1、苏科版初中物理实验教学的几点思考宿城区马陵初中 徐乃春20082008年年1212月月5 5日日思考一：思考一：1、物理课程标准指出，义务教育阶段应重视对学生能力的培养，能力的培养主要通过物理实验来实现。2、初中物理实验能力包括：观察能力、操作能力、分析现象能力、设计能力、科学探究能力、综合应用能力等。3、这些能力构成了人在自然界和社会生存与发展必可少的的基本素质，这些基本素质的质量直接影响着总体水平高低。4、观察能力的培养是上述诸项能力中的最基本的能力培养，也是使学生从形象思维逐步过渡到抽象思维的重要阶段。苏科版初中物理“活动”的设置正是体现了培养上述几方面能力的精神实质。思考二：思考二：苏
2、科版初中物理“实验”呈现形式发生了很大变化：变化一：变化一：1、教材中的“实验”内容没有明显的“实验”、“观察”、“操作”之类的说法。全部以“活动”形式出现。2、“活动”安排比沪粤版教材更为详细，沪粤版教材只是简单的一段叙述，而苏科版初中物理教材“活动”通常都有“试一试”、“想一想”、“议一议”、“做一做”、“猜一猜”、“看一看”、“画一画”等温馨等提示语。例1：奇妙的物理现象中“活动”0.1观察有趣的物理现象，1、看一看，图0-1中所示的长蜡烛先灭，还是短蜡烛先灭？2、猜一猜，如图0-2所示，用酒精灯加热烧瓶的颈部，小金鱼会怎样？例2：声音是什么一节中“活动”1.1探究声音的产生包括三个环节
3、：试一试：一张纸、一根橡皮筋、一个笔帽、一杯水、，怎样使它们发出 声音？比比看，谁的方法多？谁的方法与众不同？想一想：上述物体发声与不发声时有什么不同？物体发声时有什么共同 特性？做一做：（1）把手指放在喉咙处，讲话时，声带在振动吗？（2）将发声的音叉触及面颊，音叉在振动吗？变化二：变化二：1、沪科版以前的实验教材呈现的只是“学生分组实验”。2、沪粤版初中物理实验教材跟课本同步，形式上明显分为三类：“测量型实验”、“操作型实验”、“探究型实验”。3、苏科版初中物理实验教材全部以“活动”形式呈现，总体分为“活动”和“拓展活动”。变化三：变化三：1、沪科版以前的初中物理实验教材，实验报告的格式单一
4、，一律是“目的”、“原理”、“器材”、“步骤”、“结论”最后加上“误差分析”。而且所安排的大都是验证性的实验。2、沪粤版初中物理实验教材，主要变化表现在“步骤”这一部分，分为“操作”和“实验数据”两部分。另外增加了一些课外小实验，丰富了实验教材的内容。3、苏科版初中物理实验教材，实验报告格式灵活多变，各有侧重，但从根本上围绕“科学探究”的七个环节展开，没有“演示实验”、“学生分组实验”的严格划分。变化四：变化四：1、沪科版以前的初中物理实验，绝大部分要用实验室器材才能完成，教材本身很少引导教师用身边的东西、生活中“用具”来完成实验，更没引导学生如何应用生活中的“用具”来完成实验。2、沪粤版初中
5、物理注意到了物理实验用生活中“器具”来完成，但没有彻底放开，大部分实验“活动”还是要实验室现成的器材来完成。3、苏科版初中物理实验完全改变了以往初中物理教材的实验处理方法，对于器材较为充足学校课堂用实验室器材完成实验，课外可鼓励学生用身边的器具来验证，对于器材不足的学校也可充分挖掘生活中器具来完成实验。变化五：变化五：1、沪科版以前的初中物理教材，实验安排完全依据知识体系编排，所安排的分组实验，都必须完成，其它实验不要求。2、沪粤版初中物理教材，没有打破原有的知识体系，只是将以前的实验顺序有所调整，对所安排的实验鼓励学生尽可能完成。3、苏科版初中物理实验的编排完全打破以往的知识体系，跟教材内容
