_中学物理实验教学与自制教具_学习建议_一_刘炳升
中学物理实验教学法应以教学需要为中心
中学物理实验教学法应以教学需要为中心作者:卢文君李菁芳来源:《现代教育科学(普教研究)》2006年第06期摘要:实验课不仅要有娴熟的技术功底,还必须有扎实的实验教学功底。
即技术性的和教学性的两种需要都不可或缺。
关键词:实验教学法;实验课;教学中心中图分类号:G42文献标识码:A文章编号:1005-5843(2006)06-0100-02实验课的任务是学习实验的基础理论,训练实验技能,养成良好的实验习惯和严谨的科学作风。
缺少了实验教学的设计能力、实验重点的判断能力、讲与]的配合能力、学生如何操作与观察的指导能力、实验环境的设计和设置能力、实验成功程度的判断能力等实验教学能力,就不会上好实验课。
也就是说,实验课不仅要有娴熟的技术功底,还必须有扎实的实验教学功底。
或曰技术性的和教学性的两种需要都缺少不得。
实验教学需要中包含实验技术需要,而技术需要却包含不了教学需要。
教学需要是上位概念,它的内涵更广,要求更高。
虽然两者的研究重点有所不同,为搞好教学,两者都不能缺少。
但是,教学需要起着引领的作用。
明确教学需要,会使技术需要及其相应的训练有针对性,实验技术的学习和研究有明确的方向、切实可行的措施。
一、学生学习状况决定了教学需要应当成为中心对于学生来讲,经过大学二至三年的各种实验课的学习,实验理论和技术已基本或比较熟练的掌握,他们可以在实验室里完成指定的实验。
但是要在中学生面前讲好实验课,确有不少困难。
第一个困难是学生的]示实验能力差。
学生已有的是在实验室自己做实验的能力,遇到困难有老师指导。
示实验要面对学生做,有困难只能自己解决,不仅要成功地完成实验,而且要让学生看得清、听得明,知原理,懂意图,印象深。
这就要求上课教师首先要明确]示实验在教学中的地位、作用,并能用操作和语言把它显示出来。
示实验开始的时机要根据内容需要和学生的听课状况而定,不能由教师随意决定;示要面对学生,让尽可能多的学生看得清,必须扩大实验的可视度。
_中学物理实验教学与自制教具_学习建议_一_刘炳升
收稿日期:2000-09-04作者简介:刘炳升(1939 ),男,江苏南京人,南京师范大学物理系教授,主要从事科学教育和物理实验教学研究.第20卷第2期大 学 物 理Vo l.20N o.22001年2月COL L EGE PHYSICS Feb.2001中学物理教师继续教育中学物理实验教学与自制教具 学习建议(一)刘炳升(南京师范大学物理系,江苏南京 210097)摘要:介绍中学物理教师继续教育专业必修课教材 中学物理实验教学与自制教具 一书编写的指导思想、教学内容和学习要求,并说明了该书第一章的主要观点.关键词:物理实验教学;科学素质;自制教具中图分类号:G 451.2;O 4-33 文献标识码:C 文章编号:1000-0712(2001)02-0039-03 遵照教育部师范司关于中学物理教师继续教育的要求,我们编写了 中学物理实验教学与自制教具 ,作为全国中学物理教师继续教育专业必修课教材,现已由上海教育出版社出版.本文将介绍这本教材编写的指导思想、学习内容和要求,并对学好这门课程提出一些建议.本书是基于面向21世纪中学物理实验教学改革的要求而编写的.当前,我国基础教育领域正在开展全面实施素质教育的变革,其核心是培养具有创新意识和实践能力的劳动者和专业人才.作为科学教育的重要课程 中学物理,负有培养学生科学素质的重要使命.近年来,中学物理教学改革取得不少成绩,但与时代的要求仍有很大差距,其中物理实验教学是更为薄弱的环节.在不少学校,教师采用的教学方法基本上是 口授、耳听、笔写 ,学生与丰富的物理现象和事实的相互直接作用的机会甚少,应试成了学习物理的出发点和归宿.由于许多物理概念和规律不是在手脑并用的科学过程中形成的,学生缺少分析物理问题的思维表象,因此,不会分析物理图景和物理过程,学生的物理知识变成了僵死的东西.由于学生年复一年地埋头于书山题海之中,面对着绝对理想化、模型化的题目,进行着毫无实际意义的演绎训练,越来越远离物理学的本来面目和科学方法,致使学生的思维能力得不到均衡的发展,形象思维、直觉性思维和发散性思维能力薄弱.由于忽视主动获取信息、处理信息、交流信息和评价信息能力的训练,因此学生缺乏独立学习、独立思考的习惯,大胆提出问题和创新意识更是十分薄弱.这与培养学生创新精神和创造能力的目标是背道而驰的.为了改变这种状况,使学生的学习建立在自主探究活动的基础上,必须重视和改善物理实验教学,在这里,教师的观念和素质是十分重要的.我们在编写这本书中,有两条主线,也就是两个重要的指导思想:一是使中学物理教师对物理实验的意义有更深层次的理解,认识物理实验对提高学生科学素质有不可替代的作用;二是帮助教师们掌握改进物理实验、创新自制教具和开发物理实验教学功能的思路和方法.在创新教育观的指导下,物理实验、自制教具的创新,物理实验教学模式和方法的创新,是提高物理实验教学质量的关键.因此,我们力求把培养教师的创新意识和开拓创新的思路作为本书的指南.本书共有五章:第一章,物理实验与科学素质教育,重点在从素质教育的角度重新审视物理实验的地位和作用,从更深层次认识物理实验的意义.第二章,物理实验方法,重点介绍一些指导中学实验的数据处理、误差分析的方法,以及运用这些理论设计和研究中学物理实验的方法.第三章,开发物理实验的教学功能,从激发学习兴趣、提高感知效果、学习科学方法、训练科学思维、联系生活、社会等方面介绍开发实验功能的思路.第四章,改进仪器与自制教具的创造技法.本章从创造学的角度,结合一些具体的实例,介绍应用创造技法改进物理实验仪器、自制教具和实验教学的思路和方法.这些创造技法,主要是缺点列举法、希望点列举法、联想和移植创造法、替代法和模拟法等等.第五章,创新性实验研究,介绍了一些对中学物理教学影响较大的新的实验技术、方法和典型实验,如应用电火花计时器和描迹仪的学生实验,计算机辅助物理实验、黑箱探索性实验、闪光照相技术在实验中的应用等.这是一门物理实验与教学论结合的课程,有很强的实践性,既要学习一定的实验技术(如实验设计、使用仪器、数据处理等),又要学习一定的实验教学技术(如教学设计、演示实验和指导学生实验等),因此,本门课的教学一定不要 纸上谈兵 ,需要结合中学物理的实际选做一定数量的实验,并对某些案例展开讨论.另外,学习本课程的重点目标在促进实验教学的创新,既要有利于改变那种轻视学生实验的中学教学模式,又要有利于改善学生的实验学习活动,为学生提供多种形式的探索活动的机会,使学生的创造力得到发展.因此,教师在本课程的学习中,不要只局限于某些技术问题和个别实验,希望能领悟创新实验教学的思想和打开创新的思路,学习创新的方法.物理实验及教学、自制教具的创新并不是高不可攀的事情,深入中学物理教学第一线的教师,最了解学生,也最能理解教学的实情,因此,在实验创新领域里一定会大有可为.