1、新课程教学实践与思考DIS实验教学方法的有效开展实验教学方法的有效开展问题教学方法的层层推进问题教学方法的层层推进科学探究实验学习的有效收放科学探究实验学习的有效收放联系生活实际激发学习兴趣联系生活实际激发学习兴趣搭建情景平台拓展学生思维搭建情景平台拓展学生思维背景案例：背景案例：静摩擦力静摩擦力匀速圆周运动匀速圆周运动电磁感应现象的产生条件电磁感应现象的产生条件电场力作用下的电荷平衡电场力作用下的电荷平衡 （选修课）（选修课）一、一、DIS实验教学方法的有效开展实验教学方法的有效开展静摩擦力静摩擦力 DIS实验系统简介实验系统简介 DIS实验室实验室 即数字信息系统实验室即数字信息系统实验室
2、(Digital Information System Laboratory)。实验室构成：实验室构成：（1）传感器）传感器（2）数据采集器）数据采集器（3）实验软件）实验软件（4）计算机。）计算机。1、DIS实验课前准备：实验课前准备：明确明确DIS 操作技术及注意事项，确保学生操作技术及注意事项，确保学生在课堂上不被操作技术拖累，更好地进行物在课堂上不被操作技术拖累，更好地进行物理知识的探讨和学习。主要有以下几项：理知识的探讨和学习。主要有以下几项：（1）DIS实验中可以采用哪些方式来观察力实验中可以采用哪些方式来观察力的变化情况？的变化情况？（2）如何求出滑动摩擦力平均值？）如何求出滑动
3、摩擦力平均值？（3）如何观测各个时刻对应的力的值？）如何观测各个时刻对应的力的值？（4）用力传感器拉木块测滑动摩擦力时，应）用力传感器拉木块测滑动摩擦力时，应注意哪些操作规范？注意哪些操作规范？DIS实验系统实用的功能实验系统实用的功能求平均值求平均值 取平均值取平均值拉木块的实验操作图拉木块的实验操作图2、DIS实验探究：静摩擦力的大小变化规律实验探究：静摩擦力的大小变化规律（1）在保证木块相对木板静止的前提下，）在保证木块相对木板静止的前提下，增大拉力，观测静摩擦力的大小的变化。增大拉力，观测静摩擦力的大小的变化。（2）改变材料再观察。）改变材料再观察。两位两位同学同学合作合作学习学习 3
4、、DIS实验探究：最大静摩擦力实验探究：最大静摩擦力（1）缓慢增大拉力直到木块刚滑动，观察拉力）缓慢增大拉力直到木块刚滑动，观察拉力的变化情况，思考静摩擦力的变化情况；的变化情况，思考静摩擦力的变化情况；（2）当木块滑动时，观察滑动摩擦力的大小；）当木块滑动时，观察滑动摩擦力的大小；（3）比较最大静摩擦力与滑动摩擦力的大小关）比较最大静摩擦力与滑动摩擦力的大小关系；系；（4）材料不变，改变压力，比较最大静摩擦力）材料不变，改变压力，比较最大静摩擦力与滑动摩擦力大小关系与滑动摩擦力大小关系（5）压力不变，改变材料，再比较最大静摩擦）压力不变，改变材料，再比较最大静摩擦力与滑动摩擦力的大小关系力与
5、滑动摩擦力的大小关系 实验研究方法实验研究方法控制变量法。控制变量法。实验图像实验图像4、实验讨论与分析：（师生互动，预设问题）、实验讨论与分析：（师生互动，预设问题）（1）图线上的值对应的是摩擦力吗？）图线上的值对应的是摩擦力吗？（2）各种材料的图线相同吗？）各种材料的图线相同吗？（3）图线上的尖端代表什么含义？）图线上的尖端代表什么含义？（4）尖端之前为什么是倾斜的？之后为什么是）尖端之前为什么是倾斜的？之后为什么是平缓的？平缓部分与尖端的值大小关系如何？平缓的？平缓部分与尖端的值大小关系如何？（5）尖端之后有的图线也上升了是否说明滑动）尖端之后有的图线也上升了是否说明滑动摩擦力变大了？摩
