìn)工作行列之中。物理實(shí)驗(yàn)改進(jìn)如此倍受歡迎，為使其

11、更好地服務(wù)于教學(xué)，研究實(shí)驗(yàn)改進(jìn)在中學(xué)物理教學(xué)中的作用就顯得非常必要了。(1)幫助廣大教育工作者了解實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的重要作用，體會(huì)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)對(duì)教學(xué)活動(dòng)產(chǎn)生的積極影響。只有充分地彰顯實(shí)驗(yàn)改進(jìn)優(yōu)點(diǎn)，讓更多的人意識(shí)到實(shí)驗(yàn)改進(jìn)對(duì)教學(xué)質(zhì)量提高的巨大潛力，才能促使其自發(fā)地借鑒他人改進(jìn)成果，并廣泛地運(yùn)用到教學(xué)活動(dòng)之中，切實(shí)讓實(shí)驗(yàn)最大限度地服務(wù)于教學(xué)。（2）教育工作者是實(shí)驗(yàn)改進(jìn)工作的設(shè)計(jì)者和執(zhí)行者。幫助教育工作者認(rèn)知實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，有序地展開實(shí)驗(yàn)改進(jìn)工作。進(jìn)而促進(jìn)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)在教育戰(zhàn)線上的全面推廣，更進(jìn)一步豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，為實(shí)驗(yàn)廣泛地介入教學(xué)活動(dòng)鋪平道路。從而有效地推動(dòng)新課程改革的順利進(jìn)行。第2章 新課程標(biāo)準(zhǔn)中的

12、物理課程2.1 課程性質(zhì)高中物理是普通高中自然科學(xué)學(xué)習(xí)領(lǐng)域的一門基礎(chǔ)課程，銜接九年義務(wù)教育物理課程。旨在幫助學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)基本的物理知識(shí)與技能，了解科學(xué)研究方法，體驗(yàn)科學(xué)探究過程，發(fā)展探索自然、理解自然的興趣與熱情，認(rèn)識(shí)物理學(xué)對(duì)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步以及文化、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的影響，從而進(jìn)一步提高中學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，為學(xué)生形成科學(xué)世界觀和科學(xué)價(jià)值觀打下基礎(chǔ)2。2.2 課程理念高中物理課程旨在提高全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展，為學(xué)生的終身學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)1 。為適應(yīng)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步和可持續(xù)發(fā)展的需要，培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的高素質(zhì)人才，進(jìn)行課程改革勢(shì)在必行。成長無法替代，發(fā)展必須主動(dòng)。為順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需求，構(gòu)

13、建符合時(shí)代要求的高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)，2003年4月，教育部正式制訂并出版了普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)稿）。至此，新時(shí)代的高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)正式浮出水面，而形成課程理念是新課程改革的必要前提，新的高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)課程理念的構(gòu)建主要體現(xiàn)為一下幾點(diǎn)。2.2.1 在課程目標(biāo)上注重提高全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)高中物理課程對(duì)提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，從知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀三個(gè)維度對(duì)學(xué)生提出要求。要讓學(xué)生通過自我體驗(yàn)的過程，掌握相關(guān)科學(xué)知識(shí)，發(fā)展科學(xué)探究能力，學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法，增進(jìn)對(duì)自然界基本規(guī)律的認(rèn)識(shí)，養(yǎng)成科學(xué)的思維習(xí)慣，形成正確的世界觀和科學(xué)觀，為學(xué)生終身發(fā)展、適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)和未來社會(huì)發(fā)展奠定基礎(chǔ)2

14、。2.2.2 在課程結(jié)構(gòu)上體現(xiàn)選擇性普通高中教育屬于基礎(chǔ)教育范疇，在重視全體學(xué)生共同基礎(chǔ)建立的同時(shí)，還應(yīng)顧及學(xué)生的興趣、發(fā)展?jié)撃芎徒窈蟮穆殬I(yè)需求。新的高中物理教材順應(yīng)了這一發(fā)展需求，將高中物理課程劃分為12個(gè)模塊（如圖2-1所示）。圖 2-1共同必修模塊物理1和物理2是全體普通高中學(xué)生都必須學(xué)習(xí)的內(nèi)容，要讓學(xué)生通過對(duì)物體間相互作用、物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律、能量等內(nèi)容及相關(guān)實(shí)驗(yàn)的深入學(xué)習(xí)，系統(tǒng)地體會(huì)物理學(xué)科特點(diǎn)和研究方法，挖掘自己的發(fā)展?jié)撃埽逦约旱呐d趣所在，為后續(xù)課程的選擇學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)2。完成必修課程的學(xué)習(xí)后，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣、發(fā)展?jié)撃芎徒窈蟮穆殬I(yè)取向等因素選學(xué)若干模塊7 。為了讓學(xué)有所長的學(xué)生

15、更充分地發(fā)展自身的長處，各中學(xué)校還可以根據(jù)全體學(xué)生的具體情況開設(shè)相關(guān)課程，如“物理實(shí)驗(yàn)專題”、“物理專題研修”等，以便增強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立研究能力，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的提高2。新的高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)是為全體高中學(xué)生發(fā)展而制定的國家課程標(biāo)準(zhǔn)，有針對(duì)性地提供學(xué)生可選學(xué)的物理課程模塊，滿足學(xué)生的不同發(fā)展需求，從而有效促進(jìn)學(xué)生自主地、富有個(gè)性地學(xué)習(xí)2。2.2.3 在課程內(nèi)容上重視基礎(chǔ)，體現(xiàn)時(shí)代性高中物理課程在內(nèi)容上重視基礎(chǔ)的建立，密切聯(lián)系生活，精選可供學(xué)生終身學(xué)習(xí)必備的基礎(chǔ)知識(shí)與技能。我們賴以生存的環(huán)境首先是物理環(huán)境，在日常生活中，我們時(shí)時(shí)刻刻與各種物質(zhì)打交道。新教材有目