我们希望这本书能对教师进行创新性的实验教学起到抛砖引玉的作用.下面,我们将对每一章的教学提出一些具体的要求和说明.第一章物理实验与科学素质教育可以说是全书的灵魂篇,它的中心思想是,在物理教学中,物理实验对学生科学素质的培养有不可替代的作用.在当前的物理教学中,普遍存在这样一种观念: 只要能听懂,就不必让学生看懂和做懂(看演示实验和自己动手做实验) .做演示,亲自做实验,要花去更多的时间、更多的精力、更多的金钱,既然能听懂,为什么还要做实验呢?也就是说实验能否被讲解所替代,这是一个需要解决的问题.本章从调查学生能力的现状出发,也请教师们去做一些调查,看看现在学生能力存在的问题是什么?想一想存在问题的原因又是什么?书中调查的问题并不是个别的现象,实际上它是学生自身知识能力结构问题的反映.而学生知识能力结构的品质又是和学生的学习活动模式有关.试想,学生成天做习题,能够形成很好的分析和解决实际问题能力吗?就获得知识来说,只通过听讲和练习的渠道,能达到更为深刻和持久的理解吗?本章中,从三个方面分析说明了物理实验对培养学生科学素质的不可替代作用.每方面的主要观点如下:1)实验对培养学生的科学兴趣有不可替代的作用,这是因为:实验具有生动、形象的特点,有利于激发学生的好奇心和求知欲;实验是一种有目的的、操作性很强的实践探索活动,既能满足学生的操作欲望,又能培养学生的探索兴趣;实验活动形式多样,能为各种学生提供全面而又有利于发展个性特长的条件.2)实验对培养学生的实践意识有不可替代的作用.这是因为:实验中信息的获得必须通过学生自己的观察; 假设和猜想必须通过实验的验证.3)实验对培养学生的创新精神和实践能力有不可替代的作用.实验中蕴藏着极其活跃的因素,随时会出现许多学生意想不到的问题,对于活化学生学习的知识和训练思维大有益处.为了说明上述观点,书中举了一些实验的例子.如,我们做如图1所示的水顶球的实验,乒乓球在水束的上方旋转,可以上升到2m 以上的高度而不掉下来.各种层次的人对这种现象都十分感兴趣.恐怕没有任何其它手段(包括三寸不烂之舌、电视录像和计算机等)所能替代.现在许多老师都在讨论以学生为主体,要做到这一点从本质上来说,应当把学生的内部动机激发出来.现在,不少地方,在物理学习中,一味地用考试的方法和分数奖惩的手段,使学生与物理学习处于对立状态,其结果难于形成持久的学习动机,喜爱物理学的人越来越少.这对科学教育工作者来说,不能不说是一种悲哀.书中还举了一个如图2所示的例子,两支点燃的图1蜡烛,一高一低,欲用一只透明的可乐瓶制的罩子将它40大 学 物 理 第20卷图2们罩起来,问哪一支蜡烛先熄灭?绝大多数学生回答: 低的先熄灭 .也有少数人说高的先熄灭,但说不清理由.为什么说低的先灭呢?学生回答,因为二氧化碳不助燃,二氧化碳比空气重,它将沉于下方,因此低的先熄灭.但实验的结果却是高的先熄灭.学生感到惊奇和不可思议.似乎他们的论据是正确的,推证的逻辑也是正确的,为什么实验的结果却否定了这种判断呢?原来,他们把 二氧化碳比空气重 作为判断的论据,但却忽视了这一论据的条件,那就是必须保持相同温度,而实验中的二氧化碳是在燃烧中产生的,它的温度远比周围空气的温度高.这里学生所获得的不仅是知识,而且是思维的方法.实验中出现意想不到现象的例子是数不胜数的.正因为实验如此之 活 ,学生学习获得的知识才不会僵死.除此之外,要理解理论与实践的关系,要培养起实事求是的态度和精神,离开了学生的亲自的实验是不可能的.希望教师们在学习这一章时,认真地思考一下,为什么我们多年来一直强调物理教学要以实验为基础,而实际教学中又长期处于薄弱的状态?我们提出 不做实验的物理教学是没有完成教学任务的教学,不做实验的教师是不负责任的教师,不具备实验条件的学校是不合格的学校. 你对此有何看法?参考文献:[1] 刘炳升主编.科技活动创造教育原理与设计[M ].南京:南京师范大学出版社,1999.(上接35页)[2] 伽利略.关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话[M ].上海自然科学哲学著作编译组译.上海:上海人民出版社,1974.1~3.[3] M aurice A.Finocchiaro.The Galileo Affair [M ].Berke -ley:University of California Press,1989.263,263~268,271~272,276,277~278,287,278,290.[4] Richard J.Bl ackw ell.Galileo,Bellarmine,and the Bi ble[M ].Notre Dame:University of Notre Dame Press,1991.5~27,84,130,53~85,152.The examination of dialogue on the two chief systems,Ptolemaic and CopernicanCU I Jia -ling,LIU Shu -yong(Department o f P hysics,Capital N ormal U niversity,Beijing,100037,China)Abstract:T he process of how Dialogue w as censored by the church w as described.And the au -thor tries to unfold the strictness of society and activity of Galileo at that time.Key words:dialogue;Galileo;Copernicus system;the inquisition41第2期 刘炳升: 中学物理实验教学与自制教具 学习建议(一)。
利用废弃木料与笔芯做简易圆周运动速度检测仪
总第316期2019年6月教具设计与制作利用废弃木料与笔芯做简易圆周运动速度检测仪方武增摘 要:实验对培养学生的实践意识和动手能力有不可替代的作用。
在《曲线运动》的课堂教学中,由于课本所展现的内容无法在现实的课堂中完整地呈现,故笔者尝试利用废弃木料与笔芯制作简易圆周运动速度检测仪,并自制一个注水器,应用于教学,取得了较好的教学效果。
关键词:自制教具;圆周运动;速度检测仪;节约资源一、设计背景在高中《物理必修二》(人教版)有关曲线运动方向的描述、展现的现象,如:砂轮打磨物体产生的火星、飞出的链球等,虽然从图片看很明显,但在实际的课堂上,根本无法将砂轮打磨物体产生的火星给学生看,太危险了,最多仅是通过多媒体视频播放一下。
而教学过程,若能以实验的方式带动知识的学习,是最科学的,理科学生的动手能力、实践能力和实验技能的培养是无法单靠黑板或屏幕来达到的[1]。
