初中物理實驗的創新第1頁/共78頁物理實驗創新的總思路實驗創新的總思路獲得準確數據，形成知識結論經歷實驗操作，提高實驗技能關注學習行為，提升相關能力獲得實踐體驗，增強實踐意識通過物理實驗，激發學習興趣通過實驗感知，理解物理知識形成結論提高技能理解知識提升能力增強意識激發興趣通過觀察實踐，領悟物理方法領悟方法

牛牛文庫文檔分享第2頁/共78頁一、優選器材、優化操作，獲得準確實驗數據調查——老師們希望改進的實驗項目：●晶體熔化●比熱容實驗●焦耳定律實驗●機械效率實驗●電功定量實驗●測水平運動物體的滑動摩擦力●內能演示實驗●光在不均勻液體中折射返回

牛牛文庫文檔分享第3頁/共78頁一、優選器材、優化操作，獲得準確實驗數據例：滑動摩擦力的測量

牛牛文庫文檔分享第4頁/共78頁滑動摩擦力的測量

牛牛文庫文檔分享第5頁/共78頁◆手持測力計拉著木塊前進的缺點△手很難保持勻速△運動的測力計不容易觀察讀數◆改進的實驗方案△用電動玩具方式可以保持木塊勻速運動△把測力計固定不動滑動摩擦力的測量

牛牛文庫文檔分享第6頁/共78頁滑動摩擦力的測量

牛牛文庫文檔分享第7頁/共78頁◆手持測力計拉著木塊前進的缺點△手很難保持勻速△運動的測力計不容易觀察讀數◆改進的實驗方案△用電動玩具方式可以保持木塊勻速運動△把測力計固定不動△摩擦材料的選取滑動摩擦力的測量返回

牛牛文庫文檔分享第8頁/共78頁二、通過實驗感知和思維加工理解物理知識調查——老師們希望改進的實驗項目：●探究物質的密度●探究物質的比熱容返回

牛牛文庫文檔分享第9頁/共78頁通過實驗建立“比熱容”概念的教學設計

比熱容概念的建立可以有以下不同層次的教學方案：

方案一：適合大多數學生，一般層次。

方案二：適合接受能力強的學生，稍高層次。

方案三：適合自主探究、邏輯思維強的學生，高層次。

牛牛文庫文檔分享第10頁/共78頁（建立比熱容概念的）教學方案一：

(1)

按人教版物理教科書做演示實驗：用相同的電加熱器加熱質量相同的水和食用油，使它們升高相同的溫度，發現加熱水需要的時間較長，說明水所吸收的熱量較多。更多實驗都表明，不同物質，在質量相等、升高的溫度相同時，吸收的熱量不同。(2)小結：為表明物質的這種性質，把一定質量某種物質在溫度升高時吸收的熱量與它的質量和升高的溫度乘積之比，叫做這種物質的比熱容。(3)隨后介紹比熱容的符號、單位和計算式。引導學生閱讀“一些物質的比熱容”表，關注某些物質比熱容的值。本方案是一種普適方案，要求不高，可接受性好。在教學中，要啟發學生積極思考：為什么要把吸收的熱量除以“質量和升高溫度的乘積”？

牛牛文庫文檔分享第11頁/共78頁（建立比熱容概念的）教學方案二：

(1)

定性實驗：加熱相同質量不同物質，說明它們吸熱能力不同。用相同酒精燈加熱質量相同的水和食用油，加熱相同時間（加熱一半時間后把兩酒精燈交換，盡量保持兩吸收熱量相同），發現水升高的溫度不多，若要使水升高的溫度跟食用油相同，還要繼續對水加熱，說明水的吸熱能力強。

(2)

定量實驗：比較兩種質量不同物質溫度升高時的吸熱能力。(2)小結：為表明物質的這種性質，把一定質量某種物質在溫度升高時吸收的熱量與它的質量和升高的溫度乘積之比，叫做這種物質的比熱容。……吸收的熱量……b……a升高的溫度質量物質用相同的電加熱器加熱質量不同的a、b兩杯液體（圖為其中一杯），一定時間后記錄它們升高的溫度，記錄在表格中。a（老師根據加熱器功率和加熱時間提供熱量數據，認為這是a、b“吸收的熱量”）

(3)

學生計算：哪種物質吸熱能力強？（相同質量、升高相同溫度）。

(4)

