1、高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)北京師范大學(xué)物理系 李春密L一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的概念 物理實(shí)驗(yàn)是有目的、有計(jì)劃地運(yùn)用儀器、設(shè)備，在人為控制條件下，使物理現(xiàn)象反復(fù)再現(xiàn)，從而進(jìn)行認(rèn)真觀測(cè)，獲取大量資料的一種科學(xué)研究方法。 物理實(shí)驗(yàn)的主要特點(diǎn)有二：一是可控性，二是可重復(fù)性。 在物理教學(xué)中做的物理實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)。 新課程注重科學(xué)探究，實(shí)質(zhì)上是注重真正體現(xiàn)物理學(xué)研究過程和方法的物理實(shí)驗(yàn)。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)在新課程實(shí)施中占有重要地位?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)與教學(xué)實(shí)驗(yàn)的比較科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)康陌l(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象，探索新規(guī)律幫助學(xué)生掌握知識(shí)和學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)能力，提高素質(zhì)。內(nèi)容由需要探索的新問題而定，內(nèi)容是新的，一般是未知的。按一定的教學(xué)目的設(shè)計(jì)，根據(jù)

2、教學(xué)實(shí)際的需要安排。比較成熟的。形式通過實(shí)驗(yàn)觀察、測(cè)量、記錄、計(jì)算和分析，總結(jié)出規(guī)律。通過探究等方法使學(xué)生形成概念，掌握規(guī)律物理實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的作用1、激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲(演示電表)2、創(chuàng)設(shè)有效學(xué)習(xí)環(huán)境、促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握3、訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)方法4、培養(yǎng)學(xué)生的各種能力5、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和情感物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要任務(wù)1.獲取和鞏固物理學(xué)的理論知識(shí)，學(xué)會(huì)測(cè)量某些物理量。2.學(xué)會(huì)使用基本物理儀器。（如學(xué)生電源）3.明確進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的一般規(guī)范。4.能按要求正確完成實(shí)驗(yàn)操作，分析和處理所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。5.學(xué)習(xí)操作物理實(shí)驗(yàn)儀器、觀察物理現(xiàn)象的基本技能、技巧。6.學(xué)習(xí)和初步運(yùn)用誤差理論。7.明了觀察和

3、實(shí)驗(yàn)手段研究物理現(xiàn)象的基本程序。8.培養(yǎng)學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)中的觀察、思維和操作能力。9.使學(xué)生端正實(shí)驗(yàn)態(tài)度，養(yǎng)成良好習(xí)慣，培養(yǎng)探索精神。10.使學(xué)生感受學(xué)習(xí)物理的樂趣，激發(fā)求知欲和動(dòng)手操作興趣。1.近30年來我國物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究的狀況在近30年中，我國基礎(chǔ)教育研究經(jīng)歷了三個(gè)明顯的階段，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究也經(jīng)歷了三個(gè)階段的發(fā)展。第一階段（19781989）：廣大物理教育工作者整理出版了已有的研究成果，為一線教師提供了豐富的實(shí)驗(yàn)素材，滿足了基礎(chǔ)教育階段物理課程的教學(xué)需要。這一個(gè)階段的研究成果有：安忠、劉炳昇主編的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究、教育部（原國家教育委員會(huì)）教學(xué)儀器研究所組織人員編寫的初高中物理實(shí)驗(yàn)教

4、學(xué)系列著作（初中物理學(xué)生實(shí)驗(yàn)、初中物理演示實(shí)驗(yàn)、初中物理自制教育、高中物理學(xué)生實(shí)驗(yàn)、高中物理演示實(shí)驗(yàn)）以及王興乃的三大本高中物理實(shí)驗(yàn)大全。這些書籍不僅系統(tǒng)梳理了中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的已有研究成果，并且對(duì)這些成果進(jìn)行了高度的總結(jié)。這些書籍解決了當(dāng)時(shí)物理教學(xué)的需要，成為物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的里程碑，為物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。二、我國物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究的現(xiàn)狀 第二階段（19901999）：我國物理實(shí)驗(yàn)教育工作者針對(duì)中學(xué)物理教學(xué)實(shí)際，開始了本土化研究，對(duì)實(shí)驗(yàn)的原理進(jìn)行細(xì)致的分析。這一階段的成果包括陶洪主編的物理實(shí)驗(yàn)論、羅星凱的中學(xué)物理疑難實(shí)驗(yàn)研究、李春密等主編的中學(xué)物理教學(xué)法實(shí)驗(yàn)研究等著作。這些研究從理論上

5、深入地分析了物理實(shí)驗(yàn)的作用和功能，從更深層次剖析實(shí)驗(yàn)，解決了中學(xué)物理教師在教學(xué)中遇到的實(shí)際問題，起到立竿見影的效果。在這一時(shí)期，我國物理實(shí)驗(yàn)工作者在教學(xué)實(shí)際中，發(fā)揮聰明才智，針對(duì)原有驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)不足的問題提出了探索性實(shí)驗(yàn)、開放性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。在演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生實(shí)驗(yàn)、課外實(shí)驗(yàn)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步提出了邊教邊實(shí)驗(yàn)的方法（或稱為邊學(xué)邊實(shí)驗(yàn)）。 第三階段（2000年至今）：我國開始了新一輪基礎(chǔ)教育課程改革，我國的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究開始與國際接軌，探究式教學(xué)引入到物理教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)與其融合在一起。實(shí)驗(yàn)教學(xué)與前概念、建構(gòu)主義學(xué)習(xí)方式、概念轉(zhuǎn)變聯(lián)系在一起。在這一階段，劉炳昇主編了中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)與自制教育、撰著

