第一篇：小實驗在物理課堂中應(yīng)用
小實驗在物理課堂中應(yīng)用
在新課程的教學(xué)背景下，有了新的教學(xué)理念、手段及方法，而“情景教學(xué)”是物理教學(xué)的一種重要手段。教學(xué)中“情景”的設(shè)置可以是文字描述的形式，也可以是多媒體動畫形式，當(dāng)然最具體、最生動、最有吸引力的還是小實驗。小實驗由學(xué)生直接參與，讓學(xué)生有一種身臨其境的體驗，獲得的知識也來自于他的直接經(jīng)驗，這樣不但可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且有助于培養(yǎng)學(xué)生的各種能力，發(fā)揮學(xué)生的潛能和創(chuàng)造力的培養(yǎng)，同時還能對學(xué)生進(jìn)行物理思想與方法的教育和培養(yǎng)，將直接影響教學(xué)效果。
一、運用小實驗，激疑導(dǎo)入，營造物理情景
對于物理課堂教學(xué)能否成功，新課的成功引入是非常重要的環(huán)節(jié)，所以新課導(dǎo)入是課堂教學(xué)中的一個重要環(huán)節(jié)。用小實驗作為新課引入，不失為一種非常優(yōu)秀的手段之一。因為由小實驗所創(chuàng)設(shè)的情景，能向?qū)W生提供新穎、奇特、驚險、多變等強烈的感覺刺激，有助于吸引學(xué)生的眼球，使學(xué)生的思維快速地集中到課堂中來。同時小實驗中所出現(xiàn)的現(xiàn)象往往出于他們的意料之外，而學(xué)生的好奇心會促使他們想知道為什么會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象而積極地思考并渴望得到答案，這樣有利于學(xué)生產(chǎn)生想認(rèn)真學(xué)習(xí)這節(jié)課的想法，從而使學(xué)生從被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變到主動學(xué)習(xí)，達(dá)到教學(xué)的目標(biāo)。
『典例１』在講授《自由落體運動》時，先引導(dǎo)學(xué)生做一個小實驗：測反應(yīng)時間。教師先提出問題：同學(xué)們的反應(yīng)一定很快，想知道你們的反應(yīng)時間是多少嗎？我這里有一把能夠測量反應(yīng)快慢的尺子（尺子事先在背面貼上位移對應(yīng)的時間），哪位同學(xué)愿意上來測量一下？接著介紹規(guī)則：請一位同學(xué)把手放在尺的下部10cm處，做好捏住它的準(zhǔn)備，眼睛盯住老師的手，當(dāng)看到老師松手的動作后，立即用手指捏，越快越好。并記下捏住的刻度。然后請告訴大家你捏住的刻度，是多少？教師結(jié)合尺的背面的時間刻度宣布：實驗者的反應(yīng)時間是××？學(xué)生很驚奇，想知道其中的奧秘。教師乘機說，今天我們來共同研究尺子下落的運動----自由落體運動。這樣增強了求知欲，又順利地引出了新課。
『典例２』在講授《力的分解》時，教師先做一個小實驗。用一根細(xì)線穿過重錘的鉤子，可以把重錘懸掛起來，先將細(xì)線的兩端點合攏，然后慢慢分開，當(dāng)兩線分開到某一夾角時，只聽“轟”的一聲，重錘落到桌面上。此時教師向?qū)W生提問：在兩細(xì)線的夾角逐漸增大過程中，為什么細(xì)線會斷裂呢？為了解決這個問題，本節(jié)課我們來學(xué)習(xí)的新的知識---力的分解，從而引出新課。這樣學(xué)生將帶著疑問來學(xué)習(xí)探究新課。
二、運用小實驗，澄清認(rèn)識，感悟物理世界
在學(xué)習(xí)某些物理知識前，由于先入為主和生活經(jīng)驗等原因?qū)W生會形成錯誤認(rèn)識。為了糾正學(xué)生已形成的錯誤認(rèn)識，建立正確的物理概念，充分挖掘物理教學(xué)的豐富內(nèi)涵，巧妙利用小實驗所展示的新奇的實驗現(xiàn)象，同時抓住疑點巧妙運用設(shè)疑技巧，適時引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，從中感悟物理世界，收到很好的教學(xué)效果。
『典例３』在講授《自由落體運動》時，為了建立正確的自由落體模型，我設(shè)計了以下對比實驗。先從同一高度由靜止同時釋放一個鐵球和一張紙片，結(jié)果鐵球下落快。學(xué)生結(jié)合日常生活的經(jīng)驗就大膽認(rèn)為，重物下落快。教師追問，這個結(jié)論是否具有普遍性呢？接著做實驗，取兩張相同的紙片，將其中一張用剪刀剪去一半，剩下的一半揉成紙團(tuán)，再次從同一高度由靜止同時釋放紙團(tuán)和紙片，結(jié)果觀察到紙團(tuán)下落快。學(xué)生仿照前一個實驗的分析，得出結(jié)論：輕物下落快。教師進(jìn)而提出：“兩個實驗為什么會得出相反的結(jié)論呢？”。學(xué)生思考后回答，物體下落的快慢與輕重?zé)o關(guān)，糾正了“重物下落快”的錯誤認(rèn)識。教師引導(dǎo)：是什么共同的原因使紙片比鐵球和紙團(tuán)都下落得慢呢？學(xué)生想到：紙片受到空氣的阻力作用比較大．然后再過渡到另一組對比實驗，分別取三個相同深度的量筒A、B、C，并排放在水平桌面上，量筒B和C分別裝上清水和洗潔精配制的溶液，將三個相同鐵球同時同高度釋放，觀察到鋼球運動的快慢不同，這說明阻力對物體的運動有影響，且阻力越大，對運動的影響越大。接著在量筒C里面再做實驗，取形狀和體積完全相同的鐵球和塑料球，同時同高度釋放，結(jié)果鐵球運動快。從而得到阻力相對重力越小，對運動的影響就越小。教師再引導(dǎo)，如果沒有阻力，物體下落的情況回怎樣？自然地引出“牛頓管”實驗，用抽氣機抽走牛頓管中的大部分空氣，里面近似認(rèn)為是真空狀態(tài)。將管中的羽毛和鐵片同時同高度釋放，結(jié)果觀察到下落一樣快。最后得出關(guān)鍵性的結(jié)論：沒有阻力，物體只受重力由靜止開始下落的運動的快慢都是相同的，物理上就把這種運動叫自由落體運動。
這些小實驗雖然過程非常簡單、操作也很方便。而且學(xué)生親手操作增加了實驗的真實性，也提高了學(xué)生的吸引力，而對直接參與的實驗者來說，既滿足了好奇心，也有了成功的體驗，從中感悟到物理世界的奇妙。
三、運用小實驗，參與合作，探究物理規(guī)律
在新課程的理念下，把培養(yǎng)學(xué)生的合作學(xué)習(xí)能力和探究能力放到特別重要的位置。探究式學(xué)習(xí)是通過發(fā)現(xiàn)問題、研究探索，從而獲取技能的一種學(xué)習(xí)形式。這種學(xué)習(xí)形式的關(guān)注是探究的過程，培養(yǎng)的是學(xué)生的思維能力特別是創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)。在物理課堂教學(xué)中，老師必須選擇時機，精心設(shè)計小實驗來培養(yǎng)學(xué)生的合作、探究能力。