16、、有計(jì)劃、有針對(duì)性地借用它們的物理屬性，結(jié)合人為意識(shí)的控制或干預(yù)使其呈現(xiàn)物理現(xiàn)象，進(jìn)而探索物理規(guī)律。其重要價(jià)值就在于它貼近實(shí)際生活，讓學(xué)生有熟悉、親切感。此外，課程內(nèi)容還反映新的科學(xué)思想和當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要成果，關(guān)注物理學(xué)的技術(shù)應(yīng)用所帶來的社會(huì)影響，突出課程內(nèi)容的時(shí)代特性2。2.2.4 在課程實(shí)施上注重自主學(xué)習(xí)高中物理課程應(yīng)促進(jìn)學(xué)生展開自主學(xué)習(xí)，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力，并逐步形成科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神2。教材中學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)以及課外實(shí)驗(yàn)與制作的大量引入，為學(xué)生展開自主學(xué)習(xí)創(chuàng)造了條件。在教師的幫助下，引導(dǎo)學(xué)生積極實(shí)驗(yàn)、樂于探究，使他們?cè)趯?shí)驗(yàn)中自由體驗(yàn)，在實(shí)物和現(xiàn)象進(jìn)行充分作用

17、的過程中獲取深切感受和直接經(jīng)驗(yàn)。通過實(shí)驗(yàn)以及課外制作為載體，促進(jìn)學(xué)生在課內(nèi)外自由、自主地實(shí)踐、體驗(yàn)，從而拓展了主客體相互作用的空間，為實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)意義的主動(dòng)構(gòu)建創(chuàng)造了必要條件。2.2.5 在課程評(píng)價(jià)上強(qiáng)調(diào)更新觀念，促進(jìn)學(xué)生發(fā)展所謂教學(xué)評(píng)價(jià)是指對(duì)教師教授物理的過程、學(xué)生學(xué)習(xí)物理的過程以及成果進(jìn)行的價(jià)值判斷1。高中物理課程應(yīng)重視教學(xué)評(píng)價(jià)。要通過教學(xué)評(píng)價(jià)，挖掘教學(xué)工作的長處，暴露教學(xué)工作中的缺陷，有效實(shí)現(xiàn)揚(yáng)長避短，優(yōu)化教育教學(xué)活動(dòng)，同時(shí)促進(jìn)教師業(yè)務(wù)水平的提高。此外，注重過程性評(píng)價(jià)，重視學(xué)生的個(gè)體差異，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)自我、建立自信，促進(jìn)學(xué)生在原有水平上發(fā)展進(jìn)步，體現(xiàn)課程評(píng)價(jià)的診斷功能和內(nèi)在激勵(lì)功能2。

18、2.3 物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ?物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，物理實(shí)驗(yàn)是指教育工作者有目的、有計(jì)劃地利用儀器、設(shè)備，在人為控制的條件下使物理現(xiàn)象反復(fù)出現(xiàn)，從而進(jìn)行觀測(cè)研究的科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)1。物理實(shí)驗(yàn)對(duì)物理學(xué)的形成和發(fā)展起著決定性的作用，是物理學(xué)發(fā)展的根本所在，也是檢驗(yàn)物理理論的唯一標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)踐證明：物理實(shí)驗(yàn)可以重復(fù)再現(xiàn)物理過程，可以加速或延緩物理過程，可以簡(jiǎn)化和純化研究過程，可以強(qiáng)化研究條件，還可以對(duì)物理現(xiàn)象或過程進(jìn)行定量研究?？偠灾?，物理實(shí)驗(yàn)對(duì)提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)起著至關(guān)重要的作用。為此，新的物理課程標(biāo)準(zhǔn)把物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰{入課程內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)，物理實(shí)驗(yàn)在中學(xué)物理教學(xué)過程中的重視程度空前提高。實(shí)驗(yàn)是物理新

19、課程改革的重要環(huán)節(jié)，是落實(shí)物理課程目標(biāo)、全面提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑，也是物理課程改革的重要資源2 ，還是新課程標(biāo)準(zhǔn)在全國范圍內(nèi)有序展開的重要支柱。新的高中物理教材在各個(gè)模塊中都安排了一些典型的科學(xué)探究和物理實(shí)驗(yàn)以及課后實(shí)驗(yàn)與制作。共同必修模塊中的物理實(shí)驗(yàn)，是新課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)高中學(xué)生最基本的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ?。在必修和選修模塊中，都包含了對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的進(jìn)一步要求。高中學(xué)生在物理課程學(xué)習(xí)過程中應(yīng)達(dá)到如下實(shí)驗(yàn)要求（見表2-1）。表2-12科學(xué)探究要素對(duì)科學(xué)探究及物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ幕疽筇岢鰡栴}能發(fā)現(xiàn)與物理學(xué)有關(guān)的問題從物理學(xué)的角度較明確地表述這些問題認(rèn)識(shí)發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的意義猜想與假設(shè)對(duì)解決問題的方式和問題

20、的答案提出假設(shè)對(duì)物理實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)認(rèn)識(shí)猜想與假設(shè)的重要性制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)知道實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵延袟l件，制定實(shí)驗(yàn)方案 嘗試選擇實(shí)驗(yàn)方法及所需要的裝置與器材 考慮實(shí)驗(yàn)的變量及其控制方法認(rèn)識(shí)制定計(jì)劃的作用進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)用多種方式收集數(shù)據(jù)按說明書進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，會(huì)使用基本的實(shí)驗(yàn)儀器如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，知道重復(fù)收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的意義具有安全操作的意識(shí)認(rèn)識(shí)科學(xué)收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的重要性分析與論證對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理嘗試根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)得出結(jié)論對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行解釋和描述認(rèn)識(shí)在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行分析論證是很重要的評(píng)估嘗試分析假設(shè)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果間的差異注意探究活動(dòng)中未解決的矛盾，發(fā)現(xiàn)新的問題吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，改進(jìn)探究方案認(rèn)識(shí)評(píng)估的意義交