6、擦力变大了？（6）尖端之后有的图线不能十分平缓，原因何）尖端之后有的图线不能十分平缓，原因何在？在？（7）为什么有的图线几乎没有尖端？什么情况）为什么有的图线几乎没有尖端？什么情况下尖端比较明显？下尖端比较明显？（8）表格中的几项数据说明什么含义？）表格中的几项数据说明什么含义？客观地认识客观地认识DIS实验实验 运用运用DIS实验系统对物理教学而言只是一实验系统对物理教学而言只是一种辅助手段，不能以为采用了这种手段就万事种辅助手段，不能以为采用了这种手段就万事大吉了，而是应该充分了解大吉了，而是应该充分了解DIS实验的功能，实验的功能，设计好设计好DIS系统在物理教学中的应用策略，恰系统在物
7、理教学中的应用策略，恰如其分地融入到教学内，实现物理教学效果的如其分地融入到教学内，实现物理教学效果的优化。优化。多媒体教学是一把多媒体教学是一把“双刃剑双刃剑”，既可促进，既可促进教学，也会拖累教学。教学，也会拖累教学。二、问题教学方法的层层推进二、问题教学方法的层层推进 静摩擦力静摩擦力1、静摩擦力的方向（梯度问题推进）、静摩擦力的方向（梯度问题推进）问（问（1）：滑动摩擦力方向与物体相对运动方向）：滑动摩擦力方向与物体相对运动方向相反，那么静摩擦力方向如何？相反，那么静摩擦力方向如何？问（问（2）：什么是相当运动趋势？如何判定相对）：什么是相当运动趋势？如何判定相对运动趋势？运动趋势？运
8、用假设法判定运用假设法判定物理学常用判别方法！物理学常用判别方法！问（问（3）：受静摩擦力的物体一定是静止的吗？：受静摩擦力的物体一定是静止的吗？运动物体也会受到静摩擦力吗？运动物体也会受到静摩擦力吗？分类提示：分类提示：模型模型1：物体随木板加速或减速运动；：物体随木板加速或减速运动；模型模型2：传送带传动与制动。：传送带传动与制动。问（问（4）：物体所受静摩擦力方向一定与物体运）：物体所受静摩擦力方向一定与物体运动方向共线吗？动方向共线吗？情景设置：假如教室是一个大的匀速运动的车情景设置：假如教室是一个大的匀速运动的车厢，你在里边将某一物体向各个方向推，但没厢，你在里边将某一物体向各个方向
9、推，但没推动推动2、最大静摩擦力、最大静摩擦力 梯度问题梯度问题问（问（1）：实验中的静摩擦力能否一直增大？）：实验中的静摩擦力能否一直增大？问（问（2）：各种情况下的最大静摩擦力都一）：各种情况下的最大静摩擦力都一样吗？样吗？问（问（3）：最大静摩擦力会与哪些因素相关？）：最大静摩擦力会与哪些因素相关？问（问（4）：若外力超过最大静摩擦力，物体）：若外力超过最大静摩擦力，物体会滑动，此时为滑动摩擦力，则滑动摩擦会滑动，此时为滑动摩擦力，则滑动摩擦力与最大静摩擦力会有怎样的关系？力与最大静摩擦力会有怎样的关系？“问题教学问题教学”的思考的思考 卢梭：通过设置问题情景，使学生在解决卢梭：通过设置
10、问题情景，使学生在解决问题中、在研究中学习，这是培养学生独立思问题中、在研究中学习，这是培养学生独立思考和独立判断能力的重要途径！考和独立判断能力的重要途径！以问题为中心的教学，把教学内容化作问以问题为中心的教学，把教学内容化作问题，引导学生通过解决问题从而掌握知识、形题，引导学生通过解决问题从而掌握知识、形成能力、养成心理品质。成能力、养成心理品质。新课程理念的体现需要问题教学：新课程理念的体现需要问题教学：学习方式学习方式由由“被动式被动式”变为变为“主动式主动式”，传授方式传授方式由由“直接讲授直接讲授”变为变为“间接引间接引导导”问题教学的三个重要环节：问题教学的三个重要环节：（1）创
11、设什么样的情景问题？）创设什么样的情景问题？实验、现象、应用、猜想实验、现象、应用、猜想（2）如何进行有效地提问？）如何进行有效地提问？简明、适度、适量、延伸简明、适度、适量、延伸（3）如何处理学生的回答？）如何处理学生的回答？鼓励引导、肯定追问、表扬学习鼓励引导、肯定追问、表扬学习三、科学探究实验学习的有效收放三、科学探究实验学习的有效收放电磁感应现象的产生条件电磁感应现象的产生条件1、在教师的指导下学生合理的、在教师的指导下学生合理的“放放”【提出课堂思考提出课堂思考】引导学生探究的方向引导学生探究的方向（1）“电生磁电生磁”对应有电流会有磁场，那对应有电流会有磁场，那“磁生电磁生电”对应
