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中学物理实验教学设计范文5篇幼教事业是一座大花园，教师的奉献就是其中最美丽的花。
教师之所以伟大，在于他(她)永远消耗自己，照亮别人。
下面给大家分享一些关于中学物理实验教学设计范文5篇，希望能够对大家有所帮助。
中学物理实验教学设计范文1一、教学目标(一)知识与技能1.知道功率。
能说出功率的物理意义，并能写出功率的定义式及其单位。
2.能结合生活中的实例说明功率的含义。
3.能应用功率的定义式进行简单的计算，并能利用功率的概念设计测量生活中功率的大小。
(二)过程与方法1.经历探究人体的输出功率的过程，进一步熟悉科学探究的基本步骤。
2.通过资料认识常见运动物体的功率大小，了解功率在实际应用的重要价值。
(三)情感态度与价值观1.通过测量活动的组织安排，培养学生的合作意识和协作能力。
2.进一步形成乐于探究自然现象和日常生活中的物理学道理的习惯，增强将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。
二、教学重难点本节在学习机械功之后，从做功快慢的角度认识功这个物理量。
功率在实际生活中具有重要意义，也是后续学习电功率等知识的基础。
教科书通过对生活、生产实例的分析，采用比值定义的方法引入功率的概念。
要求学生明确功率的物理意义，能进行简单的计算，并能利用功率的概念测量生活中功率的大小。
对功率概念的认识是本节教学的重点。
功率与功的关系和物体运动速度与距离的关系相似，学生在学习速度概念的基础上容易进行知识的正迁移，所以，可以结合实例采用类比的方法引入功率的概念。
这样既有利于学生认识与记忆，也可以渗透科学方法教育。
教学重点：功率的概念和利用公式的计算。
教学难点：对功率意义的理解。
三、教学策略与速度、密度和压强的定义方法相同，功率也是采用比值法定义的物理量。
教学中通过人上楼的实例创设情景，让学生思考做相同的功，用时不同，引出做功快慢的问题，为功率概念的提出做铺垫。
类比速度是表征物体运动快慢的物理量，做功的快慢取决于相同时间内做功的多少，因此新概念的引入需要用功与做功所用时间的比来完成，它的大小为单位时间，内所做的功。
中学物理课堂实验教学设计及教学方法课堂实验在中学物理教学中占据重要的地位，中学物理有些知识是比较抽象的，还有些物理规律或结论是从大量的物理实验中概括出来。
通过课堂实验可以化抽象为直观，从而更好理解和掌握物理概念和规律，还可以培养学生的观察、分析能力，也可使课堂教学生动有趣。
笔者根据多年教学经验，略谈在中学物理课堂实验教学的设计准备过程中，应注意的几个问题：1、中学物理课堂实验的设计应充分体现科学性。
任何一个实验的目的要紧绕教学内容，实验原理有充分的科学依据，实验的现象能反映客观规律，实验装置步骤和操作方法都不违反科学要求。
课堂实验的科学性，要求在演示过程中应实事求是、科学严谨，如果实验失败，应分析失败的原因，找出解决的方法，避免弄虚作假，从而给学生造成不良影响，失去实验的可信度和说服力。
2、课堂实验的设计要有目的性。
设计实验要考虑到指导学生认识实验仪器，实验结构，启发学生明确实验目的、原理、要求和相应的思想方法。
在实验过程中，教师要引导学生看什么，看到了什么以及为什么。
对实验现象进行观察和分析，做课堂实验不同于小孩玩玩具。
例如小孩玩玩具车只是对汽车新奇，觉得好玩，他们很少考虑汽车为什么会走，走的原理是什么?而任一个实验的设计都有一定的目的，实验的装置过程是为达到这个目的而设置的，整个实验过程也围绕此目的进行。
3、课堂实验的设计要确保成功。
课堂实验实质上是把物理现象重现，让学生亲眼目睹或亲身感受到物理规律的效果，然后分析产生这种现象的原因。
若实验不成功，不仅浪费了时间，也打消了学生的积极性和兴趣。
如在“摩擦起电”这一节中，电荷间的相互作用规律是个很重要的实验，实验时为了避免空气潮湿影响实验效果，可以使用烘箱，效果会好很多。
4、课堂实验的设计要简易方便、直观性强。
课堂实验的目的在于使学生对物理现象有清晰的了解。
通过实验，展现在学生面前的应该是一幅简单而清晰的物理图像，在设计或选择实验时，实验装置要尽量简单，操作要简便，实验原理和过程一定要便于学生理解和掌握，使学生感到物理实验实在、可信，自己也能操作。
中学物理实验教学计划总结6篇东流逝水,叶落纷纷,荏苒的时光就这样悄悄地,慢慢地消逝了,回顾这段时间的教学,一定经历了许多,也收获了许多吧,不妨把这些记录下来,写一份教学计划吧。
下面是由小编给大家带来的中学物理实验教学计划总结6篇，让我们一起来看看!中学物理实验教学计划总结1一、学情分析物理是一门新接触的自然学科，学生基本没有物理基础，经过八年级第一学期的学习，对于初中物理知识的学习有了一定的基础，学习方法逐渐成熟，但探究性的学习方式却很欠缺。
物理这门自然学科有着非常明显的特点，充分以探究活动为主，注重实验与观察的方法，同时具有很强的神秘感与奥妙。