21、流與合作能寫出實(shí)驗(yàn)探究報(bào)告在合作中注意既堅(jiān)持原則又尊重他人有合作精神認(rèn)識(shí)交流與合作的重要性第3章 實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的認(rèn)識(shí)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)并不等價(jià)于設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)改進(jìn)是指人們根據(jù)教材納入的實(shí)驗(yàn)方案或其它原創(chuàng)實(shí)驗(yàn)方案，在原有實(shí)驗(yàn)方案的基礎(chǔ)之上，為強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，提升實(shí)驗(yàn)感染力，而對(duì)原有方案進(jìn)行部分人為意識(shí)強(qiáng)化過程。結(jié)合大量實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方案的歸納、分析，實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方式主要包括以下幾類。3.1 操作方法的改進(jìn)在教學(xué)活動(dòng)中，人們發(fā)現(xiàn)部分實(shí)驗(yàn)，根據(jù)既定步驟和操作方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，總是難以達(dá)到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)效果。尤其是對(duì)要求操作控制精細(xì)的實(shí)驗(yàn)，稍微控制不當(dāng)，實(shí)驗(yàn)就難以被順利完成。例如油膜法估測(cè)分子大小的實(shí)驗(yàn)8。這是一個(gè)通過宏觀手段估測(cè)微

22、觀世界中分子大小的學(xué)生實(shí)驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)可以幫助學(xué)生從宏觀的角度來認(rèn)識(shí)微觀世界的分子，使他們對(duì)肉眼難以看到的分子有一個(gè)更為直觀的形態(tài)認(rèn)識(shí)。可以說，成功的完成本實(shí)驗(yàn)，可以實(shí)現(xiàn)事半功倍的教學(xué)效果。結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，人們發(fā)現(xiàn)在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過程中，存在一些難以掌控的操作問題。首先，如何撒痱子粉；痱子粉的作用在于框定油膜平面，對(duì)油膜平面邊緣進(jìn)行標(biāo)注，方便準(zhǔn)確地計(jì)數(shù)正方形方格，從而統(tǒng)計(jì)出油膜面積。要實(shí)現(xiàn)這一步，就要求痱子粉薄而均勻，這樣才能在方格版上形成清晰的油膜輪廓。往往進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，即使經(jīng)驗(yàn)豐富的實(shí)驗(yàn)人員，也總是容易出現(xiàn)痱子粉成團(tuán)散不開的現(xiàn)象，這將對(duì)油膜在方格版上形成清晰的痕跡造成影響，不利于對(duì)油膜面積的統(tǒng)計(jì)。其次

23、，如何滴油酸酒精溶液；實(shí)驗(yàn)中采用膠頭滴管為滴定器材。操作普通膠頭滴管，稍微控制不當(dāng)，就會(huì)造成滴入溶液過多，油膜散亂不集中的現(xiàn)象。這對(duì)分子直徑的測(cè)量勢(shì)必造成較大誤差。上述操作方法操作難度較大，要成功地完成本實(shí)驗(yàn)，就有必要對(duì)它們進(jìn)行改進(jìn)。為此，謝作為、程和界、肖建立三位老師結(jié)合對(duì)本實(shí)驗(yàn)的深入認(rèn)識(shí)，進(jìn)行了大量的實(shí)踐嘗試，提出對(duì)油膜法估測(cè)分子的大小實(shí)驗(yàn)的兩點(diǎn)改進(jìn)意見9 ，他們對(duì)上述兩點(diǎn)操作方法進(jìn)行了改進(jìn)。（1） 改進(jìn)撒痱子粉的操作方式，將干凈的60ml廣口瓶干燥后裝入痱子粉后，用一塊女用牛筋絲襪罩在瓶口上蒙緊，并用橡皮筋扎牢。特別指明，絲襪蒙緊在瓶口上，1cm2的襪面上有襪眼300目左右為宜9。（2）

24、 改進(jìn)滴油酸溶液的操作方試，將自行車氣門芯上套的橡膠管劈成1cm長的小段，洗凈晾干。將滴管尖嘴插入小段膠管內(nèi)，露出尖嘴1mm左右，再把尖嘴插入醫(yī)用注射器6號(hào)針針柄內(nèi)，將同樣規(guī)格的靜脈輸液針剪去針尾管子，將它與滴管尖嘴連起來9。 改進(jìn)之后，實(shí)驗(yàn)操作人員只需用手輕輕的拍打廣口瓶，就可以輕易地在水面撒上一層薄而均勻的痱子粉。對(duì)滴管進(jìn)行多級(jí)限流處理，使得進(jìn)行油酸溶液滴定時(shí)易于進(jìn)行量和滴定速度的控制，從而有效地減小了實(shí)驗(yàn)誤差。通過對(duì)本實(shí)驗(yàn)操作方法的改進(jìn)，有效的減小了實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)對(duì)操作經(jīng)驗(yàn)的過度依賴，降低了實(shí)驗(yàn)操作難度。3.2 強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的改進(jìn)圖3-1美國教育家愛德加·戴爾在視聽教學(xué)法一書中提