6、同步，且充分考虑到学生由易到难、由简单到复杂的认知规律。变化六：变化六：1、沪科版以前的初中物理教材，实验主要出现在正文中。2、沪粤版初中物理教材的实验安排略显分散，“正文”、“信息浏览”、“信息链接”、“STS”、“自我评价与作业”中都有呈现。3、苏科版初中物理教材实验相对集中，主要呈现在“正文”、“生活物理社会”、“WWW”中。“正文”中为演示实验和分组实验，“生活物理社会”中安排的是一些趣味性实验；“WWW”中主要为课外小实验、社会调查、小制作等。思考三：思考三：怎样认识和处理上述六个方面变化，使其教学过 程中发挥较佳效果呢？变化一中：变化一中：1、以“活动”代替“实验”说法使学生有一种
7、亲近感，从感情和心理两方面都容易接受。2、用“试一试”、“想一想”、“议一议”、“做一做”、“猜一猜”、“看一看”、“画一画”等温馨的语言提示，使学生更清楚“活动”的思维程序。3、更符合学生的心理特点和认知规律，设计具有新颖性、启发性，能激发学生的思考和创造，有助于教师指导学生自主学习和探究。变化二中：变化二中：1、将所有实验以“活动”形式出现，使实验教材使用更加灵活，选择的余地更大。2、可以有效地实验由课堂延伸到课外，拓宽了学生视野，开拓了学生思路。也让学生体会到物理来源生活，无处不在。3、设置“拓展活动”引导学生自主学习，自主探究，“始于欢乐，终于智慧”，使学生对探究活动流连忘返。变化三中
8、：变化三中：1、实验按排突出科学探究，强调知识与过程的统一。大量的实验都是让学生通过自己的探究过程解决，注重物理知识的形成过程。2、通过这些“活动”促使学生多动脑、多开口、多动手；使学生的思维始终高速有序的运转，在课堂上保持积极主动的学习状态。体现“以人为本”，学生是学习的主体的理念。3、实验安排注意探究难度的循序渐进，注意了探究环节由隐到显的逐渐深入的过程。对探究的各个环节的操作逐渐放手，并逐步将观察、分类、交流、测量、预测、推断、识别与控制变量、形成与验证假设、数据解释、设计实验、建立模型等探究方法渗透到探究活动之中。4、“活动”积极倡导自主、合作、探究的学习方式。关于“科学探究”的设计与
9、编排，表现出“五个较多”，即：（1）较多的创设一些学生意想不到的探究情景。（2）较多的创造一些学生探究、思考、动手的机会。（3）较多的鼓励学生相互间的交流与合作。（4）较多的安排一些新颖的课堂探究活动。（5）较多的倡导多样化的探究方式。5、“活动”分为：操作、调查、探究、测定、设计、应用、体验。通过这些“活动”使学生在实践中，使之能独立思考，培养依靠自己的科学素养提高工作效率。6、苏科版初中物理实验的“活动”中许多具有开放性，主要突出“科学探究”；探究活动采取灵活多样的形式，在探究程式上不求统一的模式，有的侧重于猜想与假设，有的侧重于设计，有的侧重于操作和数据收集，有的侧重于分析论证、交流与评
10、估。例3：八年级上册物理实验教材第四页“活动”0.2探究磁体隔着不同材料对铁钉吸 引的变化，侧重于数据的收集和分析。例4：八年级上册物理实验教材第八页“探究声音的产生”侧重于实验的操作。例5：八年级下册物理实验教材第39页“判断重力方向”侧重于实验设计。例6：九年级上册物理实验教材第67页“通过导体的电流与电压、电阻的关系”侧 重于交流与评估。变化四中：变化四中：充分体现了“从生活走向物理、从物理走向社会”的理念。对于一些实验器不全的学校，教材编写充分考虑到，引导教师和学生积极用生活中的器材来解决问题。例7：八年级物理上册第11页，将一支点燃的蜡烛放在喇叭前方，当喇叭 发出较强的声音时，可以看