教师应充分把握这一特点，充分调动学生学习物理学科的兴趣，培养他们更好地探究活动的能力，寻找物理规律，学习掌握好物理知识与技能，树立起正确的科学世界观、人生观、价值观，运用科学的辩证的思维方式去发现问题、分析问题和解决问题。
尤其是这下学期的学习任务很重，时间紧，内容多而且知识内容难，因此更要抓好学生的双基教学和创新教学，尤其是解决实际问题的能力。
二、教材分析新课标提出了“知识与技能”、“过程与方法”和“情感态度与价值观”的培养目标，以及课程基本理念：注重全体学生的发展、改变学科本位的观念，从生活走向物理、从物理走向社会，注重科学探究、提倡学习方式多样化，注意学科渗透、关心科技发展，构建新的评价体系等思想。
在此基础上，物理注意了在“知识与技能”、“过程与方法”和“情感态度与价值观”这三个方面的课程培养功能的体现;注重从自然与生活现象中引入物理问题，通过探究寻找物理规律，然后将其用于生活、生产实践;注重将科学探究的各主要环节渗透于不同章节，让学生在科学探究的过程中，不仅学习物理知识与技能，还将体验科学探究的过程，学习科学探究的方法，养成科学探究的能力，以便学生学习科学精神与科学态度，客观了解科学的社会功能，树立正确的科学观等。
本学期教学内容主要包括：第七章力;第八章运动和力;第九章压强;第十章浮力;第十一章功和机械能;第十二章简单机械。
《中学物理实验教学》教学大纲学分： 2 学时：36审核人：执笔人：面向专业：物理学一、课程定位教学对象：物理专业本科生；课程性质：专业必修课二、教学目标(一)以现代教师教育理论为指导，运用先进的教师教学技能发展策略，借助现代化视听设备，系统训练高师物理教育学生以物理课堂教学为主的教学基本技能和师生交流与沟通的基本技能。
通过训练使学生经历构建并实施组织学生学习活动的过程，体验与学生交往和互动的过程．初步掌握基础物理课堂教学的基本技能。
(二)以基础物理实验室为依托，提供开放性，多层次，自主探究式的基础物理实验条件和资源，通过实验教学与训练，发展学生的基础物理实验设计能力，常规教学物理实验的运用能力．低成本物理实验的开发和运用能力。
了解计算机在基础物理实验中的应用。
通过与课堂教学技能训练整合，设计并实施以物理实验为背景的课堂教学活动，设计并实施以实验探究为特征的学生学习活动。
初步掌握与基础物理课程教学相适应的实验教学基本技能。
三、教学内容及要求第二编中学物理实验研究 (共36学时)第一章中学物理实验教学研究引论1. 1 教学物理实验在中学物理教学中的地位和作用1．2 教学物理实验研究的指导思想1．3 物理实验教学的考核与评价第二章实验能力的基本要求2．1 观察能力2．2 操作能力2．3 编制实验程序与数据处理能力2．4 设计简单实验制作简单仪器的能力实验研究课题一、研究匀变速直线运动的规律实验研究课题二、估测油酸分子的大小第三章实验教学的方法3． 1 从直接感受中建立物理概念3．2 用探究的方式认识物理规律3．3 激发科学兴趣，通过实验做科学3．4 用实验手段解决物理问题实验研究课题三、测定普适气体恒量R实验研究课题四、电磁学实验实验研究课题五、测量表头的内阻和电源电动势极其内阻第四章物理演示实验教学研究4．1 物理课堂演示实验的教学设计4．2 物理演示实验教学的实施4．3 低成本物理演示实验的意义与设计4．4 演示实验专题研究示例4．5 物理演示实验教学训练实验研究课题六：一组静电实验实验研究课题七：演示电表的使用与改装实验研究课题八：分光镜的使用与光谱定性分析第五章探究式物理实验的教学策略5．1探究式学习方式及其意义5．2实验探究的教学模式5．3实验探究的基本方法5．4实验探究教学示例5．5探究式实验教学专题训练实验研究课题九：弹簧振子的周期与振子质量的关系实验研究课题十：练习使用学生示波器实验研究课题十一：传感器在物理实验上的应用研究第六章学生实验教学研究6．1学生分组实验的教学目的6．2学生分组实验的教学要求6．3边学边实验6．4学生分组实验研究示例6．5学生分组实验教学的专题训练实验研究课题十二：直流电路实验实验研究课题十三：感应圈和分光镜的应用实验研究课题十四：用双缝实验测定色光波长第七章物理实验设计与研究7．1 实验设汁的目的7．2实验设计的程序7．3实验设计的示例7．4实验设计专题训练实验研究课题十五：验证交流电的有效值与最大值的关系实验研究课题十六：测定铅笔心的电阻率第八章课外实验与趣味实验8．l 物理课外实验活动的意义类型和要求8．2物理课外实验设计示例8．3趣味物理实验的类型及其意义8．4趣味物理实验设计示例第九章中学物理实验仪器9．1 中学物理实验仪器的分类9．2 中学物理实验仪器的维护9．3 一些物理常用实验仪器简介9．4 计算机在物理实验中的应用9．5 中学物理实验仪器的改装与设计附录：选做研究课题：1．用频闪照相法研究物体的运动(平抛，自由落体，斜抛，转动，摆动等) 2．打点计时器的使用及纸带数据处理训练3．用油膜法估测分子的大小及计算阿伏伽德罗常数4．用描迹法画出电场中平面上的等势线5．描绘的小灯泡伏安特性曲线6．把电流表改装为电压表7．研究闭合电路欧姆定律8．研究电动玩具电机的能量转化9．一种测定铜的电化当摄的实验方法10．用万用表探索黑箱中的电学元件11．传感器的简单使用12．热敏元件特性的实验研究13．光敏元件特性的实验研究14．简单温度自动控制实验研究15．伏安法测电阻实验设计与系统误差的研究四、考核方式、方法实验考试，平时成绩30%，考试成绩70%。