6、了繼承與創(chuàng)新初中物理新課程建設(shè)的理論與實(shí)踐研究，廣大物理教育研究者和一線教師也發(fā)表了大量的實(shí)驗(yàn)研究論文。2、我國實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究的優(yōu)點(diǎn)和存在的不足優(yōu)點(diǎn) 在實(shí)踐中探索出多種實(shí)驗(yàn)類型 對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)功能進(jìn)行了翔實(shí)的研究研究內(nèi)容從籠統(tǒng)到具體 文章類型從經(jīng)驗(yàn)總結(jié)到理論研究 不足之處 實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略缺乏細(xì)致的研究忽視對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)、教學(xué)效果的研究教師專業(yè)化發(fā)展研究不足中外實(shí)驗(yàn)研究交流缺乏三、國外實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果研究 在建構(gòu)主義理論的影響下，從上世紀(jì)70年代末、八十年代初開始，國外研究逐漸顯示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果與教育功能之間存在一定的差距，由此引發(fā)了科學(xué)教育界對(duì)實(shí)驗(yàn)教育功能與實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果之間的不匹配、及其產(chǎn)生原因和對(duì)策的研究，

7、這一研究主題成為30年來實(shí)驗(yàn)研究的熱點(diǎn)問題。 這一浪潮對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究產(chǎn)生了重要影響。當(dāng)然，這一波浪潮的目的并不是動(dòng)搖或削弱實(shí)驗(yàn)的地位和作用，更不是把實(shí)驗(yàn)從科學(xué)教育中清理出去，而是為了重新評(píng)估實(shí)驗(yàn)的教學(xué)功能，找出影響實(shí)驗(yàn)效果的因素，為提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策。 自從科學(xué)教育進(jìn)入學(xué)校以來，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)就存在著兩種對(duì)立的觀點(diǎn)。 一種觀點(diǎn)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)是科學(xué)教育中理所當(dāng)然的事情，實(shí)驗(yàn)對(duì)于科學(xué)教育就象廚具對(duì)于廚房一樣是不可置疑的。 另一種觀點(diǎn)認(rèn)為“花那么多的時(shí)間、人力和物力用在實(shí)驗(yàn)上值嗎？” 從上世紀(jì)七十年代開始，對(duì)學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的研究不斷揭示了學(xué)生前概念的頑固性和科學(xué)教育效率低下這一現(xiàn)實(shí)。在這一大背景

8、下，從七十年代末、八十年代初人們開始對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果、對(duì)實(shí)驗(yàn)的教育功能提出質(zhì)疑。題目研究內(nèi)容結(jié)論建議或?qū)Σ呖茖W(xué)教學(xué)中實(shí)驗(yàn)的功能：研究中所忽略的方面（1982）對(duì)有關(guān)實(shí)驗(yàn)功能的研究進(jìn)行總結(jié)和評(píng)述在教學(xué)中，雖然實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)現(xiàn)多方面的目標(biāo)起著重要的作用，但是由此斷定實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)現(xiàn)所有的目標(biāo)都是高效的是不合理的；實(shí)驗(yàn)的功能幾乎與科學(xué)課程的目標(biāo)一致，實(shí)驗(yàn)?zāi)軐?shí)現(xiàn)科學(xué)課程的所有目標(biāo)，實(shí)驗(yàn)好象是萬能的。應(yīng)該根據(jù)實(shí)驗(yàn)的具體貢獻(xiàn)來界定實(shí)驗(yàn)的功能。演示實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生理解大氣壓的影響（1994）演示實(shí)驗(yàn)對(duì)小學(xué)五年級(jí)學(xué)生理解大氣壓的影響。觀察實(shí)驗(yàn)和課堂活動(dòng)并沒有對(duì)學(xué)生的理解產(chǎn)生很大的影響，有三分之一的學(xué)生仍然用自己以往的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)解

9、釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，演示實(shí)驗(yàn)反而強(qiáng)化了他們?cè)械恼J(rèn)知。有多個(gè)實(shí)驗(yàn)演示時(shí)，選取的實(shí)驗(yàn)應(yīng)圍繞一個(gè)主題；應(yīng)該避免讓學(xué)生看到無關(guān)的變量；所有的學(xué)生都能清楚觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；不能為了實(shí)驗(yàn)而實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)應(yīng)該對(duì)學(xué)生的認(rèn)知有檢驗(yàn)作用。有代表性的研究： 題目研究內(nèi)容結(jié)論建議或?qū)Σ甙褜?shí)驗(yàn)作為科學(xué)方法：三十年的混亂和扭曲（1996）分析從上世紀(jì)60到90年代，在發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)、程序?qū)驅(qū)W習(xí)（process -led）和個(gè)人建構(gòu)學(xué)習(xí)中，實(shí)驗(yàn)在各種教學(xué)中的實(shí)質(zhì)在發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)、程序?qū)驅(qū)W習(xí)（process -led）和個(gè)人建構(gòu)學(xué)習(xí)中，實(shí)驗(yàn)是對(duì)科學(xué)探究的歪曲；科學(xué)研究不存在適合于任何情況的方法、規(guī)則或步驟。做科學(xué)（doing science ）

