教师做教育课题研究的意义Word格式.docx

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也是由学科特点所决定

物理学是一门实验科学。

在物理学中，每个概念的建立、每个定律的发现，都有其坚实的实验基础。

实验在物理学的发展中有着巨大的意义和推动作用。

实验赋予了物理学科思想和内容，实验促进了物理学的发展，同时物理实验自身也是不断发展的。

实验教学

1、实验教学是变结论式教学为过程式教学的重要途径。

2、实验教学是变单纯的理论灌输为探究式教学的重要方式。

3、实验教学是变外力强迫式教学为内在诱导思维式教学的重要手段。

4、加强实验教学既是理科教育的必然要求，更是搞好理科教育的根本保证。

5、实验教学是变学科本位为学生本位的重要体现。

心理学研究表明，学生对学习内容的巩固程度，与学习的方式关系很大。

一般来说，学生通过听教师讲授，能够记住10％--20％；

学生如能看到实物或现象，能够记住30％；

如果学生既能听教师讲，又能看到实物或现象，能记住50％；

如果学生看到实物或现象，自己又描述过，便能记往70％；

如果学生既动手做过，又描述过，则能记住90％。

没有实验的物理理论是空洞的，没有理论的实验是盲目的。

正是实验家使理论家保持老老实实的态度。

——帕格尔斯，物理学家

实验可以推翻理论，而理论永远无法推翻实验。

——丁肇中，物理学家

（一）、新课程总目标

知识与技能

1、保持对自然界的好奇，发展对科学的探索兴趣，在了解和认识自然的过程中有满足感及兴奋感

2、学习一定的物理基础知识，养成良好的思维习惯，在解决问题或作决定时能尝试运用科学原理和科学研究方法

过程与方法

1、经历观察物理现象的过程，能简单描述所观察物理现象的主要特征。

有初步的观察能力

2、能在观察物理现象或物理学习过程中发现一些问题。

有初步的提出问题的能力

3、通过参与科学探究活动，学习拟订简单的科学探究计划和实验方案，能利用不同渠道收集信息。

有初步的信息收集能力

4、通过参与科学探究活动，初步认识科学研究方法的重要性，学习信息处理方法，有对信息的有效性做出判断的意识。

有初步的信息处理能力

5、学习从物理现象和实验中归纳简单的科学规律，尝试应用已知的科学规律去解释某些具体问题。

有初步的分析概括能力

6、能书面或口头表述自己的观点，初步具有评估和听取反馈意见的意识。

有初步的信息交流能力

情感态度与价值观

1、具有创新意识，能独立思考，勇于有根据地怀疑，养成尊重事实、大胆想像的科学态度和科学精神

2、关心科学发展前沿，具有可持续发展的意识，树立正确的科学观，有振兴中华、将科学服务于人类的使命感与责任感

（二）新课程标准中，实验教学的特点

1.实验内容的科学性2.实验方式的探究性

3.实验资料的多样性4.实验过程的完整性

5.实验形式的开放性6.实验实施的协作性

7.实验操作的主体性8.实验信息的交流性

9.实验教学的情感性10.实验评价的过程性

二、物理实验教学的分类（从实际教学和中考角度）

测量型实验、探究型实验、设计型实验、开放型实验、操作型实验、演示型实验

（一）、测量型实验分为直接测量型和间接测量型

直接测量型：

包括用刻度尺测长度、用量筒测固体、液体的体积、用天平测固体、液体的质量、用温度计测水的温度、用弹簧测力计测量力、用电流表测电流、用电压表测电压。

使用这七种基本测量工具要注意它们的共同之处，并区分它们的不同之处。

间接测量型：

根据待测物理量与其他物理量的关系式，先测出式中其他量，然后算出该量。

对这类实验，要在掌握其实验原理的基础上，分析需要测量的物理量和如何测量这些量，然后确定选择哪些实验器材、设计实验步骤、分析实验注意事项。

并会分析实验的误差及其产生的原因。

例如，用刻度尺和秒表测平均速度、用天平和量筒测固体和液体的密度、用弹簧测力计和刻度尺测滑轮组的机械效率、用电流表和电压表测电阻、用电流表和电压表测小灯泡的功率。

（二）探究型实验：

通过一些实验现象，探索并总结物理规律。

包括探究固体的熔化过程、探究水的沸腾、探究碘的升华和凝华过程、探究光的反射定律、探究平面镜成像特点、探究光的折射规律、探究凸透镜成像的规律、探究重力与质量的关系、探究同一直线上二力合成的规律、探究液体内部压强的规律、探究杠杆的平衡条件、探究电流与电压、电阻的关系