25、出“經(jīng)驗(yàn)之塔”理論，在戴爾的經(jīng)驗(yàn)之塔中（如圖3-1），從經(jīng)驗(yàn)之塔最底層“做的經(jīng)驗(yàn)”逐步上升到“觀察的經(jīng)驗(yàn)”、“抽象的經(jīng)驗(yàn)”，越往上升，則經(jīng)驗(yàn)類型越趨于抽象。戴爾認(rèn)為，人們學(xué)習(xí)知識(shí)一是由自己直接獲得，二是通過間接經(jīng)驗(yàn)獲得；當(dāng)學(xué)習(xí)是由直接到間接，由具體到抽象時(shí)，獲得知識(shí)與技能就比較容易10。高中階段的學(xué)生正處于青年初期，在生理上、心里上和社會(huì)性上向成人接近，個(gè)體的智力接近成熟，抽象邏輯思維已經(jīng)從“經(jīng)驗(yàn)型”向“理論型”轉(zhuǎn)化，但抽象思維在一定程度上仍需要以具體形象做支柱11。實(shí)驗(yàn)正是物理教學(xué)活動(dòng)具體形象建立的有效途徑。在教學(xué)活動(dòng)中，把抽象的知識(shí)以“做的經(jīng)驗(yàn)”和“觀察的經(jīng)驗(yàn)”的方式呈現(xiàn)出來，構(gòu)建由直接到

26、間接、由具體到抽象的過程情境，幫助學(xué)生較容易地獲得知識(shí)與技能。因此，呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的直觀性，形成清晰、顯著的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象就顯得尤其的重要了。 例如音叉共鳴演示實(shí)驗(yàn)：取兩個(gè)頻率相同的音叉A和B，相隔不遠(yuǎn)并排放在桌面上（如圖3-2），打擊音叉A的叉股，發(fā)聲一會(huì)兒后，用手按住音叉A的叉股，使其停止發(fā)聲，可以聽到?jīng)]有被敲擊的音叉B發(fā)出了聲音12。圖 3-3圖 3-2該演示實(shí)驗(yàn)是很好的學(xué)生認(rèn)識(shí)共振現(xiàn)象的感性材料，能在學(xué)生的腦海中留下深刻的印象。然而在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，相對(duì)于教室里的全體學(xué)生而言，音叉B共鳴聲音實(shí)在很小，尤其是位置靠后的學(xué)生根本很難聽到共鳴聲響。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯，教學(xué)效果自然不理想。為此，馬義永老師在原有實(shí)

27、驗(yàn)方案基礎(chǔ)之上，為強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)。改進(jìn)方案（如圖3-3），用細(xì)線拴住一小鋼球，使其在豎直方向上靜止時(shí)恰好在音叉B旁。當(dāng)敲擊音叉A時(shí)，由于共振，音叉B振動(dòng)，使鋼球彈開，而后鋼球由于重力作用又會(huì)返回碰撞音叉B，發(fā)出“鐺鐺”的聲音，全班學(xué)生都能看到小球被彈開，都能聽到小球和音叉B碰撞的聲音13。提高實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的可觀測(cè)性是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)改進(jìn)工作的首要目的。通過對(duì)本實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)，將原來不明顯的聽覺、視覺感知強(qiáng)化，形成強(qiáng)烈的聽覺、視覺沖擊，大大的提升了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的可觀察性。把抽象的物理知識(shí)反映為具體的物理現(xiàn)象，讓學(xué)生通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察，實(shí)現(xiàn)由具體到抽象，從而降低獲取知識(shí)、技能的難度。3.3 實(shí)驗(yàn)原

28、理的改進(jìn)太陽光由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、紫、靛七種單色光混合而成。為解釋這一物理事實(shí)，通常人們讓一束太陽光經(jīng)三棱鏡色散后，形成紅、橙、黃、綠、藍(lán)、紫、靛七色光帶進(jìn)行說明。但七色光是由棱鏡產(chǎn)生的還是白色陽光中固有的呢？為解決這一問題，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社物理教材在光的色散一節(jié)編入了七色光的混合實(shí)驗(yàn)，將七種單色光進(jìn)行混合，若能形成白光，則可以說明太陽光由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、紫、靛七色光混合而成，反之則此結(jié)論不能成立14。該實(shí)驗(yàn)由直觀的物理現(xiàn)象反映抽象的物理知識(shí)，有效地降低了學(xué)生對(duì)本節(jié)知識(shí)的學(xué)習(xí)難度，因此成功演示本實(shí)驗(yàn)意義非凡。教材中實(shí)驗(yàn)裝置（如圖3-4）：兩個(gè)三棱鏡完全相同（相同的頂角和材料）且相鄰面平

29、行放置。圖 3-4若單色光通過該裝置（如圖3-5），依據(jù)折射定律和幾何關(guān)系可得一下關(guān)系式。 圖 3-5據(jù)號(hào)三棱鏡有以下關(guān)系成立： (3-1) (3-2)(3-3) 據(jù)號(hào)三棱鏡有以下關(guān)系成立：(3-4)(3-5)(3-6)（3-7）由（3-3）（3-4）（3-7）得 ： （3-8） 由（3-1）（3-2）（3-5）得 ： （3-9）由（3-2）（3-8）（3-9）得 ： （3-10）由（3-1）（3-2）（3-3）（3-9）得 ：即（3-11）由（3-1）（3-6）（3-9）得 ： （3-12） 當(dāng)入射光線是一束太陽光時(shí)，入射角為一定值，由(3-9)（3-10）(3-11)式可知，角都隨折射率n

30、的變化而變化，由于各色光的折射率不相同，所以入射的白色光一定會(huì)出現(xiàn)色散現(xiàn)象。由(3-12)式可知，出射角等于入射角，且出射角與光線的折射率沒有關(guān)系，即各單色光從號(hào)棱鏡出射時(shí)是相互平行的，在光屏上也就得不到白光。所以本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理是不完善的，但這絲毫沒有影響實(shí)驗(yàn)的先進(jìn)創(chuàng)設(shè)意圖。詹國榮、林廉義兩位老師結(jié)合自己的研究，設(shè)計(jì)出了七色光混合實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)方案15。 改進(jìn)方案，拆去圖3-4中的擋光板，讓許多束白光同時(shí)入射，這些光線的入射角是隨機(jī)的，則經(jīng)過兩棱鏡后，色散形成的各單色光以不同的角度出射（但出射角仍然等于該光束未發(fā)生色散時(shí)入射光線的入射角），當(dāng)然它們從號(hào)棱鏡出射時(shí)也就不再相互平行，而是交叉混合在一