『典例４』在講授《曲線運動》時，要求學(xué)生利用提供的器材設(shè)計實驗探究物體做曲線運動的條件。提供的器材是為光滑玻璃板、小鋼球、磁鐵和加速斜槽。學(xué)生分小組合作，先制定實驗方案，然后進(jìn)行探究，最后交流展示。學(xué)生的實驗探究過程與結(jié)果記錄如下。
實驗條件及結(jié)果記錄表格：小球在玻璃板上的運動初速度：沿水平標(biāo)志線向右.最后得出結(jié)論：物體做曲線運動的條件是受到合外力，且合外力與速度不在同一直線上。
雖然是小實驗，如果采用生活或?qū)嶒炇抑械囊恍┏Ｒ娨椎玫钠鞑膩硗瓿?，這樣讓學(xué)生們覺得接近生活實際，更加相信物理就在我們的身邊，同時對物理教學(xué)起著十分重要的作用，在我今后的物理教學(xué)中將會起到更大的作用。
四、運用小實驗，驗證應(yīng)用，掌握物理知識
為了讓學(xué)生理解知識、掌握知識，最終能靈活應(yīng)用知識。雖然在物理知識很多來自于生活實際，但高于生活，尤其是有些知識又非常抽象，單憑學(xué)生自己的生活經(jīng)驗以及現(xiàn)有的知識很難理解，而教師則可以通過精心設(shè)計一些小實驗，增加學(xué)生對知識的感性認(rèn)識，從而使知識變得容易理解和掌握。
『典例５』在講《機械能守恒定律》內(nèi)容結(jié)束時，設(shè)計了一個小實驗來結(jié)束新課：取一只小水捅，內(nèi)裝半桶水，用尼龍絹懸掛在天花板上如圖所示。請一個學(xué)生緊貼墻壁站好，雙手捧起水桶。讓它距學(xué)生的鼻子1cm。然后將水桶輕輕釋放，讓水桶來回擺動。水桶經(jīng)過一個擺動周期，又會向?qū)W生的鼻子撞來。這可不是看立體電影，而是一個貸真價實的運動著的水捅。學(xué)生若沒膽過，肯定會逃走。倘若學(xué)生相信機械能守恒原理的話，一定會坦然地站在原位置上上，并深信水桶絕不
會碰上你的鼻子。問題就看學(xué)生敢不敢做這個實驗,看看誰“真正相信（學(xué)會）了剛才學(xué)習(xí)的知識”。
這個小實驗使同學(xué)們的積極性大大提高，既動手又動腦，鞏固了所學(xué)的知識，達(dá)到了很好的教學(xué)效果。
『典例６』在講授《力的分解》中的斜面上物體的重力分解時，教師設(shè)計了一組小實驗。取一塊長方形的夾板碎片，將一端放在平整的桌面上，另一端墊上書本，讓夾板碎片形成一個斜面，將一個帶有輪子的小車放在斜面上（忽略摩擦），手通過連接小車的橡皮條拉住小車。使小車靜止，觀察。觀察發(fā)現(xiàn)，與小車連接的橡皮條拉長了，說明小車有沿斜面向下的分力（重力的一個分力）；同時看到夾板發(fā)生彎曲，說明有垂直斜面向下的分力（重力的另一分力）。如果在小車上加上幾個鉤碼（即增加了車的重力），再觀察。觀察發(fā)現(xiàn)，斜面的彎曲程度變大，與小車相連的橡皮條變長了。這說明重力的兩個分力因重力的增大而增大。如果改變（增大）斜面的傾角θ，重復(fù)上面的實驗，再觀察。觀察發(fā)現(xiàn)，斜面的彎曲程度變小，而與小車相連的橡皮條變長了。這說明，斜面上物體的重力的兩分力方向為沿斜面向下和垂直斜面向下，F(xiàn)1使物體下滑（故有時稱為“下滑力”），F(xiàn)2使物體壓緊斜面（如圖）．其大小與斜面的傾角θ有關(guān)，且垂直斜面的分力
F2隨傾角θ的增大而減小，沿斜面向下的分力F1隨傾角θ的增大而增大。即驗證
了兩分力F1=mgsinθ，F(xiàn)2=mgcosθ的正確性。
第二篇：物理實驗小課堂教案
物理實驗小課堂教案 教學(xué)內(nèi)容：物理小實驗
教學(xué)目的：1.用神奇簡單的物理實驗現(xiàn)象激起小朋友們對科學(xué)的好奇心，2.拓展知識面，3.使學(xué)生在具體的問題情境中體會科學(xué)的奧秘
教學(xué)方式：以實驗課堂的方式，同學(xué)們可以圍成一個圈，在圈的中心做實驗，這樣就沒有這么拘束，就像做游戲一樣，讓同學(xué)們以游戲的方式在玩中學(xué)到知識。教學(xué)內(nèi)容：一.吸虹原理實驗
1.準(zhǔn)備三個礦泉水瓶子，三個廣口杯，三根吸管
2.挑兩個自愿和老師比賽的同學(xué)進(jìn)行一場比賽，比賽內(nèi)容：無論用什么方法，用吸管把水從礦泉水的瓶子里面移到廣口瓶中，看誰用時少。讓同學(xué)自由發(fā)揮，鍛煉他們的散發(fā)性思維。
3.老師的方法:用一根吸管連接兩個瓶子，向礦泉水瓶子吹氣。（不出意外的話，老師的方法應(yīng)該是最快的）
4.讓同學(xué)們發(fā)揮自己的想象為什么老師的方法會很快。
5.解釋原理，可以畫一張圖更加的生動形象，當(dāng)對著密封的瓶子吹氣時，瓶子里的空氣變得越來越多，這時候沒有地方去的飲料，就只能從吸管中流到杯子里，所以吹得越用力，流的速度越快，這個簡單的物理現(xiàn)象就叫吸虹原理。6.讓同學(xué)們都來嘗試一下這種方法。二．燒不壞的紙
1.準(zhǔn)備一瓶酒精，一杯水，一張紙，一
個火機，一把鑷子（其他工具也可以代替）
2.給同學(xué)們變一個魔術(shù)，把火機點燃經(jīng)過處理的紙（當(dāng)然和正常的紙沒有區(qū)別），然后燃燒一會之后，吹滅，見證奇跡的時刻，紙并沒有被燒壞。3.讓同學(xué)猜猜為什么紙會燒不壞
4．解釋原理，把水和酒精按1：3混合，把紙放入混合的水中，這時候點燃，因為酒精可以燃燒,它蒸發(fā)吸收的熱量遠(yuǎn)小于燃燒放出的熱量,所以紙的溫度還是會上升到燃點以上而燒起來,而水就只能帶走熱量,所以紙燒不壞.5.讓同學(xué)們自己動手試驗一下。
教學(xué)結(jié)尾：讓同學(xué)們講一下自己的感受，并讓同學(xué)們在生活中注意觀察神奇的現(xiàn)象。
第三篇：實驗探究在物理課堂“光的反射”教學(xué)中的應(yīng)用
實驗探究在物理課堂“光的反射”教學(xué)中的應(yīng)用
摘 要：物理是一門十分重視實驗的學(xué)科。在我國的中學(xué)乃至高中階段的物理教學(xué)中，實驗探究教學(xué)一直都占有十分重要的地位。本文將針對“光的反射”這一具體課程，就實驗探究在物理課堂教學(xué)中應(yīng)用進(jìn)行簡要的分析。關(guān)鍵詞：實驗探究 物理 教學(xué) 光的反射
物理中的探究性實驗是指：學(xué)生根據(jù)物理實驗的特點、內(nèi)容和教學(xué)實際情況，運用現(xiàn)有知識和技能，針對教師或者學(xué)生自身提出的實驗課題，進(jìn)行實驗方案的設(shè)計，主動探究，最終得出結(jié)論的實驗方式。這種教學(xué)方式旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，提高學(xué)生的分析能力和解決問題的能力，讓學(xué)生在親歷實驗的過程中收獲知識并得到發(fā)展。
在“光的反射”這一課程中，運用實驗探究的方法，往往能使整個教學(xué)起到事半功倍的效果。