（三）演示型实验

根据实验装置的图文信息，说明研究什么；

观察现象并能根据实验现象或数据分析归纳得出结论。

包括真空铃实验、探究运动和力的关系实验、液体对容器壁、底的压强实验、覆杯实验、浮力产生的原因实验、单摆、滚摆实验、扩散现象、分子引力实验、电磁感应……

（四）设计型实验

根据题目提出的问题，运用研究物理问题的方法进行实验设计，选取适当器材，规范地进行物理实验操作，设计表格、记录数据，分析实验数据，得出结论。

包括探究影响摩擦力大小的因素、测滑轮组的机械效率、探究影响电阻大小的因素、测小灯泡的功率、探究影响电磁铁磁性强弱的因素。

……

（五）开放型实验

用多种实验方案得出同一结论（或验证同一结论），给出一定的实验器材进行多种实验。

包括测物体的密度、探究压力产生的效果与哪些因素有关、测导体的电阻。

（六）操作型实验

根据所学的物理知识进行实际连接、安装、设计。

包括组成串联电路和并联电路、用滑动变阻器改变电流、用基本的测量工具测量质量、体积、温度、力。

这类实验主要掌握操作方法、注意事项、会画实验原理图、能排除简单的故障……

三、物理实验教学各形式的综合化

物理实验由课堂教学、学生实验、教具学具的制作、小发明小创造、实验设计、专题讲座六个形式组成。

（一）、各形式间的关系

• 

物理实验教学的各个形式分为由课内到课外实验，由演示实验到学生自制学具等几个方面。

六个形式组成的实验教学系统的总功能不是各自直接地、单独地体现出来的，而是通过它们之间的特殊联系间接地、综合地表现出来。

为了巩固实验教学的质量，使课外活动具有更大的吸引力，每学期可以定时举办规模较大的实验竞赛活动。

引导学生自制学具、教具，参加“小发明、小制做”活动，将知识性、趣味性、科学性和群众性融为一体。

（二）、强调参与与互动、课内与课外相结合，实现物理实验教学的多元化

举办和参与综合性实验竞赛，引导学生自制学具、教具，参加“小发明、小制做”活动，培养创造型人才引导学生进行发明创造，参加自制学具、教具的活动,坚持真（原理科学）、新（设计新奇，采用新技术）、美（设计简单合理，主次分明）。

可以巩固课内实验所学的知识和初步把握的基本实验技能，更重要的是培养了学生的创造能力。

活动中，学生们大胆设想认真设计，精心操作，这是传统的教学过程无法达到的。

丰富了学生的课外活动的内容。

（三）、例子一：

学习《阿基米德原理》探究浮力的大小由哪些因素决定时，教师可以布置学生课外开展各种迷你小实验，如用废旧牙膏皮制作小船、用饮料瓶制作潜水艇、用排液法称物体的质量等等。

学习电学知识的时候，可以带领学生课外设计安装各种要求的电路、对电学中的规律课外再深入研究。

检修家庭照明电路，安装简单的照明电路。

例子二：

学习《流体的流速与压强的关系》时，教师设计的实验由课内到课外，由书本上到生活中。

操作简单易行，学生们都可以在课在动手操作，体验过程中的乐趣，在体验的过程中发现新的内容。

有的学生回家做完实验，利用本节课知识设计出一种新式厨房抽油烟机---与对流式抽油烟机类似。

综上分析：

学生在实际探究时不但可以学到相关的物理知识，而且还能体会物理知识在日常生活中的广泛应用。

在小制作过程中学生很容易对知识有新的认识和发现以及新的感悟，也很容易有一些新的问题提出来，有时还会闪现出成人无法想到的新奇想法。

通过长期的课外实验探究活动，学生的动手能力、观察能力、分析问题解决问题的能力一定会得到提高，学生对自然科学的热爱和执著追求精神和实践能力必定会得到培养。

四、物理实验教学设计优化研究

（一）好的实验设计给人愉悦和探索的求知欲望

能用实验表达的物理现象，不要用课件，除非不能做或不允许做的实验。

生动有趣的演示的实验可通过眼、耳等感觉器官对学生产生强烈的感官刺激，让学生留下难忘的记忆，从而提高实验的观察效果。

作为引入的实验是关键。

案例：

《流体流速与压强的关系》

实验一实验二

如表演者拿出吹风机和系有细线的乒乓球。

这些都是学生在生活中非常熟悉的物品，他们会想：

这些东西能做什么实验？

教师提出问题：

用吹风机吹乒乓球会有什么现象出现？

这是怎么回事呢?