12、什么？对应什么？（2）既然讲到磁场，那我们来回顾一下产）既然讲到磁场，那我们来回顾一下产生磁场有哪些方式？生磁场有哪些方式？【做好实验准备做好实验准备】加强学生课堂研究的加强学生课堂研究的目的性和条理性目的性和条理性（1）根据提供的实验器材，你觉得应该分）根据提供的实验器材，你觉得应该分哪些情况进行研究？实行哪些步骤？哪些情况进行研究？实行哪些步骤？（2）请进行小组讨论，并把情况分类和步）请进行小组讨论，并把情况分类和步骤写在实验报告中。骤写在实验报告中。【明确实验要求明确实验要求】让学生养成仔细记让学生养成仔细记录实验现象良好习惯录实验现象良好习惯（1）记录各个步骤的实验现象；）记录各个步骤
13、的实验现象；（2）归纳总结：什么情况有能产生）归纳总结：什么情况有能产生“磁磁”生生“电电”的现象？的现象？2、在教师的引导下让学生主动地、在教师的引导下让学生主动地“收收”【小组补充汇报小组补充汇报】相互补充，相互学习相互补充，相互学习 各小组上讲台进行汇报，每个小组的实验各小组上讲台进行汇报，每个小组的实验报告用实物投影仪投影至屏幕，并上讲台边演报告用实物投影仪投影至屏幕，并上讲台边演示边讲解（交流现象与操作方法），一个小组示边讲解（交流现象与操作方法），一个小组讲完，由其他小组提出对实验现象的疑惑提出讲完，由其他小组提出对实验现象的疑惑提出问题；问题；然后由其他小组对实验现象进行补充，老
14、然后由其他小组对实验现象进行补充，老师在旁边记录学生报的情况，不做评价，让学师在旁边记录学生报的情况，不做评价，让学生评学生，把各小组得到的结论写到黑板上。生评学生，把各小组得到的结论写到黑板上。【分析学生结论分析学生结论】引导学生归纳总结引导学生归纳总结两个结论：两个结论：（1）闭合电路的一部分导体在磁场中做切）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生电流。割磁感线运动时，导体中会产生电流。（2）闭合电路内部的磁通量发生变化时，）闭合电路内部的磁通量发生变化时，闭合电路中会产生电流。闭合电路中会产生电流。课堂思考：这两种归纳哪一种更能抓住课堂思考：这两种归纳哪一种更能抓住
15、“磁磁生电生电”现象的本质特点？现象的本质特点？实验演示：线圈在匀强磁场中平动，切割磁实验演示：线圈在匀强磁场中平动，切割磁感线，但发现没有电流，这是什么原因？感线，但发现没有电流，这是什么原因？【回味实验现象回味实验现象】巩固加深结论理解巩固加深结论理解 将学生在实验过程中得到的各种现象用将学生在实验过程中得到的各种现象用磁通量的变化来解释。磁通量的变化来解释。科学探究实验学习的思考科学探究实验学习的思考 科学探究给予学生很大的学习自主空间，科学探究给予学生很大的学习自主空间，可以让学生的学习更自由和发散，但也带来负可以让学生的学习更自由和发散，但也带来负面影响，如盲目性和低效率。面影响，如
16、盲目性和低效率。教师在进行科学探究实验教学过程中可教师在进行科学探究实验教学过程中可以采用一定保障措施：以采用一定保障措施：（1）“放放”：引导主要研究方向；明确基本实验要求。引导主要研究方向；明确基本实验要求。（2）“收收”：引导学生相互完善；铺设台阶归纳提升。引导学生相互完善；铺设台阶归纳提升。科学探究应该是一种灵活选择和逐步递科学探究应该是一种灵活选择和逐步递进提升的教学模式。进提升的教学模式。四、联系生活实际，激发学生学习兴趣四、联系生活实际，激发学生学习兴趣【课堂引入课堂引入】良好的课堂开端良好的课堂开端静摩擦力静摩擦力：（1）筷子提米；（）筷子提米；（2）分离书本。）分离书本。圆周