一、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
實驗探究式教學(xué)是一種相對于傳統(tǒng)教學(xué)方式來說更加新穎更加自由的教學(xué)方式。傳統(tǒng)的物理課堂教學(xué)只會一味的采取“滿堂灌”的方式，老師在課堂上的任務(wù)就是不斷的把知識灌輸給學(xué)生，根本不需要學(xué)生進(jìn)行思考、質(zhì)疑。這種傳統(tǒng)的教學(xué)方式不僅效率低下，而且枯燥乏味，不僅學(xué)生感到?jīng)]有興趣，連老師也會感到毫無生趣。就以“光的反射”這一課來說。傳統(tǒng)式的物理課堂教學(xué)只會按照教學(xué)大綱上的要求，將有關(guān)光的反射規(guī)律和特點直接傳授給學(xué)生，完全不留絲毫思考的余地。而這樣做的后果往往就是，學(xué)生提不起興趣，也無法記住老師教授的知識，導(dǎo)致最后一堂課的努力變成無用功。
而實驗探究式教學(xué)采用的方式則大不一樣。如某位教師在“光的反射”這一課中采取的方式?！肮獾姆瓷洹边@一課，其教學(xué)目標(biāo)是傳授學(xué)生關(guān)于光的反射規(guī)律及其相關(guān)知識。這位教師在教學(xué)開始時，先是播放了一些關(guān)于光的反射想象的圖像或者視頻，如印度泰姬陵倒映在水中的影響，以及我國麗景瀘沽湖倒映天空的美麗景色等，引起學(xué)生的注意。之后教師提出問題：“為什么建在地面上的泰姬陵會出現(xiàn)在水中，而天空的景色會出現(xiàn)在湖里呢？”這個問題看似簡單，因此學(xué)生在回答上幾乎是毫無顧慮：“因為水像鏡子一樣，所以把那些景色都照進(jìn)去了。”這位老師又進(jìn)一步提問：“那同學(xué)們這其中的道理嗎？為什么這些景色都是倒映在水中，而不是大地上，不是石頭上，不是樹上呢？”通過這個問題，這位教師成功的引發(fā)了學(xué)生的思考，從而讓他們對于“光的反射”這個現(xiàn)象產(chǎn)生了求知欲，也就產(chǎn)生了興趣。因為成功激發(fā)了學(xué)生的興趣，也就使得課堂上的教學(xué)位置發(fā)生了變化，使學(xué)生的狀態(tài)從“要我學(xué)”變成了“我要學(xué)”，讓學(xué)生從心態(tài)上處在了一個主動的地位。
二、培養(yǎng)學(xué)生自主探究的能力
實驗探究講究的是一個由實驗向規(guī)律、知識或定理的探索過程。而這個過程則離不開課堂實驗的進(jìn)行。進(jìn)行必要的課堂實驗，不僅能幫助加深對于所學(xué)知識的理解和記憶，更能幫助學(xué)生提高分析問題、解決問題的能力。而自主性的實驗探究，則是要求學(xué)生完全自主參與整個實驗方案的設(shè)計、器材的選用以及結(jié)論的分析過程。對于某些課程，將其需要傳授給學(xué)生的知識轉(zhuǎn)化為需要學(xué)生進(jìn)行實驗
探究的課題，將靜態(tài)的課堂講解式的教學(xué)轉(zhuǎn)化為動態(tài)式的研究型的教學(xué)，會讓學(xué)生在物理課堂教學(xué)中體驗到教學(xué)主體的地位，讓他們感受到探索和研究的樂趣，讓他們學(xué)習(xí)到科學(xué)探索的方法并養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，這些對學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展都是大有裨益的。
如，在“光的反射”這一課中。學(xué)生們需要掌握的是光的反射規(guī)律，即入射角等于反射角。某位教師在講授這個知識點時，他并不是死板的直接進(jìn)行知識的灌輸，而是采取了實驗探究的模式。他先是讓學(xué)生明白光照射在表面平滑的物體上會發(fā)生反射現(xiàn)象，然后便向?qū)W生提問：“那么，為什么我們在鏡子里看到的物體都是和現(xiàn)實中的物體相對稱的呢？光的反射存在什么規(guī)律嗎？”從而將學(xué)生引向下一個課題。在這位教師的引導(dǎo)下，學(xué)生們紛紛猜想出了各種各樣的規(guī)律，然而誰都沒有合理的說法。之后這位老師就順?biāo)浦?，引?dǎo)學(xué)生模擬光的反射過程，設(shè)計一個實驗，要能以科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆绞接嬎愠龉獾姆瓷湟?guī)律。而在老師的引導(dǎo)和幫助下，學(xué)生們最終設(shè)計出了一個實驗：在平面鏡上樹立一張白紙，和白紙平行的兩側(cè)各放置一個帶有標(biāo)尺的支架。在右側(cè)的支架頂端安裝一個小型光線發(fā)射器，讓其在黑暗的環(huán)境下發(fā)射出紅光和紙面相切并照射到平面鏡上，而反射的光線最終會照射到另一側(cè)的支架上，然后通過標(biāo)尺上的讀數(shù)來計算光反射的規(guī)律。通過這么一個實驗，學(xué)生們成功的得出了“光的入射角等于反射角”這一規(guī)律。教學(xué)目標(biāo)不僅完成了，學(xué)生們也得到了各方面的提高。
三、培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維，讓他們養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣
“光的反射”這一課中，主要是講述“鏡面反射”下的規(guī)律，對于光的“漫反射”僅僅是略有提及。然而，教材里略有題及的知識并不代表就不值得去學(xué)習(xí)。掌握了實驗探究方法的學(xué)生完全可以自主性的對于感興趣的方面去研究，養(yǎng)成發(fā)散性的思維，從書本走向現(xiàn)實，從課內(nèi)走向課外。教師也可以在課堂的最后向?qū)W生提一些難度不大但是具有研究意義的問題，如“我們?yōu)槭裁茨軓牟煌较蚩吹侥切┎话l(fā)光的物體？”、“黑板為什么會反光？”等，引導(dǎo)學(xué)生對這些生活中的小問題去運用自己所學(xué)的知識加以探究，從而促進(jìn)他們的進(jìn)一步發(fā)展和提高?？?結(jié)：
在“光的反射”的課堂教學(xué)中應(yīng)用實驗探究法，不僅可以激發(fā)出學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能培養(yǎng)他們自主探究的能力，培養(yǎng)他們的發(fā)散思維，讓學(xué)生獲得自主學(xué)習(xí)的能力。實驗探究不僅可以運用于“光的反射”這一課的教學(xué)，同樣也可以擴展到物理課程其他內(nèi)容的教學(xué)。參考文獻(xiàn)：