11、到烛焰在摇晃。例8：九年级物理上册第5页，生活中的剪刀，让学生亲自体会用剪刀来 加深对杠杆分类的理解。变化五中：变化五中：实验内容安排，关注学生的兴趣和经验，突出表现在以下几个方面：（1）从日常生活联系最密切的物理现象（声、光、热等）入手：使学生感到物理知识就在身边，物理知识就是生活知识的一部分，消除了生疏感、畏惧感，增加了亲切感和爱好。（2）从自然现象到人工现象（声、光、热到电）。（3）注重保护学的学习爱好：从序言到正文避免了教材实验编排的间断（过去教材在序言后是枯燥的测量、速度计算、规范性很强的力学内容），代之以学生感受好的，实验内容。（4）把学生的兴趣和经验作为呈现实验内的起点，选择一些
12、与学生生活贴近的情景作为教学的开始，形成阶梯状的实验系列。（5）关注从具体到抽象，从特殊到一般的认识过程，符合学生心理认知规律。变化六中：变化六中：1、“活动”的形式多种多样，既包括探究、操作、观察，又包括讨论、交流、评估，还有社会调查、问题设计、课外小制作。2、“生活物理社会”注重物理与生活的联系，关心科技发展的动态，关注技术应用带来的社会进步。（比如：在缺水地区挖坑儿井；城市的“热岛效应”，工业发展而引起的“温室效应”）3、“WWW”中的“活动”作为一种评价方式，着重体现评价的激励功能，有观察性、调查性、动手制作等实践活动。（比如：声学部分安排了调查常见动物的发声频率，调查噪声来源等）思考
13、四：思考四：针对苏科版初中物理实验特点，如何对实验教学进行评 价与反思？一、教师一、教师 要转变教育理念：要转变教育理念：1、更新教学理念达成自己在教学过程中角色的转换，使自己从原来教学过程中的主导者，转为学生学习活动的参与者和合作伙伴。2、创设条件开展多种形式探究活动，充分挖掘教材资源和学校原有器材资源，发挥师生的共同智慧，合理利用生活中的瓶瓶罐罐、文具玩具、一杯一纸，及其它用品等，生动开展实验“活动”。3、积极引导学生走向大自然，观察并发现自然界中各种形形色色的物理现象，尝试用掌握的知识展开探究活动，以小论文的形式记录探究过程；鼓励学生走向社会，关注环境保护，关注最新科技发展等，展开相关的
14、社会调查，书写调查报告，并适时开展汇报交流。二、创新评价机制二、创新评价机制 优化评价功能：优化评价功能：1、评价是教与学的一个重要组成部分，应贯穿于教学活动的每一个环节。包括：（1）自我评价；（2）集体评价；（3）教师评价：（4）考试评价。例例1010小明想用如下的方法测量大气压强：将一个面积为小明想用如下的方法测量大气压强：将一个面积为1 11010-3-3m m2 2的吸盘按在光滑水平桌面的吸盘按在光滑水平桌面上，挤出里面的空气，用最大刻度值是上，挤出里面的空气，用最大刻度值是5N5N的弹簧测力计测量大的弹簧测力计测量大气压力（如图所示），然后计算大气压强。气压力（如图所示），然后计算大
15、气压强。若大气压强为若大气压强为1.011.0110105 5PaPa，则吸盘受到的大气压，则吸盘受到的大气压力是力是_N_N。小明发现。小明发现不能用这个测力计完成测不能用这个测力计完成测量，其原因是量，其原因是_。三、正确处理实验之后的反思：三、正确处理实验之后的反思：1、反思实验仪器、实验器材：反思实验仪器、实验器材：2、反思实验现和实验数据：反思实验现和实验数据：（1）反思实验现象反思实验现象针对学生实验过程中观察到的现象，进行深入反思，可加深对物理规律的理解，增强学生分析判断能力。例例11、组成组成“串、并联电路串、并联电路”实验中，两灯泡串联时发现一只灯泡亮、实验中，两灯泡串联时发
