例談實(shí)驗(yàn)教學(xué)的強(qiáng)化與優(yōu)化（吳加澍）(共39張)

例談實(shí)驗(yàn)教學(xué)的強(qiáng)化與優(yōu)化浙江省義烏中學(xué)吳加澍三做三優(yōu)目前一頁\總數(shù)三十九頁\編于十七點(diǎn)二.改進(jìn)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)——突出一個(gè)優(yōu)字一.加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)——落實(shí)一個(gè)做字【發(fā)言要點(diǎn)】例談實(shí)驗(yàn)教學(xué)的強(qiáng)化與優(yōu)化●真做

●多做

●巧做●優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)●優(yōu)化實(shí)驗(yàn)操作●優(yōu)化實(shí)驗(yàn)分析目前二頁\總數(shù)三十九頁\編于十七點(diǎn)●真做實(shí)驗(yàn)——真實(shí)性【例】電荷間相互作用庫(kù)侖定律一.真做強(qiáng)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)——“三做”目前三頁\總數(shù)三十九頁\編于十七點(diǎn)【例】電荷間相互作用庫(kù)侖定律一.真做●真做實(shí)驗(yàn)——真實(shí)性強(qiáng)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)——“三做”目前四頁\總數(shù)三十九頁\編于十七點(diǎn)【例】電荷間相互作用庫(kù)侖定律一.真做◎教學(xué)媒體的選用次序：多媒體技術(shù)能夠“以假亂真”，但是不應(yīng)該“以假代真”；過去黑板上做實(shí)驗(yàn)不對(duì)，現(xiàn)在屏幕上做實(shí)驗(yàn)同樣不對(duì)。實(shí)驗(yàn)演示◎這樣的做法可取嗎？視頻播放動(dòng)畫模擬圖片展示語言表述●真做實(shí)驗(yàn)——真實(shí)性強(qiáng)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)——“三做”目前五頁\總數(shù)三十九頁\編于十七點(diǎn)一.真做【討論】怎樣確保靜電實(shí)驗(yàn)的成功？◎靜電特點(diǎn)：量少壓高

◎?qū)嶒?yàn)關(guān)鍵：增加絕緣最容易漏電的部位在哪里？——金屬殼與指針之間？——金屬殼與塑料塞之間！

接觸面涂上蠟燭油●真做實(shí)驗(yàn)——真實(shí)性強(qiáng)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)——“三做”◎例如：靜電計(jì)（驗(yàn)電器）目前六頁\總數(shù)三十九頁\編于十七點(diǎn)【例】電荷間相互作用庫(kù)侖定律一.真做尼龍絲+蠟燭鋁箔桶●真做實(shí)驗(yàn)——真實(shí)性強(qiáng)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)——“三做”目前七頁\總數(shù)三十九頁\編于十七點(diǎn)一.真做【例1】白光的色散與復(fù)合●做真實(shí)驗(yàn)——科學(xué)性白光白光紅光紫光白光白光●真做實(shí)驗(yàn)——真實(shí)性強(qiáng)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)——“三做”紅光紫光目前八頁\總數(shù)三十九頁\編于十七點(diǎn)一.真做【例2】磁現(xiàn)象的電本質(zhì)感應(yīng)圈感應(yīng)圈B=KI/r=4×10-9

T,B﹤B地=10-5T

設(shè)I=1mAd=5cm,估算:實(shí)驗(yàn)假象！●做真實(shí)驗(yàn)——科學(xué)性●真做實(shí)驗(yàn)——真實(shí)性強(qiáng)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)——“三做”目前九頁\總數(shù)三十九頁\編于十七點(diǎn)【例3】變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)并非“磁偏”而是“電偏”！并非“磁偏”而是“電偏”啟示：物理教師應(yīng)具備扎實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)。一.真做●做真實(shí)驗(yàn)——科學(xué)性●真做實(shí)驗(yàn)——真實(shí)性強(qiáng)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)——“三做”目前十頁\總數(shù)三十九頁\編于十七點(diǎn)并非“磁偏”而是“電偏”！【例4】繪制聲波干涉圖樣（一位教師的設(shè)計(jì)方案）音頻發(fā)生器這樣的設(shè)計(jì)方案可行嗎白紙*問題1：*問題2：設(shè):聲波頻率f=560HZ

