新课程理念下的高中物理实验

继承与创新继承与创新新课程理念下的高中物理实验新课程理念下的高中物理实验刘炳昇刘炳昇N问题的提出问题的提出n进入进入21世纪以来，义务教育和高中物理课程标世纪以来，义务教育和高中物理课程标准相继出台，它是指导物理课程教学的重要文准相继出台，它是指导物理课程教学的重要文件。课程标准中首次提出了件。课程标准中首次提出了“科学探究科学探究”这个这个术语，并且相当地强调了它的重要性。术语，并且相当地强调了它的重要性。n标准实施以后，科学探究进入课堂正在改变学标准实施以后，科学探究进入课堂正在改变学生的学习方式，给课堂带来新的生机，但在广生的学习方式，给课堂带来新的生机，但在广大教师中也出现了许多困惑和困难。大教师中也出现了许多困惑和困难。n多少年来，物理教学中一直强调物理实验，把多少年来，物理教学中一直强调物理实验，把实验看作为物理的一个重要特点，那么物理实实验看作为物理的一个重要特点，那么物理实验与科学探究又有什么样的关系呢？验与科学探究又有什么样的关系呢？回顾我们对物理实验的研究回顾我们对物理实验的研究对物理实验及实验教学理论的研究对物理实验及实验教学理论的研究取得的共识（要点）取得的共识（要点）物理实验的特点物理实验的特点 n可以概括为：目的性，能动性，过程性可以概括为：目的性，能动性，过程性和理论指导性。和理论指导性。n 1.物理实验可以简化和纯化研究过程；物理实验可以简化和纯化研究过程；n 2.物理实验可以强化研究条件；物理实验可以强化研究条件；n 3.物理实验可以加速或延缓物理过程；物理实验可以加速或延缓物理过程；n 4.物理实验可以再现和重复物理过程。物理实验可以再现和重复物理过程。物理实验在物理学发展中的作用物理实验在物理学发展中的作用n发现新的现象，揭示新的矛盾，为探索发现新的现象，揭示新的矛盾，为探索新的规律和开拓新的领域奠定基础；新的规律和开拓新的领域奠定基础；n检验理论（假说）的正确性及其适用范检验理论（假说）的正确性及其适用范围；围；n测定物理常数，研究物理规律的内在联测定物理常数，研究物理规律的内在联系；系；n开拓物理学应用的新领域。开拓物理学应用的新领域。实验在物理教学中的地位实验在物理教学中的地位n实验是物理教学的重要基础；实验是物理教学的重要基础；n实验是物理教学的重要内容；实验是物理教学的重要内容；n实验是物理教学的重要方法。实验是物理教学的重要方法。物理实验对学生发展的作用物理实验对学生发展的作用n实验有利于激发学生的好奇心和求知欲，实验有利于激发学生的好奇心和求知欲，培养学生的学习兴趣；培养学生的学习兴趣；n实验能创设有效获取和掌握知识的学习实验能创设有效获取和掌握知识的学习环境；环境；n实验是培养各种能力和训练科学方法的实验是培养各种能力和训练科学方法的有效途径；有效途径；n实验有利于培养学生良好的道德素养和实验有利于培养学生良好的道德素养和科学作风。科学作风。物理教学中实验的分类物理教学中实验的分类n课堂演示实验；课堂演示实验；n学生分组实验；学生分组实验；n课堂边学边实验；课堂边学边实验；n课外实验作业与课题研究课外实验作业与课题研究。实践研究中的发展实践研究中的发展继承中的发展继承中的发展n多少年来，不少物理教育工作者和第一多少年来，不少物理教育工作者和第一线的物理教师致力于物理实验及教学的线的物理教师致力于物理实验及教学的研究，积累了许多宝贵的经验和成果，研究，积累了许多宝贵的经验和成果，新课程的实验需要在这些基础上创新。新课程的实验需要在这些基础上创新。