[1].賴少金.初中物理實驗探究的教學(xué)及實施[J].新課程學(xué)習(xí)（學(xué)術(shù)教育），2010（4）[2].石尤.在實驗探究中提高物理學(xué)習(xí)效果[J].學(xué)園：教育科研，2011（15）[3].楊大春.如何加強初中物理實驗探究課教學(xué)[J].考試周刊，2011（67）
第四篇：數(shù)字化實驗技術(shù)在物理實驗中的應(yīng)用
數(shù)字化實驗技術(shù)在物理實驗中的應(yīng)用
戴儒京（江蘇省特級教師）
所謂數(shù)字化實驗技術(shù)，是以數(shù)字化設(shè)備為實驗數(shù)據(jù)采集處理的工具、配套其它實驗器材構(gòu)建的現(xiàn)代化實驗技術(shù)。數(shù)字化數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，由傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計算機組成。
以數(shù)字化實驗技術(shù)為基礎(chǔ)的物理實驗，就是建立在上述實驗儀器、實驗技術(shù)、實驗方法基礎(chǔ)上的物理學(xué)實驗。
數(shù)字化實驗，是課程標(biāo)準(zhǔn)教科書的要求和需要，也是新高考和中考的要求和需要。也是物理學(xué)科發(fā)展的要求和需要。
實驗是學(xué)習(xí)和研究物理學(xué)的最基本的內(nèi)容、方法和手段。實驗，包括學(xué)生實驗和演示實驗以及小實驗等，要把傳統(tǒng)實驗和數(shù)字化實驗結(jié)合起來。只有實驗，才能學(xué)到真知識；只有實驗，才能培養(yǎng)真人才；只有實驗，才能真正提高教學(xué)質(zhì)量。
數(shù)字化實驗，是計算機輔助實驗。課程標(biāo)準(zhǔn)教科書專門安排了一些電子計算機輔助實驗，如：借助傳感器用計算機測速度（教科書《物理》必修1 P25）、用傳感器觀察電容器的充電和放電（選修3-1 P31）等等。電子計算機，是現(xiàn)代化的標(biāo)志和體現(xiàn)，學(xué)生通過用計算機做實驗，不僅學(xué)了物理學(xué)，也學(xué)了計算機，可謂一舉兩得。
數(shù)字化實驗，是新實驗，不僅是新儀器，也是新方法。例如霍爾元件、斯密特觸發(fā)器等實驗。一些教師開始接觸，不太了解，不太熟悉，往往有把數(shù)字化實驗室閑置或充當(dāng)門面。通過做實驗，他們熟悉實驗、熟悉儀器，并可能在應(yīng)用的過程中有所創(chuàng)新，使數(shù)字化實驗室充分發(fā)揮作用，以物盡其用。
1.數(shù)字化實驗：傳感器的應(yīng)用實驗
課程標(biāo)準(zhǔn)教科書《物理》不僅把傳感器作為單獨的一章知識內(nèi)容，而且把傳感器的應(yīng)用實驗（選修3-2 P70）作為學(xué)生實驗和演示實驗，新的高考大綱中也把“傳感器的應(yīng)用”實驗作為高考內(nèi)容。傳感器在現(xiàn)代生活和工業(yè)、科技中也有廣泛的應(yīng)用，學(xué)生在實驗中接觸和了解傳感器，對他們的高考和將來從事科學(xué)研究及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也不無幫助。
實驗1.傳感器的應(yīng)用實驗——光控開關(guān)
簡單光控開關(guān) 背景資料： 在光敏電阻兩端的金屬電極之間加上電壓，其中便有電流通過，受到適當(dāng)波長的光線照射時，電流就會隨光強的增加而變大，從而實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。光敏電阻沒有極性，純粹是一個電阻器件，使用時既可加直流電壓，也可以加交流電壓。當(dāng)受到光照時，只要光子能量大于半導(dǎo)體材料的禁帶寬度，則價帶中的電子吸收一個光子的能量后可躍遷到導(dǎo)帶，并在價帶中產(chǎn)生一個帶正電荷的空穴，這種由光照產(chǎn)生的電子—空穴對增加了半導(dǎo)體材料中載流子的數(shù)目，使其電阻率變小，從而造成光敏電阻阻值下降。光照愈強，阻值愈低。入射光消失后，由光子激發(fā)產(chǎn)生的電子—空穴對將逐漸復(fù)合，光敏電阻的阻值也就逐漸恢復(fù)原值。施密特觸發(fā)器在數(shù)字電路及控制領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，它屬于電壓觸發(fā)方式，當(dāng)輸入電壓達(dá)到某一閾值時，輸出電壓會發(fā)生突變，最重要的一點是，輸入電壓增加或減少時，電路有不同的閾值電壓。以下圖1為例 圖 1 當(dāng)輸入電壓Vi，當(dāng)輸入電壓由低電位開始增加，如果Vi
實驗原理：
圖 3
將電路按圖3連接，RG為光敏電阻，R1，R2為電阻箱，LED為發(fā)光二極管，A點為施密特觸發(fā)器的輸入端，Y點為施密特觸發(fā)器的輸出端。適當(dāng)選擇R1，R2的阻值后，當(dāng)外界光線很強時，RG上的電阻相對比較小，A點的電壓小于Vp，Y點輸出高電位，發(fā)光二極管兩端的電勢差很小，因此不能發(fā)光，當(dāng)外界光線變?nèi)鯐r，RG上的電阻顯著增大，A點的電壓也顯著增大，當(dāng)增大到Vp=3.0V時，Y點輸出低電位，發(fā)光二極管兩端有大約5V的電勢差，發(fā)光二極管開始正常發(fā)光，如果光線強度又進(jìn)一步開始回升，RG上的電阻減小，A點的電壓也開始減小，當(dāng)A點的電壓小于Vn=2.2V時，Y點又輸出高電位，發(fā)光二極管熄滅。
為了更直觀地了解整個電路工作過程，在分別用兩個電壓傳感器對A點和Y點的電壓進(jìn)行實時測量，光強傳感器測量，顯示外界光線變化對電路的影響。實驗?zāi)康模?/p>
了解簡單光控電路，對自動控制有初步理解。實驗裝置：
計算機，數(shù)據(jù)采集器，光強傳感器，兩個電壓傳感器，兩個電阻箱，施密特觸發(fā)器，發(fā)光二極管，導(dǎo)線若干，學(xué)生直流電源。實驗步驟：
1．先按電路圖連接各個器件，并注意發(fā)光二極管的極性，和施密特觸發(fā)器的引腳，具體情況可以參照前面的示意圖，將VDD接到穩(wěn)壓電源的正極，VSS接到穩(wěn)壓電源的負(fù)極，i1接輸入電壓對應(yīng)電路中A點，o1接輸出電壓對應(yīng)電路中Y點。
2．調(diào)節(jié)R1，R2電阻箱的阻值，選擇合適的電阻，將兩個電壓傳感器與數(shù)據(jù)采集器的1，2通道連接，把光強傳感器連接到3或4通道，然后將數(shù)據(jù)采集器與計算機連接，開啟采集器電源，進(jìn)入實驗專用界面。
3．把兩個電壓傳感器的兩個信號輸入端的分別導(dǎo)線短接，對電壓傳感器進(jìn)行較零，然后把連接1通道電壓傳感器的信號正極接到電路中A點，同時把它的負(fù)極接到穩(wěn)壓電源的負(fù)極，也就是電路中的地，然后把2通道電壓傳感器的信號正極接到電路中Y點，同時把它的負(fù)極接到穩(wěn)壓電源的負(fù)極。