第4节/温度和温标1.平衡态：如果容器与外界没有能量交换，经过一段时间后，容器内各点的压强和温度都不再变化。
2.热平衡：两个相互接触的系统，经过一段时间以后状态参量不再发生变化，这说明两个系统对传热来说已经达到了平衡。
3.热平衡定律：如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡。
一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。
4.摄氏温度t与热力学温度T的关系：T=t + 273.15 K。
■y电中旅耳仇仙柩4 谍祈自E学习,某瑟1能楼高【基本知识1、状态参量与平衡态1.热力学系统通常把由大量分子组成的研究对象称为热力学系统。
2.外界指系统之外与系统发生相互作用的其他物体的统称。
3.状态参量描述系统热学性质的物理量，常用的物理量有几何参量体积力学参量压强p、热学参量温度T。
4.平衡态系统在没有外界影响的情况下，经过足够长的时间，各部分的状态参量达到稳定的状—O二、热平衡与温度1.热平衡：两个相互接触的热力学系统的状态参量不再变化。
2.热平衡定律：如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡.那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡。
3.热平衡的性质：一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。
4.温度：表征互为热平衡系统的共同热学性质的物理量。
三、温度计与温标1.常见温度计的测温原理2.温标(1)摄氏温标：一种常用的表示温度的方法，规定标准大气压下冰的熔点为0 C ,水的沸点为100 C。
在0 C和100 C之间均匀分成100等份，每份算做 1 C。
(2)热力学温标：现代科学中常用的表示温度的方法，规定摄氏温度的一273.15。
为零值,它的一度等—止摄氏温度的一度。
(3)摄氏温度与热力学温度：①摄氏温度：摄氏温标表示的温度,用符号t表示，单位摄氏度，符号为C。
②热力学温度：热力学温标表示的温度,用符号T表示，单位开尔文，简称开,符号为K。
③换算关系：T= t + 273.15 K。
［基础小胶］1.自主思考一一判一判(1)平衡态是一种理想情况。
*实验一（基础性实验）实验名称: 牛顿第二定律的验证实验目的: 通过阅读中学物理课本，初步明确在中学物理教学中进行验证牛顿第二定律实验的教学目的和教学要求；掌握验证牛顿第二定律实验的基本方法、实验操作和结果分析；熟练掌握电磁打点计时器的原理、结构、使用方法和检验、调整的方法；了解一些用于运动和力实验的新型仪器及实现本实验的不同途径。
实验类型：验证学时 2学时每组人数：2-3人实验内容及方法：电磁打点计时器的检验与调整；气垫导轨的使用；用定性（对比同时开始运动和停止运动的两辆小车的运动位移）和定量（用分析拖在小车后面通过电磁打点计时器来记录小车运动情况）的方法研究加速度与外力和物理质量的关系，并对这些实验及效果进行分析、比较，从而进行牛顿第二定律的验证；注意分析实验误差，讨论误差的来源及减小误差的方法。
实验仪器及设备：2187牛顿第二定律演示仪，运动小车、J0203电磁打点计时器及纸带、钩码等，气垫导轨、气泵、滑块。
实验名称:使用光具盘进几何光学实验演示、光的干涉及衍射实验实验目的: 了解中学物理教学中对几何光学、光的干涉、衍射实验的要求，熟悉光具盘、双缝干涉实验仪的结构、性能，熟练掌握它们的使用方法和操作技能；通过实验培养借助仪器说明书学习独立使用仪器的能力；体会新型光具盘在设计上的特色和尚存在的问题。
实验类型：验证学时 2学时每组人数：2-3人实验内容及方法：按照仪器说明书进行几何光学实验演示、光的干涉及衍射实验；利用双缝干涉测光波的波长；用卡尺观察光的衍射现象。
注意寻找快速调节出干涉图样的方法；分析仪器在设计上、使用性能上的特点及存在问题，并初步探讨问题解决的方案。
实验仪器及设备： J2501-1型光具盘、半导体红色激光光源，半导体绿色激光光源，J2515双缝干涉演示仪，学生电源。
实验名称:空气有质量及空气浮力的演示；气体定律的实验验证实验目的:明确空气有质量及空气浮力、气体定律的实验在中学物理教学中应用的作用和教学要求；熟悉演示空气有质量及空气浮力的实验方法，掌握不同的气体定律实验仪的使用技巧；体验气体定律的实验的困难所在，了解该实验的改进思路。