如何解释这个现象？

学生多会回答吹跑了，但现象却是吹不走。

学生不自然的“噢”了一声，身子向前探着，学生的眼球一下子被这个小小的乒乓球吸引过去。

利用学生意想不到的奇特现象，唤起学生的注意，引起学生思考，从而产生强烈的求知欲望而引入新课。

操作第二个实验时，用吹风机向上吹乒乓球，会有什么现象出现？

学生们犹豫了，回答也不那么肯定了，当现象出现时，学生们的表情是又惊又喜，尤其是当吹风机斜度较大时，小乒乓球也不落下来，也不被吹跑，学生们又是“哇”声一片，课堂气氛一下子热烈起来。

（二）好的设计，给人以惊奇和激发求知欲望

良好的开端具有十分重要的意义。

如何才能让学生对本节课产生良好的印象，从而激发学习兴趣，调动学习积极性呢？

作为引入的实验是关键。

当人们对某一事物发生兴趣时，将在大脑中形成兴奋灶，这种兴奋会使人们对该事物的认识、理解和记忆处于最佳状态，并从中激励出创造性的火花。

抓住学生生性好奇的心理，巧妙地设计、表演新奇有趣的实验，使他们在愉快的气氛中探讨问题，接受知识。

提示：

这两个实验使用的吹风机功率要大些，效果显著。

尤其是做斜度大向上吹的实验时。

用多大功率的吹风机，斜度多大时，乒乓球可能不落下来，教师要课前做好充分准备。

多次测试后，教师的手头就会有感觉了，实验效果也会收到最好。

实验表演通常在较大的场合进行，须注意提高实验的可见度。

为使所有的学生都能观察清楚，首先要求所展示的物理过程中的变化显著；

第二，实验器材，特别是供观察部分的尺寸一定要大；

第三，要使被观察的主体对比强烈，可采用染色、生烟、照明、发声等手段增强效果案例：

实验三

在做液体流速与压强关系时，实验时我们常选用水，水是无色透明的，为了让学生直观看到水流的方向，实验设计时，用注射器注入带有颜色的水，借助实物投影仪将可见现象放大。

水的流向，水的流速，两船的运动情况。

学生一目了然。

很容易由现象得出两小船中间的液体流速快了，压强小了，两侧的流速小，压强大了，所以两小船靠近了，

表明液体压强与流速也是流速大的压强小，流速小的压强大。

实验中的纸船由学生事先动手折出来。

实验器材都在我们身边。

课外也可以做。

（三）好的设计，符合学生年龄特点，操作性强。

对学生边学边实验仪器的准备要做到“五不一保证”，即仪器不宜复杂，操作技能要求不宜过高，实验规模不宜过大，一次实验所用仪器数量不宜过多，实验时间不宜过长；

实验安全要有保证。

案例：

（四）突破思维定势 

创新实验设计

实验四、五操作简单，但小实验见大道理，许多情况下，教师只演示或是让学生操作一下，看到现象后，分析得出气体流速大的地方压强小知识点，即可。

而我们在讲课时可以突破一下，例如换用质量更大些的纸条（质量因素）。

若达到同效果就要更大的流速，两艘轮船在海中靠近时，若相撞或相撞的程度与流速有关，也应与质量有关，哪还与什么因素有关？

课内课外知识紧紧联系起来。

在用漏斗吹小球实验时，先问学生会出现什么现象？

教师可以应学生思维做一次失败的，看到学生的反映。

不要急于做成功的实验，而是给学生留下思考的时间，这个实验就做完了？

产生质疑。

再做一次成功的，或学生来做，分析两次原由。

流速大的地方压强小结论，印象更深刻。

还可将实验设计为斜向下吹，平吹，向上吹（与引课实验相扣，解释现象，得出结论），学生的思维得到开拓。

还可以怎么做？

时时注意给学生留有思考探究的空间。

（五）提倡和鼓励利用身边物品进行物理实验

实验六取两只塑料袋，用细线系住