实验中信息的获得必须通过学生自己的观察;另外,假设和猜想必须通过实验的验证[2]。
利用木料和废旧圆珠笔芯制作了圆周运动速度检测仪。
此器件教师制作省时、省事;对于学生,容易操作,现象也容易观察,课堂教学效果较好。
二、实验需要的配件废弃木箱、泡沫块、废旧圆珠笔芯2支、废旧药品小瓶、水(材料都是免费的)。
三、装置制作过程(1)先在木料上面钻孔1(如图1所示),并在孔1的竖直正下方钻孔2,让一支笔芯 a 穿过孔1和孔2(如图2所示)。
(2)将另一支笔芯 b 剪去一段,中间穿孔。
将笔芯a作者简介:方武增,本科,一级教师。
广东省揭阳市惠来慈云实验中学,515200的笔头穿过笔芯 b 的中间小孔(如图3所示)。
ab图1 图2 图3图4将泡沫块置于木料下,不仅起防震作用,还为下层留足够的空间,方便观察速度方向(如图4所示),一个简易的圆周运动速度检测仪实验装置就制作成功了。
四、实验步骤与效果显示(1)自制的注水器。
将笔芯的头(如图5所示),去金属尖(如图6所示);切去药品小瓶喷嘴的一小段(如图7所示);组合为注水器(如图8所示)。
自制教具在初中物理教学中的运用方法
自制教具在初中物理教学中的运用方法【摘要】自制教具在初中物理教学中扮演着重要角色,具有诸多优势。
本文从如何设计和制作自制教具、如何有效地运用自制教具进行教学、自制教具在初中物理实验中的应用等方面进行探讨。
同时也介绍了如何评价自制教具的有效性以及如何鼓励学生参与自制教具的制作。
通过自制教具,可以增加学生的实践能力和兴趣,提高他们的学习效果。
未来,自制教具在初中物理教学中将发挥更大的作用,为教学注入更多创新和活力。
总结来看,自制教具为初中物理教学提供了新的可能性和发展机遇,帮助学生更好地理解和掌握知识,激发了他们的学习兴趣和创造力。
【关键词】自制教具、初中物理、教学方法、设计、制作、应用、评价、学生参与、实验、未来发展、总结、展望1. 引言1.1 自制教具在初中物理教学中的重要性自制教具在初中物理教学中的重要性不言而喻。
自制教具可以增加学生的学习兴趣和参与度。
通过亲自动手设计和制作教具,学生可以更深入地理解知识点,培养自己的动手能力和创造力。
自制教具可以节约教学资源和成本。
相比购买昂贵的专业教具,自制教具可以用废旧材料或常见物品制作而成,既环保又经济。
自制教具能够满足不同学生学习的个性化需求。
教师可以根据学生的实际情况和学习风格设计相应的教具,帮助他们更好地掌握知识。
自制教具在初中物理教学中扮演着不可或缺的角色,既能提高教学效果,又能激发学生的学习热情,是教学中不可或缺的一部分。
1.2 自制教具在初中物理教学中的优势1. 提高学生的学习兴趣和参与度。
自制教具往往具有新颖的设计和实用性强的特点,能够吸引学生的注意力,激发他们学习的兴趣,使学习变得更加生动有趣。
2. 增强学生的实践能力和动手能力。
通过设计和制作自制教具,学生需要亲自动手操作、进行实践,这有助于培养他们的实践能力和动手能力,提高他们的操作技能。
3. 帮助学生深化对知识的理解和记忆。
自制教具往往能够将抽象的知识进行具体化、形象化展示,帮助学生更加直观和深入地理解知识,加深他们的记忆。
中学物理课堂实验教学论文
浅谈中学物理课堂实验教学【摘要】物理学是一门以实验为基础的自然科学,课堂实验教学在物理教学过程中占有相当重要的地位。
加强推进物理课堂实验教学是物理教育本质的自然回归,符合素质教育的理论和实践的要求。
【关键词】中学物理课堂实验教学推进物理课堂实验教学,不仅可以使用实验室所配备的器材,也可以自备自制教具,甚至可以使用我们日常生活中的现有物品,经常用学生身边的物品做实验,更有利于使学生明白物理就在身边,物理与生活联系非常紧密。
一、物理课堂中实验教学的重要性要在物理课堂推进实验教学,首先,教师要精心设计物理课堂实验情景,来集中学生的注意力。
如在教“光的折射”现象时,介绍一个实验情景:实验装置是一个玻璃槽中装水,水中插上一个塑料泡沫片,在塑料泡沫片上粘贴一条用塑料纸剪成的鱼,让几个学生各用一根钢丝猛刺水中的鱼,由于学生总认为眼睛所看到的鱼的位置那么准确界定一样,在这样错误的前科学概念的影响下,自然出现在日常生活实践中对一些自然现象凭自己的经验或直觉形成错误的判断。
教师把泡沫片从水中提起来,发现三根钢丝都落在鱼的上方,接着说:要知道这个道理,就得学习“光的折射”现象。
这样的引入,将光学原理融入日常生活中来,可操作性强,创设的简易实验把学生带人一个渔民叉鱼的情景中去,符合初中学生对新鲜事物好奇心的特点,因而能很快地集中学生的注意力,这就为接下来用实验研究光的折射结论创造了良好的认知起点。
二、合理利用多媒体,提高物理实验效果课堂实验演示生动有趣,易形成悬念,它在创设物理问题情景的同时,又能激发学生学习物理的兴趣,增强学生学习物理知识的积极性和主动性,引导学生探索物理知识有极其重要的作用。
虽然课堂物理实验是物理教学的重要手段之一,但由于受时间和空间等客观条件以及仪器本身因素的限制,有些实验效果不够理想。
如果利用多媒体模拟辅助物理实验,可以做到直观形象、重复再现、大小、远近、时空、动静、快慢等实验效果。
比如许多物理实验,如果采用动画模拟实验,通过多媒体视频课件使宏观现象微观化,就可以使学生们看到想看而看不到的现象,从而激发学生兴趣,提高课堂效率。
浅谈中学物理教学中简易教具的制作
教 坛 新 论12 浅谈中学物理教学中简易教具的制作李青松(唐山幼儿师范高等专科学校 河北 唐山 063700)作者简介:李青松(1978 ),河北唐山人,本科,讲师,主要研究方向为物理教学㊂ʌ摘要ɔ 在中学物理教学中学生在教师引导下通过实验手段自主探究,进而把感性认识上升为理性认识㊂在实验过程中科学㊁精巧㊁直观的实验器具在帮助学生再现物理现象,反应物理规律的探究活动中发挥着不可小觑的作用,此外也能培养学生的动手能力和创新能力㊂ʌ关键词ɔ 物理教学;自制教具;探究实验 ʌ中图分类号ɔG 633.7 ʌ文献标识码ɔA