n 上世纪后期中学物理实验的变化上世纪后期中学物理实验的变化n关注激发学生学关注激发学生学习的兴趣习的兴趣n新大纲教材序中新大纲教材序中的两则实验的两则实验n网外高压电闪，网内网外高压电闪，网内安然无恙安然无恙上世纪后期中学物理实验的变化上世纪后期中学物理实验的变化n关注激发学生学关注激发学生学习的兴趣习的兴趣n新大纲教材序中新大纲教材序中的两则实验的两则实验n瓦碎蛋全瓦碎蛋全上世纪后期中学物理实验的变化上世纪后期中学物理实验的变化n加强实验的探索性，如：加强实验的探索性，如：n研究加速度与力的关系，研究加速度与研究加速度与力的关系，研究加速度与质量的关系；质量的关系；n描绘小灯泡的伏安特性；描绘小灯泡的伏安特性；n练习使用多用电表，探索黑箱中的电路练习使用多用电表，探索黑箱中的电路元件；元件；上世纪后期中学物理实验的变化上世纪后期中学物理实验的变化n关注实验的设计思想，如：关注实验的设计思想，如：n用单摆法测定重力加速度；用单摆法测定重力加速度；n用油膜法估测分子的大小；用油膜法估测分子的大小；n测定玻璃的折射率；测定玻璃的折射率；n用双缝干涉测光的波长。用双缝干涉测光的波长。上世纪后期中学物理实验的变化上世纪后期中学物理实验的变化n加强技术设计性的实验，如：加强技术设计性的实验，如：n练习使用示波器；练习使用示波器；n传感器的简单应用；传感器的简单应用；n研究玩具电动机的能量变化研究玩具电动机的能量变化上世纪后期中学物理实验的变化上世纪后期中学物理实验的变化n加强随堂性的物理实验，如：加强随堂性的物理实验，如：n研究磁场对电流的作用研究磁场对电流的作用n研究电磁感应现象。研究电磁感应现象。看法看法n我们应当历史地看待课程理念的变化，我们应当历史地看待课程理念的变化，看待我们曾经做过的研究工作，将继承看待我们曾经做过的研究工作，将继承与创新统一起来。与创新统一起来。n新的课程标准从科学本质和科学素养的新的课程标准从科学本质和科学素养的高度论述了加强科学探究的意义及其培高度论述了加强科学探究的意义及其培养科学探究意识和能力的内涵，使我们养科学探究意识和能力的内涵，使我们对加强物理实验教学有更深的理解和明对加强物理实验教学有更深的理解和明确的方向。确的方向。看法看法n加强物理实验是我国物理教学的历来主张。加强物理实验是我国物理教学的历来主张。n物理实验体现了自然科学的重要特点，是物理物理实验体现了自然科学的重要特点，是物理科学探究的重要思想和方法，物理实验的素养科学探究的重要思想和方法，物理实验的素养（观念、思想方法、技能方面）是科学素养形（观念、思想方法、技能方面）是科学素养形成和发展的基础和组成部分，因此加强科学探成和发展的基础和组成部分，因此加强科学探究，特别在高中物理课程中，关键是要加强物究，特别在高中物理课程中，关键是要加强物理实验。理实验。n抓好了物理实验教学，基本上就使加强科学探抓好了物理实验教学，基本上就使加强科学探究落到实处。究落到实处。看法看法n对待物理实验的态度是真正实施物理新对待物理实验的态度是真正实施物理新课程的试金石。课程的试金石。n如果在物理新课程的实施中忽视了物理如果在物理新课程的实施中忽视了物理实验，那就意味着倒退。实验，那就意味着倒退。n新的课程要求重视物理实验，还要深刻新的课程要求重视物理实验，还要深刻理解和体现探究的本质特征和物理思想，理解和体现探究的本质特征和物理思想，努力避免形式化的东西。努力避免形式化的东西。新课程的实验创新新课程的实验创新n随着新课程的实施，实验的研究和创新随着新课程的实施，实验的研究和创新主要反映在如下方面：主要反映在如下方面：n一是实验内容的创新；一是实验内容的创新；n二是实验手段的创新；二是实验手段的创新；n三是实验教学方法的创新。