沪科版初中物理第七章教案一、教学目标1. 让学生通过实验和观察，了解密度的概念及其特性，掌握密度的计算方法。
2. 引导学生通过生活中的实例，认识力的存在和作用，理解力的两种作用效果。
3. 培养学生的实验操作能力、观察能力和分析问题的能力，提高学生的科学思维能力。
二、教学内容1. 密度概念的引入和特性2. 密度的计算方法3. 力的概念和作用效果4. 力的相互作用三、教学过程1. 密度概念的引入和特性（1）教师通过展示不同物质的图片，引导学生思考：这些物质有什么共同点和不同点？（2）学生回答：共同点是都有质量；不同点是体积不同。
（3）教师总结：单位体积的某种物质的质量，叫做这种物质的密度。
密度是物质的一种特性。
2. 密度的计算方法（1）教师演示如何用天平和量筒测量液体的密度。
（2）学生分组实验，测量不同液体的密度，并记录数据。
（3）教师引导学生分析数据，得出密度计算公式：密度 = 质量 / 体积。
3. 力的概念和作用效果（1）教师通过演示实验，让学生感受力的作用效果。
（2）学生讨论：力可以改变物体的形状和运动状态。
（3）教师讲解力的相互作用：物体间力的作用是相互的。
4. 力的相互作用（1）教师展示实例，让学生理解力的相互作用。
（2）学生分组实验，验证力的相互作用。
（3）教师总结：力是物体对物体的作用，力的作用效果有改变物体的形状和改变物体的运动状态。
四、教学评价1. 学生能正确理解密度的概念，掌握密度的计算方法。
2. 学生能通过实例认识力的存在和作用，理解力的两种作用效果。
3. 学生能运用所学知识解决实际问题，提高学生的科学素养。
五、教学建议1. 注重实验教学，让学生通过亲身体验，加深对物理概念的理解。
2. 联系生活实际，引导学生从生活中发现物理现象，提高学生的学习兴趣。
3. 鼓励学生提问和思考，培养学生的科学思维能力。
4. 加强课堂互动，让学生在讨论和交流中，巩固所学知识。
初中一年级物理第七章教案教学目标：1. 了解光的传播特点，掌握光在同种均匀介质中沿直线传播的原理。
2. 能够解释日常生活中的一些光现象，如影子的形成、日食、月食等。
3. 培养学生的观察能力、思考能力和动手实践能力。
教学重点：1. 光在同种均匀介质中沿直线传播的原理。
2. 日常生活中光现象的解释。
教学难点：1. 光的传播原理的理解和应用。
2. 光的传播现象的观察和解释。
教学准备：1. 教学课件或黑板。
2. 学生实验器材：激光笔、透明塑料尺、白纸等。
教学过程：一、导入（5分钟）1. 利用课件或黑板，展示一些光的现象，如太阳光、灯光等。
2. 引导学生思考：光是如何传播的？光传播有什么特点？二、光的传播特点（10分钟）1. 讲解光在同种均匀介质中沿直线传播的原理。
2. 利用实验器材进行实验，让学生观察光在空气中沿直线传播的现象。
3. 引导学生思考：为什么光会沿直线传播？光传播的速度是否恒定？三、日常生活中光现象的解释（10分钟）1. 讲解日常生活中的一些光现象，如影子的形成、日食、月食等。
2. 利用课件或黑板，展示这些光现象的示意图。
3. 引导学生思考：这些光现象背后的原理是什么？四、动手实践（10分钟）1. 安排学生分组进行实验，利用激光笔、透明塑料尺、白纸等实验器材，观察光在空气中沿直线传播的现象。
2. 让学生用自己的语言描述实验现象，并解释原理。
3. 引导学生思考：如何证明光传播的速度是恒定的？五、总结与反思（5分钟）1. 回顾本节课所学内容，让学生总结光的传播特点和日常生活中光现象的原理。
2. 引导学生反思：我们生活中还有哪些光现象是未知的？如何进一步探索光的奥秘？教学延伸：1. 光的折射和反射：讲解光在不同介质中传播时的折射和反射现象。
2. 光的传播速度：讲解光在真空和各种介质中的传播速度，探讨光速的可变性。
教学反思：本节课通过讲解和实验，让学生了解了光的传播特点和日常生活中光现象的原理。
在教学过程中，要注意引导学生思考和动手实践，培养学生的观察能力、思考能力和动手实践能力。
中考物理第七章教案人教版教案标题：中考物理第七章教案人教版-光的反射与折射教学目标：1. 理解光的反射和折射的基本概念和规律。
2. 掌握光的反射和折射的实验方法和技巧。
3. 运用光的反射和折射的知识解决相关问题。
教学重点：1. 光的反射的规律及应用。
2. 光的折射的规律及应用。
教学难点：1. 光的折射的规律及应用。
2. 运用光的反射和折射的知识解决相关问题。
教学准备：1. 教材《人教版物理》第七章相关内容。
2. 实验器材：光箱、平面镜、凸透镜、三棱镜等。
3. 教学辅助工具：投影仪、电脑、多媒体课件等。
教学过程：Step 1：导入引入（5分钟）通过展示一些有趣的图片、视频或实物，引发学生对光的反射和折射的兴趣，激发学习的积极性。
Step 2：知识讲解（15分钟）2.1 光的反射- 通过投影仪或多媒体课件，向学生展示光的反射实验，并解释反射的基本概念和规律。