10、能實(shí)現(xiàn)科學(xué)教育的學(xué)習(xí)科學(xué)（learning science）、了解科學(xué)（learning about science）和做科學(xué)（doing science）的目標(biāo)。演示實(shí)驗(yàn)達(dá)不到教學(xué)目標(biāo)的原因是什么？物理學(xué)習(xí)中的社會(huì)活動(dòng)觀（1997）探索演示實(shí)驗(yàn)達(dá)不到目標(biāo)的原因原因是：學(xué)生不擁有從“噪音”中篩選出教師所發(fā)信號(hào)的理論知識(shí)；物理課程中其它概念的干擾；表面相似的其它物理現(xiàn)象的干擾；與實(shí)驗(yàn)有關(guān)的知識(shí)評(píng)價(jià)少；學(xué)生不能把實(shí)驗(yàn)所給的分散信息聯(lián)系起來；學(xué)生缺少機(jī)會(huì)評(píng)價(jià)自己對(duì)實(shí)驗(yàn)的描述和解釋。討論實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、做實(shí)驗(yàn)、解釋現(xiàn)象、建立新概念等所有活動(dòng)都應(yīng)該是社會(huì)活動(dòng)，是師生共同討論的結(jié)果。題目研究內(nèi)容結(jié)論建議或?qū)Σ邔?shí)

11、驗(yàn)的教學(xué)意圖是什么？學(xué)生能從實(shí)驗(yàn)中學(xué)到東西嗎？（2000）在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生是否意識(shí)到教師的意圖實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)是實(shí)驗(yàn)活動(dòng)所要達(dá)到的結(jié)果，實(shí)驗(yàn)意圖是實(shí)驗(yàn)活動(dòng)安排的原因。當(dāng)學(xué)生了解到教師安排實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的意圖時(shí)，在認(rèn)知和情感方面將到達(dá)預(yù)期的目標(biāo)。教師在把實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)告訴學(xué)生的同時(shí)，也應(yīng)該把實(shí)驗(yàn)意圖清晰地告訴他們。 演示實(shí)驗(yàn)：是教學(xué)工具還是娛樂之物？（2004）驗(yàn)證演示實(shí)驗(yàn)的效果，探討預(yù)測(cè)、討論對(duì)演示實(shí)驗(yàn)的作用被動(dòng)觀察實(shí)驗(yàn)并不比沒有觀察教學(xué)效果好，預(yù)測(cè)和討論能提高演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果預(yù)測(cè)和討論能提高演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果。題目研究內(nèi)容結(jié)論建議或?qū)Σ呖茖W(xué)教育中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)：21世紀(jì)的基礎(chǔ)（2004）對(duì)從1982年到200

12、2年20年間的實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)行總結(jié)和評(píng)述 “菜譜式”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)材料導(dǎo)致學(xué)生機(jī)械的操作；忽視學(xué)生的實(shí)踐知識(shí)和能力的考核；教學(xué)人員和教學(xué)管理人員對(duì)合格的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)不了解；教師缺乏與探究相適應(yīng)的實(shí)驗(yàn)資源。實(shí)驗(yàn)在促進(jìn)學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)方面具有潛力；要使學(xué)生不僅動(dòng)手，而且動(dòng)腦，教師需要有知識(shí)、技能和資源方面的保證；學(xué)生的行為和感受受教師的期盼、評(píng)價(jià)和教學(xué)資源導(dǎo)向的影響；教師要有能力了解學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的表現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)活動(dòng)真的有用嗎？科學(xué)教育中實(shí)驗(yàn)活動(dòng)效果的研究（2008）了解實(shí)驗(yàn)教學(xué)在操作領(lǐng)域和思維領(lǐng)域的效果實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)學(xué)生操作實(shí)物有效，而對(duì)用所學(xué)知識(shí)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)等“操作”觀念的效果不好；研究還為評(píng)價(jià)和探討實(shí)驗(yàn)的效果提供了一

13、實(shí)用模型。無論多么仔細(xì)地指導(dǎo)，理論不會(huì)從觀察中浮現(xiàn)出來。教師只要認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果將會(huì)提高。 從上面的代表性研究可以看出，研究人員大多來自美國、澳大利亞、加拿大、以色列、英國等科學(xué)教育研究較發(fā)達(dá)的國家。研究方法有教學(xué)實(shí)驗(yàn)、課堂觀察、師生訪談、文獻(xiàn)綜述和思辯研究等。在這些研究中，除了一篇研究認(rèn)為實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)有積極作用外，其余的觀點(diǎn)或研究的基礎(chǔ)都是實(shí)驗(yàn)的功能與教學(xué)效果不匹配。 具體的表現(xiàn)是： 學(xué)生不能觀察到教師想讓學(xué)生觀察的現(xiàn)象； 演示實(shí)驗(yàn)反而強(qiáng)化了學(xué)生原有的錯(cuò)誤認(rèn)知； 在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生按照“菜譜式”的實(shí)驗(yàn)步驟，尋找答案； 學(xué)生在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)時(shí)只操作儀器，而沒有“操作”思維等等。對(duì)我們的啟

14、示：（1）國外實(shí)驗(yàn)教育功能與教學(xué)效果之間存在差距，在我國也應(yīng)該具有同樣類似的現(xiàn)象。（2）在我國，對(duì)實(shí)驗(yàn)制作和改進(jìn)等硬件方面的研究較多，而對(duì)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)和教學(xué)過程等軟件方面的研究卻不多。（3）國外的實(shí)驗(yàn)研究浪潮告訴我們應(yīng)該關(guān)注實(shí)驗(yàn)教學(xué)的細(xì)節(jié)，不僅關(guān)注教師的教，而且更應(yīng)該關(guān)注學(xué)生的學(xué)，把這些細(xì)節(jié)放大，從中勘察學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的特點(diǎn)及其影響學(xué)習(xí)的因素。例如：在演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師的教學(xué)目標(biāo)是什么？教師計(jì)劃如何實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)？在教學(xué)時(shí)教師實(shí)際行為是怎樣的？學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)與教師的教學(xué)設(shè)計(jì)有何差別？學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果與教師的預(yù)期有何差別？哪些因素影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果？如何提高實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果？教師和學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀現(xiàn)狀是什么？