31、起，在光屏上也就得到了七種單色光線混合而成的白光15。3.4 實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn) 對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)也是實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的重要課題。改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置可有效簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)設(shè)備，降低實(shí)驗(yàn)成本，提高實(shí)驗(yàn)的可移植性。同時(shí)，還可以把一個(gè)實(shí)驗(yàn)的多個(gè)現(xiàn)象有機(jī)地整合在一起，提升了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的可觀賞性，增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的表現(xiàn)力，給學(xué)生形成強(qiáng)烈的直觀印象，從而促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握。在人教版九年級(jí)物理第21頁的演示實(shí)驗(yàn)1：在室溫下，吹鼓兩個(gè)氣球，分別把它們放在冰箱的冷藏室和爐火附近，過一會(huì)兒會(huì)發(fā)現(xiàn)什么現(xiàn)象16？結(jié)果我們觀察到當(dāng)氣球放入冰箱后其體積明顯減小，靠近爐火時(shí)體積變大的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。成功的演示此實(shí)驗(yàn)，可以幫助學(xué)生直觀地認(rèn)識(shí)“熱脹冷縮”的自然現(xiàn)象

32、，激發(fā)他們的探究熱情。這是一個(gè)說明性很強(qiáng)的隨堂演示實(shí)驗(yàn)，需要在教室里講授新課時(shí)完成，但該實(shí)驗(yàn)在課堂上卻不便進(jìn)行。試想把火爐、電冰箱搬到教室里多不方便。即使把它作為課外實(shí)驗(yàn)，也有不切合實(shí)際之處。因?yàn)閺V大農(nóng)村學(xué)生家里根本就沒有電冰箱。為了使該實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛟谡n堂上進(jìn)行，關(guān)衛(wèi)國老師在多年的教學(xué)實(shí)踐中思考總結(jié)，提出了“熱漲冷縮”實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)方案：先把一個(gè)氣球套在空礦泉水瓶瓶口上，再把礦泉水瓶放在熱水中（可以看到氣球明顯地鼓起來的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象）；再把礦泉水瓶放入冷水中（又可以看到氣球明顯地癟下去）17。實(shí)驗(yàn)經(jīng)過這樣一改進(jìn)之后，危險(xiǎn)的火爐、昂貴的電冰箱便被熱水和冷水所取代，大大的縮減了實(shí)驗(yàn)成本，還絲毫沒有削弱顯著的實(shí)

33、驗(yàn)現(xiàn)象。教師可以在課堂上當(dāng)堂演示，學(xué)生也可以課后動(dòng)手操作，效果好，方便可行。 人們?cè)谡归_實(shí)驗(yàn)改進(jìn)工作時(shí)，改進(jìn)方式往往不會(huì)是單一的，而更趨向于多種方式相結(jié)合。例如馬義永老師對(duì)共鳴演示實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)方案，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的強(qiáng)化也包含了懸掛金屬小球的實(shí)驗(yàn)裝置改進(jìn)；又如詹國榮、林廉義老師對(duì)七色光混合實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)，從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，方案中提出撤掉原實(shí)驗(yàn)裝置的擋光板，這也體現(xiàn)出了對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)。總而言之，采取多種改進(jìn)方式并用，提升實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的可觀測(cè)性，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)效果，才是實(shí)驗(yàn)改進(jìn)工作的首要直接目的。第4章 教學(xué)實(shí)踐實(shí)驗(yàn)改進(jìn)作為一種重要的教學(xué)資源被廣泛地借鑒和再改進(jìn)，并迅速地融入到中學(xué)物理教學(xué)活動(dòng)中，倍受師生歡

34、迎。為探明其中奧妙，筆者將從平拋運(yùn)動(dòng)演示實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)入手，進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐，并從中探尋實(shí)驗(yàn)改進(jìn)在中學(xué)物理教學(xué)中的作用所在。4.1 平拋運(yùn)動(dòng)演示實(shí)驗(yàn)改進(jìn)與制作從單方向受力情況和運(yùn)動(dòng)的合成與分解原理分析，平拋運(yùn)動(dòng)的水平分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)。為了證明平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)，教育科學(xué)出版社高中物理必修2，在平拋運(yùn)動(dòng)這一節(jié)中設(shè)計(jì)了一演示實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖4-1所示。圖 4-1進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示時(shí)，用小錘打擊圖4-1彈性金屬片，使A球向水平方向飛出，同時(shí)球B被放開而自由下落。實(shí)驗(yàn)表明，兩球總是同時(shí)落地，從而平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)得到有力證明。但在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察時(shí)，兩

35、小球同時(shí)落地就在一瞬間完成，稍不注意就難以觀察到兩小球同時(shí)落地的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，因此本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象還有待進(jìn)一步強(qiáng)化。證明了平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)，那么平拋運(yùn)動(dòng)的水平分運(yùn)動(dòng)一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)嗎？又該怎樣來證明呢？對(duì)于這樣的疑問，按圖4-1實(shí)驗(yàn)裝置顯然難以解決。為解決上訴問題，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的說服力，筆者在平拋運(yùn)動(dòng)演示儀的基礎(chǔ)之上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，改進(jìn)裝置如圖4-2所示。圖 4-2圖 4-3改進(jìn)原理：運(yùn)用電磁鐵原理，當(dāng)全部開關(guān)閉合時(shí)，通電線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，對(duì)其周圍空間的鐵質(zhì)金屬小球產(chǎn)生力的作用；當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，線圈中沒有電流通過，線圈對(duì)小球的力的作用也將隨之消失。改進(jìn)裝置電路圖如圖4-3所示（K1為單