- 引导学生思考光的反射在日常生活中的应用，并列举一些例子。
- 结合教材内容，讲解光的反射的规律及其应用。
2.2 光的折射- 展示光的折射实验，解释折射的基本概念和规律。
- 引导学生思考光的折射在日常生活中的应用，并列举一些例子。
- 结合教材内容，讲解光的折射的规律及其应用。
Step 3：实验演示（20分钟）3.1 光的反射实验演示- 利用光箱、平面镜等实验器材，进行光的反射实验演示。
- 引导学生观察、记录实验现象，并总结光的反射规律。
3.2 光的折射实验演示- 利用光箱、凸透镜、三棱镜等实验器材，进行光的折射实验演示。
- 引导学生观察、记录实验现象，并总结光的折射规律。
Step 4：小组讨论与合作探究（15分钟）学生分成小组，根据教师提供的问题或情境，进行讨论和合作探究。
教师可以提供以下问题：- 为什么我们能看到镜子里的自己？- 为什么太阳在水面上的倒影是直立的？- 为什么眼镜片可以矫正近视？Step 5：知识巩固与拓展（15分钟）5.1 基础知识巩固通过课堂练习、小组竞赛等形式，检验学生对光的反射和折射的基本知识的掌握情况。
§7.1 物理教学必须以实验为基础中学物理教学必须以实验为基础。
这是由实验本身的特点及其在物理教学中的作用来决定的。
1. 实验能为学生学习物理提供符合认识规律的环境在学习物理过程中，要形成物理概念和认识物理规律，首先必须要有一定的感性认识。
这种感性认识可以来源于学生的生活环境，也可以来源于实验提供的物理事实。
通常，从生活中得到的感性材料多来自复杂的运动形态，力、热、电、光现象交织在一起，本质、非本质的因素交融在一起。
因此，仅通过这种途径来使学生建立概念和认识规律有时会遇到很大困难。
运用实验则可以提供精心选择的、简化和纯化的素材，它能够使学生对物理事实获得明确、具体的认识。
例如，人们生活在空气的海洋里，却很难感受到大气压强的作用。
做一个覆杯实验或马德堡半球模拟实验，大气压存在的物理事实就展现在学生眼前，他们对这个概念就易于理解和掌握。
又如，学生对物体所受静摩擦力的方向常常难于辨认，其主要原因是进行抽象思维活动时，头脑中缺少表象的支持。
如果应用如图7-1所示的方法，将有助于学生形成表象，以克服学习中的难点。
2．实验能培养学生学习物理的兴趣，激发学生的求知愿望为什么要特别强调实验对培养学生学习兴趣的重要性？有如下的原因：首先，实验具有真实、形象、生动的特点，尤其对中学生有很强的吸引力，极易唤起他们的直觉兴趣。
例如，让学生观察“喷泉”、“煮金鱼”等生动有趣的实验，他们的注意力会高度集中，新奇的实验现象常常出乎他们意料之外，使他们兴趣盎然。
这样，就容易唤起他们的好奇心，激发他们的求知欲望，使学生的兴趣不只是停留在被观察物理现象的表面上。
其次，实验是一种有目的性的操作行为。
学生在观察的基础上，很自然会产生一种自己操作的欲望。
让学生动手实验，不但可以满足学生的操作愿望，还可以发展学生对探索知识和规律的兴趣，进而发展学生的认识兴趣。
当学生对物理产生浓厚兴趣的时候，他们的学习欲望强烈，学习中会感到轻松愉快，从而有利于形成主动的、正确的学习方法。
不断地体尝“发现”与“战胜困难获得成功”的喜悦，学生学好物理的信心就会越来越强．更为重要的是，由此可转化为一种热爱科学的素质和志向，这对学生个性的发展具有重要的意义．3．实验是发展学生能力和使学生得到科学方法训练的重要途径图7-2表示学生在实验活动中的信息流程．从这个流程可以看出实验对培养学生各种能力的影响：通过阅读实验资料，培养着阅读、自学能力；通过感觉器官接受形象和数据信息，并传递到大脑，一方面进行思维加工，一方面输出反馈信息、控制观察和操作器官，以获取更为广泛和深入的信息．这个过程可以培养观察能力和手脑并用的能力；与此同时，在大脑中抽调出贮存的有关信息，进行更深入的思维加工，从而加强了思维能力的培养；此外，把思维加工的结果以语言和文字的形式表达出来，又培养着表达能力．由此可知，实验是一种综合的能力培养过程．由于实验是一种科学的方法，它能够创造”最确实、最少受干扰”、“保证过程以其纯粹形态进行”的物理环境，它是理论密切联系实际的学习过程，在这个过程中蕴藏着极其活跃的因素，能够活化学生学到的物理知识，因此，实验是对学生进行创造意识训练和科学方法训练的有效途径．4．实验有利于培养学生良好的道德素养和科学作风由于实验本身是一个严格的科学过程，要想获得实验的成功，必须一丝不苟，来不得半点虚假，并且必须把各项活动安排得井井有条，这对培养学生实事求是的态度和严谨的科学作风十分有益，此外，在实验过程中也不总是一帆风顺的．它以很强的吸引力磨炼学生的意志；加之实验中存在着辩证唯物主义教育的丰富素材，这对学生科学世界观的形成起着促进作用．我们不可低估实验在这方面的作用，从某种意义上说，实验的这种作用较之于学生掌握一些具体的知识和技能更为重要，对于提高人的素质具有很大意义．综上所述，实验在完成物理教学的任务中占有非常重要的地位，我们必须从培养社会主义现代化建设所需要的、有个性特征的、全面发展的人才的高度来充分认识实验教学的意义，切实改变某些不重视实验的旧观念，始终坚持以实验为基础的教学方向．