三是实验教学方法的创新。实验创新中提出的三大问题实验创新中提出的三大问题n1。内容的拓展与基础性实验应有什么关。内容的拓展与基础性实验应有什么关系？系？n2。现代技术的应用与常规及低成本教具。现代技术的应用与常规及低成本教具的应用应有什么关系？的应用应有什么关系？n3。探究式教学与接受式教学应有什么关。探究式教学与接受式教学应有什么关系？系？一、充分重视激发学生的好奇一、充分重视激发学生的好奇心和求知欲心和求知欲培养学生学习的内部驱动力培养学生学习的内部驱动力提高学生问题意识和发现问题的能力提高学生问题意识和发现问题的能力看了如下的实验，你有什么感受看了如下的实验，你有什么感受n有一支蜡烛固定在碗有一支蜡烛固定在碗底，碗里有水，水面底，碗里有水，水面在蜡烛上端面的下方。在蜡烛上端面的下方。n点燃蜡烛以后，可能点燃蜡烛以后，可能会出现哪些现象？请会出现哪些现象？请你猜一猜？你猜一猜？看了如下的实验，你有什么感受看了如下的实验，你有什么感受n当蜡烛燃烧到上端面当蜡烛燃烧到上端面与水面相齐后，会出与水面相齐后，会出现什么现象？现什么现象？n实验以后，你有什么实验以后，你有什么感受？感受？n你能解释你看到的现你能解释你看到的现象吗？象吗？n点击播放：点击播放：看了下面的实验，你有什么感受？看了下面的实验，你有什么感受？n声波具有能量。声波具有能量。n声波能把酒杯震碎，声波能把酒杯震碎，你相信吗？你相信吗？n声波在什么条件下能声波在什么条件下能把酒杯震碎？把酒杯震碎？静电散花静电散花n请观察：请观察：n描述你看到的现象。描述你看到的现象。n你能提出什么样的问你能提出什么样的问题？题？n哪些问题你还不能回哪些问题你还不能回答？答？静电散花静电散花n为什么要摩擦塑料膜？为什么要摩擦塑料膜？n把金属盘放到塑料膜把金属盘放到塑料膜板上时，你看到了什板上时，你看到了什么现象？么现象？n金属盘放在塑料膜板金属盘放在塑料膜板上后，为什么板上的上后，为什么板上的纸屑不飞起来？纸屑不飞起来？n点击播放：点击播放：静电散花静电散花n把金属盘下的塑料膜把金属盘下的塑料膜板移开后，盘上的纸板移开后，盘上的纸屑为什么就飞起来了？屑为什么就飞起来了？n能从电荷相互作用的能从电荷相互作用的角度来解释你看到的角度来解释你看到的现象吗？现象吗？n能从电势变化和电场能从电势变化和电场变化的角度来解释你变化的角度来解释你看到的现象吗？看到的现象吗？n点击播放：点击播放：静电飞花静电飞花n为什么纸屑会飞起来？为什么纸屑会飞起来？静电飞花的解释静电飞花的解释 现实的反思现实的反思n孩子们多么希望有一种能满足他们好奇孩子们多么希望有一种能满足他们好奇心的创造性的学习平台，然而，我们现心的创造性的学习平台，然而，我们现在给孩子们的却是让他们好奇心逐渐磨在给孩子们的却是让他们好奇心逐渐磨灭的令人窒息的学习环境。灭的令人窒息的学习环境。n我们期待新课程给孩子们带来希望，还我们期待新课程给孩子们带来希望，还孩子们幸福成长的童年孩子们幸福成长的童年。二、在二、在“形成假说形成假说”上下功夫上下功夫只要自然科学还在思维着，它的发只要自然科学还在思维着，它的发展形式就是假说展形式就是假说恩格斯恩格斯以猜想和假设（假说）为探究的纽带以猜想和假设（假说）为探究的纽带n不同层次的猜想和假设：不同层次的猜想和假设：n猜一猜：随机猜想。猜一猜：随机猜想。n发散性的猜想：搜集一切可能有关的因素。发散性的猜想：搜集一切可能有关的因素。n推断型猜想：以一定的经验事实和已有的理论推断型猜想：以一定的经验事实和已有的理论为基础，经过逻辑推理，做出一定判断。