波長(zhǎng)λ≈0.6m則△d=λ/2=0.3m

……眾多反射波的疊加一.真做●做真實(shí)驗(yàn)——科學(xué)性●真做實(shí)驗(yàn)——真實(shí)性強(qiáng)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)——“三做”目前十一頁\總數(shù)三十九頁\編于十七點(diǎn)二.多做這樣做，將有助于學(xué)生更好地——

◎把握物理本質(zhì)◎揭示知識(shí)關(guān)鍵

◎化解學(xué)習(xí)難點(diǎn)

物理現(xiàn)象是豐富多彩、生動(dòng)立體的。我們應(yīng)充分運(yùn)用實(shí)驗(yàn)變式，盡量多做實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生多層次、全方位地去認(rèn)識(shí)物理世界的真實(shí)面貌。強(qiáng)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)——“三做”目前十二頁\總數(shù)三十九頁\編于十七點(diǎn)【例1】靜電平衡（導(dǎo)體電荷分布）二.多做——把握物理本質(zhì)*演示1：拾電球與帶電圓筒

A的外壁接觸；*演示2：拾電球與帶電圓筒

A的內(nèi)壁接觸；*演示3：和導(dǎo)線相連的拾電球與帶電圓筒A內(nèi)壁接觸；*演示4：有金屬長(zhǎng)柄的拾電球與帶電圓筒A內(nèi)壁接觸。強(qiáng)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)——“三做”AB*問題：怎樣才能使金屬圓筒

B帶上盡量多的電荷？目前十三頁\總數(shù)三十九頁\編于十七點(diǎn)【例3】探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件二.多做實(shí)驗(yàn)觀察歸納結(jié)論分析論證*小結(jié)：①B不變,S變化；②S不變,B變化.*結(jié)論：由于φ＝B·S，所以可用磁通量來描述電磁感應(yīng)產(chǎn)生的條件?！沂局R(shí)關(guān)鍵*質(zhì)疑：這樣的歸納有什么問題嗎？只是體現(xiàn)了B、S變化與φ變化的相關(guān)性，未突出用φ變化作為產(chǎn)生條件的必要性。

如果問學(xué)生：若B、S都變化，會(huì)產(chǎn)生電磁感應(yīng)嗎？——學(xué)生一致認(rèn)定：會(huì)！*對(duì)策：運(yùn)用實(shí)驗(yàn)，揭示關(guān)鍵強(qiáng)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)——“三做”可見這種歸納并沒有觸及問題的核心:目前十四頁\總數(shù)三十九頁\編于十七點(diǎn)【例3】探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件二.多做實(shí)驗(yàn)觀察歸納結(jié)論分析論證*小結(jié)：①B不變,S變化；②S不變,B變化.——揭示知識(shí)關(guān)鍵磁通量不變！*啟示——B、S的變化并非是回路產(chǎn)生感應(yīng)電流的本質(zhì)條件。*演示——

使回路的B和S都發(fā)生變化……強(qiáng)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)——“三做”*結(jié)論：由于φ＝B·S，所以可用磁通量來描述電磁感應(yīng)產(chǎn)生的條件。目前十五頁\總數(shù)三十九頁\編于十七點(diǎn)【例4】多普勒效應(yīng)（波源運(yùn)動(dòng)）（波源靜止）學(xué)習(xí)難點(diǎn)二.多做——化解學(xué)習(xí)難點(diǎn)強(qiáng)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)——“三做”目前十六頁\總數(shù)三十九頁\編于十七點(diǎn)【例4】多普勒效應(yīng)◎?qū)嶒?yàn)演示——充分感知物理現(xiàn)象“聽得見”的多普勒現(xiàn)象“看得到”的多普勒現(xiàn)象振子發(fā)波水槽軌道顯示屏二.多做——化解學(xué)習(xí)難點(diǎn)強(qiáng)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)——“三做”目前十七頁\總數(shù)三十九頁\編于十七點(diǎn)【例4】多普勒效應(yīng)◎?qū)嶒?yàn)演示——充分感知物理現(xiàn)象◎動(dòng)畫分析——模擬過程理解原理二.多做——化解學(xué)習(xí)難點(diǎn)強(qiáng)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)——“三做”目前十八頁\總數(shù)三十九頁\編于十七點(diǎn)【例4】多普勒效應(yīng)◎?qū)嶒?yàn)演示——充分感知物理現(xiàn)象◎動(dòng)畫分析——模擬過程理解原理◎視頻播放——聯(lián)系實(shí)際拓展知識(shí)