36、刀單擲開關(guān)，K2為光電門），取用學(xué)生電源為整個(gè)裝置供電，初始時(shí)刻全部開關(guān)保持閉合狀態(tài)，三個(gè)線圈中均有電流通過，通電線圈將三個(gè)小球固定在初始位置。斷開開關(guān)K1，線圈、線圈同時(shí)斷電，小球A、B同時(shí)從斜槽滑下，由于兩球沿導(dǎo)軌下滑高度相同，故兩球離開水平導(dǎo)軌末端時(shí)具有相同的初速度，而線圈在此期間一直保持通電狀態(tài)，故小球C一直處于靜止?fàn)顟B(tài)。此后B球在水平金屬板上作勻速直線運(yùn)動(dòng)（近似），A球通過光電門作平拋運(yùn)動(dòng)。當(dāng)A球通過光電門瞬間，光電門被遮光斷電，相當(dāng)于圖4-3中開關(guān)K2被斷開，線圈瞬間斷電，小球C失去平衡，開始在重力作用下作自由落體運(yùn)動(dòng)。若A、B、C三球在水平金屬板上相碰，則證明了平拋運(yùn)動(dòng)的水平分運(yùn)

37、動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)。注意事項(xiàng)：（1） 用水平儀檢測(cè)導(dǎo)軌、導(dǎo)軌的末端均要處于水平狀態(tài)，且二者處于同一豎直平面、同一豎直線上，固定A、B兩球位于導(dǎo)軌同一高度處，這樣才能確保A、B兩球同時(shí)以相同的速度離開水平導(dǎo)軌末端。（2） C球重心應(yīng)和導(dǎo)軌末端保持在同一水平線上，光電門要置于導(dǎo)軌末端，保證小球A通過光電門時(shí)足夠遮光，使小球A離開導(dǎo)軌末端瞬間實(shí)現(xiàn)遮光斷電，達(dá)到A、C兩球同時(shí)從同一高度下落的目的。（3） 金屬底板應(yīng)處于水平狀態(tài)，可用水平儀進(jìn)行檢測(cè)，避免重力對(duì)B球作勻速直線運(yùn)動(dòng)的干擾。（4） A、B、C三小球應(yīng)避免半徑過大、質(zhì)量過小，從而減少空氣阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾。（5） 小球、導(dǎo)

38、軌、金屬底板的表面都不能太粗糙，以減小摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾。（6） 注意調(diào)節(jié)線圈的電流，使之剛好能平衡C球?yàn)橐?，若線圈中電流過大，會(huì)導(dǎo)致線圈對(duì)C球作用力太強(qiáng)，在C球下落之后，線圈恢復(fù)通電，較大的吸引力會(huì)對(duì)A、B、C三小球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)起到干擾。（7） 導(dǎo)軌和導(dǎo)軌豎直高度差要適宜，太小則不利于觀察，太大則B球在金屬板上運(yùn)動(dòng)距離過長，摩擦影響就會(huì)顯現(xiàn)出來。4.2 平拋運(yùn)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì) 完成平拋運(yùn)動(dòng)演示實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)與制作工作，筆者以改進(jìn)后的平拋運(yùn)動(dòng)演示實(shí)驗(yàn)為主體展開教學(xué)設(shè)計(jì)，突出實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)活動(dòng)中的重要作用，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中的主體性。讓學(xué)生通過觀察到A、B、C三小球在水平金屬板上相碰并發(fā)出清脆的碰撞聲的實(shí)

39、驗(yàn)現(xiàn)象，認(rèn)識(shí)到平拋運(yùn)動(dòng)的水平分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律特點(diǎn)。教學(xué)設(shè)計(jì)方案如下。教學(xué)課題平拋運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)者宜賓學(xué)院 彭遷選用教材教育科學(xué)出版社高中物理必修2：第一章第3節(jié) 教學(xué)時(shí)數(shù) 1課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)思路在完成本節(jié)教學(xué)內(nèi)容和具體學(xué)情分析后,教學(xué)設(shè)計(jì)的主要思路如下：首先，按照從生活走向物理的理念，利用 “飛機(jī)炸小船”的小游戲激發(fā)學(xué)生探究平拋運(yùn)動(dòng)的興趣，結(jié)合列舉生活中的實(shí)例引出平拋運(yùn)動(dòng)的定義；其次，針對(duì)課堂教學(xué)重點(diǎn), 演示“作平拋運(yùn)動(dòng)的水流”的實(shí)驗(yàn), 組織學(xué)生觀察現(xiàn)象，總結(jié)平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)；然后，通過理論分析，介入運(yùn)動(dòng)的合成與分解原理，進(jìn)行猜想：平拋運(yùn)動(dòng)的水平分運(yùn)動(dòng)是勻速直線

40、運(yùn)動(dòng)，豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)；并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想是準(zhǔn)確的，再結(jié)合運(yùn)動(dòng)的合成原理推演平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；最后，作為知識(shí)拓展，深入分析“飛機(jī)炸小船”問題，加深對(duì)知識(shí)的理解；從而突破本堂課的教學(xué)難點(diǎn)。學(xué)習(xí)者分析學(xué)情分析在前面的學(xué)習(xí)中，學(xué)生已經(jīng)掌握了“運(yùn)動(dòng)的合成與分解”的相關(guān)知識(shí)，知道可以用它對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究。針對(duì)高中一年級(jí)學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，不能采用單一的理論講解方法，本節(jié)課運(yùn)用游戲探究實(shí)驗(yàn)游戲構(gòu)建教學(xué)結(jié)構(gòu)，營造課堂氣氛、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。需求分析運(yùn)用“運(yùn)動(dòng)的合成與分解”分析處理平拋運(yùn)動(dòng)，為同學(xué)們以后分析解決一般曲線運(yùn)動(dòng)作好方法和知識(shí)的準(zhǔn)備。教學(xué)目標(biāo)知識(shí)技能1.知道什么是平拋運(yùn)動(dòng)以及平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特