4．把光敏電阻的感應(yīng)面朝上，將光強傳感器與光敏電阻放置在一起，在采集間隔和采集數(shù)量窗口輸入合適的數(shù)值，點擊開始按鈕。
5．用一塊大的擋光物將光敏電阻附近的光線慢慢擋住，觀察實驗數(shù)據(jù)曲線，同時注意二極管的發(fā)光情況，當(dāng)它開始發(fā)光以后，再慢慢把擋光物撤掉，結(jié)束實驗。實驗數(shù)據(jù)記錄與分析： 1．輸出電壓與輸入電壓曲線
2．外界光強與輸出電壓數(shù)據(jù)關(guān)系
本次實驗中R1?1500?，R2?2000?，從圖上可以看出當(dāng)光強為I?139lux時，發(fā)光二極管發(fā)光，而當(dāng)光強為I?244lux時，發(fā)光二極管熄滅。
2.數(shù)字化實驗：探究性實驗
課程標(biāo)準(zhǔn)教科書不僅把原教科書的一些驗證性實驗改為探究性實驗，而且新安排了一些探究性實驗。這些探究性實驗，用數(shù)字化實驗儀器和方法去做，更為便捷。例如探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系（必修1 P75）、探究功與物體速度變化的關(guān)系（必修2 P17）等實驗。通過探究性實驗，提高學(xué)生研究、探究的能力，為培養(yǎng)創(chuàng)新能力打好基礎(chǔ)。
實驗2.探究（恒力做）功與物體速度變化的關(guān)系動能定理）
（動能定理（恒力）實驗原理 牛頓第二定律講述的是力與加速度之間的瞬時關(guān)系，表達(dá)式為： F = m a（1）其中，F(xiàn)是作用在物體上的合外力，m是物體的質(zhì)量，a是物體的加速度——速度的時間變化率，表達(dá)式為： a??vdv 或 a?（2）?tdt2把（2）式代入（1）式，并將（1）式兩邊對位移積分（由x1到x2），可以得到： W = ∫Fdx = mv2/2-mv1/2 = Δ(mv2/2)= Δ E k(3)2其中，W為從x1到x2的區(qū)間內(nèi)，合外力F的功，v1 和v2分別為物體在x1和x2處的速度，E k為物體的動能。也就是說，合外力的空間積累效應(yīng)表現(xiàn)為物體動能的改變。在本實驗中，我們探究在恒定拉力的作用下，小車的動能隨時間變化的關(guān)系。其中，拉力由力傳感器測得，速度由固定有擋光滑輪的光電門傳感器測得，動能由速度的平方乘以質(zhì)量的一半得到。實驗?zāi)康?通過對（恒定）拉力和速度的測量，探究合外力的功與物體動能變化的關(guān)系。實驗裝置 SWRDISLab-100III數(shù)據(jù)采集器、光電門(Photogate)傳感器、力傳感器、動力學(xué)系統(tǒng)(包括導(dǎo)軌、小車、滑輪和支撐桿等)等。實驗步驟 1.按圖連接實驗裝置（注意平衡摩擦力）； 2.測量并記錄小車和鉤碼的質(zhì)量（第1次：小車402.81g，鉤碼19.91g）； 3.打開SWRDISLab軟件，點擊“教學(xué)專用軟件”，進(jìn)入“物理實驗列表”中的“力學(xué)”部分，選擇“動能定理（恒力—Photogate）”； 4.點擊“校零”按鈕，對力傳感器進(jìn)行校零； 5.設(shè)置“采集間隔”為5ms，“采集200個暫?！?，以及“共采集200條數(shù)據(jù)”； 6.讓小車靜止在靠近光電門傳感器的一側(cè)（鉤碼將細(xì)繩拉緊），點擊“開始”按鈕； 7.當(dāng)“開始”按鈕的顏色變“灰”時，釋放小車； 8.當(dāng)小車運動到靠近支撐桿時，使小車停止運動，然后點擊“結(jié)束”按鈕； 9.觀察“力—位移”、“速度—位移”和“動能—位移”關(guān)系曲線的特點；
6.當(dāng)“開始”按鈕的顏色變“灰”時，釋放小車；
7.當(dāng)小車運動到靠近支撐桿時，使小車停止運動，然后點擊“結(jié)束”按鈕； 8.觀察“力—位移”、“速度—位移”和“動能—位移”關(guān)系曲線的特點；
9.任選一個位移區(qū)間，對力進(jìn)行積分，并比較積分值和兩個區(qū)間端點處動能的差； 10.改變鉤碼和小車的質(zhì)量，重復(fù)步驟6~10（第2次：小車402.81g，鉤碼30.35g）。
實驗數(shù)據(jù)的記錄與分析
a)“力、速度 vs.位移”圖表（小車402.81g，鉤碼19.91g）：
由圖可知，從靜止釋放到制動前（去掉對應(yīng)制動過程的最后兩組讀數(shù)），隨著位移的增加，小車所受的拉力（中間的紅色曲線）幾乎不變，小車的速度（上方的綠色曲線）和動能（下方的藍(lán)色曲線）不斷增加，速度的變化率不斷減小，但是動能的變化率幾乎恒定。
b)力做的功與動能的變化（小車402.81g，鉤碼19.91g）： 如圖所示，在所選的位移區(qū)間內(nèi)，力做的功為W?F?S?0.0630 J，兩個區(qū)間端點處動能的差為0.0594 J（= 0.0832－0.0238），力做的功略大于動能的變化，二者近似相等，相對誤差為5.71 %。
3．“力、速度 vs.位移”圖表（小車402.81g，鉤碼30.35g）：
由圖可知，從靜止釋放到制動前（去掉對應(yīng)制動過程的最后4組讀數(shù)），隨著位移的增加，小車所受的拉力（中間的紅色曲線）幾乎不變，小車的速度（上方的綠色曲線）和動能（下方的藍(lán)色曲線）不斷增加，速度的變化率不斷減小，動能的變化率幾乎恒定。4． 力做的功與動能的變化（小車402.81g，鉤碼30.35g）：
如圖所示，在所選的位移區(qū)間內(nèi)，力做的功為W?F?S?0.0911 J，兩個區(qū)間端點處動能的差為0.0870 J（= 0.1269－0.0399），力做的功略大于動能的變化，二者近似相等，相對誤差為4.50 %。
誤差分析
1． 滑輪與力傳感器掛鉤之間存在摩擦力，使得力傳感器測得的讀數(shù)大于小車?yán)Φ亩叮?/p>
2． 隨著速度的增加，小車受到的（滾動）摩擦力略有增加； 3． 拉力做功的一部分轉(zhuǎn)化為兩個滑輪的轉(zhuǎn)動能。
關(guān)鍵點
1． 抵消摩擦力。
注意事項
1． 采集間隔取默認(rèn)值5ms，如果使用更大的采集間隔，那么當(dāng)小車的運動速度很快時，位移的測量有可能出錯；使用5ms作為采集間隔時，鉤碼與小車的質(zhì)量比必須小于3/10。
3.數(shù)字化實驗：應(yīng)用傳感器做實驗，有些傳統(tǒng)實驗，用數(shù)字化方法即用傳感器和計算機去做，也比傳統(tǒng)的方法更方便，數(shù)據(jù)處理更快、更準(zhǔn)確，圖象更清晰、更迅速。
例如可以用位移傳感器或光電門代替打點計時器做探究小車速度隨時間變化的規(guī)律（必修1 P34）等實驗。用電流傳感器和電壓傳感器代替電流表和電壓表，做測定小燈泡的伏安特性曲線（選修3-1 P48）、測定電池的電動勢和內(nèi)電阻（選修3-1 P72）等實驗。除“傳感器的應(yīng)用”實驗外，還有許多用傳感器作為實驗儀器的實驗，例如用傳感器和計算機描繪簡諧運動的圖象（選修3-4P5）等等，我們統(tǒng)計有十幾個。可以說：幾乎所有的實驗都可以用數(shù)字化方法做。實驗3.測定電池的電動勢和內(nèi)電阻