擊波現(xiàn)象（馬赫波）二.多做——化解學(xué)習(xí)難點(diǎn)強(qiáng)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)——“三做”目前十九頁\總數(shù)三十九頁\編于十七點(diǎn)●選材——低成本三.巧做【例1】?jī)?nèi)能變化與做功的關(guān)系●設(shè)計(jì)——高智慧*最簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)：

雙手將一根橡皮筋迅速拉伸，同時(shí)將它緊貼在自己的額頭上，感覺有點(diǎn)熱；*課本中的實(shí)驗(yàn)：強(qiáng)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)——“三做”

“一項(xiàng)演示實(shí)驗(yàn)使用的材料越簡(jiǎn)單,學(xué)生就越熟悉,就越想徹底地獲得所驗(yàn)證的結(jié)果，這種實(shí)驗(yàn)的教育價(jià)值往往與儀器復(fù)雜程度成反比?！?/p>

——麥克斯韋 ●教學(xué)——深探究

再讓橡皮筋迅速縮短，并讓它與自己的額頭接觸，感覺有點(diǎn)涼。目前二十頁\總數(shù)三十九頁\編于十七點(diǎn)三.巧做【例2】受迫振動(dòng)和共振*實(shí)驗(yàn):手持紙條前后晃動(dòng)，使之作受迫振動(dòng)。*觀察:手動(dòng)頻率與紙條振動(dòng)頻率有何關(guān)系？*實(shí)驗(yàn):調(diào)整手動(dòng)頻率，使紙條A的振幅最大；再依次使紙條B或C的振幅達(dá)到最大。ABC*比較:當(dāng)振幅最大時(shí)，手動(dòng)頻率與紙條自由振動(dòng)時(shí)的頻率（固有頻率）有何關(guān)系？*總結(jié):產(chǎn)生共振現(xiàn)象的條件……強(qiáng)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)——“三做”f受迫=f驅(qū)動(dòng)f驅(qū)動(dòng)=f固有●選材——低成本●設(shè)計(jì)——高智慧●教學(xué)——深探究目前二十一頁\總數(shù)三十九頁\編于十七點(diǎn)●從兩則教學(xué)案例說起◎教法1◎教法2◎教法3*出示題目：如圖所示，當(dāng)磁鐵插入時(shí)，銅環(huán)將如何運(yùn)動(dòng)？*實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：磁鐵插入，銅環(huán)向左運(yùn)動(dòng)。*實(shí)驗(yàn)演示：磁鐵插入，銅環(huán)向左運(yùn)動(dòng)。*解釋原理：為什么？……*學(xué)生猜想：磁鐵插入，銅環(huán)將……*實(shí)驗(yàn)觀察：磁鐵插入，銅環(huán)向左運(yùn)動(dòng)。*解釋原理：為什么？……比較一下：哪種教法更好？不同的呈現(xiàn)方式：不同的演示策略：②實(shí)驗(yàn)情景②實(shí)驗(yàn)—觀察—解釋③預(yù)測(cè)—實(shí)驗(yàn)—解釋①習(xí)題形式【例1】“楞次定律”的應(yīng)用優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)——“三優(yōu)”目前二十二頁\總數(shù)三十九頁\編于十七點(diǎn)●從兩則教學(xué)案例說起【例2】“光的全反射”的引入◎教法1◎教法2*演示實(shí)驗(yàn)：逐漸增大入射角……*教師指出：這就是光的全反射現(xiàn)象。*學(xué)生思考：一束光線從玻璃（n=√3）射入空氣，已知入射角為60°，問：折射角是多少？解1：由sin60°/sinθ

=√3得θ=30°解2：由sinθ/sin60°=√3得sinθ=1.5*觀察實(shí)驗(yàn)：光從玻璃以60°射入空氣，沒有折射光線！*提出課題：……××優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)——“三優(yōu)”【例1】“楞次定律”的應(yīng)用