17、运动圆周运动：（1）旋转篮球；（）旋转篮球；（2）自行车。）自行车。万有引力定律万有引力定律（1）行星视频；（）行星视频；（2）牛顿视频。）牛顿视频。【知识应用知识应用】生动的物理课堂生动的物理课堂（1）生活化实例）生活化实例源于生活，取自身边源于生活，取自身边实例实例1：人走路的摩擦力分析（学生体验）：人走路的摩擦力分析（学生体验）实例实例2：验证地磁场的存在（实验视频）：验证地磁场的存在（实验视频）实例实例3：拔河比赛（军训图片）：拔河比赛（军训图片）（2）社会化实例）社会化实例应用社会，针对科技应用社会，针对科技实例实例1：生活实用物品：生活实用物品环保电筒环保电筒充电电容充电电容闭合线
18、圈闭合线圈强磁铁强磁铁LED灯灯控制开关控制开关实例实例2：生产技术用品：生产技术用品金属探测仪金属探测仪实例实例3：新型社会技术：新型社会技术射频识别射频识别（RFID）技术技术（3）趣味性实例）趣味性实例课堂游戏，生动有趣课堂游戏，生动有趣实例：实例：“单指夺棒单指夺棒”擂台赛（学生游戏）擂台赛（学生游戏）两人同时单指托棒，保持木棒水平，向两侧拉，两人同时单指托棒，保持木棒水平，向两侧拉，哪方脱棒哪方输？哪方脱棒哪方输？培养物理学习兴趣培养物理学习兴趣 新课程目的之一是让学生主动地学习知识，新课程目的之一是让学生主动地学习知识，以提高学习的质量，加强学习的效果，而学习以提高学习的质量，加强
19、学习的效果，而学习兴趣就是一种良好的催化剂。兴趣就是一种良好的催化剂。心理发展：兴趣心理发展：兴趣爱好爱好习惯习惯 教学实施过程从三个方面把握：教学实施过程从三个方面把握：（1）精心设计课堂引入；精心设计课堂引入；（2）努力发掘物理之美；）努力发掘物理之美；（3）灵活联系生活实际。）灵活联系生活实际。五、搭建情景平台，拓展学生思维五、搭建情景平台，拓展学生思维实例实例1：运用：运用DIS实验平台探究最大静摩擦力实验平台探究最大静摩擦力与正压力的定量关系与正压力的定量关系课堂猜想：最大静摩擦力与滑动摩擦力成正课堂猜想：最大静摩擦力与滑动摩擦力成正比的。比的。NNsmFFFF,)(常量kFFsm理
20、论依据：理论依据：由：由：得：得：实例实例2：物理实验选修课：物理实验选修课：电场力力作用下的电荷平衡探究电场力力作用下的电荷平衡探究 运用仿真物理实验室搭建平台，调动和运用仿真物理实验室搭建平台，调动和激发学生的创造思维！激发学生的创造思维！最初课题最初课题研究三个电荷在电场力作用下研究三个电荷在电场力作用下的平衡的平衡 规律：共线，中间与两侧互为异种电荷，规律：共线，中间与两侧互为异种电荷，2121qqqqqq学生提问：四个电荷能否平衡？学生提问：四个电荷能否平衡？老师提问：如果四个电荷不在一条直线上能否老师提问：如果四个电荷不在一条直线上能否平衡？（一维拓展到二维）平衡？（一维拓展到二维
21、）老师提问：五个电荷甚至更多电荷能否平衡？老师提问：五个电荷甚至更多电荷能否平衡？（由少到多）（由少到多）学生提问：两个电荷能否平衡？（由多到少）学生提问：两个电荷能否平衡？（由多到少）老师提问：一定要静止才算平衡吗？（静态平老师提问：一定要静止才算平衡吗？（静态平衡衡动态平衡动态平衡动态稳定状态）动态稳定状态）老师提问：三个电荷能否处于动态稳定状态？老师提问：三个电荷能否处于动态稳定状态？（由少到多）（由少到多）老师提问：四个电荷或者更多电荷能否处于动老师提问：四个电荷或者更多电荷能否处于动态稳定状态？（拓展）态稳定状态？（拓展）拓展思考：拓展思考：（1）能否实现象太阳系一样的运动模式？）能否实现象太阳系一样的运动模式？（学生提出）（学生提出）（2）运动电荷可以看成等效电流，有等效）运动电荷可以看成等效电流，有等效电流就会有磁场，磁场对运动电荷会产生电流就会有磁场，磁场对运动电荷会产生力的作用，如果考虑这种因素，上述动态力的作用，如果考虑这种因素，上述动态稳定状态状态能实现吗？（老师提出）稳定状态状态能实现吗？（老师提出）