为基础，经过逻辑推理，做出一定判断。n创造型的猜想：以表象为基元，通过联想、想创造型的猜想：以表象为基元，通过联想、想象，运用直觉和灵感等非逻辑思维，并与逻辑象，运用直觉和灵感等非逻辑思维，并与逻辑思维结合，做出一定的猜想和假设。思维结合，做出一定的猜想和假设。案例一、探究求合力的方法案例一、探究求合力的方法怎样为学生猜想提供铺垫？怎样为学生猜想提供铺垫？案例：探究求合力的方法（人教版）案例：探究求合力的方法（人教版）n由图甲和图乙使橡皮由图甲和图乙使橡皮筋伸长到同样的位置，筋伸长到同样的位置，说明力说明力F 等于等于F1和和F2的合力。的合力。n再说明实验的目的：再说明实验的目的：我们需要研究的是：我们需要研究的是：合力合力F与分力与分力F1、F2有有什么关系什么关系？案例：探究求合力的方法（人教版）案例：探究求合力的方法（人教版）n探究时要注意下面几个问题。探究时要注意下面几个问题。n1.1.几个力的方向是沿着拉线方向的，因此要把拉线的几个力的方向是沿着拉线方向的，因此要把拉线的方向描在木板的白纸上。方向描在木板的白纸上。n2.2.几个力的大小由所挂砝码决定，用力的图示法在纸几个力的大小由所挂砝码决定，用力的图示法在纸上画出表示几个力的箭头。上画出表示几个力的箭头。n3.3.怎样表述合力的大小、方向与分力的大小、方向的怎样表述合力的大小、方向与分力的大小、方向的关系？关系？n建议用虚线把合力的箭头端分别与两个分力的箭头端建议用虚线把合力的箭头端分别与两个分力的箭头端连接，也许能够得到启示。连接，也许能够得到启示。n4.4.得出你的结论后，改变得出你的结论后，改变F F1 1和和F F2 2的大小和方向，重做的大小和方向，重做上述实验，看看结论是否相同。上述实验，看看结论是否相同。对该案例的评价对该案例的评价n教材改变了验证平行四边形法则的模式，教材改变了验证平行四边形法则的模式，采用了探究求合力的方法采用了探究求合力的方法由实验归由实验归纳得到平行四边形法则。纳得到平行四边形法则。n教材改变了教材改变了“教学生做实验教学生做实验”的传统写的传统写法，给学生较多独立思考的空间，但又法，给学生较多独立思考的空间，但又不失用灵活的形式给学生必要的提示和不失用灵活的形式给学生必要的提示和指导。指导。问题：问题：n是否是把是否是把“验证验证”变为变为“归纳归纳”就是探究？就是探究？n猜想和假设是科学探究的关键要素，它与胡猜猜想和假设是科学探究的关键要素，它与胡猜乱想有什么区别？乱想有什么区别？n科学的猜想和假设需要经验或（和）一定的理科学的猜想和假设需要经验或（和）一定的理论依据，经过一定的逻辑思维或想象推理，才论依据，经过一定的逻辑思维或想象推理，才能形成一定的假设。能形成一定的假设。n实验的技术方案需要综合考虑探究的可行性、实验的技术方案需要综合考虑探究的可行性、误差影响、技能训练等因素，力求选择优化的误差影响、技能训练等因素，力求选择优化的方案。方案。对该案例的评价对该案例的评价n让学生做出平行四边形的猜想，有些困让学生做出平行四边形的猜想，有些困难。学生既缺少经验，也没有可供思考难。学生既缺少经验，也没有可供思考的理论依据。的理论依据。n作为学生实验，力的大小只能以一个砝作为学生实验，力的大小只能以一个砝码为单位跃变式的选择，力的方向通过码为单位跃变式的选择，力的方向通过改变滑轮位置来改变，实际操作比较困改变滑轮位置来改变，实际操作比较困难难。