如果实验所用的材料是学生所熟悉的，就会使学生感觉到亲切，较容易克服思维障碍，能较好的达到实验的目的；

如果实验所用的仪器是学生亲手制作的，那么不仅能培养学生的动手能力，而且还能帮助学生建立起牢固的相关物理表象，敏锐地洞察其中发生的物理过程，使学生对知识的理解更加透彻。

因此，教师应当引导学生充分利用顺手拈来的、所熟悉的物品做物理实验，这样可以丰富学生实验物品，弥补实验仪器不足，拓展实验探究的时空，让学生真正经历“从自然到物理、从生活到物理”的认识过程。

实验七选取吸管和蜡烛，简单易得

（六）好的设计，应加入学生自制教具和学具内容

多年的教学实践中感到：

学生用自制的仪器，虽然经常出毛病，但它却比用仔细调好的仪器能学到更多的东西。

国际上通常把自制教具称为”无价“或”廉价“教具，这种称呼指花钱少，不是指教具的使用价值低。

相反，国外教育界人士非但不小看这”廉价“教具，却非常推崇，广为提倡。

“自身砍柴有双重温暖”能提高师生动手能力，能培养师生创新精神和科技意识，是研制和改进现有教学仪器的生命源泉。

（七）物理实验教学设计多侧面和多层次

中学生对事物的观察往往是表层、片面甚至是错误的。

而物理规律的表现形式是多层次、多侧面的。

教材中提供的往往是单层次、单侧面的实验内容。

学生费力费时制作的教具只能做一个实验，会有得不偿失之感觉。

从培养学生创新能力的角度来看，教师有必要进行适当的拓展和补充，尽量让学生能从多层面、全方位去认识物理规律的全貌。

例如实验十可先由学生根据经验思考这个实验教师将会如何做，会有什么现象发生？

吹气的方向如何？

水平方向吹气时，如何防止气体进入玻璃筒内（研究后放一塑料板）在观察的过程中先设疑让学生带着问题，旨在引起学生对气流与泡沫颗粒运动方向的重点观察，然后分别演示各方向气流的情形，演示气流大小与小泡沫颗粒运动情况，演示小泡沫颗粒数量多少对实验的影响，进而引导学生对实验结果与条件关系的深层观察和全面观察，便能较好地培养、发展学生的动脑动手能力，并对实验进行创新能力。

此知识可以引申到喷雾器的原理（实验十）

（八）教师注意日常生活中物理现象的积累

手动吸尘器，参观科技馆时，工作人员演示的，当时效果不显著，也没有引起太大的共鸣。

在讲到流体流速与压强的关系公开课时突然想到了这个实验，回忆当时的情况，选择器材，效果也不显著。

便找来家中各种管子，塑料的，橡胶的，粗的、细的进行了多次的尝试，又换了小颗粒，效果非常理想。

学生的思维随颗粒散开了。

开拓思维的多维空间

此实验还可以尝试让学生选用更长的看能否出现课上效果，即可让学生产生兴趣，又可将课内知识引到课外，将各教学形式联系起来，还可激发学生动手动脑，形成问题，如实验还有和改进，实验在生活中还有什么应用？

还可与哪些实验建立联系？

培养学生的自学能力及创造的能力。

（九）精心编排，有层次感

应当搞好整体结构设计，紧密围绕表演主题，把精选的实验分成相互联系的几个部分。

在表演的具体编排上，在关键的时刻排上拿手的实验，以产生高潮迭起的效果。

第一个实验要精彩、确保成功，以期吸引观众的注意，“好的开端等于成功的一半”；

最后一个实验则要掀起表演的最高潮，使观众留连忘返，回味无穷。

例如《流体流速与压强的关系》的十一个实验的安排。

《流体流速与压强的关系》课例

课堂引入-----激发求知欲，运用饥饿式引入法

实验结论引出----学生动手实验，小组合作，观现象，得结论

巩固训练----开拓创新，举一反三突破思维定势

走向生活----通过实验学生能真正感悟到我们身边充满了物理现象