§7.2物理实验的分类及各类实验的作用物理教学中的实验，大体上可以分为如下几类：（1）演示实验（2）学生分组实验；（3）课内小实验；（4）课外实验．将上述各类实验与一定的教学手段配合就组成了各种实验教学课型：例如，将演示实验穿插在教师的讲授过程中可组成演示讲授课；将教师的演示与学生的讨论结合可组成演示讨论课；将教师的演示与学生的练习结合可组成演示习题课；将学生的小实验穿插在课堂教学活动中，可组成“边教边实验”或“边学边实验”；将教师的指导贯穿在学生独立操作的分组实验过程中，就构成了学生分组实验课型．各种实验有各自的特点，各自的功能，实验教学应当是各种实验与各种教学手段有机结合的系统．应当根据物理教学的整体要求来选择和组织实验教学系统．下面，将演示实验、学生分组实验和课内小实验的特点和功能分别作一介绍（课外实验将在第十一章中介绍）．一、演示实验的特点和作用演示实验是以教师为主要操作者的表演示范实验．它的目的主要是把要研究的物理现象展示在学生的眼前，引导学习观察思考；配合讲授或穿插学生讨论等方式使学生认识物理概念和规律，或者通过演示的引导和示范作用，为学生独立训练创造条件．它的主要作用如下：1．引入课题，激发学生的求知欲望教师常常选择一些生动、有趣、新奇和使学生感到意外的演示实验来引入课题，它能够有效地激发学生的求知欲望．例如，教师在讲授动量定理之前，做如图7-3所示的实验：将一个生鸡蛋用棉线在其上围绕一周，再用透明胶带将打结处的两侧贴牢．把线的另一端跨过铁架上的钩于，象升旗一样把鸡蛋缓缓地升到铁钩下端，然后把线松开，让鸡蛋从高处落下．学生紧张而又意外地看到鸡蛋落下后反弹起来，被教师捉住，紧接着将鸡蛋往桌面上轻轻一砸，使蛋汁流入玻璃杯内．随后教师提出问题：“为什么鸡蛋从那么高处落下没有砸碎，而在桌上轻轻一砸就壳破汁流呢？”……教师运用这个演示，创造了一个愉快学习的环境，使学生的思维活动处于积极状态．2．提供必要的感性素材，帮助学生建立概念和认识规律在课堂教学中，教师常用演示实验展示物理的现象和变化的过程，特别是学生日常生活中难以见到的或者是与学生的经验相抵触的现象和过程，使学生获得丰富的感性知识，形成鲜明的表象，为学生建立正确的概念、认识规律奠定基础．例如，物体的形变总是伴随弹性力而产生的，然而，坚硬的物体，形变很小，学生无法察觉，因此在他们的观念中形成了“有的物体能够形变（如橡皮、弹簧），而有的物体不会形变（如石头、玻璃）”的错误认识．为纠正上述错误的认识，教师可应用如图7－4的演示实验．由于加接了细孔径2毫米的玻璃管，而使形变的现象显露出来．又由于选用了椭圆截面的大墨水瓶，沿短轴方向向内挤压时（a），可以看到玻璃管中的液柱上升；沿长轴方向向内挤压时（b），可以看到玻璃管中的液柱下降．学生在惊讶的发现中建立了正确认识．3．进行观察和思维训练，巩固和应用物理知识由于演示实验中教师的可控制特点很突出，教师能够有意识地选择和设计实验的内容和程序．得心应手地把需要的现象展示出来，因此演示实验不仅可在学生形成知识的过程中发挥作用，而且可以在学生应用知识的过程中发挥很好的作用．例如，教师利用电学黑箱对学生进行观察、思维训练，黑箱盖上有两个接线柱，箱内只有两个电学元件；一只大容量的电解电容器（1000微法）和一只数千欧姆的电阻并联，用示教电流计的R×100的欧姆表进行测试，让学生通过观察，判断元件的种类及其联结的方式．尽管只有两个元件，也必须非常仔细地观察，既要把握电流变化的阶段特征（先大后小），又要察觉电流变化瞬时特征（速率越来越小），以及终态电流的状况，经过认真思考，才能得出正确的结论．4．提供示范，为学生训练实验技能创造条件在演示教学中，教师的示范作用表现在两个方面：一是通过演示实验介绍学生将要使用的仪器和进行实验的方法步骤、技能；二是通过教师操作过程中实事求是态度，严肃认真一丝不苟的作风的影响，潜移默化地培养学生良好的作风、习惯．总之，演示实验是物理实验教学中发挥教师主导作用的重要手段之一．成功的演示实验，常常给学生留下难以磨灭的鲜明印象，使课堂气氛异常活跃，从而获得很好的教学效果．二、学生分组实验的特点和作用学生分组实验是学生在教师指导下利用整节课时间，在实验室分组进行实验的教学形式．它是学生亲自动手使用仪器、观察测量、取得资料数据，并亲自分析总结的过程；是学生学习物理知识、培养实验技能和良好品德素质的重要环节．从教学目的的侧重点来划分，学生分组实验大体上可以分为五类，即：研究性（探索性）实验，验证性实验，测定性实验，基本仪器使用训练性实验和装配技术训练性实验．这些实验的特点和作用如下：1．研究性（探索性）或验证性学生实验这两类实验是以学生获取知识的不同途径来划分的，研究性（探索性）实验的主要目的是，让学生通过观察测量活动和归纳概括的思维方式来建立物理概念和认识物理规律，同时训练一定的实验技能，它具有让学生亲自“发现”的意义．人们常称其为“探索性实验”．