对该方案的修改建议对该方案的修改建议n一、教师演示：用一、教师演示：用3、4个砝码牵引橡皮筋，个砝码牵引橡皮筋，求两分力成直角时的合求两分力成直角时的合力力（右图）。（右图）。n二、学生猜想：合力和二、学生猜想：合力和分力可能有什么关系？分力可能有什么关系？n三、学生实验：用两个三、学生实验：用两个弹簧测力计拉伸橡皮筋，弹簧测力计拉伸橡皮筋，验证你的猜想。验证你的猜想。验证你的猜想验证你的猜想改变后的方案的特点改变后的方案的特点n演示实验，教师操作且只演示一种特殊情况，演示实验，教师操作且只演示一种特殊情况，实验难度降低，通过它说明力的合成的概念；实验难度降低，通过它说明力的合成的概念；n演示实验只给出了一种特殊情况下的信息，演示实验只给出了一种特殊情况下的信息，它为学生提供猜想的依据，而不是实验的结它为学生提供猜想的依据，而不是实验的结论；论；n选用一种有较大尝试空间且操作难度较小的选用一种有较大尝试空间且操作难度较小的实验方案，让学生动手，验证自己提出的猜实验方案，让学生动手，验证自己提出的猜想想。案例二、电阻定律的探究案例二、电阻定律的探究选取个别化的典型进行推理选取个别化的典型进行推理提出具有普遍意义的猜想和假设提出具有普遍意义的猜想和假设案例：电阻定律的探究案例：电阻定律的探究n初中：初中：n电流电流电压电压电电阻阻欧姆定律。欧姆定律。n实验：实验：n猜想影响电阻大小的猜想影响电阻大小的因素；因素；n用控制变量方法；用控制变量方法；n用电流强度比较；用电流强度比较；n要求：定性的结果。要求：定性的结果。n初中实验：初中实验：n探究影响电阻大小的探究影响电阻大小的因素：因素：A怎样在初中实验的基础上深化？怎样在初中实验的基础上深化？n初中提出猜想的层次：经验型，发散型。初中提出猜想的层次：经验型，发散型。n高中：仅仅是定量分析归纳结论吗？高中：仅仅是定量分析归纳结论吗？n怎样体现整体探究的思想？怎样体现整体探究的思想？n如何在猜想和形成假设上下功夫？如何在猜想和形成假设上下功夫？n如何体现如何体现“假设需要实验检验假设需要实验检验”的思想？的思想？（一）形成猜想和假设（一）形成猜想和假设n1.有有n个相同材料、相同长度和截面积的个相同材料、相同长度和截面积的电阻丝串联在电路中，设每一段电阻丝电阻丝串联在电路中，设每一段电阻丝的电阻为的电阻为r，长度为长度为l，n根据串联电路的特点根据串联电路的特点：R=nr，n又因为总长度又因为总长度L=nl，n由此可知：由此可知：lLrR（一）形成猜想和假设（一）形成猜想和假设n2.有有n条电阻丝并联在一起，每条电阻丝条电阻丝并联在一起，每条电阻丝的截面积为的截面积为s1，长度和材料均相同，长度和材料均相同，n根据并联电路的特点：根据并联电路的特点：n同时同时n可知，可知，nRR11nsS SsRR11（二）设计实验，验证假设（二）设计实验，验证假设n假设是在两种特殊情况下得来的，是否假设是在两种特殊情况下得来的，是否具有普遍意义，需要实验的验证。具有普遍意义，需要实验的验证。n怎样设计实验？怎样设计实验？n需要验证的假设：需要验证的假设：R与与L,S的定量关系；的定量关系；n怎样测量怎样测量R：应用部分电路欧姆定律。：应用部分电路欧姆定律。n怎样控制变量？怎样控制变量？技术方案技术方案1：在初中方案中改：在初中方案中改进进AV技术方案技术方案2V（三）处理数据，形成规律（三）处理数据，形成规律n实验测量，记录数据；实验测量，记录数据；n分析数据；分析数据；n形成规律：电阻定律形成规律：电阻定律n阐明公式的物理意义。阐明公式的物理意义。