ʌ文章编号ɔ1003-9619(2019)21-0012-01一㊁自制物理简易教具的必要性物理学是以实验科学为基础,在发现物理规律和研究建立物理理论的过程中科学合理的物理实验是不可或缺的㊂它是物理学概念㊁规律产生和发展的基础,同时物理规律的创设又要由物理实验这一有效的实践方式来验证㊂历史上许多科学现象㊁物理规律的重大发现都离不开物理实验器具的设计及其应用,因此作为科学教育的晚辈我们也应该遵循和弘扬科学界前辈们为了物理学的发展孜孜不倦研究科学实验仪器的这种创新精神㊂随着现代化信息技术的发展和媒体技术的应用,中学物理的教学手段和设备也在不断的迭代更新,着力满足着学生在科学发现之旅中对先进探究实验条件的期望㊂传统的物理实验器具虽然也能在物理教学中发挥它们的科学实验价值,但是在实验现象反应的直观程度,实验器具设计结构等诸多方面都需要得到改善和提高㊂为了满足学生对科技探究的要求,有必要对有的实验器材进行探索㊁更新㊂二㊁简易物理教具的设计㊁制作策略分析(一)以吃透教材内容,深入分析学情为物理教具设计的前提㊂深入透彻地了解物理教材中的教学内容,了解课程结构及前后章节之间的相互关系是制作简易教具的重要基础㊂因为教具是为了呈现出清晰的可感知的现象,引导学生把感性认识上升为理性认识,总结和归纳事物㊁现象发生和发展的一般规律,最终归纳得出概念㊂由可知对教材内容深度的解析对教具的制作有非常重要的意义㊂另一方面还要对学生的感知觉能力㊁逻辑思维能力和实践操作能力做出详细认真的分析,因为物理教学过程是学生在教师引导下的自主认知㊂能否在教师引导下,通过小组或个人来完成实验验证的过程,笔者认为只有较好掌握学生的实际情况才能做出适合学生的优良的实验器具㊂(二)以掌握必须的基础知识和技能技巧为完成物理教具制作的有力保障㊂物理教具必须是学生在学习中渴望的,呼之欲出的作品㊂它应具备结构简单㊁形象直观㊁简便易操作的特点㊂这种实验器材的创新发明是对教师综合素质的挑战㊂那么如何才能完成这样的挑战呢?首先,教师要具备创新思维,能够敏锐的发现现有教具在物理教学中的不足,比如实验现象直观度不够,表现力不强等㊂然后敢于大胆创新对现有教具进行修改构思,并把修改的设计思路与老师㊁学生交流,如能得到大多数人的认可,也就为下一步的制作提供了可靠的调查基础㊂其次,教师应具备一定的图纸设计常识和技能㊂能够把头脑中构思的教具运用诸如a u t o c a d 等工具或作用手稿图纸的形式表现出来㊂再在平面图纸上进行反复修改加工直至达到理想状况,才能进入下一步的制作流程㊂最后,创新物理教具的制作需要考虑以下几个方面的问题:第一㊁材料的选取应方便快捷,本着节能环保的原则,要尽可能选取身边的材料和物品,发挥废旧物品再利用的价值㊂比如,有些废旧家用电器里面的变压器,里面含有制作简易电动机模型的漆包线;从废旧的电话㊁喇叭等设备里就能拆解出制备简易电动机模型的磁铁等材料㊂常用耗材方面主要包括椴木层板㊁桐木条㊁K T 板㊁p v c 板,还有一些废旧电器㊁玩具的拆机材料等等㊂第二㊁制作工具的选用首选考虑轻便精巧的特点,比如用于木材㊁金属切割的多功能锯;用于材料切割的美工刀;还有一些常用的螺丝刀㊁小锤㊁钳子㊁焊接设备等㊂因为小工具便于存放和携带适合于在室内或室外开展制作活动㊂笔者根据制作活动的需要还自制的一些小型便捷工具,比如小型沙带打磨工具,微型电锯和用于泡沫切割的12V 手摇发电机,这些工具的使用大大的提高了我制作教具的效率,收到良好的效果㊂(三)在物理教学中能够帮助学生提高学习效率是自制教具研发的不竭动力㊂检验自制教具的教育辅助作用离不开实践,只有在实践中经得起检验的教具才是好教具㊂笔者认为所谓实践中经得起检验就是在教具操作演示中学生能生动直观地捕捉实验数据或了解事物的运行特征,进而帮助学生探寻事物或现象发生发展的一般规律,并得到某种启迪㊂能够把一些用语言难以表达清楚的定理㊁定律和运动特点用直观的现象展露在学生面前,让他们眼前一亮,豁然开朗㊂帮助学生在大脑中形成牢固的表象,为他们对知识的抽象㊁概括提供有力的帮助㊂能够在教学实践中发挥这些功能和优势的自制教具确实值得我们去研发和探究,能够看到学生在使用这些教具中受益,是我们教授物理的教师继续在自制教具研究道路中努力的不竭动力㊂三㊁自制教具案例分析以制作简易电动机模型为例,以往以漆包线㊁曲别针㊁磁铁等材料制作的简易电动机模型可以帮助学生理解磁场作用下直流通电线圈的转动㊂然而由于转动的线圈和转轴均是同种型号漆包线,匝数少转动惯性不足,另外支架由曲别针制作等因素,造成通电后线圈转动不稳定,有时还会出现转动卡顿的现象,在更换磁极和电极再启动时,电动机模型的运行也不是很顺畅㊂针对以上问题笔者对电动机模型做了一些改良,比如先制作适当大小的矩形木质线圈框架槽,在槽内均匀密集的缠绕漆包线,把缠好漆包线的框架当做电机模型的转子,大大增加了电机转子的质量和转动惯性㊂在矩形框架的短边中点打孔,不是直接用缠绕木框的漆包线当做轴,而是另选两节较粗的漆包线A ㊁B 当轴并牢固安装在两孔处,使两节粗漆包线在两孔的中心线上㊂漆包线A 表层的绝缘漆全部刮掉,漆包线B 表层的绝缘漆沿纵向刮掉一半,这样制作的转子稳定性好转动平顺适宜学生观察㊂支架的制作也更改为桐木框,底盘的制作换成20*10*2c m 厚的松木板减少了电动机模型转动时的振动㊂制作的成品电动机模型深受学生喜爱㊂总之,自制物理教具的研究道路任重而道远,需要我们继续以提高物理教学效果为己任,研究更好更高效的中学物理自制教具㊂参考文献[1] 蒋晓涵㊁吴伟.自制教具在中学物理教学中的应用 以自制简易电动机模型为例[J ].物理教师,2016年第11期.。
自制教具对解决初中物理低效实验教学的应用分析
自制教具对解决初中物理低效实验教学的应用分析自制教具可以解决实验设备不足的问题。
由于学校经费和条件的限制,许多学校无法购买大量的物理实验设备,导致学生在实验课上无法进行充分的实践操作。
而自制教具可以用廉价的材料和简单的工具制作,使学生能够亲自动手进行实验,充分体验实践的乐趣和效果。
利用塑料瓶、吸管、气球等材料制作简易的气压实验仪器,让学生通过自己搭建实验装置来观察气压变化,探究相关原理。
自制教具可以激发学生的创新思维。
在制作自制教具的过程中,学生需要根据实验目的和原理进行设计、选择材料和工具,并且通过不断尝试和改进来完善教具的功能。
这些过程培养了学生的创造力、动手能力和解决问题的能力,使他们能够在实验教学中展现自己的想法和创造。
学生可以通过制作各种不同形状和材料的反射镜来研究光的反射规律,并且尝试不同的材料和形状来改变反射效果。
自制教具可以提高教学资源的利用效率。
许多学校的物理实验室设备闲置率较高,很多时间都没有得到充分利用。
通过制作自制教具,可以充分利用学校的实验设备和材料,使其资源得到更加充分的利用。
学生可以利用废旧的木板和塑料管道制作测量滑动摩擦系数的装置,通过实验探究不同材料和表面间的滑动摩擦力。
自制教具可以增加实验教学的趣味性和互动性。
由于学生自行制作了教具,能够更加主动地参与实验过程。
他们可以根据自己的想法和实验结果对教具进行改进和创新,从而增加实验教学的趣味性和互动性。
学生可以利用玻璃瓶、水和醋制作小型的酸雨实验装置,并通过在不同的条件下进行实验来观察其影响,这样不仅可以加深学生对酸雨形成原因和环境问题的理解,同时也增加了实验的趣味性。
自制教具可以有效解决初中物理低效实验教学的问题,提高学生的实践能力和创新思维。
教育部门和教师应积极提倡和引导学生制作自制教具,并将其应用于物理实验教学中,为学生提供更加有效和丰富的学习经验。
刘炳升,仲扣庄:新课程理念下的高中物理实验教学
1. 给学生提出问题的机会
观察发现, 你能否提出来几个感兴趣而你又不 能回答的问题?