41、點(diǎn)。2.理解平拋運(yùn)動(dòng)的水平分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng) 。3.掌握平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，會(huì)運(yùn)用這些規(guī)律處理相關(guān)問題。過程方法1.提出游戲任務(wù)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,分析游戲情境，鞏固學(xué)生認(rèn)識(shí)。2.結(jié)合演示實(shí)驗(yàn)直觀物理現(xiàn)象幫助學(xué)生理解、認(rèn)識(shí)。3.運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解原理分析平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，讓學(xué)生掌握研究曲線 運(yùn)動(dòng)的一般方法。情感態(tài)度價(jià)值觀1.通過平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析，讓學(xué)生明白規(guī)律是從復(fù)雜的現(xiàn)象中抽象出來的。2.讓學(xué)生明白規(guī)律是可以被認(rèn)知的。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)1. 平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)；2. 平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；3. 運(yùn)用平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律解決相關(guān)問題；解決措施1. 通過演示“作平拋運(yùn)動(dòng)的水流

42、”實(shí)驗(yàn)，總結(jié)平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)；通過理論分析猜想分運(yùn)動(dòng)規(guī)律，讓學(xué)生動(dòng)手驗(yàn)證猜想；引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)平拋運(yùn)動(dòng)一般運(yùn)動(dòng)規(guī)律。2. 通過成功完成“飛機(jī)炸船”游戲任務(wù)，突出本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)。教學(xué)難點(diǎn)3. 平拋運(yùn)動(dòng)的研究方法 運(yùn)動(dòng)的合成與分解原理。2.平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律解決措施通過改裝的平拋運(yùn)動(dòng)儀，用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證運(yùn)動(dòng)合成與分解準(zhǔn)確性從而突破教學(xué)難點(diǎn).教學(xué)策略制定教學(xué)模式啟發(fā)引導(dǎo)教學(xué)模式教學(xué)方法講授法、對(duì)話法、實(shí)驗(yàn)法相結(jié)合教學(xué)媒體改裝平拋運(yùn)動(dòng)儀、鐵球3顆、飲料瓶、水、多媒體設(shè)備。本節(jié)課流程圖 提出游 戲任務(wù)引出平拋運(yùn)動(dòng)“平拋運(yùn)動(dòng)水流”實(shí)驗(yàn)演示改裝平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)儀實(shí)驗(yàn)演示分析平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)結(jié)合運(yùn)動(dòng)的合成與分解

43、進(jìn)行推演 完成游戲任務(wù)課堂小結(jié) 課后作業(yè)布置教學(xué)過程時(shí)間分配教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)媒體使用新課引入7分鐘1.提出游戲任務(wù)：讓學(xué)生體驗(yàn)飛機(jī)對(duì)靜止目標(biāo)的轟炸過程,情境介紹：一轟炸機(jī)以80m/s的速度在距離海面45m的高空勻速飛行，發(fā)現(xiàn)一敵船?？吭诎哆?，飛行員需要怎樣進(jìn)行投彈操作才能一次命中敵船。2.結(jié)合對(duì)炸彈的運(yùn)動(dòng)過程描述，引出平拋運(yùn)動(dòng)定義：物體以一定的初速度沿水平方向拋出，不計(jì)空氣阻力作用，它只受重力作用而運(yùn)動(dòng)，我們稱這種運(yùn)動(dòng)為平拋運(yùn)動(dòng)。學(xué)生進(jìn)行投彈游戲展示ppt,打開動(dòng)畫新課展開30分鐘2.演示“作平拋運(yùn)動(dòng)的水流”實(shí)驗(yàn)；引導(dǎo)學(xué)生觀察總結(jié)平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。討論總結(jié)：【1、在只受重力的情況下運(yùn)動(dòng)；2、

44、初速度沿水平方向；3、運(yùn)動(dòng)軌跡是一條拋物線；】3.分解后的平拋運(yùn)動(dòng)：水平分運(yùn)動(dòng)作勻速直線運(yùn)動(dòng)；豎直分運(yùn)動(dòng)作自由落體運(yùn)動(dòng)。思考分析：水平方向有初速度而沒有力作用，豎直方向只有重力作用且初速度為零；由以上分析得到“平拋運(yùn)動(dòng)的水平分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)、豎直分運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng)”的猜想。4.運(yùn)用改裝的平拋運(yùn)動(dòng)儀進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證猜想，討論并最終確定實(shí)驗(yàn)方案：在改裝的平拋運(yùn)動(dòng)儀上，一小球從導(dǎo)軌上自由下滑，小球脫離導(dǎo)軌瞬間，另一小球從同一水平面靜止自由下落，若同時(shí)著地，則說明猜想是成立的，否則猜想不成立；兩小球處在兩導(dǎo)軌上，距各自水平導(dǎo)軌的高度相等，兩球同時(shí)自由下滑，若發(fā)生碰撞，說明猜想是成立

45、的，否則猜想不成立。抽取學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)，其余學(xué)生通過觀察、描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出結(jié)論：平拋運(yùn)動(dòng)的水平分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直分運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng)。5.平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析：任取軌跡上一點(diǎn)，設(shè)初速度、水平分位移 ，豎直分運(yùn)動(dòng)速度、豎直分位移，運(yùn)動(dòng)時(shí)間；分析：水平方向:； ；豎直方向： ； ；合速度： ；合位移： ； ； ；將x和y聯(lián)立消去時(shí)間t有： ；由此可見，平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)軌跡就是一條過原點(diǎn)的拋物線。6. 完成游戲任務(wù)：轟炸機(jī)以的速度在距離海面高處水平飛行，采用老式炸彈轟炸停在海面敵船，不計(jì)空氣阻力，若你是飛行員，請(qǐng)算出飛機(jī)的投彈距離，使轟炸行動(dòng)一次成功。分析：空投后的炸彈平作拋運(yùn)動(dòng)，炸彈的初速度與飛