15、哪些因素影響教師和學(xué)生實(shí)驗(yàn)觀？等等。 （4）針對(duì)學(xué)生的前概念設(shè)計(jì)和選擇實(shí)驗(yàn)及其教學(xué)方式 學(xué)生不是空著腦袋走進(jìn)教室，等待教師向里面“灌”知識(shí)；學(xué)生也不是白板，等待教師在上面刻畫知識(shí)的痕跡；學(xué)生是自主建構(gòu)的主體，在走進(jìn)教室之前，他們已經(jīng)形成了個(gè)人自洽的日常概念體系。在課堂上，只有當(dāng)學(xué)生的日常知識(shí)與所教的科學(xué)知識(shí)發(fā)生對(duì)話時(shí)，學(xué)生的日常概念才可能向科學(xué)概念轉(zhuǎn)變；只有當(dāng)學(xué)生與同伴之間相互交流時(shí)，學(xué)生才可能體會(huì)科學(xué)的本質(zhì)。因此如何利用實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)這樣的教學(xué)情景是需要研究的問題。 首先，根據(jù)學(xué)生前概念設(shè)計(jì)和選擇有針對(duì)性的實(shí)驗(yàn)。 其次，利用有效的教學(xué)策略實(shí)現(xiàn)概念轉(zhuǎn)變。 再如，通過討論，既可以使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的描述和解

16、釋得到反饋，與同伴的觀點(diǎn)相互比較，又可以使學(xué)生所學(xué)的內(nèi)容與原先的知識(shí)、日常經(jīng)驗(yàn)相聯(lián)系。 （5）培養(yǎng)勝任實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教師 國外研究顯示教學(xué)人員不能完全勝任實(shí)驗(yàn)教學(xué)也是導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教育功能和實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果不匹配的原因之一，這就為教師的培訓(xùn)提出了新的挑戰(zhàn)。 常規(guī)的教師培訓(xùn)，特別是教師的職前培訓(xùn)主要是熟悉實(shí)驗(yàn)器材硬件方面的內(nèi)容。單有這些還不夠，在以后的教學(xué)中，除了訓(xùn)練師范生對(duì)儀器的熟悉和操作能力外，還應(yīng)培養(yǎng)他們的有效實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力、實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)能力和開發(fā)適合學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的實(shí)驗(yàn)資源的能力。四、實(shí)驗(yàn)研究的基本方法（一）實(shí)驗(yàn)研究的一般方法 1、明確實(shí)驗(yàn)的目的、內(nèi)容和要求； 2、認(rèn)真研究實(shí)驗(yàn)原理； 3、確定實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵；

17、4、對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置、器材和實(shí)驗(yàn)條件提出要求并進(jìn)行選擇 5、明確操作要點(diǎn)和注意事項(xiàng)。（二）計(jì)算機(jī)在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用 1.用計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù) 2.計(jì)算機(jī)模擬物理實(shí)驗(yàn) （1）課堂演示，強(qiáng)化學(xué)生的直觀感覺 （2）建立物理模型 （3）展現(xiàn)宏觀或微觀世界 （4）顯示實(shí)驗(yàn)的中間過程 （5）代替危險(xiǎn)性較大的實(shí)驗(yàn)演示3.用計(jì)算機(jī)采集處理數(shù)據(jù)（1）工作原理傳感器模擬量線性放大電路A/D轉(zhuǎn)換器模擬通道數(shù)字量A/D轉(zhuǎn)換器I/O通道待測(cè)物理量去計(jì)算機(jī)總線圖1 采樣原理圖（2）斷電自感的采樣實(shí)例圖2 斷電自感實(shí)驗(yàn)電路圖4圖 3圖5（3）通電自感現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)的討論 圖1圖2圖3圖4圖5圖6圖7圖8圖10圖9（4）用力傳感器研

18、究瞬時(shí)力的問題 實(shí)驗(yàn)一、測(cè)量最大靜摩擦力和最大靜摩擦系數(shù) 實(shí)驗(yàn)二、沖量實(shí)驗(yàn)按實(shí)驗(yàn)操作主體：演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生實(shí)驗(yàn)按授課時(shí)間、空間：課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、課外實(shí)驗(yàn)按實(shí)驗(yàn)教學(xué)組織形式：學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)、邊教邊實(shí)驗(yàn)或邊學(xué)邊實(shí)驗(yàn)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的分類：五、中學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)按實(shí)現(xiàn)的不同教學(xué)目的和作用：以培養(yǎng)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，認(rèn)識(shí)物理概念和規(guī)律為目標(biāo)側(cè)重點(diǎn)的演示實(shí)驗(yàn)；以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力為目標(biāo)側(cè)重點(diǎn)的探究性實(shí)驗(yàn)；以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力和良好實(shí)驗(yàn)習(xí)慣為目標(biāo)側(cè)重點(diǎn)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、測(cè)定性實(shí)驗(yàn)、練習(xí)性實(shí)驗(yàn)；以培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力為目標(biāo)側(cè)重點(diǎn)的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。中學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)演示什么？如何進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)？為什么演示？演