16、现一只灯泡亮、另一只灯泡暗，试解释这一现象。另一只灯泡暗，试解释这一现象。本题在反思实验现象的基础上，利用功率知识简单给学生分析，灯泡的亮度决定于实际功率，而实际功率的大小串联时则取决于电阻的大小。电阻大的灯泡亮。例12、物理实验要遵循实事求是的原则，小文同学在“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验中，完成了如下图所示的实验，并记录了如下表的数据。通过分析，她觉得与书中的结论偏差较大，回答下列问题：该实验出现这样结果的原因是什么？(弹簧秤外壳重）（2）请你对它的实验方法提出合理的改进意见。（2 2）反思实验数据：反思实验数据：实验次数物重G/NF甲/N F乙/N11.001.900.6521.502
17、.800.9032.003.601.15甲甲乙乙例例12、物理实验要遵循实事求是的原则，小文同学在、物理实验要遵循实事求是的原则，小文同学在“研研究定滑轮和动滑轮特点究定滑轮和动滑轮特点”的实验中，完成了如下图所示的的实验中，完成了如下图所示的实验，并记录了如下表的数据。通过分析，她觉得与书中实验，并记录了如下表的数据。通过分析，她觉得与书中的结论偏差较大，回答下列问题：该实验出现这样结果的的结论偏差较大，回答下列问题：该实验出现这样结果的原因是什么？原因是什么？(弹簧秤外壳重）（弹簧秤外壳重）（2）请你对它的实验方法）请你对它的实验方法提出合理的改进意见。提出合理的改进意见。3 3、反思实验
18、方法：、反思实验方法：反思实验方法的选择是否适当、是否合理、有反思实验方法的选择是否适当、是否合理、有无控制变量、变量控制的是否合理、能否达到实无控制变量、变量控制的是否合理、能否达到实验的目的等等。验的目的等等。例例1313小华和小红合作研究压力的作用效果与受压小华和小红合作研究压力的作用效果与受压面积的关系，小红的办法是请两个老师，让一个老师面积的关系，小红的办法是请两个老师，让一个老师穿上平底鞋，另一个老师穿上高跟鞋在泥地上行走，穿上平底鞋，另一个老师穿上高跟鞋在泥地上行走，来观察他们的脚印深浅，高跟鞋与地面接触面积小，来观察他们的脚印深浅，高跟鞋与地面接触面积小，如果她的脚印深，就能说
19、明受压面积越小，压力作用如果她的脚印深，就能说明受压面积越小，压力作用效果越明显。小华认为小红的方法还有不合理的地方，效果越明显。小华认为小红的方法还有不合理的地方，因为压力的作用效果还与压力有关呢，你能想到更好因为压力的作用效果还与压力有关呢，你能想到更好的方法吗？的方法吗？例例1414大家都有过玩弹弓的经历，它能把大家都有过玩弹弓的经历，它能把“纸弹纸弹”弹弹出去。弹弓弹射的距离究竟与哪些因素有关出去。弹弓弹射的距离究竟与哪些因素有关?(1)(1)你的猜想是你的猜想是_(_(本题本题(3)(3)中猜想除外中猜想除外)(2)(2)写出能验证你的猜想的实验方案写出能验证你的猜想的实验方案_。(
20、3)(3)评估交流评估交流小亮同学猜想小亮同学猜想“弹弓弹射的距离与纸弹的质量大小有弹弓弹射的距离与纸弹的质量大小有关关”并进行了如下实验：并进行了如下实验：用弹弓斜向上弹出质量较小纸弹，测出弹射距离用弹弓斜向上弹出质量较小纸弹，测出弹射距离S S1 1用弹弓斜向上弹出质量较大纸弹，测出弹射距离用弹弓斜向上弹出质量较大纸弹，测出弹射距离S S2 2用弹弓斜向上弹出质量最大纸弹，测出弹射距离用弹弓斜向上弹出质量最大纸弹，测出弹射距离S S3 3比较比较S S1 1、S S2 2、S S3 3的大小就能得出弹弓弹射的距离是否的大小就能得出弹弓弹射的距离是否与纸弹质量大小有关与纸弹质量大小有关请你对