在中学物理教学中验证性实验的主要目的是让学生通过实验验证由已知理论推导出的新结论的正确性，从而加深对新知识的理解，并训练实验技能．这两种实验方法都是物理科学研究中的基本实验方法，前者是从个别到一般，实验在前，而结论在后，实验成为探索规律的主要手段．后者则推理判断在前，实验验证在后．在物理教学中，这两种方法都各具重要的作用．研究（探索）性实验之前，由于学生还不知道实验的结论，要求他们自己去“发现”，因此学生的积极性是比较高的，能够较好地激发学生通过手脑并用、探求知识的欲望和培养观察、归纳、概括能力．验证性实验是传统学生实验中的主要类型，它能够使学生更好地理解知识的内在联系，认识理论的能动作用，培养推理、验证分析能力．2．测定物理量和物理常数的学生实验这类实验在学生分组实验中也占有相当大的比例．它主要是让学生利用已知的物理概念或物理规律并运用一定的仪器来测定某个物理量或物理常数，例如，利用自由落体的规律“测重力加速度”，利用完全非弹性碰撞中的动量守恒定律来“测定弹丸的出口速度”，利用欧姆定律以“状安法测电阻”等．它可以帮助学生理解物理概念和物理量的意义，学会应用物理规律，训练基本实验技能，并学习间接测量的巧妙方法．3．基本仪器使用训练性和装配技术训练性的学生实验当然在前述几类实验中都要运用一定的基本仪器和涉及某些装配技术．但是对于某些重要的基本仪器和实验技术，有必要对学生进行一定的实验技能技巧训练．这就是这两类实验的目的．例如，“示波器的使用”实验，可以使学生了解电子束在电场中偏转的原理，知道示波器面板上各主要控制器件的名称和作用，学习和初步掌握使用示波器的最基本方法．又如，“安装简单的收音机”实验，可以使学生学习电子线路图的认识方法，熟悉简单收音机的基本原理和接受电子装配技术的初步训练．总的说来，学生分组实验的最主要特征是学生的独立实践活动，这种活动有系统的、统一的要求，并在实验室内完成．如果把教师的演示示范看成是带路的向导，则单靠向导带路往往达不到独立认路的目的，只有在自己实践的基础上，才能在没有向导时辨认前进的方向．在这种意义上，学生分组实验是任何其它的教学手段和方法所不能替代的．三、课内小实验的特点和作用课内小实验是穿插在课堂教学过程中的学生小实验，它与演示实验的不同点主要在它的操作者不是教师或者是协助教师的个别学生而是全体学生．它与学生分组实验的不同，它不象学生分组实验那样用整节课比较规范地完成教师在实验室中准备好的实验，也不一定要履行“预习实验-报告”的要求．通常它与教师的讲解密切配合，比较小型灵活，可以根据教学需要，选择不同性质的实验，可以是一个小实验，也可以是一组系列的小实验，或者是按照一定程序编排的系列阶段实验．实验的时间可以由几分钟到几十分钟；组织形式，可以是同桌的两人一组，也可以是更多一些人组成一组．实验可以在实验室进行，也可以在教室进行，可以用配套的正规仪器，也可以用自制教具、学具或者是随手可取的日常生活用品进行实验．这种实验与教师的讲授和学生的自学、讨论结合组成“边教边实验”或“边学边实验”的课型，并具有如下的优点：1．由于让学生通过自己动手来学习知识，而不只是看教师演示，有助于发挥学生的主动性，有利于克服课堂教学“满堂灌”的现象．2．由于在这类实验的间隙穿插教师的启发．引导、讲解或教师与学生，学生与学生的讨论，在这种物理环境中，有利于扩大课堂内师生的信息交流，在教师的主导作用下，发挥学生的主体作用．3．由于这类实验小型灵活、运用方便，可以增加学生实验在教学中的比重，因此，可以提供更多的机会来培养学生的实验技能和训练科学方法．如果我们把以上三类课堂教学中的实验按照教师施加影响的程度和学生的独立活动量排一个队，则如表所示：课堂实验种类教师影响程度学生独立活动量演示实验大小课内小实验中中学生分组实验小大由此可见，我们应当将它们有机地结合起来，以取得最佳的课堂实验教学效果．§7.3演示实验教学演示实验在中学物理教学实验中占有很大的比重，而且是一种深受学生欢迎的实验形式．它是教师施展教学艺术的独特手段，它能够化枯燥为生动，化抽象为具体．演示实验的内容和方法有很大的灵活性．同一课题，教师可以用现成的仪器设备，也可以用自制教具进行演示．同一个演示仪器，教师可用于引入课题，也可用以巩固新课．为更好地发挥其功能，必须深入研究演示实验教学的基本要求．一、演示实验教学的基本要求1．要有明确的目的演示实验运用于课堂教学的不同环节，有不同的目的，因此有不同的要求．有无必要演示，选择什么样的演示，怎样进行演示，都必须首先从具体的目的出发．例如，我们在学习平抛和斜抛的内容时，可供选择的演示实验很多，抛出粉笔头就是一个最简单的演示，还有如图7-5所示的“三球相碰”的演示，水流喷射的演示，以及利用闪光照相等等．显然，在运用演示引入课题或巩固所学知识时，教师总要力图增加实验的趣味性，以更好地调动思维积极性．抛粉笔头的演示虽然简单，但在引导学生通过观察定性地描述平抛运动的特征这一点上却很好，好就好在它稍纵即逝，活跃课堂气氛，并可较好地训练学生的观察能力．