19、示實(shí)驗(yàn)的效果? 物理演示實(shí)驗(yàn)是為了展示物理現(xiàn)象，揭示物理過程的發(fā)生、發(fā)展，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察、思考，并配合教學(xué)內(nèi)容而由教師操作示范的實(shí)驗(yàn)，它是物理教學(xué)中最富有活力的部分。 簡單生動(dòng)的演示實(shí)驗(yàn)把抽象復(fù)雜的物理概念、規(guī)律生動(dòng)直觀地展示在學(xué)生面前，幫助學(xué)生在物理現(xiàn)象和物理知識(shí)之間建立必然的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力，物理思維能力和對(duì)物理思想方法的認(rèn)識(shí)及創(chuàng)新意識(shí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，啟迪學(xué)生的思維，對(duì)增強(qiáng)學(xué)生分析和解決問題的能力，對(duì)課堂教學(xué)有極好的輔助作用。 演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果一方面取決于實(shí)驗(yàn)?zāi)芊耥樌菔荆芊癯霈F(xiàn)預(yù)期的物理現(xiàn)象和過程；另一方面取決于教師自身的實(shí)驗(yàn)技能和教學(xué)基本功以及教師對(duì)演示實(shí)驗(yàn)

20、教學(xué)所采取的教學(xué)策略和對(duì)教學(xué)過程的設(shè)計(jì)。 比如，在物理課堂演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，演示實(shí)驗(yàn)如何輔助于物理概念和物理規(guī)律的教學(xué)？安排在教學(xué)的哪個(gè)環(huán)節(jié)？以何種形式促進(jìn)學(xué)生的概念轉(zhuǎn)變和對(duì)規(guī)律的認(rèn)識(shí)等等，都需要在教學(xué)設(shè)計(jì)的過程中進(jìn)行深入的分析和研究。中學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)的基本過程 根據(jù)物理課程標(biāo)準(zhǔn)，教材內(nèi)容安排和具體教學(xué)內(nèi)容分析，確定演示實(shí)驗(yàn)主題。 確定演示實(shí)驗(yàn)主題1 思考：針對(duì)“通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到力的作用”的教學(xué)內(nèi)容，需不需要安排演示實(shí)驗(yàn)？安排什么演示實(shí)驗(yàn)？ 你認(rèn)為確定演示實(shí)驗(yàn)主題的依據(jù)是什么？ 課標(biāo)解讀： 普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）（2003年）選修3系列 3-1模塊（三）磁場(chǎng)的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)要求：

21、（4）通過實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)安培力。會(huì)判斷安培力的方向。會(huì)計(jì)算勻強(qiáng)磁場(chǎng)中安培力的大小。 解讀：要求“通過實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)安培力”，對(duì)具體的實(shí)驗(yàn)形式?jīng)]有要求，而定量測(cè)量安培力是高中物理教學(xué)中的難點(diǎn)，對(duì)于剛接觸磁場(chǎng)內(nèi)容的學(xué)生來說，進(jìn)行獨(dú)立的定量實(shí)驗(yàn)是比較難以實(shí)現(xiàn)的，所以建議這里安排演示實(shí)驗(yàn)顯示磁場(chǎng)對(duì)電流的作用。通過觀察演示實(shí)驗(yàn)掌握判斷安培力方向的方法，重在讓學(xué)生體會(huì)怎樣用簡單的方法來表示幾個(gè)相關(guān)物理量間的關(guān)系。在演示實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)安培力的公式，理解公式中各物理量的物理意義，并能計(jì)算安培力。教材內(nèi)容安排 針對(duì)安培力的大小安排有“磁場(chǎng)中的通電導(dǎo)線”實(shí)驗(yàn)； 針對(duì)安培力的方向安排有“平行通電直導(dǎo)線之間的相互作用”的

22、實(shí)驗(yàn)； 課后的“做一做”欄目安排一個(gè)趣味實(shí)驗(yàn)旋轉(zhuǎn)的液體。 在人教版高中物理教材選修3系列3-1模塊中，設(shè)置了“第三章 磁場(chǎng)第四節(jié) 通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的力”一節(jié) 安培力的方向和大小是本節(jié)重點(diǎn)，弄清安培力、電流、磁感應(yīng)強(qiáng)度三者方向的空間關(guān)系是本節(jié)難點(diǎn)。三者都是比較抽象的概念，可以借助演示實(shí)驗(yàn)使學(xué)生分析磁場(chǎng)、電流和安培力三者方向間的關(guān)系，總結(jié)歸納安培力的大小，使直觀形象和物理規(guī)律有效的結(jié)合起來，加強(qiáng)重點(diǎn)知識(shí)的教學(xué)。 由此可以確定針對(duì)該教學(xué)內(nèi)容的演示實(shí)驗(yàn)主題是：實(shí)驗(yàn)演示影響安培力的大小的因素；實(shí)驗(yàn)演示決定安培力的方向的因素；實(shí)驗(yàn)演示安培力的具體應(yīng)用。教學(xué)內(nèi)容分析 例如：北師大二附中彭夢(mèng)華老師在講授“