根據計算式，引出比熱容的定義。進而介紹單位、比熱容表等。本方案的優點在于，“物體吸收的熱量與它的質量和升高溫度乘積的比值”是學生自主計算中得出的，有具體數據的支撐，因而易于理解。但本方案對學生的要求稍高，且需要花費一定的時間。

〔引入：物體吸收的熱量跟什么因素有關？質量、升溫、材料〕

牛牛文庫文檔分享第12頁/共78頁（建立比熱容概念的）教學方案三：

(1)

定性實驗：溫度升高時不同物質吸熱能力不同（同方案二，略）

(2)定量實驗：比較兩種質量不同物質溫度升高時的吸熱能力。用電加熱器加熱質量不同的a、b兩杯液體，記錄每隔一段時間后它們升高的溫度。a………升高溫度………升高溫度………………加熱時間加熱時間液體b液體a

(3)轉換數據：a（單位質量）b（單位質量）吸收熱量升高溫度吸收熱量升高溫度………………………………把加熱時間乘以功率轉換為吸收熱量，并除以液體的質量，得到單位質量液體所吸收的熱量，得到右表。

(4)制作圖象：Q/mΔtOab縱坐標為所吸收熱量與質量的比值（等于單位質量液體吸收的熱量），橫坐標為升高的溫度。

(5)解釋圖象，引出定義：類比密度定義。縱坐標與橫坐標的比值體現了液體的吸熱能力。引出比熱容定義。

本方案通過圖象引出比熱容定義，概念的形成比較嚴密，先得到物體吸熱與升溫的正比規律，再用比值定義物理量，經歷了類似密度的學習過程，但又比密度上升了一個層次。本方案對學生的要求高，對一般學生來說，可接受性較差。本方案也可以用溫度傳感器和專用軟件通過計算機得到圖象。

牛牛文庫文檔分享第13頁/共78頁演示實驗：用聽覺理解加速度1.理論基礎：●位移是視覺中的長度形象，加速度是與視覺長度相關的物理量，加速度不容易被視覺直接感知。是否可以用聽覺來理解加速度？

牛牛文庫文檔分享第14頁/共78頁演示實驗：用聽覺理解加速度韋伯定律當人的感覺器官受到一定強度I的刺激時，在此基礎上再增加刺激量ΔI，使ΔI等于感官恰能覺察到的最小差別感覺閾限，ΔI與I的比值為一個常數。即K＝ΔI/I

，K稱為韋伯常數。下表為幾種不同刺激方式的韋伯常數：音高（在2000Hz時）……1/333響度（在1000Hz，100分貝時）…………1/11舉重（在300g時）…………1/53視覺亮度（在1000光量子時）……………1/62視覺長度（對美術家而言）………………1/601.理論基礎：

牛牛文庫文檔分享第15頁/共78頁錄音帶v錄有一個固定頻率的樂音放音磁頭和錄音機接通演示實驗：用聽覺理解加速度2.教學設計：

牛牛文庫文檔分享第16頁/共78頁演示實驗：用聽覺理解加速度2.教學設計：返回

牛牛文庫文檔分享第17頁/共78頁三、經歷實驗操作，提高實驗技能例：測量卵石的密度返回●用天平、量筒測量卵石的密度——提高使用天平測質量、量筒測體積的技能●用滴管、溢杯測量卵石的密度——領悟物理方法（替代法）在實驗中的應用

牛牛文庫文檔分享第18頁/共78頁四、通過觀察實踐，領悟物理方法FABC●如圖，物體靜止，各接觸面之間是否有摩擦？——利用“假設”的方法，假設接觸面之間沒有摩擦，將會如何？返回

牛牛文庫文檔分享第19頁/共78頁實驗體驗用手拉紙條，兩本書都靜止，A、B之間，B、C之間有靜摩擦力嗎？FABCF施加拉力F

但保持B靜止把兩支鉛筆放在A、B

之間：F把兩支鉛筆放在B、C

之間：同樣施加拉力F返回

牛牛文庫文檔分享第20頁/共78頁光線從一種介質進入到另一種介質，在界面上同時發生兩種現象：1.反射：光線返回至原介質中。遵從反射定律。2.折射：光線進入至另一介質中。發生折射。現通過一個實驗作出入射光線、反射光線、折射光線。驗證反射定律、體現折射特點。四、通過觀察實踐，領悟物理方法●通過實驗復習光的反射和折射