測定電池的電動勢和內(nèi)電阻 背景資料：
通常的金屬導(dǎo)體都是以金屬鍵結(jié)合的晶體，處于晶格結(jié)點上的原子很容易失去外層的價電子，而成為正離子。脫離原子核束縛的價電子可以在整個金屬中自由運動，稱為自由電子，在不受外電場作用時，自由電子只做熱運動，沒有宏觀的電量遷移，因而金屬中各個部分都呈現(xiàn)電中性。當(dāng)金屬中存在靜電場E時，金屬中的自由電子在外電場的作用下，相對于晶格離子作定向運動，電子運動中必然與晶格相碰撞，達(dá)到某種平衡后，金屬中電子有一個整體上的平均速度，導(dǎo)體中有穩(wěn)定的電流，前面的分析都建立在導(dǎo)體中的靜電場E是相對比較穩(wěn)定的前提上。
如果將一個已經(jīng)充好電的電容器的兩個極板用導(dǎo)線連接起來，構(gòu)成閉合回路，電路中就有電流通過，不過隨著極板上帶電量的減少，它們之間的電勢差也在減少，電流很快就消失了。在電池的兩個正極和負(fù)極上，分別帶有正電荷和負(fù)電荷，當(dāng)接入電路回路后，導(dǎo)線中的電子在電極電荷產(chǎn)生的靜電場中開始運動，形成電流，如果兩極上的電荷量得不到補充，那就不可能形成穩(wěn)定的電流輸出，電源的作用，不管是化學(xué)的電池，還是像范德格拉夫起電機之類的電源，都是將電荷從負(fù)電極搬運到正電極，這種搬運工作只能靠某種非靜電力來完成，假設(shè)非靜電力在搬運過程中做功qu，那u就是電源電動勢，q為載流子的電荷量。實驗原理：
圖1 如圖1所示的閉合電路中，電源的電動勢為?，內(nèi)電阻為r，負(fù)載電阻為R，電路中的電流為I??R?r，可以看出，當(dāng)負(fù)載電阻R足夠大時，因為它和內(nèi)電阻是串聯(lián)在一起的，它兩端的電壓將非常接近于電源電動勢?，當(dāng)R??，即所謂開路或斷路時，I?0，U??；當(dāng)R?0，即短路時，I?Imax?
負(fù)載電阻兩端的電壓為U??r，這時候的電流最大。
?R?rR，也可以寫為U????R?rr，而電流為I??R?r，因此有U???Ir，這個關(guān)系在伏安曲線上表現(xiàn)為Umax??，I?0，也就是R??時。如果R?0，U?0，Imax??r。在實驗中用滑動變阻器做負(fù)載電阻，改變它的電阻，以同時改變電流和電壓，在軟件中作伏安曲線圖后，取擬合線，線的斜率的絕對值就是r，曲線與縱軸的交點就是Umax??，I?0點，可以測出電動勢。實驗?zāi)康模?/p>
簡單測量電池電動勢和內(nèi)阻。實驗裝置：
計算機，數(shù)據(jù)采集器，電池，滑動變阻器，電流傳感器，電壓傳感器，導(dǎo)線等。實驗步驟：
1．將數(shù)據(jù)采集器與電流傳感器，電壓傳感器連接，然后將數(shù)據(jù)采集器與計算機連接，開啟采集器電源，進(jìn)入實驗專用界面。
2．把電流傳感器，電壓傳感器的兩個信號輸入端的導(dǎo)線分別短接，對電流傳感器、電壓傳感器進(jìn)行校零。3．按實驗電路連接電路圖，在專用界面的底部輸入合適的采集間隔和采集數(shù)量，閉合開關(guān)，點擊開始按鈕，進(jìn)行實驗測量。
4．將滑動變阻器從最大滑為最小，或者從最小滑到最大，得到伏安曲線，然后對伏安曲線進(jìn)行線性擬合。實驗數(shù)據(jù)記錄與分析：
1．電壓變化：
2．電流變化：
3． 伏安曲線：
從圖象可以得出，電池的電動勢為E?7.003V，內(nèi)阻為r?27.407?。
數(shù)字化實驗儀器，包括傳感器、數(shù)據(jù)采集器和實驗軟件，是新儀器、新器材、新設(shè)備。南京師范大學(xué)蘇威爾科技有限公司研發(fā)、生產(chǎn)的傳感器、數(shù)據(jù)采集器和實驗軟件，以及配套使用的實驗器材如動力學(xué)系統(tǒng)（包括滑輪、小車、滑軌、支架等），電磁學(xué)系統(tǒng)（如邏輯門電路、施密特觸發(fā)器、霍爾元件實驗等）等，是國內(nèi)具有先進(jìn)水平的數(shù)字化實驗儀器，可以滿足新課程對物理實驗的要求和需要，可以促進(jìn)物理實驗教學(xué)質(zhì)量的提高，可以促進(jìn)物理實驗的數(shù)字化、現(xiàn)代化。
第五篇：邊學(xué)邊實驗在物理教學(xué)中的應(yīng)用
邊學(xué)邊實驗在物理教學(xué)中的應(yīng)用
近十多年來，我們在初中物理教學(xué)中為了切實貫徹“以實驗為基礎(chǔ)的教學(xué)原則，真正把物理實驗作為物理教學(xué)的重要內(nèi)容看待，比較多地采用學(xué)生邊學(xué)邊實驗的教學(xué)形式，取得了較好的效果，對于大面積提高物理教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的能力起到了重要的作用。針對當(dāng)前初中物理教學(xué)的現(xiàn)狀，我們覺得仍然要加強邊學(xué)邊實驗教學(xué)，充分發(fā)揮邊學(xué)邊實驗的教學(xué)功能。
一、邊學(xué)邊實驗教學(xué)的特點所謂邊學(xué)邊實驗，是指學(xué)生在教師指導(dǎo)下，一邊學(xué)習(xí)一邊進(jìn)行實驗的教學(xué)組織形式；是指學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，通過自己動眼、動腦、動手、動口（以下簡稱“四動”）去獲取知識，培養(yǎng)學(xué)生用實驗方法探索物理知識的能力。
邊學(xué)邊實驗教學(xué)是一種低容量高密度思維的教學(xué)組織形式，可以因材施教，切合初中學(xué)生的實際課的容量是指一節(jié)課內(nèi)運用新概念、基本規(guī)律、技能、科學(xué)方法的多少。高密度思維是指學(xué)生在一堂課上有較長的有意注意時間，并能充分地開展思維活動。
針對初中學(xué)生的特點，在課堂教學(xué)中，若比較多的采用邊學(xué)邊實驗的組織形式，讓學(xué)生通過“四動”進(jìn)行學(xué)習(xí)，使各種感官受到刺激，就能延長學(xué)生的有意注意時間，促使大腦對各感官傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行綜合分析，進(jìn)而提高課堂教學(xué)的思維密度。