23、通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到力的作用”時(shí)安排了如下實(shí)驗(yàn)：系列演示實(shí)驗(yàn)內(nèi)容演示實(shí)驗(yàn)1：影響安培力大小的因素演示實(shí)驗(yàn)2：影響安培力方向的因素實(shí)驗(yàn)一演示實(shí)驗(yàn)3：影響安培力方向的因素實(shí)驗(yàn)二演示實(shí)驗(yàn)4：安培力方向、電流方向和磁感應(yīng)強(qiáng)度方向之間的關(guān)系演示實(shí)驗(yàn)5：通電平行直導(dǎo)線間的相互作用演示實(shí)驗(yàn)6：自制教具模擬線圈在磁場(chǎng)中的受力和運(yùn)動(dòng)演示實(shí)驗(yàn)7：旋轉(zhuǎn)的液體 明確演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目標(biāo)2為什么進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)？要實(shí)現(xiàn)什么教學(xué)目的和作用？ 依據(jù)教學(xué)內(nèi)容和三維教學(xué)目標(biāo)，明確演示實(shí)驗(yàn)要實(shí)現(xiàn)的教學(xué)目的。中學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的（1）創(chuàng)設(shè)情境、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣（2）提供必要的感性素材，幫助學(xué)生建立概念和認(rèn)識(shí)規(guī)律（3）展現(xiàn)邏輯層次，

24、發(fā)展學(xué)生實(shí)驗(yàn)思維能力（4）應(yīng)用已知物理知識(shí)，加深理解 選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案需根據(jù)： （1）所選演示實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?nèi)容； （2）演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本要求； （3）學(xué)校實(shí)驗(yàn)資源情況； （4）學(xué)生的情況； （5）實(shí)驗(yàn)時(shí)間和教學(xué)所允許的時(shí)間； （6）演示實(shí)驗(yàn)之間的協(xié)調(diào)銜接關(guān)系。（1）依據(jù)演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的選擇具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 例如：“通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到力的作用”彭夢(mèng)華老師課堂教學(xué)實(shí)錄中安排的系列實(shí)驗(yàn)： 演示1：實(shí)驗(yàn)演示通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)當(dāng)中受到力的作用，此力安培力的大小受磁場(chǎng)強(qiáng)弱、電流大小和導(dǎo)線有效長度影響 演示2：實(shí)驗(yàn)演示安培力存在，且其方向受電流方向和磁場(chǎng)方向影響； 演示3：電流方向改變或者磁場(chǎng)方向改變都

25、能使線圈所受安培力方向發(fā)生改變 演示4：實(shí)驗(yàn)演示安培力的方向和電流方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向三者之間是相互垂直的，并且滿足左手定則； 演示5：實(shí)驗(yàn)演示平行直導(dǎo)線通電后的相互作用情況，分析解釋左手定則； 演示6：自制教具模擬線圈在磁場(chǎng)中的受力和運(yùn)動(dòng)情況；演示7：旋轉(zhuǎn)的液體中學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本要求 根據(jù)演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)和實(shí)驗(yàn)方案，選擇適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略和教學(xué)結(jié)構(gòu)模式，并對(duì)整個(gè)教學(xué)思路進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，確定大致的教學(xué)環(huán)節(jié)和程序。（1）演示觀察解釋歸納的演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略（2）演繹演示觀察檢驗(yàn)的演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略（3）預(yù)測(cè)觀察解釋檢驗(yàn)的演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略中學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本策略提出問題創(chuàng)設(shè)情境實(shí)驗(yàn)事實(shí)現(xiàn)象觀察

26、分析歸納科學(xué)抽象得出結(jié)論鞏固應(yīng)用（1）演示觀察解釋歸納的演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略 包括針對(duì)教學(xué)情境或問題，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察解釋，實(shí)驗(yàn)分析歸納結(jié)論的基本過程。常規(guī)下演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)是教師演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)，教師對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行解釋歸納。操作規(guī)范 演示成功 現(xiàn)象清楚 有效引導(dǎo) 縝密講解演示觀察解釋歸納的演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略應(yīng)用注意事項(xiàng)：（2）演繹演示觀察檢驗(yàn)的演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略提出問題演繹推理實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)應(yīng)用鞏固 首先針對(duì)問題，進(jìn)行理論的演繹推理，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察，對(duì)演繹推理的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)以判斷推理正確與否的基本過程。常規(guī)下演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)是師生共同演繹推理，教師演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)，師生共同進(jìn)行

27、實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)和判斷。提出假設(shè)進(jìn)行預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)事實(shí)現(xiàn)象觀察分析歸納科學(xué)抽象實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)得出結(jié)論（3）預(yù)測(cè)觀察解釋檢驗(yàn)的演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略 在實(shí)驗(yàn)演示前，針對(duì)教學(xué)問題學(xué)生根據(jù)自己已有的知識(shí)先對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行預(yù)測(cè)，教師演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)，然后學(xué)生對(duì)所觀察的現(xiàn)象進(jìn)行分析抽象和解釋，判斷能否檢驗(yàn)最初的預(yù)測(cè)。 在預(yù)測(cè)階段，教師介紹實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，學(xué)生預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，學(xué)生在小組內(nèi)討論預(yù)測(cè)的現(xiàn)象，并在全班解釋自己的觀點(diǎn)。 在演示階段，教師演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生觀察、記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，小組內(nèi)討論實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 在解釋階段，學(xué)生在全班解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、預(yù)測(cè)與實(shí)驗(yàn)的差別，并對(duì)學(xué)生的不同觀點(diǎn)進(jìn)行討論，最后教師進(jìn)行總結(jié)。(1)把握學(xué)生的前概念 在預(yù)測(cè)階段，