案例五:发现电池的内电阻
学习初中物理之后,往往给学生形成了 一种错误的思维定势:电源给定后,电 源的电压就是不变的了。 这一定势对学习闭合电路欧姆定律带来 障碍。
创设情景,发现问题
演示与讨论:将开关逐一闭合(选用旧 的干电池),观察现象,提出一个你感 兴趣而却不能回答的问题。(现场视频演 示)
传统实验
视频1:通电自感现象 视频2:断电自感现象
传统自感现象实验是用两个 小灯泡来比较的,其缺点是 电流的精细变化反映不出来, 而且容易产生非本质因素的 干扰。
北京十一学校秦建云教学实录
电感支路
电阻支路
2. 数码照相、摄像技术在物理实验教 学中的应用
应用数码相机进行闪光照相的实验研究; 应用数码相机做光的色彩的实验; 应用数码显微摄像,播放微小现象,如布 朗运动、密立根油滴实验、泊松亮斑等; 应用摄像技术进行微重力实验等。
C
A
B
解法一:
当三根绳子互成 120°时系统处于 平衡状态,可以算 出C下落距离为 h=L×cos60°
解法二:
由机械能守恒定律,C 减少的势能等于A、B增 大的势能,即
得
h=4L/3
究竟哪一答案是正确的? 实验验证的闪光照片
案例:探究动量变化与冲量的关系
从1990年起,香港的中学生每 年都要举行趣味科学比赛,其中的 一个项目叫“鸡蛋撞地球”,要求 设计保护装置,使鸡蛋从大约13m的 高度落地后完好无损。 如果你所在的小组受邀参加比 富有挑战性的项 赛,你们的方案是什么? 目研究
践行刘炳升教学思想优化物理实验教学
践行刘炳昇教学思想优化物理实验教学作者:刘圣来源:《中学课程辅导·教师教育(上、下)》2017年第15期摘要:在刘炳昇老师物理实验教学思想研讨会上,刘老师阐述了自身研究物理实验尤其是对初中物理实验教学改革的思想,与会者深有感想,受益颇多。
作为初中物理一线教学的一员,本人也有所启发,反思自身的实验教学实际,根据执教的苏科版八(上)物理教材中的实验教学,进行了优化尝试,并且将这种实验思想作为本人今后教学的重要指导思想,指导自身的教学实践。
关键词:刘炳昇;物理实验;八上实验优化尝试中图分类号:G633.7文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2017)15-014-1刘炳昇老师是苏科版初中物理教材主编、南师大教授,他以高尚的人格和师德,深厚的物理实验教学研究造诣,对中学物理教学与研究的高水平指导和实践在国内赢得了很高的声誉。
刘老师集毕生精力于物理实验教学研究之中,他力求通过生动的物理实验阐明其实验思想,并认为,从科学本质和学生发展的视角来看,实验的作用不可替代。
确实,从苏科教材的编排来看,无论是从章节的生动描述引入,通过活动版块推进物理知识探究,信息快递提供及时的帮助,还是从生活物理社会的科普介绍,均可清晰地看出教材编写设计注重了一个关键词,那就是实验。
本人也是刘老师实验教学思想的受益者,使用苏科教材几年以来,在教育观念的更新和教学方法的改进上均能习惯性继承这种可贵的学科教学思想,并在实践中不断地总结摸索,希望能给学习物理的孩子们带来兴趣,提高能力,并能感受物理实验的“真实美与简单美”的真谛。
现就苏科物理八(上)的实验教学实践为例,将那些理论化的实验操作困惑简单罗列,并进行优化尝试,力求能使实验教学回归现实,回归真实。
一、有关声现象的两个实验教学困惑及优化尝试一是关于声音的特性教学。
我们在生活中常常遇到冲开水的场景,发觉声音的音调越来越高,认为主要是空气柱振动发生的,随着页面的上升空气柱的振动频率越来越高,音调也就越来越高。
自制教具在中学物理教学中的应用
自制教具在中学物理教学中的应用
今天,随着学科教学理念的改变,教师们也意识到研究的重要性,也意识到发展实验教学的重要性。
对于中学物理教学来说,实验教学占非常重要的地位,所以教师必须做好实验教学准备工作。
为了更好地给学生把选择研究,教师不仅要有足够的学习资料,还需要有充足的实验设备和材料,而最质朴有效的可能性正在自制的实验教具。
自制的实验教具在中学物理教学中有一定的现实意义,一是成本低,二是简单易操作,三是无须投入人力物力,四是科学精准。
例如,科学发现常用的木箱可以是一个自制的实验小木箱,透明玻璃可以做为水滴宝宝的游戏,铁丝和铜线用来做降雨实验,模型可以用来做动、撞实验,等等。
如果学生自己一步步地对教具进行装配,他们将从实验中积累良好的实践经验。
自制实验教具不仅可以改变学生们对物理实验的学习方式,而且有助于他们更好地认识物理实验,有助于激发他们的创造力。
教师可以在课堂上引导学生自己制作实验教具,以便开阔学生的视野,了解实验的原理,增强学习的兴趣,促进学生积极参与,加强学生的思考能力。
自制实验教具有助于推动学生从传统的学习方式转变为更为主动的学习方式,让学生从中感受到乐趣,1000礼,从而有效提高实验教学的效果,取得更好的教
学效果。
初中物理实验器材的自制与教学例谈
初中物理实验器材的自制与教学例谈关键词:物理自制器材实验教学例谈摘要:初中物理的许多实验都能通过自制器材来进行,自制器材实验不但能提高学生的动手操作能力和探究热情,而且能有效地将物理知识与生活紧密的联系起来,可以收到事半功倍之学习效果。
正文:物理是以实验为基础的自然学科之一,实验教学的能否有效进行直接关乎物理教学的成败。
在实验教学中,利用现成器材实验跟自制器材实验相比,后者效果更好。
自制器材实验可以培养学生的科学探究意识和解决问题的能力,对于一项全新的物理问题,是没有现成的器材进行实验的,要解决此问题,就必须要让研究者自行设计方案和制造实验器材来组织实验。
如果经常让学生吃“现成饭”,久而久之会养成倦怠心理和依赖心理,对学生的创新意识的培养极为不利,因此,在初中物理教学中,但凡能通过自制器材实验绝不使用现成的器材,从小有意识的培养学生在生活中主动获取物理规律的意识,让生活跟物理紧密的联系起来,才会使学生具有持续探究学习的动力和热情。
笔者结合多年的教学实践与思考,把自己的一些做法举例说明如下,仅供同行参考。
一、各种瓶子在物理实验中的巧用。
1、饮料瓶与凸透镜实验。
凸透镜对光具有汇聚作用,有些森林大火就是由于游客丢弃的饮料瓶引起,这些说法仅仅在电视上才能看到,对于其危害性人们的认识还是不够到位。
俗话说:耳听为虚眼见为实。
笔者在教学中曾尝试性的进行了如下实验。
全班学生分成八个小组,每个小组用一个饮料瓶、易燃物(干秸秆等)、少许水。
各组要用以上器材借助阳光点燃秸秆。
实验中有两组学生完成,该实验不仅让学生更好的理解了凸透镜对光的汇聚作用,同时也使学生提高了安全意识。
课下布置学生利用家里的圆形玻璃鱼缸进行点燃窗帘的试验,结果又有一位同学获得成功。
2、饮料瓶与压力作用效果实验。
压力作用效果跟压力大小和受力面积有关,该实验的现有器材演示的效果不明显,对学生没有震撼效应。
参加2012年江苏省初中物理优秀课评比暨观摩活动有感
关注课堂深层次的目标
观摩课中,我们常见课堂教学很流畅,师生互 动很好,结构清晰,学案上的评价目标达成也 很好,但总体学生跟着教师跑,给学生独立的 机会太少,深层次的目标容易忽视。 例如折射活动之后需要小结,折射的特点是哪 些?1.2.3.学生只要在现成的陈述句中填几个 词汇就行了。学生的整体思维训练少了,学生 的表达能力训练少了。
一、涌现出不少创新的自制教 具和优秀实验
3.自制了一些独特的演示教具,为独特的教学 设计和学生的认知建构奠定了很好的基础。如 半球形的烟雾室(22B3),为学生提供了立体 的观察条件;用超声波喷雾器和大功率激光笔 演示折射光路(22A6)等,效果非常好。课改 后,强调学生活动,但不要忽视演示实验的作 用,它对培养学生的观察兴趣和能力,发挥教 师的指导作用是很好的形式。