SlR案例三、探究影响滑动摩擦力的因素案例三、探究影响滑动摩擦力的因素质疑质疑综合分析综合分析选择和评价可控变量选择和评价可控变量探究影响滑动摩擦力的因素探究影响滑动摩擦力的因素n初中物理中的内容及要求：初中物理中的内容及要求：n发散性地猜想：滑动摩擦力的大小可能发散性地猜想：滑动摩擦力的大小可能与哪些因素有关？教材给出某些猜想。与哪些因素有关？教材给出某些猜想。n控制变量，进行实验：匀速拉动木块，控制变量，进行实验：匀速拉动木块，读出测力计的读数。读出测力计的读数。n分析实验数据，得出定性的结论。分析实验数据，得出定性的结论。如何在初中的基础上深化？如何在初中的基础上深化？n借用初中实验得到的数据完全可以直接借用初中实验得到的数据完全可以直接归纳出滑动摩擦力与压力成正比的结论。归纳出滑动摩擦力与压力成正比的结论。然后得出表达式，引入并阐明动摩擦因然后得出表达式，引入并阐明动摩擦因数的概念。数的概念。n是否仅此而已？是否仅此而已？在形成在形成“猜想与假设猜想与假设”上下功上下功夫夫n讨论：在提出猜想和假设的过程中，我讨论：在提出猜想和假设的过程中，我们是怎样思考的？们是怎样思考的？n为什么我们会提出滑动摩擦力的大小与为什么我们会提出滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关？接触面的粗糙程度有关？经验。经验。n为什么会提出与压力有关？为什么会提出与压力有关？经验。经验。请大胆质疑：请大胆质疑：n1.我想：滑动摩擦力发生于有相对运动我想：滑动摩擦力发生于有相对运动的两物体接触面间的一种作用力，压力的两物体接触面间的一种作用力，压力作用效果与压强有关，能否认为滑动摩作用效果与压强有关，能否认为滑动摩擦力的大小与压强有关？擦力的大小与压强有关？n2.我认为：滑动摩擦力的大小应当与接我认为：滑动摩擦力的大小应当与接触面积大小有关，例如滑冰运动员鞋底触面积大小有关，例如滑冰运动员鞋底装上冰刀后摩擦力减小了，为什么初中装上冰刀后摩擦力减小了，为什么初中说与接触面积大小无关呢？说与接触面积大小无关呢？一种思考过程一种思考过程n从个别到一般的思考：经验告诉我们，从个别到一般的思考：经验告诉我们，n可能说明：压强越大，滑动摩擦力越大。可能说明：压强越大，滑动摩擦力越大。n不能说明：滑动摩擦力与面积有关。不能说明：滑动摩擦力与面积有关。一种思考过程一种思考过程n经验还告诉我们，经验还告诉我们，n压强相同，但滑动摩擦力大小不同。压强相同，但滑动摩擦力大小不同。n说明：不能由压强来决定滑动摩擦力的大小。说明：不能由压强来决定滑动摩擦力的大小。n由两例可以说明：压力越大，滑动摩擦力越大。由两例可以说明：压力越大，滑动摩擦力越大。方法点拨方法点拨n当我们做出某种猜想时，可以提出可能与许多当我们做出某种猜想时，可以提出可能与许多因素有关，这些因素彼此间应当是相互独立的，因素有关，这些因素彼此间应当是相互独立的，n例如，我们提出滑动摩擦力与压强和面积有关，例如，我们提出滑动摩擦力与压强和面积有关，压强与面积不是独立变量，而压力和面积就是压强与面积不是独立变量，而压力和面积就是独立的变量。独立的变量。n又如，闭合电路的路端电压与哪些因素有关，又如，闭合电路的路端电压与哪些因素有关，可以提出：电流，内电压，电动势，外电阻，可以提出：电流，内电压，电动势，外电阻，内电阻等，应当审视哪些之间是独立的变量，内电阻等，应当审视哪些之间是独立的变量，哪些是自控的变量，从而提练出合理而可探究哪些是自控的变量，从而提练出合理而可探究的猜想和假设。的猜想和假设。实验检验假设实验检验假设n滑动摩擦力的大小与接触面间的压力有滑动摩擦力的大小与接触面间的压力有关，并探究其关系。