28、應(yīng)使學(xué)生充分暴露前概念，教師準(zhǔn)確地判斷出各種前概念的實(shí)質(zhì)、產(chǎn)生的原因及其合理性和局限性，為課前實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和課堂上學(xué)生認(rèn)知沖突、概念轉(zhuǎn)變提供依據(jù)。(2)設(shè)計(jì)系統(tǒng)化、生態(tài)化的實(shí)驗(yàn) 為了把學(xué)生的前概念充分暴露出來，實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)應(yīng)具有針對(duì)性。預(yù)測(cè)觀察解釋檢驗(yàn)的演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略應(yīng)用注意事項(xiàng)： 在演示之前，一定要讓學(xué)生明確為什么要做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，以及打算怎樣進(jìn)行；出示的儀器應(yīng)當(dāng)有所交待。在演示實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)設(shè)法創(chuàng)造條件，突出觀察對(duì)象，排除次要因素的干擾。利用演示實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生正確的觀察思路，全面客觀的反映觀察到的事物屬性。要透過表面現(xiàn)象抓住事物的本質(zhì)，利用對(duì)比的方式進(jìn)行觀察使思維向縱深方向發(fā)展。例如：“通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)

29、當(dāng)中受到力的作用” 從實(shí)驗(yàn)要求和教學(xué)要求來看，實(shí)驗(yàn)方案模型中應(yīng)包含兩個(gè)內(nèi)容(1)磁場(chǎng)；(2)可以通電的，且可運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體。 實(shí)驗(yàn)主要要觀察的是導(dǎo)體的“動(dòng)”。如何使導(dǎo)體“易動(dòng)”且“動(dòng)得明顯”，是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中首先要考慮的問題。一般的教學(xué)過程都采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，這個(gè)裝置采用的方法是讓通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)的作用下，沿水平方向滾動(dòng)。 除了“滾動(dòng)”的方法外，還有哪些“易動(dòng)”且“動(dòng)得明顯”的方法呢？（1）擺動(dòng)。用懸掛式水平直導(dǎo)線實(shí)驗(yàn)裝置大致如圖A所示。（2）轉(zhuǎn)動(dòng)。用豎直的直導(dǎo)線實(shí)驗(yàn)裝置大致如圖B所示。（3）豎直平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)。裝置大致如圖C、D所示。圖A圖B圖C圖D 假設(shè)確定了在水平面上演示通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的

30、方案。這個(gè)方案需要的主要儀器和材料是： （1）磁體； （2）運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體和導(dǎo)軌； （3）電源。 （1）磁體 磁體是使通電導(dǎo)體受力且直接影響受力大小的重要因素之一。裝置對(duì)磁體的要求不僅要提供磁場(chǎng)的磁場(chǎng)要強(qiáng)，而且磁場(chǎng)的區(qū)域要大一些。對(duì)此，可以把若干塊蹄型磁鐵并起來，組成一塊大的磁體（如圖A）或給蹄型磁鐵加上一些小的強(qiáng)磁鐵來加強(qiáng)它的磁性（如圖B）。圖A圖B（2）運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體和導(dǎo)軌 通電導(dǎo)體在水平方向滾動(dòng)，根據(jù)導(dǎo)體和導(dǎo)軌形狀的不同，可以有多種組合方式。如：a.導(dǎo)體為圓柱體，導(dǎo)軌為兩根金屬棒；b.導(dǎo)體為圓管，導(dǎo)軌為兩根金屬棒；c.導(dǎo)體像車輪、車軸形狀，導(dǎo)軌為兩塊金屬平板，如圖所示。圖 圓柱or圓管假定圓柱和圓管

31、長度相同，圓柱的質(zhì)量為m1、半徑為r1，圓管的質(zhì)量為m2、外半徑為r2、內(nèi)半徑為r3。 假定導(dǎo)體與導(dǎo)軌之間的靜摩擦力足夠大，使得導(dǎo)體在導(dǎo)軌上只滾不滑。導(dǎo)體能否運(yùn)動(dòng)取決于兩個(gè)因素：一是運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體受到的對(duì)于瞬時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸的力矩的大小，二是運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體對(duì)于瞬時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量I的大小。 運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體是否動(dòng)得明顯，主要決定于運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體質(zhì)心加速度的大小。通過計(jì)算這些量不難發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體為圓管的方式優(yōu)于導(dǎo)體為圓柱的方式。車輪型方式技術(shù)要求比較高。如兩車輪要圓、大小一致、圓心同軸、兩輪平行；導(dǎo)軌金屬板表面必須平整、安裝牢固等等。 在這三種組合方式中，哪一種比較好呢？下面來分析這個(gè)問題。器材選擇： 對(duì)圓管的要求是：一方面質(zhì)量要小，

32、要質(zhì)量小就需使管壁薄一些、管子細(xì)一些（受磁體空間限制）；另一方面作為課堂演示實(shí)驗(yàn)，運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體不能太小，特別是截面不能太小，管子要粗一些。 綜合來看：管壁要薄一些，管子粗細(xì)要適當(dāng)，要讓學(xué)生看得清楚。還有一個(gè)需要考慮的問題是管子的材料。顯然鋁管比銅管好。科學(xué)探究的目的 物理課程標(biāo)準(zhǔn)：科學(xué)探究是學(xué)生積極主動(dòng)地獲取物理知識(shí)，認(rèn)識(shí)和解決物理問題的重要實(shí)踐活動(dòng)，其目的是讓學(xué)生通過親身經(jīng)歷和體驗(yàn)與科學(xué)工作者進(jìn)行科學(xué)探究時(shí)的相似過程，學(xué)習(xí)物理知識(shí)與技能，體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣，學(xué)習(xí)科學(xué)家的科學(xué)探究方法，領(lǐng)悟科學(xué)的思想和精神，理解科學(xué)的本質(zhì)，挖掘智力潛能，培養(yǎng)科學(xué)探究能力、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和敢于創(chuàng)新的探索精神。六、