关于电功控制变量的问题
由于这种困难,对于电功的概念,我们就不一定让学 生探究了,由用电器消耗电能转化为其他形式的能, 电能表测量消耗的电能,消耗电能表明电流做功,直 接介绍电功的大小与电流、电压和时间有关。(如果 让学生通过活动探究,也不要让学生猜想) 然后再给学生观察两只白炽灯泡亮暗的现象,用电功 的知识讨论和解释看到的现象。 初中讨论限于纯电阻电路,常用白炽灯泡的亮暗来比 较相同时间内电功的大小,因为对白炽灯泡,电功率 越大,灯丝的炽热程度越高,就越亮。
电功的公式
电能表
同样较好地体现了能量转化与电流做功 的关系的主线,突出了电功的重点。
其实,还可以有如下结构
用电器是将电能转化 为其他能的装置(章 导言)
电能表是测量电路 消耗电能的仪表
引入电功的概念
介绍电功的公式
验证性演示 与解释
自制物理教具 激发实验兴趣——浅谈自制教具与初中物理实验教学
提 升教师 的教育技术 能力 在高 中化 学实验教学 中应 用计 算机信 息技 术的前提 就是教 师要 能够 主导整 个课程 的 进 行,从而 充分 发挥计算 机信 息技术 的作用 。教 师的教 育
作 者 :李永 泉 ,四平 市第二 中学 ( 1 3 6 0 0 1 )。
1鼓励 自制教具 ,焕发学 习动力
自制教 具是在物 理教师 的教 师指导 下,根据 学生 的认
知规 律和教 具 的难 易等 因素而制 作 出来 的演示 实验用具 , 结构 不太 复杂 ,学生容 易制 作 。给 学生带 来 了全新 的学 习
1 0 . 3 9 6 9 / j .i s s n . 1 6 7 1 — 4 8 9 X . 2 0 1 5 . 1 3 . 1 6 4
自制物理教具 激发实验兴趣
— —
浅谈 自制教具 与初 中物理 实验教 学
◆李永 泉
摘 要 初 中物 理学 是一 门 以实验 为 基 础 的科 学 。师生 自制 教 具 能 弥补 实 验教 学 中仪 器的 不足 ,激 发 学生 对 物理 的好 奇 心 , 培 养 了学 生动 手实 践的 能力 , 激 发 了学生 探 究物 理知 识的 兴趣 。 关键 词 初 中物 理 ; 自制 教具 ;实 验教 学 中图 分 类号 :G 6 3 3 . 7 文献 标识 码 :B
环 境 和 认 知 方 式 , 能 调 动 学 生 的 学 习 兴趣 。 自制 教 具 必 须
同时整合 传统 的化 学实验教 学方法 和计 算机信 息技术 ,完 美呈 现教 学。除此 之外,还要 不断 提升 教学质量 , 以计算 机信 息技 术来优 化教学手段 ,进而激 发 学生的学 习热情和
南京师范大学刘炳升教授主要著作附录二
附录二、作者主编与参编的主要书目
(按出版年代顺序)
1.朱凤德、刘炳昇,中学物理演示实验与自制教具,上海:上海科学技术出版社,1980 2.安忠、刘炳昇,中学物理实验教学研究,北京:高等教育出版社,1986
3.刘炳昇、魏日升,初中物理教师技能训练,北京:高等教育出版社,1989
4.闫金铎、田世昆,中学物理教学概论,北京:高等教育出版社,1991,刘炳昇执笔第七章“中学物理实验教学”
5.教育部教学仪器研究所(主要由刘炳昇编著),高中物理课外实验,北京:人民教育出版社,1993
6.刘炳昇、【英】特·奥索普,中学理科实践教学,北京:高等教育出版社,1994
7.刘炳昇,科技活动创造教育原理与设计,南京:南京师范大学出版社,1999
8.刘炳昇、冯容士,中学物理实验教学与自制教具,上海:上海教育出版社,2000 9.刘炳昇、李容,义务教育教科书物理,南京:江苏科学技术出版社,2003
10.袁运开(刘炳昇副主编之一),义务教育教科书科学(7-9年级),上海:华东师大出版社,2002
11.刘炳昇、仲扣庄,中学物理教师专业技能训练,北京:高等教育出版社,2004 12.刘炳昇,继承与创新—初中物理新课程建设的理论与实践研究,南京:江苏科学技术出版社,2006
13.刘炳昇,中学理科实验教学指导—物理分册,南京:江苏科学技术出版社,2011 14.刘洁民、郭玉英,义务教育初中科学课程标准(2011年版)解读,北京:高等教育出版社,2012,刘炳昇主要执笔第六章(科学探究)、第八章(物质科学)。
谈自制学具对学生学习科学的作用
75谈自制学具对学生学习科学的作用王永和(温州市龙湾区沙城中学 浙江温州 325000)摘ꢀꢀ要:无论过去还是现在,激发学生学习的兴趣、培养学生探究的能力都是我们教学目标之一,本人认为学具制作就是一种有效的方法。
笔者通过三年新课程的实践,对为什么要引导学生自制学具、自制学具在学生学习科学过程中的作用、自制学具还要注意哪些问题等三方面进行了阐述。
在实践过程中得到了同行教师的大力帮助,得到学生们的一致欢迎。
学生的学习积极性高了,学习成绩也进步了,自制学具的作用真是功不可没。
ꢀ关键词:ꢀ自制学具;兴趣;思维ꢀ一、引言科学对中学生来说,还是一门全新的学科。
教师要在最短时间内,在众多的科目中,引起学生的兴趣,实验是科学的独门绝招。
初中学生对实验充满好奇,且乐于并易于接受和制作。
心理学研究与教学实践表明:如果实验所用的材料是学生所熟悉的,就会富有亲切感,从而较易克服思维障碍,较快地达到掌握概念的目的。
如果学生亲手摆弄过或制作过学具,不仅可以在学具制作中体验乐趣,还可以在学具探究中发展思维。
二、自制教具的现状随着新一轮中学科学教改的逐步深入,学校原来配备的中学科学教学设备仪器大部分已经不适合新版科学教材,而新的实验教学仪器配备又齐全,完全不能满足平时的课堂需要,因此直接影响到了课堂中的实验教学质量。
据统计,绝大部分教师认为上科学课最大的难题是准备好前期的材料,经常有科学教师因为实验材料准备的不足,从而导致达不到实验活动的预期效果,所以普遍认为要上好一堂科学课,比上好一节语文课或数学课更加困难。
科学教师急需与新课程相配套的教具,然而按照国家目录配备的一些实验器材已不能适应新课程改革的需要,即使有能力去购买一些教具,但在使用过程中能让教者得心应手的却很少。
因而,自制教具在学生学习科学课程中的开发与探究是一项非常迫切的任务;是弥补中学科学教学仪器不足的一个有效、可行的途径。
因此,本人在教学中积极实践,引导学生自制学具,并指导学生利用学具进行探究。
教学设计:浅谈自制高中物理实验教具
浅谈自制高中物理实验教具【摘要】通过对新课程下物理实验教学现状的分析,认识到实验教学是物理教学的重要内容、重要方法和必要手段。
做好物理实验有利于更好的提高物理教学的效果,有利于更好的培养学生的科学素质和创造性思维。
本文通过对中学部分实验进行分析,从中选取有代表性的演示实验进行教具自制,并对这个自制教具的制作思路、自制材料和制作方法进行探索,为教具的自制提供一些经验和方法。
【关键词】新课程;演示实验;自制教具;实践和探索一、问题的提出随着新课程改革的不断深入,实验教育已作为学生直接了解自然,认识自然事物的发展规律的重要工具,实验教育作为自然科学教学的重要组成部分,正越来越受到人们的重视。
许多外国教育工作者认为,物理实验教学运用得好不仅有利于学生更好的获取知识而且对提高学生诸方面技能和能力,培养学习兴趣和爱好以及养成良好的科学素质等有着及其重要的作用。
在我国不管是演示实验还是学生实验,目前均有一部分教师不能完成教材规定的实验教学任务。
由此可见,我国实验教育及其课时的比重的改革还需要进一步的增重,在新课程下,实验教育体制改革也势在必行。