关，并探究其关系。拉动托板测力计物块滑轮三、各种技术手段与资源的整合三、各种技术手段与资源的整合与应用与应用系统优化的思想系统优化的思想（一）（一）DIS实验系统的应用实验系统的应用nDIS系统是传感技术、计算机技术与真实实验系统是传感技术、计算机技术与真实实验的结合。的结合。n它有利于使学生了解现代实验技术的思想方法；它有利于使学生了解现代实验技术的思想方法；n有利于解决教学中的难点实验；有利于解决教学中的难点实验；n有利于提供更多的探究实验课题；有利于提供更多的探究实验课题；n有利于学生进行某些探究实验设计和探究技能有利于学生进行某些探究实验设计和探究技能的训练。的训练。n有其优势，也有其不足，需要选择能发挥其优有其优势，也有其不足，需要选择能发挥其优势的实验内容和应用合适的教学方法。势的实验内容和应用合适的教学方法。案例一、案例一、用传感器和计算机实验验证有用传感器和计算机实验验证有关运动图象的猜想关运动图象的猜想数字化辅助实验系统的应用数字化辅助实验系统的应用问题问题思考思考验证验证n假定你从静止开始沿直线向前走去，走假定你从静止开始沿直线向前走去，走5m5m后再沿原路线倒退到出发点。请画出后再沿原路线倒退到出发点。请画出定性的描述运动的位移图象和速度图象。定性的描述运动的位移图象和速度图象。n画好以后再观察用小车做的模拟演示，画好以后再观察用小车做的模拟演示，用位移传感器采集位移随时间变化的数用位移传感器采集位移随时间变化的数据，并由计算机给出图象。看看它与你据，并由计算机给出图象。看看它与你的猜想相似吗？的猜想相似吗？实验装置实验装置与你画出的图象相似吗？与你画出的图象相似吗？案例二、下落鸡蛋与承接面的碰撞研究案例二、下落鸡蛋与承接面的碰撞研究数码相机的应用数码相机的应用显微摄像显微摄像布朗运动布朗运动案例三、研究刘翔跨栏的快慢案例三、研究刘翔跨栏的快慢应用视频图像的探究活动应用视频图像的探究活动案例四、应用液氮的几个实验案例四、应用液氮的几个实验实验内容的前沿化和综合化倾向实验内容的前沿化和综合化倾向实验内容的前沿化选向实验内容的前沿化选向n物态变化伴随内物态变化伴随内能转移，利用物能转移，利用物态变化时的吸热态变化时的吸热效应可以开发致效应可以开发致冷技术。冷技术。n致冷技术应用于致冷技术应用于许多领域，如冷许多领域，如冷冻技术用于医疗冻技术用于医疗和生命科学研究。和生命科学研究。n短暂休眠的小金鱼短暂休眠的小金鱼香焦也能当钉锤用？香焦也能当钉锤用？n物质的性质与物质物质的性质与物质结构有关。结构有关。n系统的结构决定系系统的结构决定系统的功能和性质。统的功能和性质。案例五、酒杯发声音调的案例五、酒杯发声音调的探究探究提倡随手取材应用低成本教具提倡随手取材应用低成本教具n“自制教具自制教具”会因技术发展而变化，但不会因技术发展而变化，但不会因现代技术的发展而消亡。会因现代技术的发展而消亡。n“自制教具自制教具”的特点：成本比较低廉，的特点：成本比较低廉，亲切、吸引学生参与、给学生更多动手亲切、吸引学生参与、给学生更多动手动脑机会，有利于渗透创造性的教育。动脑机会，有利于渗透创造性的教育。n体现教育现代化的思想精髓。体现教育现代化的思想精髓。案例：曲线运动的速度方向案例：曲线运动的速度方向案例：气体压强微观机制的模案例：气体压强微观机制的模拟拟撞击靶斜槽小珠指示针指示针网络支持下的趣味探究实验网络支持下的趣味探究实验案例案例用网络支持探究活动用网络支持探究活动n一是网络支持；二是基于探究性的实验；一是网络支持；二是基于探究性的实验；三是趣味性。