33、中學(xué)物理探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)關(guān)于中學(xué)物理探究性實(shí)驗(yàn) 中學(xué)物理階段的探究性實(shí)驗(yàn)是指在結(jié)果未知的情境下，由教師引導(dǎo)，學(xué)生圍繞某個(gè)問題通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作、分析綜合、得出結(jié)論并對(duì)結(jié)果進(jìn)行交流的一種實(shí)驗(yàn)形式。 探究性實(shí)驗(yàn)不僅讓學(xué)生得到結(jié)果，更著力于讓學(xué)生主動(dòng)去發(fā)現(xiàn)問題，探求和解決問題，掌握知識(shí)的形成過程。探究性實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的區(qū)別 探究性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)時(shí)間物理概念、規(guī)律建立之前物理概念、規(guī)律建立之后實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)課內(nèi)（教室、實(shí)驗(yàn)室）、課外課內(nèi)（教室、實(shí)驗(yàn)室）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容來自教材內(nèi)容或?qū)嶋H問題來自教材內(nèi)容實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶骄课粗拍?、?guī)律，建立認(rèn)知驗(yàn)證已知概念、規(guī)律，加深理解實(shí)驗(yàn)過程自主或師生共同設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、步驟

34、按部就班，實(shí)施已有實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)總結(jié)論證、評(píng)估實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出探究結(jié)論，實(shí)驗(yàn)報(bào)告形式靈活完成圍繞實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求的各項(xiàng)內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)報(bào)告形式單一探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)原則（1）趣味性和探究性兼顧的原則（2）能力發(fā)展和知識(shí)掌握兼顧的原則（3）開放性和適度性并存的原則（4）學(xué)生自主和教師指導(dǎo)相結(jié)合的原則（一）探究性實(shí)驗(yàn)主題和內(nèi)容的選擇1.依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)和教材要求確定探究實(shí)驗(yàn)主題和內(nèi)容第一類：課標(biāo)表述為“通過實(shí)驗(yàn)，探究”是一類基本的探究性實(shí)驗(yàn)。例如： 通過實(shí)驗(yàn)，探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系。 通過實(shí)驗(yàn)探究導(dǎo)線電阻及其影響因素，知道電阻定律。 通過實(shí)驗(yàn)，探究單擺的周期與擺長的關(guān)系。第二類：課標(biāo)表述為“通過實(shí)驗(yàn)知

35、道”“通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)”“通過實(shí)驗(yàn)了解”“通過實(shí)驗(yàn)理解”“經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)過程，了解”等。例如： 通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)滑動(dòng)摩擦、靜摩擦的規(guī)律，能用動(dòng)摩擦因數(shù)計(jì)算摩擦力。 通過實(shí)驗(yàn)了解物體的彈性。 通過實(shí)驗(yàn)理解光的折射定律。 通過實(shí)驗(yàn)知道常見傳感器的工作原理。 此類實(shí)驗(yàn)，可以設(shè)計(jì)成探究性實(shí)驗(yàn)，也可以設(shè)計(jì)成演示實(shí)驗(yàn)。第三類：不適合被設(shè)計(jì)成探究性實(shí)驗(yàn)主要是儀器使用、操作訓(xùn)練等類型的實(shí)驗(yàn)。例如： 初步了解多用電表的原理。 用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度。 以多用電表為測(cè)量工具，判斷二極管的正負(fù)極，判斷大容量電容器是否斷路或者漏電。人教版高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)教材：學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)18個(gè)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律用打點(diǎn)計(jì)

36、時(shí)器研究自由落體運(yùn)動(dòng)探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系探究求合力的方法單擺的振幅、質(zhì)量、擺長對(duì)周期各有什么影響利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器觀察兩小車的碰撞研究平拋運(yùn)動(dòng)探究功與速度變化的關(guān)系驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線探究導(dǎo)體電阻及其影響因素的定量關(guān)系探究導(dǎo)體電阻與材料的關(guān)系練習(xí)使用多用電表測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系探究氣體等溫變化的規(guī)律測(cè)定玻璃的折射率2.變驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探究性實(shí)驗(yàn)例如： “驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”可以改變?yōu)椋?“探究物體運(yùn)動(dòng)過程中動(dòng)能和勢(shì)能的關(guān)系” 或者 “探究自由落體運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能變化的規(guī)律” （二）探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計(jì) 中學(xué)物理探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)包括：知識(shí)與技能，過程與方法，情感、態(tài)度與價(jià)值觀。 重點(diǎn)在“過程與方法”上。通過探究實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的過程，體驗(yàn)科學(xué)探究的艱辛，了解科學(xué)探究的程序、掌握科學(xué)探究的方法，培養(yǎng)科學(xué)探究的能力。基本特征探究的不同水平1.問題直接來自教師、學(xué)習(xí)材料或其他途徑的問題來自教師、學(xué)習(xí)材料或其他途徑，但問題不那么直接，需要有所改變學(xué)習(xí)者從所提供的問題中選擇，據(jù)此提出新的問題學(xué)習(xí)者自己提出一個(gè)問題學(xué)習(xí)者從若干問題中歸納出的具有科學(xué)研究價(jià)值的問題2.事實(shí)直接給出數(shù)據(jù)和分析方法直接給出數(shù)據(jù)，由學(xué)習(xí)者進(jìn)行分析在他人的指導(dǎo)下收