前者只是客觀地呈現(xiàn)了物理現(xiàn)象，后者則能引起認(rèn)知沖突，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，因而教學(xué)效果更好。目前二十三頁\總數(shù)三十九頁\編于十七點(diǎn)●從兩則教學(xué)案例說起●啟示——

諸如此類的例子還有很多。說明做同樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)，甚至采用相同的儀器，但教學(xué)的效果卻可能大相徑庭。

因此，我們?cè)诩訌?qiáng)實(shí)驗(yàn)“硬件建設(shè)”的同時(shí)，更要重視實(shí)驗(yàn)的“軟件設(shè)計(jì)”，優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，最大限度地發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)的作用。優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)——“三優(yōu)”【例2】“光的全反射”的引入【例1】“楞次定律”的應(yīng)用目前二十四頁\總數(shù)三十九頁\編于十七點(diǎn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本環(huán)節(jié)突出實(shí)驗(yàn)原理滲透物理思想創(chuàng)設(shè)探究情景拓展實(shí)驗(yàn)過程實(shí)驗(yàn)分析觀察思維同步理解物理本質(zhì)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)【優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略】?jī)?yōu)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)——“三優(yōu)”目前二十五頁\總數(shù)三十九頁\編于十七點(diǎn)一.

突出實(shí)驗(yàn)原理，滲透物理思想目的原理方案實(shí)施結(jié)論實(shí)驗(yàn)“三問”*這個(gè)實(shí)驗(yàn)應(yīng)該怎樣做？*這個(gè)實(shí)驗(yàn)為什么這樣做？*這個(gè)實(shí)驗(yàn)還可以怎樣做？——知其然——知其所以然——知其所盡然優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)——“三優(yōu)”目前二十六頁\總數(shù)三十九頁\編于十七點(diǎn)【例1】經(jīng)典實(shí)驗(yàn)：庫(kù)侖扭秤實(shí)驗(yàn)◎一種流行的教法：

演示實(shí)驗(yàn)——獲得數(shù)據(jù)——總結(jié)規(guī)律*科學(xué)性問題：*教育性問題:實(shí)驗(yàn)的精確性？結(jié)論的普遍性？

淡化了庫(kù)侖扭秤實(shí)驗(yàn)的教育內(nèi)涵!由此得出庫(kù)侖定律的教法有問題嗎？一.

突出實(shí)驗(yàn)原理，滲透物理思想優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)——“三優(yōu)”目前二十七頁\總數(shù)三十九頁\編于十七點(diǎn)【例1】經(jīng)典實(shí)驗(yàn)：庫(kù)侖扭秤實(shí)驗(yàn)小球間距游絲扭角

第一次3636°

第二次18144°

第三次8.5575.5°巧妙的思想方法221rQQKF=δ≤6×10-16

物理學(xué)家的智慧和勇氣轉(zhuǎn)化放大、平分電量

2±δ對(duì)科學(xué)真理的不懈追求一.突出實(shí)驗(yàn)原理，滲透物理思想優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)——“三優(yōu)”目前二十八頁\總數(shù)三十九頁\編于十七點(diǎn)【例2】演示實(shí)驗(yàn)：平行板電容器的電容C=Q/UUQ不變控制變量轉(zhuǎn)化原理θ電容計(jì)(直接測(cè)量)(間接測(cè)量)

這種改進(jìn)可取嗎一.突出實(shí)驗(yàn)原理，滲透物理思想優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)——“三優(yōu)”目前二十九頁\總數(shù)三十九頁\編于十七點(diǎn)【例3】學(xué)生實(shí)驗(yàn)：用單擺測(cè)重力加速度討論：結(jié)合學(xué)過的知識(shí)，你可用怎樣的方法測(cè)出本地重力加速度的值？(1)懸掛法:T=mg(2)落體法:h=1/2gt2(3)斜面法:S=1/2gsinαt2(4)平拋法:S=V0

2h/g(5)單擺法:T=2πL/g……實(shí)驗(yàn)要求可能方案設(shè)計(jì)可行分案

選優(yōu)