三是趣味性。探探 究究 主主 题题情景引入情景引入探究性活动探究性活动资料参考资料参考激激 发发 兴兴 趣趣发发 现现 问问 题题解解 决决 问问 题题构构 建建 知知 识识扩大知识面扩大知识面延展知识深度延展知识深度趣味物理实验趣味物理实验首首 页页课程介绍课程介绍实验室概况实验室概况在线交流在线交流视频下载视频下载实验预约实验预约成果展示成果展示 资料参考资料参考情景引入情景引入情景引入情景引入情景引入情景引入探究活动探究活动探究活动探究活动探究海狮戏球的奥秘探究海狮戏球的奥秘n点击右边的视图点击右边的视图n请描述你看到的现象。请描述你看到的现象。n请猜测一下，海狮内部请猜测一下，海狮内部和小球内部可能有什么和小球内部可能有什么样的东西？样的东西？n请猜测他们的结构模型。请猜测他们的结构模型。n你能解释你看到的现象你能解释你看到的现象吗？吗？n能否用实验来证实你提能否用实验来证实你提出的猜想？出的猜想？n欢迎你把探究中的发现欢迎你把探究中的发现和观点放在留言板中和观点放在留言板中逆风行舟逆风行舟 n常言道，乘长风破万里浪，顺风破浪。但常言道，乘长风破万里浪，顺风破浪。但你见过逆风破浪，而不靠人力拼搏吗？这你见过逆风破浪，而不靠人力拼搏吗？这似乎不可想象，但事实上，只要把握一定似乎不可想象，但事实上，只要把握一定的航向和适当控制帆面的位置，最终是可的航向和适当控制帆面的位置，最终是可以达到逆风的目标的。以达到逆风的目标的。逆风行舟逆风行舟n点击右边的视图，观察点击右边的视图，观察模拟的实验。模拟的实验。n你看到什么现象？你看到什么现象？n通过这个实验，你能说通过这个实验，你能说明逆风行舟的原理吗？明逆风行舟的原理吗？n能否用一把直尺、三角能否用一把直尺、三角板和铅笔做一个模拟实板和铅笔做一个模拟实验并说明它的原理？验并说明它的原理？n说明在什么样的情况下说明在什么样的情况下小舟不能逆风而上。小舟不能逆风而上。n欢迎你把探究中的发现欢迎你把探究中的发现和观点放在留言板中和观点放在留言板中啄木鸟玩具的奥秘啄木鸟玩具的奥秘n点击右边的视图，点击右边的视图，能否把见能否把见到的现象的特点描绘出来？到的现象的特点描绘出来？n能否把啄木鸟简化为一定的能否把啄木鸟简化为一定的物理模型？物理模型？n能否定性地说明啄木鸟产生能否定性地说明啄木鸟产生这种奇特运动的原因？这种奇特运动的原因？n啄木鸟能在支杆上歇住的条啄木鸟能在支杆上歇住的条件是什么？件是什么？n能否运用数学工具建立啄木能否运用数学工具建立啄木鸟的运动过程模型？鸟的运动过程模型？n制作一个简单的啄木鸟玩具制作一个简单的啄木鸟玩具的模型的模型 n欢迎你把探究中的发现欢迎你把探究中的发现和观点放在留言板中和观点放在留言板中辉光球（辉光球（1）n点击右边的视图，你点击右边的视图，你看到什么现象？看到什么现象？n能否从电场的角度解能否从电场的角度解释你看到的现象？释你看到的现象？n为什么用手靠近球面为什么用手靠近球面时，辉光线就会向手时，辉光线就会向手的方向变密？的方向变密？辉光球（辉光球（2）n手持氖管一端靠近辉手持氖管一端靠近辉光球，你能看到什么光球，你能看到什么现象？现象？n把另一只手与离氖管把另一只手与离氖管远的球面接触，氖管远的球面接触，氖管的辉光会有影响吗？的辉光会有影响吗？n在氖管与球面之间放在氖管与球面之间放置不同材料的隔板，置不同材料的隔板，氖管的辉光会有影响氖管的辉光会有影响吗？吗？n欢迎你把探究中的发现欢迎你把探究中的发现和观点放在留言板中和观点放在留言板中饮水鸟的奥秘饮水鸟的奥秘是一个永动机吗？是一个永动机吗？