如果需要让学生认识“平抛运动可以看成是水平匀速运动和自由落体运动的合成”，可用如图7－5所示的“三球演示器”，并配合使用闪光照相图片（或投影），效果就很好．原因就在于它们能够清楚地显示抛体运动的本质特征．由上可知，我们不能离开演示的具体功能来评价演示的好坏，演示实验只有和一定的教学过程结合起来，才能发挥它的作用．2．要明显和直观可以说，演示实验的一切功能都离不开观察，观察者只能在演示者所给观象的基础上进行观察，因此演示实验的直观是最起码的要求．（1）演示的现象要明显一人演示，众人观察，所以现象必须明显．能否使每个学生都看到要演示的现象，是教师心目中有无学生的表现．为使现象明显，仪器的尺寸要足够大，测量仪表的刻度线要适当粗些，声、光及观察物体与背景的对比度要强，过程中的变化要显著．必要时，可以借助投影、机械放大、光杠杆、放大电路等手段增强现象的明显性．其次要注意放置仪器的位置，有足够的高度，不平摊在桌面上，运动体所在的平面应与黑板面平行．必要时，可借助演示小桌、演示垫凳、演示板、演示支架和磁性黑板等．（2）仪器简单，过程明瞭我们力求演示仪器简单，过程明瞭，其目的在于突出要观察的物理现象和过程，降低无关因素的干扰，特别是在一些为建立、巩固物理概念的定性演示中，没有必要选择精密复杂的实验装置．例如，用前面介绍的椭圆墨水瓶演示微小形变的现象，效果就比用复杂的光杠杆系统装置好．又如，用如图7-6所示的铁丝轨道对比小球静止和运动时对凸桥、凹桥桥面的压力时，①把小球放在凸桥顶端，小球恰巧能从两桥臂之间掉下去，但让小球从斜面上滚下，再经过凸桥顶端时，小球便不再从两臂之间落下，而是沿桥面惊过．②把凹桥下方的搭钩脱开，让小球静止地放在四桥的中心，显示小球的压力不足以将两铁丝桥臂挤开而下落，然后让小球从斜轨上滚下，当小球经过凹桥底端时，小球即从两轨道之间掉了下去．由上可见，这种凸桥、凹桥的装置，可以说是简单的出奇，然而演示说明的却是学生平时将信将疑的一个难题．我们提倡用简单的方法做演示，不仅有利于突出物理原理，而且易于引起学生学习物理的兴趣，激发学生的创造意识．（3）视听感官并用有关资料表明：“在接受知识方面，单靠听觉一般只能记住15％左右；单靠视觉，从图象获得知识，只能记住25％左右；如果两者结合起来可记住65％”①．因此，调动学生各部分感官的协同作用，比用单一渠道要好．还应考虑学生对各种感觉信息的分辨本领，以强化有用刺激．例如，用下面的方法帮助学生理解加速度的概念：在一辆沿斜面滚下的小车后面，拖一条长约2米的磁带，磁带上录有一段不变的乐音（如风琴的c调），把录音机的放音磁头用导线接出来，装在斜面的一定位置上，用贴有细毡的薄弹性金属片将磁带轻轻压在磁头上．当小车沿斜面向下运动时，小车拖着磁带运动，使录音机发声．这样就可以使学生用视觉观察到的速度变化为听觉感受到的音高变化，用音高来理解速度，用音高变化的快慢来理解速度变化的快慢，即加速度的大小．由于人耳对音高的感受灵敏，而且对“变”的感受，比视觉更直接，因而对变化率的概念比较容易建立①．3．要安全、可靠课堂上的教学时间是极其宝贵的．如果教师在演示中出现失误和差错，不仅会贻误时间，而且会引起学生对所得结论的怀疑，因此，教师在课堂上的演示实验必须确保成功．（1）做好充分的准备工作这是确保演示成功的关键．教师在课前要选择好所需的仪器和材料，仔细地进行检查，并按照课堂上的实际程序预做一遍（甚至数遍），熟悉仪器的使用性能，了解实验的准确程度，估计实验的时间，观察教室里即将演示的环境等等．并在教案中写明演示所需的每一件物品，以免课堂上演示失败或失去良机．（2）课堂演示时必须确保安全演示时，教师必须按照安全操作规程去做，认真仔细，确保人身安全和仪器设备的保全．可能存在不安全因素的实验，一定不要让学生上台来操作．例如需要用到220V或380V市电的实验，或者用高压感应圈、水银的实验，应当由教师自己操作，并做到万无一失．（3）正确对待课堂演示中的失误，切忌弄虚作假备课中做好充分准备，可以提高演示的成功率，但不能保证课堂上一定不出问题．出了问题怎么办？一是要镇静，切忌手忙脚乱，应认真思考和分析，尽可能及时找出原因，迅速排除故障；二是要实事求是．万一不能及时排除故障，也不可用“仪器不行”来搪塞过去，更不可编造数据，弄虚作假．应当向学生如实说明实验失败的原因，并声明在下节课重做．这样的负责精神和科学态度，必将对学生产生良好的影响．4．要有启发性演示实验能够提供丰富的感性材料，变抽象为形象，但它的最终目的是要通过观察启发思维，使学生更好地认识客观规律，发展能力，培养兴趣．因此，在设计和编制演示程序时，必须在启发性上下功夫．演示中的启发性，首先在于以趣激疑．当生动的演示现象出乎学生意外之时，认知的矛盾将转化为思维的动力．例如，在“弹性碰撞”教学开始时，让学生观察用两个等质量的玻璃小球做成的两个双线摆：如图7－7，先将左边的摆球拉开，右边的球静止于平衡位置，再释放左边的小球，两球相碰后，左球静止，而右球弹起；当右边的球返回碰撞后，右球又静止，而左球弹起．如此两。