46、機(jī)的運(yùn)行速度等大同向，運(yùn)動(dòng)時(shí)間由飛機(jī)距海平面的高度決定，只要投彈點(diǎn)距敵船的水平距離等于飛機(jī)運(yùn)行速度與炸彈的運(yùn)動(dòng)時(shí)間的乘積，那么敵船就能被準(zhǔn)確的命中。解：； 又 ； ；即投彈距離為時(shí)能一次準(zhǔn)確命中目標(biāo)。課堂小結(jié)2分鐘1. 平拋運(yùn)動(dòng)的定義。2.平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。3.平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。4.運(yùn)用規(guī)律解決相關(guān)問題?；仡櫋⑾咎谜n所講知識(shí)點(diǎn)。布置作業(yè)1分鐘思考：如果敵船提前發(fā)現(xiàn)了飛機(jī)，正以與飛機(jī)同向的速度逃跑，假設(shè)飛機(jī)仍保持原來的高度和速度運(yùn)動(dòng)，此時(shí)飛行員又該怎樣調(diào)整投彈距離才能準(zhǔn)確命中逃跑的敵船。教學(xué)設(shè)計(jì)自評(píng)本節(jié)課在從生活走向物理,從物理解釋生活現(xiàn)象的基本理念指導(dǎo)下進(jìn)行教學(xué):2. 通過飛機(jī)炸船的小

47、游戲,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生成為課堂主體；3. 通過改造的平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)儀的演示實(shí)驗(yàn),幫助學(xué)生認(rèn)知,使復(fù)雜的物理現(xiàn)象直觀明了,更具有說服力,從而突破本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)。3.講授法、對(duì)話法、實(shí)驗(yàn)法等多種教學(xué)方法相結(jié)合,尤其是對(duì)話法的使用可以實(shí)現(xiàn)師生的互動(dòng),營造出活躍的課堂氣氛、活躍學(xué)生的思維,從而極大的提高課堂教學(xué)效率。板書設(shè)計(jì)針對(duì)本節(jié)課的知識(shí)安排和教學(xué)設(shè)計(jì)特點(diǎn)，我決定將板書分為：副板書區(qū)、主板書區(qū)、即興板書區(qū)；其中標(biāo)題、平拋運(yùn)動(dòng)概念、平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)以及分運(yùn)動(dòng)規(guī)律構(gòu)成本節(jié)課的板書重點(diǎn)，要完整的保留在黑板上，應(yīng)當(dāng)置于主板書區(qū)；平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析是必要的推理過程，也是學(xué)生筆記的重點(diǎn)部分，我決定將其保留

48、在副板書區(qū)；隨堂草稿可以書寫在即興板書區(qū)，而例題是課堂板書的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，可以將它保留在即興板書區(qū)，以方便學(xué)生有一個(gè)對(duì)知識(shí)消化的過程；具體板書規(guī)劃如下：規(guī)律分析：水平方向:；豎直方向：；合速度：； 合位移：； 聯(lián)立x和y有：； 平拋運(yùn)動(dòng)概念： 物體以一定的初速度沿水平方向拋 出，只在重力作用下所做的運(yùn)動(dòng)。特點(diǎn)： 1、只受重力作用； 2、初速度沿水平方向；3、 運(yùn)動(dòng)軌跡是一條拋物線；分運(yùn)動(dòng)規(guī)律： 水平分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)； 豎直分運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng)； 例： 解： ； 又 ； ；即投彈距離為時(shí)能一次命中目標(biāo)。4.3 實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的幾條建議通過對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)演示實(shí)驗(yàn)改進(jìn)工作實(shí)踐活動(dòng)，筆者對(duì)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)有了更為深

49、入的認(rèn)識(shí)，在此對(duì)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)提出幾點(diǎn)建議供讀者參考。1、注重實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)改進(jìn)工作的最直接目的就是為了獲得顯著的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、提高實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的可觀測(cè)性，是為了給學(xué)生形成強(qiáng)烈的直觀刺激，讓他們從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中去發(fā)現(xiàn)規(guī)律、獲得知識(shí)。一般情況下，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)改進(jìn)時(shí)要盡可能把單方面的感知轉(zhuǎn)化成多方位的感知效果，從而提高實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的表現(xiàn)力。如馬義永老師對(duì)共鳴演示實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)，就把引起聽覺效果的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行改進(jìn)，行成對(duì)視覺和聽覺造成強(qiáng)烈沖擊的實(shí)驗(yàn)效果。2、簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)裝置。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的工作時(shí)，突出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的同時(shí)，還應(yīng)注重實(shí)驗(yàn)對(duì)裝置的簡(jiǎn)化。復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)裝置不僅不便于移動(dòng)，不方便操作，還提高了實(shí)驗(yàn)成本，制約了實(shí)驗(yàn)的推廣面。因此對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置的簡(jiǎn)化就顯得尤為必要。如關(guān)衛(wèi)國老師對(duì)“熱漲冷縮”實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)，將電冰箱、火爐替換為冷水和熱水，依然得到了顯著的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，不僅提高了實(shí)驗(yàn)的可操作性，還有效地降低了實(shí)驗(yàn)成本，提高了實(shí)驗(yàn)的可移植性，促進(jìn)了新課程改革的順利推進(jìn)。3、合理利用身邊的實(shí)驗(yàn)素材、器材。我們生活在物理環(huán)境之中，家庭、學(xué)校、社會(huì)都有大量學(xué)生感興趣的物理問題，如用久的日光燈燈管變黑，橫跨天空的電線在冬天會(huì)比夏天繃得更緊，雨后的彩虹等等。妙取日常生活中物理現(xiàn)象，借用它們的物理屬性，從這些學(xué)生熟知的事物入手，激發(fā)學(xué)生興趣，促進(jìn)學(xué)積極主動(dòng)地思考、學(xué)習(xí)。 結(jié)論在課堂教學(xué)實(shí)踐的過程中，通過觀察法和測(cè)驗(yàn)法相結(jié)合