二、自制教具的研制现状就目前而言,从划分自制教具的类型来说,自制教具大致分为仿制或者设计代用教具、对原有教具进行改进和研制新教具等三种情况,第一类是利用现有仪器进行必要改装或改进,现成物品可以不一定是实验仪器,使实验效果更好,使用范围更广;第二类是部分实验因为其本身的教学内容相对比较重要,而按教材要求演示还显不足,因此而做的有针对性的教具制作;第三类是针对实验室空白的教具和教材上要求演示实验而研制的形象直观的新型自制教具。
从自制教具满足的原则来说,教具的自制必须遵循科学性、安全性和实用性等三个基本原则。
科学性原则:物理教具是用来做物理实验的,是传授物理知识的工具,因此,它的设计必须符合物理原理,又符合教学理论,也就是说,设计教具必须正确反映物理现象和规律,同时又能取得较好的实验教学效果;安全性原则:自制教具的设计必须遵循安全性原则,尤其不能造成对人体的伤害;实用性原则:所制教具既适用于教学,又能做到结构简单,使用方便,现象明显,造价低廉,坚固耐用等。
初中物理实验教学的探讨——自制教具在初中物理实验教学中的作用
初中物理实验教学的探讨——自制教具在初中物理实验教学中的作用广州市番禺区市桥侨联中学崔婉微摘要:“从生活走向物理”是新课程的理念之一,它充分体现了物理与生活的紧密联系,一些看起来很平常的生活现象,其实包含了许多的物理知识。
利用学生的生活经验和在生活中经常使用或身边随处可见的材料和物品,进行设计实验,制成教具,呈现物理现象,探究它们的物理规律或原理,会使学生感到亲近、真实、可靠,会切身体会到生活与物理之间的密切关系。
同时,能激发学生学习兴趣,还可以提高学生理论联系实际的能力、抽象的思维能力以及良好的解题能力,提高学习效率。
关键词:趣味性、实验效果、抽象、疑难、分析现象、思维能力【正文】物理是一门以实验探究为基础的学科,物理实验是物理教学的基本手段,因为初中阶段的主要物理定律、原理都是从一些简单易懂的实验和实践中归纳出来的。
因此,实验教学不会只局限于实验室所配备的器材和课本所安排的实验,还可以根据教学的需要自备自制教具,运用学生身边的一些学习、生活用品来进行设计实验。
对于自制教具在物理实验教学中的作用,下面提出一些想法,供同行门商榷。
一、增加实验趣味性利用实验导入新课目的使学生产生由好奇转化为求知的欲望,所以老师在设计时会注意增加它的趣味性,使导入实验能吸引学生眼球,融入课堂学习。
如果创设的实验情景,能提供新颖、奇特、惊险、多变的现象,而这些现象都出乎学生的意料之外,他们的好奇心就会促使他们积极地思考,会渴望解决疑问,这样就能起到事半功倍的效果。
如在讲“大气压强”时,大部分老师会用“瓶吞鸡蛋”、“覆杯实验”等实验作为新课的导入,但这些实验比较常见,可能有部分学生已经看过,对它不感兴趣,这时可以把实验改动一下变为新的实验,增添它的趣味性,使它更能吸引学生的注意力。
如:实验1:用酒精灯加热装有少量水的烧瓶,当水沸腾瓶口上方出现大量“白气”时,用气球的口把烧瓶口封起来,同时把酒精灯移开。
让学生猜想这个气球会怎么样。
_中学物理实验教学与自制教具_学习建议_二_
Rx = RV
R x - R′ R′ x x = = R′ R′ x x + RV
RV 1+ R′ x
(5)
推论 .
1) 外电压 U 随电流 I 变化 1 从图线的斜率为负 ( 如
由式 (5) 可见 ,如果电压表内阻比待测电阻大得越多 ,所 引起的误差越小 ; 反之越大 .
2) 用内接法时 ,
U - RA I
1 误差理论在中学物理实验研究中的应用
问) 最好 ; 如不能得知准确值 , 那么 , 只能由教师进行足 够多次测量 ,以 N 作为真值 N′ 的最佳估计值 .
2) 估计最大误差 ΔN . 由公式 g =
πl 4
T
2
得 ( 用绝对值
和法) : Δ g Δl ΔT Δ π = +2 +2 π
g l T
图 4) 可见 : U 随着 I 的增大而减小 ,或随着电阻 R 的减 小而减小 . 也就是说 ,电源的负载越大 ,电源的输出电压 越小 ,输出电流越大 . 对此 ,由于部分电路欧姆定律及有关应用在头脑中
真实值 测量值 相对误差
R′ x = Rx =
(6) (7) (8)
的深刻印象 ,有些学生往往不易理解负载电阻 R 的变化 会引起加在它两端的电压 U 的变化 ,更不易理解当这个 电压 U 变小时 ,流过它的电流 I 却有增大的现象 . 上述 图像分析有利于帮助学生理解这些问题 .
图9
பைடு நூலகம்
即为电池内阻 r 所消耗的功率 .
图8
2. 2 用放电法测量电容器的电容量
从电容的计算公式
C= Q U
(25)
来看 , U 是容易测定的 ,关键在于如何测量电量 Q1 按初 中物理的知识 , Q 可以这样求 : Δt Q = I・
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收稿日期:2000-09-04作者简介:刘炳升(1939 ),男,江苏南京人,南京师范大学物理系教授,主要从事科学教育和物理实验教学研究.第20卷第2期大 学 物 理Vo l.20N o.22001年2月COL L EGE PHYSICS Feb.2001中学物理教师继续教育中学物理实验教学与自制教具 学习建议(一)刘炳升(南京师范大学物理系,江苏南京 210097)摘要:介绍中学物理教师继续教育专业必修课教材 中学物理实验教学与自制教具 一书编写的指导思想、教学内容和学习要求,并说明了该书第一章的主要观点.关键词:物理实验教学;科学素质;自制教具中图分类号:G 451.2;O 4-33 文献标识码:C 文章编号:1000-0712(2001)02-0039-03 遵照教育部师范司关于中学物理教师继续教育的要求,我们编写了 中学物理实验教学与自制教具 ,作为全国中学物理教师继续教育专业必修课教材,现已由上海教育出版社出版.本文将介绍这本教材编写的指导思想、学习内容和要求,并对学好这门课程提出一些建议.本书是基于面向21世纪中学物理实验教学改革的要求而编写的.当前,我国基础教育领域正在开展全面实施素质教育的变革,其核心是培养具有创新意识和实践能力的劳动者和专业人才.作为科学教育的重要课程 中学物理,负有培养学生科学素质的重要使命.近年来,中学物理教学改革取得不少成绩,但与时代的要求仍有很大差距,其中物理实验教学是更为薄弱的环节.在不少学校,教师采用的教学方法基本上是 口授、耳听、笔写 ,学生与丰富的物理现象和事实的相互直接作用的机会甚少,应试成了学习物理的出发点和归宿.由于许多物理概念和规律不是在手脑并用的科学过程中形成的,学生缺少分析物理问题的思维表象,因此,不会分析物理图景和物理过程,学生的物理知识变成了僵死的东西.由于学生年复一年地埋头于书山题海之中,面对着绝对理想化、模型化的题目,进行着毫无实际意义的演绎训练,越来越远离物理学的本来面目和科学方法,致使学生的思维能力得不到均衡的发展,形象思维、直觉性思维和发散性思维能力薄弱.由于忽视主动获取信息、处理信息、交流信息和评价信息能力的训练,因此学生缺乏独立学习、独立思考的习惯,大胆提出问题和创新意识更是十分薄弱.这与培养学生创新精神和创造能力的目标是背道而驰的.为了改变这种状况,使学生的学习建立在自主探究活动的基础上,必须重视和改善物理实验教学,在这里,教师的观念和素质是十分重要的.我们在编写这本书中,有两条主线,也就是两个重要的指导思想:一是使中学物理教师对物理实验的意义有更深层次的理解,认识物理实验对提高学生科学素质有不可替代的作用;二是帮助教师们掌握改进物理实验、创新自制教具和开发物理实验教学功能的思路和方法.在创新教育观的指导下,物理实验、自制教具的创新,物理实验教学模式和方法的创新,是提高物理实验教学质量的关键.因此,我们力求把培养教师的创新意识和开拓创新的思路作为本书的指南.