邊學(xué)邊實驗的教學(xué)組織形式，改變了老師講、學(xué)生聽，老師寫、學(xué)生抄，老師做、學(xué)生看那種因?qū)W生處于消極地位而使課堂氣氛沉悶的情況。由于學(xué)生自己閱讀材料，自己做實驗，還可以討論講述，因此他們學(xué)習(xí)的主動性、積極性就能得到充分發(fā)揮。邊學(xué)邊實驗的教學(xué)組織形式，充分體現(xiàn)了因材施教的原則。學(xué)生可以自定學(xué)習(xí)步調(diào)，有不懂的地方可以反復(fù)閱讀教材，實驗現(xiàn)象觀察不清楚時，也可以反復(fù)做幾次，自己解決不了的問題還可以問老師。同樣，由于可以自定學(xué)習(xí)步調(diào)，優(yōu)秀生的思維可以得到充分展開，自己可以學(xué)得深一點，多學(xué)一點?？梢?，邊學(xué)邊實驗不僅使全體學(xué)生在不同程度上都能既獲得知識，又提高能力，而且解決了將課堂教學(xué)統(tǒng)得太死，對學(xué)生個體間的差異不能因人制宜的弊端。
（二）邊學(xué)邊實驗?zāi)軌蚱鸬窖菔緦嶒炁c學(xué)生分組實驗的綜合作用在演示實驗的基礎(chǔ)上，認(rèn)真做好學(xué)生分組實驗是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理興趣的較好手段，是初中物理教學(xué)中大面積提高教學(xué)質(zhì)量很重要的一環(huán)。但是，在實驗教學(xué)中，我們發(fā)現(xiàn)演示實驗和學(xué)生分組實驗都存在一定的弊端。課堂中的演示實驗是教師為學(xué)生提供感性認(rèn)識材料的過程，它無法代替學(xué)生自己的活動，教學(xué)中如果把教師的演示實驗改為學(xué)生的邊學(xué)邊實驗，既能使學(xué)生對實驗獲得更加清晰的印象，學(xué)到物理知識，又能培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰?，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性。
學(xué)生分組實驗大多是驗證性和測量性實驗，一般都安排在新課或一個單元教學(xué)之后進(jìn)行，與課堂教學(xué)內(nèi)容結(jié)合不夠緊密。加上初中學(xué)生實驗?zāi)芰Σ?，學(xué)生對實驗的注意力常常集中在操作上，教師則往往忙于協(xié)助學(xué)生排除故障，師生完全處于被動狀態(tài)，以致往往無法達(dá)到獲取知識、培養(yǎng)能力的目的。采用邊學(xué)邊實驗的教學(xué)形式后，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下邊看、邊學(xué)、邊實驗、邊思考、邊討論，能較快地掌握物理知識。邊學(xué)邊實驗課一般安排在教室里進(jìn)行。每個桌上都有一套儀器，每位學(xué)生都有動手的機會，有利于學(xué)生能力的培養(yǎng)。因此，從某種意義上講，邊學(xué)邊實驗起到了演示實驗與學(xué)生分組實驗的綜合作用。
進(jìn)行邊學(xué)邊實驗教學(xué)的形式可以根據(jù)教材、學(xué)生以及器材的實際情況，采用多種方式進(jìn)行。它可以安排在新課的開始，作為新課的設(shè)疑引學(xué)，起到激發(fā)學(xué)習(xí)興趣的作用；也可以安排在新課的教學(xué)過程中，用來建立物理概念或得出物理規(guī)律，作為學(xué)生辨疑解難的一種手段，起到啟發(fā)、幫助學(xué)生理解概念，解決疑難問題的作用；還可以安排在下課前的幾分鐘，作為復(fù)習(xí)鞏固之用。在教學(xué)時間上，可以用一整節(jié)課時，也可以用半節(jié)課或幾分鐘?？傊?，根據(jù)教學(xué)的需要和可能靈活掌握，以達(dá)到最佳教學(xué)效果的目的
二、邊學(xué)邊實驗的教學(xué)功能
（一）有利于學(xué)生理解和掌握知識
心理學(xué)研究表明，學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容的鞏固程度，與學(xué)習(xí)的方式關(guān)系很大。一 般來說，學(xué)生通過聽教師講授，能夠記住10％——20％；學(xué)生如能看到實物或現(xiàn)象，能夠記住30％；如果學(xué)生既能聽教師講，又能看到實物或現(xiàn)象，能記住50％；如果學(xué)生看到實物或現(xiàn)象，自己又描述過，便能記往70％；如果學(xué)生既動手做過，又描述過，則能記住90％。而邊學(xué)邊實驗，既讓學(xué)生動手做實驗，又讓學(xué)生在實驗的基礎(chǔ)上討論、分析，最后自己歸納出物理概念和規(guī)律。顯然，這樣的學(xué)習(xí)過程屬于上面所說的最后一種情況?？梢?，邊學(xué)邊實驗有利于學(xué)生理解和掌握知識。
（二）有利于培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰?/p>
教育家陶行知提倡手腦并用的學(xué)習(xí)方式。他在《手腦相長歌》中寫道：“人生兩個寶，雙手與大腦。用腦不用手，快要被打倒！用手不用腦，飯也吃不飽。
手腦都會用，才算是開天辟地的大好老?！拔覀冊诔踔形锢斫虒W(xué)中提出邊學(xué)邊實驗，提出”四動“，正是遵循陶行知先生的教育理論去實踐的。我國中學(xué)物理實驗教學(xué)的現(xiàn)狀是學(xué)生動手的機會太少。開展邊學(xué)邊實驗，極大地增加了學(xué)生實驗操作的機會，因此十分有利于培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰Α?/p>
（三）有利于學(xué)生掌握學(xué)習(xí)和研究物理的方法邊學(xué)邊實驗的學(xué)習(xí)探索過程，更接近人類認(rèn)識客觀規(guī)律的過程。因此，我們主張將課堂變?yōu)榻處熞龑?dǎo)學(xué)生動眼、動腦、動手、動口的主動學(xué)習(xí)的活動場所。
在教師指導(dǎo)下，發(fā)揮學(xué)生的主體作用，把學(xué)生的興趣（情感領(lǐng)域）、知識（認(rèn)知領(lǐng)域）、能力（動作領(lǐng)域）等各種心理因素融為一體，使他們在直接參與邊學(xué)邊實驗的過程中，逐漸認(rèn)識到實驗是獲得物理事實的根據(jù)；實驗是檢驗假設(shè)真理性的標(biāo)準(zhǔn)；逐步領(lǐng)會科學(xué)家是如何通過物理實驗獲得物理事實，并從而得出概念和規(guī)律的?？梢?，通過長期邊學(xué)邊實驗的訓(xùn)練，學(xué)生將會逐步掌握物理學(xué)習(xí)和研究的基本方法。邊學(xué)邊實驗不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且能夠極大地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
三、實施邊學(xué)邊實驗教學(xué)的策略