21、该同学的实验方案进行评估：请你对该同学的实验方案进行评估：_。4 4、反思实验过程：、反思实验过程：反思实验过程中的得与失，特别是分析评价实验反思实验过程中的得与失，特别是分析评价实验的不足之处甚至是失败的原因在什么地方等等。的不足之处甚至是失败的原因在什么地方等等。例例1515小明同学用电流表、电压表测量一只定值电小明同学用电流表、电压表测量一只定值电阻的阻值，电路连接如图阻的阻值，电路连接如图2121所示所示(1)(1)观察电路连接装置图可知，观察电路连接装置图可知，A A表是表是_表，表，B B表是表是_表表(2)(2)小明连接的电路和电表的量程选择均正确，闭合开小明连接的电路和电表的量
22、程选择均正确，闭合开关后，电压表和电流表的读数都很小，其原因是关后，电压表和电流表的读数都很小，其原因是_(3)(3)解决了电路存在的问题后，闭合开关，电流表和电解决了电路存在的问题后，闭合开关，电流表和电压表的示数如图压表的示数如图2222所示，此时通过电阻的电流是所示，此时通过电阻的电流是_A_A，电阻的阻值为，电阻的阻值为_(4)(4)用 此 电 路 测 定 电 阻 的 阻 值，存 在 的 缺 陷 是用 此 电 路 测 定 电 阻 的 阻 值，存 在 的 缺 陷 是_甲组产生错误的原因：甲组产生错误的原因：_例例1616甲乙两个实验小组在探究甲乙两个实验小组在探究“杠杆的平衡条件杠杆的平
23、衡条件”时，分别得到下面两组数据和结论。他们在交流时，甲时，分别得到下面两组数据和结论。他们在交流时，甲组发现了自己实验结论的错误和产生错误的原因。你认组发现了自己实验结论的错误和产生错误的原因。你认为甲组产生错误的原因有那些？为甲组产生错误的原因有那些？动力臂阻力阻力臂甲甲 组组 乙乙 组组次次数数动动力力动力动力臂臂阻阻力力阻力阻力臂臂动力动力动 力动 力臂臂阻力阻力阻 力阻 力臂臂 1 1 4 4 5 5 5 5 4 4 7 7 4 4 2 21414 2 2 3 3 4 4 4 4 3 3 6 6 4 4 8 8 3 3 3 3 4 4 5 5 2 21010结结论论动力动力+动力臂阻
24、力动力臂阻力+阻力阻力臂臂 动力动力 动力臂阻力动力臂阻力阻力臂阻力臂5、反思实验规律：反思实验规律：让学生在实验操作的基础上，观察实验现象，分析产生实验现象的原因，深入反思实验条件和实验现象的变化，总结实验规律，加深对知识的理解和应用。例17：在研究“凸透镜成像”的实验中，把蜡烛放在2倍焦距以外，观察到“倒立缩小的实像”，把蜡烛放在1倍焦距和2倍焦距之间，观察到“倒立放大的实像”，把蜡烛放在焦点以内，观察到“正立放大的虚像”。根据上述实验现象引导学生反思，可总结出以下规律：（1）物体由2倍焦距向焦点移动过程中，像逐渐变大。（2）物距小，像距大，反之亦成立。（3）2倍焦距点是成放大与缩小像的转