(發(fā)散)(收斂)一.突出實(shí)驗(yàn)原理，滲透物理思想優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)——“三優(yōu)”目前三十頁\總數(shù)三十九頁\編于十七點(diǎn)【例】“光電效應(yīng)”實(shí)驗(yàn)◎課本的演示方法分析：一般紫外線頻率為1015～1017HZ，鋅板極限頻率約為8×1014HZ，

據(jù)此估算，鋅板的電勢(shì)在100

v～102v范圍內(nèi)，不足以使靜電計(jì)指針張開。二.創(chuàng)設(shè)探究情景，拓展實(shí)驗(yàn)過程——實(shí)驗(yàn)為何難以成功？ehUm)(0nn-=mveUm212=hmv212nh0n-=優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)——“三優(yōu)”目前三十一頁\總數(shù)三十九頁\編于十七點(diǎn)+++◎常用的演示方法①預(yù)帶負(fù)電法②附加電場(chǎng)法③電容輔助法方法①:是失去“多余電子”的現(xiàn)象？是否空氣電離作用？方法②:為什么要附加電場(chǎng)？是光電效應(yīng)的必要條件嗎？方法③:為什么要另加一塊極板？……～～～【例】“光電效應(yīng)”實(shí)驗(yàn)優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)——“三優(yōu)”二.創(chuàng)設(shè)探究情景，拓展實(shí)驗(yàn)過程

這些方法有何不足目前三十二頁\總數(shù)三十九頁\編于十七點(diǎn)◎常用的演示方法①預(yù)帶負(fù)電法②附加電場(chǎng)法③電容輔助法【例】“光電效應(yīng)”實(shí)驗(yàn)

這種單一化的操作，一步到位的教學(xué)，不利于學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象及本質(zhì)的理解，也難以激發(fā)學(xué)習(xí)的積極性。

我們應(yīng)按科學(xué)的本質(zhì)開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，盡可能為學(xué)生提供一種探究的情景，引導(dǎo)他們通過不同的角度和方法，去認(rèn)識(shí)物理世界的真實(shí)面貌。

這些方法有何不足優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)——“三優(yōu)”二.創(chuàng)設(shè)探究情景，拓展實(shí)驗(yàn)過程

力求做到：撇開次要因素，排除干擾因素，突出本質(zhì)因素，使所要研究的物理現(xiàn)象以更為簡(jiǎn)化和純化的形態(tài)顯露出來。目前三十三頁\總數(shù)三十九頁\編于十七點(diǎn)◎改進(jìn)的演示方法紫外線照射帶負(fù)電鋅板紫外線照射不帶電鋅板白熾燈光照射鋅板表面紫外線照射帶正電鋅板鋅板附近設(shè)置反向電場(chǎng)紫外線照射其它金屬板（忽略次要因素）（突出本質(zhì)因素）（排除干擾因素）因空氣電離？為何不張開？說明了什么？【例】“光電效應(yīng)”實(shí)驗(yàn)優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)——“三優(yōu)”二.創(chuàng)設(shè)探究情景，拓展實(shí)驗(yàn)過程目前三十四頁\總數(shù)三十九頁\編于十七點(diǎn)三.觀察思維同步，理解物理本質(zhì)

——物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，同樣離不開實(shí)驗(yàn)觀察和理性思維

這兩只腳?！衩芰⒏嚎茖W(xué)是在用理論和實(shí)驗(yàn)這兩只腳前進(jìn)的。有時(shí)是這只腳先邁出一步，有時(shí)是另一只腳先邁出一步，但是前進(jìn)要靠?jī)芍荒_……BαACEFDFαTP點(diǎn)評(píng)只有實(shí)驗(yàn)觀察，缺失理性思維！優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)——“三優(yōu)”關(guān)系一目了然問題迎刃而解【例】如圖，兩輕環(huán)E和D分別套在光滑桿AB和AC上，AB和AC夾角為α，環(huán)E與D用細(xì)線連接．一恒力F沿AC方向拉環(huán)D，當(dāng)兩環(huán)平衡時(shí)，細(xì)線上張力等于

目前三十五頁\總數(shù)三十九頁\編于十七點(diǎn)三.觀察思維同步，理解物理本質(zhì)優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)——“三優(yōu)”【例1】靜電感