（一）恰當(dāng)?shù)剡x擇學(xué)生邊學(xué)邊實驗教學(xué)的內(nèi)容教改實踐表明，凡是與教學(xué)過程緊密結(jié)合，便于隨堂進(jìn)行并利于學(xué)生動眼、動腦、動手、動口，利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的實驗方法和良好的實驗習(xí)慣，利于發(fā)展他們智能的內(nèi)容，都可選為學(xué)生邊學(xué)邊實驗教學(xué)的內(nèi)容。
1.根據(jù)中學(xué)物理教學(xué)大綱對能力、技能的具體要求，安排邊學(xué)邊實驗的內(nèi)容。例如，教學(xué)大綱中要求學(xué)生通過學(xué)習(xí)，會使用某些基本物理實驗儀器，那么就應(yīng)該采取邊學(xué)邊實驗教學(xué)的形式，努力增加學(xué)生對這些儀器的使用頻數(shù)，逐步提高學(xué)生使用這些儀器技能方面的要求。2.對器材的要求不是很高的演示實驗，可以改為學(xué)生邊學(xué)邊實驗。例如，課本上用鉛皮和鉛盒來演示物體浮沉條件的實驗，若改為邊學(xué)邊實驗，就可以讓學(xué)生在課前準(zhǔn)備好一支空牙膏管（尾端剪開）和一只玻璃杯。實驗時，先讓學(xué)生把牙膏管捏扁放在盛水的玻璃杯里，它就在水中下沉，然后將牙膏管鼓起一些，它就能上福
3.將課本上的小實驗和一些實驗習(xí)題改為邊學(xué)邊實驗。例如，制作橡皮筋測力計的小實驗，可以配合“力的測量”進(jìn)行邊學(xué)邊實驗教學(xué)。再如，用紙盒可以將水燒開的小實驗，反復(fù)彎折鐵絲后彎折處會發(fā)燙等實驗習(xí)題，都可以配合新課教學(xué)作為學(xué)生邊學(xué)邊實驗的內(nèi)容。
4.將課本上的部分學(xué)生分組實驗改為邊學(xué)邊實驗。有些基本儀器及其操作方法，在新課教學(xué)中學(xué)生已經(jīng)掌握了，到學(xué)生分組實驗時，就可以適當(dāng)提高教學(xué)要求。？這樣做有利于知識的鞏固和思維能力、實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。例如，初三將“電流表”、“電壓表”改為邊學(xué)邊實驗后，在新課教學(xué)中讓學(xué)生學(xué)會電流表、電壓表的使用，到下一節(jié)學(xué)生分組實驗時，就可以增加“兩表”的使用頻數(shù)，這更有利于學(xué)生實驗技能的培養(yǎng)。再如，初二第七章第一節(jié)“質(zhì)量”和下一節(jié)學(xué)生分組實驗“用天平稱固體和液體的質(zhì)量”，也同樣可以采用邊學(xué)邊實驗教學(xué)，都能取得較好的教學(xué)效果。
（二）千方百計地準(zhǔn)備學(xué)生邊學(xué)邊實驗教學(xué)的儀器邊學(xué)邊實驗是一種上課形式的學(xué)生實驗，一般要求兩個學(xué)生用一套實驗儀器。
對學(xué)生邊學(xué)邊實驗儀器的準(zhǔn)備要做到“五不一保證”，即儀器不宜復(fù)雜，操作技能要求不宜過高，實驗規(guī)模不宜過大，一次實驗所用儀器數(shù)量不宜過多，實驗時間不宜過長；實驗安全要有保證。由于初中物理實驗儀器一般都比較簡單，多數(shù)實驗都是定性的，有些定量的實驗精確度要求不高。因此，大部分初中物理實驗儀器都可以自制，可供選擇的器材也很廣泛。例如，沒有平底試管，可用廢舊的平底小藥瓶來代替；沒有彈簧秤，可發(fā)動學(xué)生用廢鋼絲繞制，沒有溢水杯，也可以用在玻璃杯上套兩個橡皮圈的方法代替；等等。
引導(dǎo)學(xué)生積極參與自制教具學(xué)具的活動，不僅為邊學(xué)邊實驗教學(xué)提供了一定數(shù)量的實驗儀器，為物理教學(xué)創(chuàng)設(shè)了良好的實驗條件，而且學(xué)生通過自制教具和學(xué)具，增長了才干，提高了動手能力。
（三）認(rèn)真上好學(xué)生邊學(xué)邊實驗課
邊學(xué)邊實驗課一般包含下列三個環(huán)節(jié)：“設(shè)疑引學(xué)，辨疑解難，釋疑鞏固?！?/p>
“設(shè)疑引學(xué)”是教師通過一些物理現(xiàn)象和問題情景，使學(xué)生產(chǎn)生疑問，提出需要解決的問題。“辨疑解難”是要求學(xué)生對他們所提出的問題進(jìn)行假設(shè)，估計可能的結(jié)果是什么，然后教師指導(dǎo)學(xué)生討論如何用實驗進(jìn)行研究，擬訂實驗方案，并在學(xué)生實驗觀察和測定的基礎(chǔ)上開展小組或全班討論分析。學(xué)生在這一教學(xué)環(huán)節(jié)中，通過看書、觀察、實驗、思考、討論、爭辯、答問、練習(xí)、應(yīng)用等，做到四動，從而既學(xué)到了知識，又培養(yǎng)了能力。“釋疑鞏固”是在教師的指導(dǎo)下排除疑問，通過練習(xí)、應(yīng)用和小結(jié)等來運用和鞏固所學(xué)的知識。上好邊學(xué)邊實驗課的關(guān)鍵在于放手讓學(xué)生去看、去想、去做、去說，盡量讓學(xué)生提出問題，大膽猜想，設(shè)計實驗方案和進(jìn)行實驗。教師做的主要工作是巡視、“集疑”、“布疑”，對個別差生進(jìn)行適當(dāng)輔導(dǎo)。對難點、重要的概念、分歧大的問題，組織學(xué)生討論。
在適當(dāng)?shù)牡胤?，教師給予必要的點撥。放手讓學(xué)生自己去邊學(xué)邊實驗，必須遵循因材施教、循序漸進(jìn)的原則，要設(shè)計好邊學(xué)邊實驗的階梯，幫助學(xué)生步步深入。既不要使學(xué)習(xí)的跨度過大，使學(xué)生無從入手，又不要使學(xué)習(xí)的跨度太小，不利于學(xué)生的發(fā)展。在設(shè)計邊學(xué)邊實驗的方案時，應(yīng)注意了解學(xué)生實際，對實驗教學(xué)中可能出現(xiàn)的問題，可能遇到的困難等，都要作充分的估計和準(zhǔn)備。例如，在進(jìn)行物體浮沉條件的實驗時，教材的安排是先把雞蛋放在濃鹽水中，觀察它的漂?。蝗缓笤跐恹}水中加清水，觀察雞蛋的懸浮和下沉；再加入濃鹽水，觀察雞蛋的上福在實際操作時，加入清水的多少不容易掌握。會出現(xiàn)由于一下子倒入過多的清水，雞蛋就下沉到杯底，而看不到懸浮現(xiàn)象，再加濃鹽水時，雞蛋就可能上浮不起來。有的老師在設(shè)計邊學(xué)邊實驗方案時，作了如下的改動：讓學(xué)生先把雞蛋分別浸沒在清水和濃鹽水中，觀察雞蛋的下沉和上浮，分析雞蛋的受力情況，得出下沉和上浮的條件。接著讓學(xué)生緩緩地向濃鹽水中加入清水，觀察懸浮現(xiàn)象，分析得出懸浮條件，然后討論為什么雞蛋在清水中和在濃鹽水中受到的浮力大小不同？為什么漂浮時和懸浮時雞蛋排開液體的體積不同而受到的浮力卻相同？這樣處理，不但實驗成功的把握大、效果好，而且學(xué)生容易理解
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