25、折点，焦点是成 实像与虚像、正立与倒立的分界点。以上规律化的知识，学生印象深刻，为知识的迁移和灵活运用打下了良好的基础。6、反思实验的异同点：反思实验的异同点：对多个实验，可进行联系与比较，反思实验异同点，更易使学生掌握实验的本质，理解实验规律，巩固知识与技能。例18：做过“伏安法测电阻”、“伏安法测电功率”实验后，提出以下问题引导学生反思：（1）两实验根据的原理有什么不同？（2）两实验的电路图有什么不同？（3）两实验共同用到的器材有哪些？（4）两实验需要测量的相同物理量是什么？通过以上问题，鼓励学生大胆质疑，发表见解，展开讨论，分析对比寻找异同点，有效地培养学生思维的深刻性和批判性。7、反思
26、实验注意事项：反思实验注意事项：每一个实验都有其操作的注意事项，引导学生围绕实验注意事项进行反思，认清错误操作的危害，从而规范学生的实验操作，为顺利完成实验奠定了良好的基础。例如：“用电流表测电流的实验”中，注意事项为：正负接线柱接法要正确，电流表串联在电路中。让学生反思：若正负接线柱接反了会产生什么后果？若电流并联在灯泡的两端，会造成什么后果？8 8、反思实验方案：、反思实验方案：引导学生思维求异，寻求多种实验方案，然后对实验方案进行反思，找出其特点和不足，从而优化实验策略，选取比较好的方案或最佳的方案。图图4例19如图4所示，在桌面上有两个小灯泡和一个开关，他们的连接电路在桌面下，无法看到
27、。某同学试了一下，闭合开关时两灯泡均亮，断开开关时，两灯泡均熄灭，这两个小灯泡究竟是串联连接，还是并联连接，请你写出判断方法。（最少用两种方法，并对两种方法进行评价）例例20、测量滑动摩擦力的方法：、测量滑动摩擦力的方法：方案方案1：方案方案2：思考五：思考五：针对苏科版初中物理实验特点，谈今年中考实验复习几点看法。看法一：看法一：虽然苏科版实验都以“活动”形式呈现，但具体内容仍然还可按类规纳，仍可分为：测量型实验、操作型实验、探究设计型实验。初中物理教材中，我们学过的主要实验统计：初中物理教材中，我们学过的主要实验统计：分类分类 声学声学 热学热学 光学光学 力学力学 电学电学 磁学磁学 其
28、它其它实验实验统计统计814175527911分类分类 测量型实验测量型实验操作型实验操作型实验探究设计型实验探究设计型实验 光光 学学 （1）测定远视眼镜的测定远视眼镜的焦距焦距（1 1）分解太阳光分解太阳光（2 2）观察色光的混合观察色光的混合（3 3）颜料的混合颜料的混合（4）做几个有趣的影做几个有趣的影子游戏子游戏（5）观察光从空气射观察光从空气射入水中时的折射情况入水中时的折射情况（6）观察光通过玻璃观察光通过玻璃时的折射情况时的折射情况（7）观察凸透镜和凹观察凸透镜和凹透镜透镜（8）辨别凸透镜和凹辨别凸透镜和凹透镜透镜（9）视力的矫正视力的矫正（10）通过两个透镜观通过两个透镜观察
29、物体察物体（11）自制水滴显微镜自制水滴显微镜（1）探测红光探测红光外侧的热效应外侧的热效应（2）探究平面探究平面镜成像的特点镜成像的特点（3）探究光的探究光的反射规律反射规律（4）探究圆形探究圆形光斑形成的原因光斑形成的原因（5）探究凸透探究凸透镜成像规律镜成像规律（6）试管透镜试管透镜实验实验看法二：看法二：实验复习时仍要注意基础知识和基本技能的复习，仍可以依据上述类型划分来归类复习。比如测量类：温度计刻度尺秒表天平测力计电流表电压表看法三：看法三：突出物理与生活的联系，注意生活中器材应用一类习题的复习。看法四：看法四：关注科学技术的发展应用，特别注意前沿科学和边缘科学在现实工农业生产、医疗、军事、航天、体育等方面的应用。看法五：看法五：注意科学探究几个环节的复习与设计，注意常用研究物理问题的方法的归类复习，比如：类比法、控制变量法、图象法、推理法等。谢谢大家谢谢大家苏科物理网苏科物理网，http:/www.skwl.org
