初中物理实验教学专题讲座

专题讲座

初中物理实验教学

北京市广渠门中学冯长喜

初中物理实验教学：将从以下四个方面阐述

•物理实验教学在新课程中的地位和作用

•物理实验教学的分类

•物理学实验教学各要素的综合化

•物理实验教学设计优化研究

一、物理实验教学在新课程中的地位和作用

实验教学是学校开展科学教育和理科教学过程中的一个十分重要的实践教学环节，是培养学生创新精神和动手操作实践能力的重要途径，也是学生学习理科的主要方法之一和学校总体办学条件的重要内容之一。

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。