科学探究与物理实验创新

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,继承传统，开拓创新,新课程理念下物理实验创新的问题,刘炳升 教授,1,加强物理实验是物理教学的永恒课题,加强物理实验是我国物理教学的历来主张。,物理新课程倡导科学探究的教学思想，因为加强科学探究对培养学生的科学素养特别是创新的意识和能力具有重要的意义。,物理实验作为物理科学探究的重要思想和方法，在新课程的教学中占有重要的地位。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。新的课程要求重视物理实验，还要加强物理实验的创新。,2,看了如下的实验，你有什么感受,3,看了如下的实验，你有什么感受,有一支蜡烛固定在碗底，碗里有水，水面在蜡烛上端面的下方。,点燃蜡烛以后，可能会出现哪些现象？请你猜一猜？,点击播放：,4,看了如下的实验，你有什么感受,当蜡烛燃烧到上端面与水面相齐后，会出现什么现象？,实验以后，你有什么感受？,你能解释你看到的现象吗？,点击播放：,5,继承中的发展,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。,6,上世纪后期中学物理实验的变化,关注激发学生学习的兴趣,新大纲教材序中的两则实验,网外高压电闪，网内安然无恙,7,上世纪后期中学物理实验的变化,关注激发学生学习的兴趣,新大纲教材序中的两则实验,瓦碎蛋全,8,上世纪后期中学物理实验的变化,加强实验的探索性，如：,研究加速度与力的关系，研究加速度与质量的关系；,描绘小灯泡的伏安特性；,练习使用多用电表，探索黑箱中的电路元件；,9,上世纪后期中学物理实验的变化,关注实验的设计思想，如：,用单摆法测定重力加速度；,用油膜法估测分子的大小；,测定玻璃的折射率；,用双缝干涉测光的波长。,10,上世纪后期中学物理实验的变化,加强技术设计性的实验，如：,练习使用示波器；,传感器的简单应用；,研究玩具电动机的能量变化,11,上世纪后期中学物理实验的变化,加强随堂性的物理实验，如：,研究磁场对电流的作用,研究电磁感应现象。,12,新课程的实验创新,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：,一是实验内容的创新；,二是实验手段的创新；,三是实验教学方法的创新。,13,实验创新中提出的三大问题,1。内容的拓展与基础性实验应有什么关系？,2。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？,3。探究式教学与接受式教学应有什么关系？,14,一、关于实验内容创新的问题,内容拓展的选向,及与实验内容基础性的关系,15,实验目标与实验内容的选向,实验教学应以提高学生的科学素养为核心目标，从一维到三维实现目标的全面化。,实验的具体目标是多元的，具体某一个实验的目标是有侧重的，因此，实验的内容应有不同的选向。,16,实验内容的选向,1,关注学生好奇心和求知欲的培养，实验内容的心理化选向；,2关注与学生生活的联系，实验内容的生活化选向；,3关注技术创新教育，实验内容的技术化选向；,4关注渗透科学思想教育，实验内容的典型史例选向；,5. 关注探究能力的培养，实验内容的课题化选向；,6. 关注知识的意义建构，实验内容的建构性选向。,17,实验内容的心理化选向,关注激发学生的好奇心和求知欲。,激发学生的好奇心和求知欲是物理教学的重要目标。,物理学是非常有趣的，实验常会出现你意想的不的现象和问题。,18,实验内容的心理化选向,关注激发学生的好奇心和求知欲,你见过如此奇妙的肥皂泡和肥皂膜吗？,你看到了什么？你能提出什么问题？,19,实验内容的心理化选向,实验内容的心理化选向,关注激发学生的好奇心和求知欲,你见过如此奇妙的肥皂泡和肥皂膜吗？,你看到了什么？你能提出什么问题？,20,你看到了什么？你能提出什么问题？,21,你看到了什么？你能提出什么问题？,22,为什么倾斜的球不掉下来？,23,为什么球不会被吹落下来？,24,为什么两只球也能悬在空中？,25,灯泡也能悬于空中吗？,26,实验内容的生活化选向,探究近视眼的缺陷及矫正,油炸虾片和土豆片，哪一种可释放的热量更多？,哪种鞋子防滑性能更好？,研究手臂杠杆,27,实验内容的技术教育选向,设计和制作一个蜡烛翘翘板,怎样能使它摆动得更快一些？,28,实验内容的技术教育选向,点击右图播放,你能做一个类似的玩具吗？,设计中有哪些巧妙的地方？,29,实验内容的技术教育选向,设计病房呼叫电路（模拟）,你需要哪些器材？,如果只有一张床，灯和电铃应该怎样连接？,如果有两张床，灯和电铃应该如何连接？,开关应如何连接在电路中？,如何评价你设计的方案和作品？,30,实验内容的前沿化选向,物态变化伴随内能转移，利用物态变化时的吸热效应可以开发致冷技术。,致冷技术应用于许多领域，如冷冻技术用于医疗和生命科学研究。,短暂休眠的小金鱼,31,香焦也能当钉锤用,32,香焦也能当钉锤用,系统的功能和性质由系统的结构决定。,结构发生变化系统的性质也发生变化。,33,系统的功能和性质由系统结构制约,34,实验内容拓展与基础性实验的关系,由于科学教育目标的变化，实验内容的拓展是必要的，,但不意味要削弱基础性的实验，如，需要：,测量长度、速度、加速度、质量、电流、电压、电阻等，,学会处理数据，进行间接测量，领会实验的设计思想等。,35,