牛牛文庫文檔分享第21頁/共78頁實驗思路眼睛看到物體，是從物體發出（反射）的光進入了眼睛。確定了物體、眼睛的位置，就確定了光線。由此，刻度尺上的各個刻度，都可以看成是一個點光源，這些刻度到眼睛的連線，就是這些刻度發出的光射入眼睛的光線。四、通過觀察實踐，領悟物理方法●通過實驗復習光的反射和折射

牛牛文庫文檔分享第22頁/共78頁實驗器材（如下圖）眼睛看見水面下方刻度尺的刻度，是水下刻度發出的光經水面折射后進入眼中；眼睛看見水面上方刻度的倒影，是上方刻度發出的光經過水面反射后進入眼中。由此可以確定入射光線、折射光線和反射光線。四、通過觀察實踐，領悟物理方法●通過實驗復習光的反射和折射

牛牛文庫文檔分享第23頁/共78頁先研究折射：把眼睛放在豎直尺的前上方觀察水下尺的刻度。觀察水下刻度、水平尺刻度、豎直尺頂端刻度的重合點，這就是同一根光線通過的三個位置，由此可以畫出入射光線和折射光線。實驗器材（如下圖）四、通過觀察實踐，領悟物理方法●通過實驗復習光的反射和折射

牛牛文庫文檔分享第24頁/共78頁水平25.2深度61.2

牛牛文庫文檔分享第25頁/共78頁292827262524232221201918171615141373727170696867666564636261606059585756555453525150494847水平25.2深度61.2

牛牛文庫文檔分享第26頁/共78頁再研究反射把水染成深色，這樣可以看到插入在水中豎直尺水面上方刻度的倒影。四、通過觀察實踐，領悟物理方法●通過實驗復習光的反射和折射

牛牛文庫文檔分享第27頁/共78頁在照片上作一水平線。水平線在三支尺子上的刻度記錄了同一光線的三個位置：發光點、水面反射點、觀察點。從而確定了反射光線和入射光線。把眼睛放容器外豎直尺的斜上方觀察倒影如右圖。四、通過觀察實踐，領悟物理方法●通過實驗復習光的反射和折射

牛牛文庫文檔分享第28頁/共78頁69.9、18.0、55.371.2、14.6、54.2

牛牛文庫文檔分享第29頁/共78頁29282726252423222120191817161514137372717069686766656463626160605958575655545352515049484769.9、18.0、55.371.2、14.6、54.2

牛牛文庫文檔分享第30頁/共78頁可以用平面鏡代替水面做成專門的復習用實驗儀器，把激發興趣、深化知識和增強能力結合起來。四、通過觀察實踐，領悟物理方法●通過實驗復習光的反射和折射

牛牛文庫文檔分享第31頁/共78頁五、關注學習行為，提升相關能力怎樣在物理教學中提升學生的創造能力？●把理解知識的過程提升為進行創造的過程返回

牛牛文庫文檔分享第32頁/共78頁“換向器”的教學演示：沒有換向器的“電動機”。解釋：線圈無法持續轉動的原因。比較：兩種電動機結構上的差異閱讀：教材關于換向器的介紹講解：換向器的構造特點和原理改裝：安裝換向器的線圈持續轉動小結：技術發明跟科學發現同樣偉大理解課堂教學的改進：把“理解知識”變為“進行創造”這段教學使學生對技術發明的過程、意義有了很好的認識怎樣進一步優化？理解→創造注重知識→發展能力

牛牛文庫文檔分享第33頁/共78頁“換向器”的教學演示：沒有換向器的“電動機”。解釋：線圈無法持續轉動的原因。比較：兩種電動機結構上的差異閱讀：教材關于換向器的介紹講解：換向器的構造特點和原理改裝：安裝換向器的線圈持續轉動小結：技術發明跟科學發現同樣偉大演示：沒有換向器的“電動機”。解釋：線圈無法持續轉動的原因。猜想：每轉半圈改變電流方向會怎樣檢驗：用人工方法改變電流方向設計：怎樣把人工換向改為自動換向分析：電源和線圈每半圈變換接觸點評價：提出具體方案評價并優化創造理解課堂教學的改進：把“理解知識”變為“進行創造”讓學生經歷猜想、檢驗、設計、分析、評價的過程。