本书共有五章:第一章,物理实验与科学素质教育,重点在从素质教育的角度重新审视物理实验的地位和作用,从更深层次认识物理实验的意义.第二章,物理实验方法,重点介绍一些指导中学实验的数据处理、误差分析的方法,以及运用这些理论设计和研究中学物理实验的方法.第三章,开发物理实验的教学功能,从激发学习兴趣、提高感知效果、学习科学方法、训练科学思维、联系生活、社会等方面介绍开发实验功能的思路.第四章,改进仪器与自制教具的创造技法.本章从创造学的角度,结合一些具体的实例,介绍应用创造技法改进物理实验仪器、自制教具和实验教学的思路和方法.这些创造技法,主要是缺点列举法、希望点列举法、联想和移植创造法、替代法和模拟法等等.第五章,创新性实验研究,介绍了一些对中学物理教学影响较大的新的实验技术、方法和典型实验,如应用电火花计时器和描迹仪的学生实验,计算机辅助物理实验、黑箱探索性实验、闪光照相技术在实验中的应用等.这是一门物理实验与教学论结合的课程,有很强的实践性,既要学习一定的实验技术(如实验设计、使用仪器、数据处理等),又要学习一定的实验教学技术(如教学设计、演示实验和指导学生实验等),因此,本门课的教学一定不要 纸上谈兵 ,需要结合中学物理的实际选做一定数量的实验,并对某些案例展开讨论.另外,学习本课程的重点目标在促进实验教学的创新,既要有利于改变那种轻视学生实验的中学教学模式,又要有利于改善学生的实验学习活动,为学生提供多种形式的探索活动的机会,使学生的创造力得到发展.因此,教师在本课程的学习中,不要只局限于某些技术问题和个别实验,希望能领悟创新实验教学的思想和打开创新的思路,学习创新的方法.物理实验及教学、自制教具的创新并不是高不可攀的事情,深入中学物理教学第一线的教师,最了解学生,也最能理解教学的实情,因此,在实验创新领域里一定会大有可为.我们希望这本书能对教师进行创新性的实验教学起到抛砖引玉的作用.下面,我们将对每一章的教学提出一些具体的要求和说明.第一章物理实验与科学素质教育可以说是全书的灵魂篇,它的中心思想是,在物理教学中,物理实验对学生科学素质的培养有不可替代的作用.在当前的物理教学中,普遍存在这样一种观念: 只要能听懂,就不必让学生看懂和做懂(看演示实验和自己动手做实验) .做演示,亲自做实验,要花去更多的时间、更多的精力、更多的金钱,既然能听懂,为什么还要做实验呢?也就是说实验能否被讲解所替代,这是一个需要解决的问题.本章从调查学生能力的现状出发,也请教师们去做一些调查,看看现在学生能力存在的问题是什么?想一想存在问题的原因又是什么?书中调查的问题并不是个别的现象,实际上它是学生自身知识能力结构问题的反映.而学生知识能力结构的品质又是和学生的学习活动模式有关.试想,学生成天做习题,能够形成很好的分析和解决实际问题能力吗?就获得知识来说,只通过听讲和练习的渠道,能达到更为深刻和持久的理解吗?本章中,从三个方面分析说明了物理实验对培养学生科学素质的不可替代作用.每方面的主要观点如下:1)实验对培养学生的科学兴趣有不可替代的作用,这是因为:实验具有生动、形象的特点,有利于激发学生的好奇心和求知欲;实验是一种有目的的、操作性很强的实践探索活动,既能满足学生的操作欲望,又能培养学生的探索兴趣;实验活动形式多样,能为各种学生提供全面而又有利于发展个性特长的条件.2)实验对培养学生的实践意识有不可替代的作用.这是因为:实验中信息的获得必须通过学生自己的观察; 假设和猜想必须通过实验的验证.3)实验对培养学生的创新精神和实践能力有不可替代的作用.实验中蕴藏着极其活跃的因素,随时会出现许多学生意想不到的问题,对于活化学生学习的知识和训练思维大有益处.为了说明上述观点,书中举了一些实验的例子.如,我们做如图1所示的水顶球的实验,乒乓球在水束的上方旋转,可以上升到2m 以上的高度而不掉下来.各种层次的人对这种现象都十分感兴趣.恐怕没有任何其它手段(包括三寸不烂之舌、电视录像和计算机等)所能替代.现在许多老师都在讨论以学生为主体,要做到这一点从本质上来说,应当把学生的内部动机激发出来.现在,不少地方,在物理学习中,一味地用考试的方法和分数奖惩的手段,使学生与物理学习处于对立状态,其结果难于形成持久的学习动机,喜爱物理学的人越来越少.这对科学教育工作者来说,不能不说是一种悲哀.书中还举了一个如图2所示的例子,两支点燃的图1蜡烛,一高一低,欲用一只透明的可乐瓶制的罩子将它40大 学 物 理 第20卷图2们罩起来,问哪一支蜡烛先熄灭?绝大多数学生回答: 低的先熄灭 .也有少数人说高的先熄灭,但说不清理由.为什么说低的先灭呢?学生回答,因为二氧化碳不助燃,二氧化碳比空气重,它将沉于下方,因此低的先熄灭.但实验的结果却是高的先熄灭.学生感到惊奇和不可思议.似乎他们的论据是正确的,推证的逻辑也是正确的,为什么实验的结果却否定了这种判断呢?原来,他们把 二氧化碳比空气重 作为判断的论据,但却忽视了这一论据的条件,那就是必须保持相同温度,而实验中的二氧化碳是在燃烧中产生的,它的温度远比周围空气的温度高.这里学生所获得的不仅是知识,而且是思维的方法.实验中出现意想不到现象的例子是数不胜数的.正因为实验如此之 活 ,学生学习获得的知识才不会僵死.除此之外,要理解理论与实践的关系,要培养起实事求是的态度和精神,离开了学生的亲自的实验是不可能的.希望教师们在学习这一章时,认真地思考一下,为什么我们多年来一直强调物理教学要以实验为基础,而实际教学中又长期处于薄弱的状态?我们提出 不做实验的物理教学是没有完成教学任务的教学,不做实验的教师是不负责任的教师,不具备实验条件的学校是不合格的学校. 你对此有何看法?参考文献:[1] 刘炳升主编.科技活动创造教育原理与设计[M ].南京:南京师范大学出版社,1999.(上接35页)[2] 伽利略.关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话[M ].上海自然科学哲学著作编译组译.上海:上海人民出版社,1974.1~3.[3] M aurice A.Finocchiaro.The Galileo Affair [M ].Berke -ley:University of California Press,1989.263,263~268,271~272,276,277~278,287,278,290.[4] Richard J.Bl ackw ell.Galileo,Bellarmine,and the Bi ble[M ].Notre Dame:University of Notre Dame Press,1991.5~27,84,130,53~85,152.The examination of dialogue on the two chief systems,Ptolemaic and CopernicanCU I Jia -ling,LIU Shu -yong(Department o f P hysics,Capital N ormal U niversity,Beijing,100037,China)Abstract:T he process of how Dialogue w as censored by the church w as described.And the au -thor tries to unfold the strictness of society and activity of Galileo at that time.Key words:dialogue;Galileo;Copernicus system;the inquisition41第2期 刘炳升: 中学物理实验教学与自制教具 学习建议(一)。