牛牛文庫文檔分享第34頁/共78頁甲.乙.丙.傳統教學是關注的是知識結果，講授活塞抽水機的構造、原理等，讓學生記住。培養創造力的教學設計可以創設一個情境，從“玩”開始。把理解變為創造

牛牛文庫文檔分享第35頁/共78頁甲.乙.丙.創設一個有趣的活動——用手做閥門使一根管子能抽水。然后不斷改進、創新。把學習知識→進行創造。把理解變為創造

牛牛文庫文檔分享第36頁/共78頁五、關注學習行為，提升相關能力怎樣在物理教學中提升學生的創造能力？●把理解知識的過程提升為進行創造的過程●通過教師的創造實例激發學生的創造熱情

牛牛文庫文檔分享第37頁/共78頁上世紀七十年代一張活動幻燈片的創制

牛牛文庫文檔分享第38頁/共78頁

牛牛文庫文檔分享第39頁/共78頁

牛牛文庫文檔分享第40頁/共78頁

牛牛文庫文檔分享第41頁/共78頁

牛牛文庫文檔分享第42頁/共78頁

牛牛文庫文檔分享第43頁/共78頁

牛牛文庫文檔分享第44頁/共78頁N返回

牛牛文庫文檔分享第45頁/共78頁六、獲得實踐體驗，增強實踐意識返回

牛牛文庫文檔分享第46頁/共78頁●向心力和半徑是成正比還是成反比？實驗時，rA＝40cm，rB＝80cm，每秒鐘喊口令2次。

操作一：手握A，每秒1周；操作二：手握B，每秒1周；操作三：手握A，每秒2周；比較一和二：

ω相同，F跟r成正比比較二和三：

v相同，F跟r成反比這是“體驗性”實驗，目標的重點并不在知識上，而是增強學生的實踐意識。

牛牛文庫文檔分享第47頁/共78頁把實踐中的感受用傳感器實驗檢驗一下：力傳感器實驗體驗

人在行進中如果踩上一塊瓜皮會怎樣？用滑板試試。有什么發現？●人走路時腳所受的靜摩擦力方向如何？

牛牛文庫文檔分享第48頁/共78頁

牛牛文庫文檔分享第49頁/共78頁從生活實踐中引入“自感和互感”課題

牛牛文庫文檔分享第50頁/共78頁電磁感應的應用

牛牛文庫文檔分享第51頁/共78頁教科書第三章第3節（汽化和液化）電冰箱的構造和原理

牛牛文庫文檔分享第52頁/共78頁電冰箱的構造和原理

牛牛文庫文檔分享第53頁/共78頁用打火機演示“電冰箱”返回

牛牛文庫文檔分享第54頁/共78頁七、通過物理實驗，激發學習興趣●《拔火罐和馬德堡半球》——2016科學晚會節目返回

牛牛文庫文檔分享第55頁/共78頁七、通過物理實驗，激發學習興趣●《兩根牙簽挑重重擔》——2016科學晚會節目

牛牛文庫文檔分享第56頁/共78頁有趣的實驗：“天女散花”

牛牛文庫文檔分享第57頁/共78頁用于引入新課的各種物理魔術

牛牛文庫文檔分享第58頁/共78頁自制“兩心壺”兩個倒水孔，倒水后用膠帶紙封住預先鉆了兩個進氣孔

牛牛文庫文檔分享第59頁/共78頁用物理知識“揭密”魔術用于引入新課的各種物理魔術

牛牛文庫文檔分享第60頁/共78頁用物理知識“揭密”魔術水壺的壺嘴與壺身組成連通器排水管的U形“反水彎”是一個連通器八年級物理教科書“連通器”用于引入新課的各種物理魔術

牛牛文庫文檔分享第61頁/共78頁用物理知識“揭密”魔術鉆一個孔倒入牛奶用于引入新課的各種物理魔術

牛牛文庫文檔分享第62頁/共78頁用物理知識“揭密”魔術用于引入新課的各種物理魔術

牛牛文庫文檔分享第63頁/共78頁教科書上的覆杯實驗用于引入新課的各種物理魔術

牛牛文庫文檔分享第64頁/共78頁樂器原題：八年級物理教材的一道練習題

牛牛文庫文檔分享第65頁/共78頁題目：請用身邊容易獲得的器材，創制一件樂器，在班里