《初中物理实验与物理概念教学设计》文[转载]《初中物理实验与物理概念教学设计》2010年11月30日《初中物理实验与物理概念教学设计》新课程标准的培养目标是：保持热爱大自然，养成科学探索的爱好，在认识、熟悉大自然的过程中，有满足感和兴奋感；学习一定的基本物理知识，养成良好的思维习惯，在解决问题或作出决策时尝试运用科学原理和科学研究方法；体验基本的科学探究过程，具有初步的科学探究能力，愿意参加与科技有关的社会活动，有在实践中依靠自己的科学素养提高工作效率的意识；具有创新意识，能够独立思考，勇于有根据地怀疑，养成尊重事实、大胆想象的科学态度和科学精神； 关心科学发展前沿，具有可持续发展意识，树立正确的科学观，具有用科学振兴中华、服务人类的使命感和责任感。初中物理新课程标准理念是：关注全体学生的发展，转变学科本位观念；从生活到物理，从物理到社会；注重科学探索，提倡多样化的学习方式；注重学科渗透，关心科技发展；建立新的评价体系。教学设计以获得最优化的教学结果为目标，以学习理论、教学理论和交往理论为理论基础，运用系统方法分析教学问题，明确教学目标，建立解决教学问题的策略性解决方案，对解决方案进行试行，对试行结果进行评价和修改。
教学设计的基本原则是符合学生的认知规律，正常的思维活动是有秩序的，按照学生熟悉的规律来设计教学，引导学生思维的正确发展，话题是创作的起点，思维从话题出发。 ”围绕课题开展观察、比较、分析、综合、判断、推理等实践和思维活动，可以使思维有层次地展开。1、激发学生的学习兴趣和好奇心。兴趣是产生动机的重要条件，当学生对物理产生兴趣时，就会主动学习，教学就能收到事半功倍的效果。这在初中物理教学中具有特别的意义。学生学习兴趣的培养要贯穿在教学的各个阶段，特别是在学习物理的启蒙阶段所培养的兴趣，它是学生整个学习过程中的强大驱动力。因此，在设计物理实验教学时，要努力向学生呈现生动、直观的学习情境，吸引学生。注意激发学生的兴趣和好奇心。在第一节“导论”课中，设计多个演示实验，让学生观察一些力、热、电、光的现象，操作简单的仪器，在学生面前打开一个崭新的世界。许多新奇的课题，会激发他们强烈的好奇心。 因势利导，逐步把学生的好奇心转化为对科学知识探索的持久兴趣和充分热情，即由直接兴趣转向间接兴趣。二是引导学生深入理解知识。新课程的立体化教学目标强调知识形成的“过程与方法”。物理实验可以创设一个排除干扰因素的真实物理环境，使物理学家能够更好地发现和理解物理规律。
物理实验还可以创设适合教学活动的环境，为学生提供深刻理解和掌握前人已认识到的真理的最有效途径。学生基于操作、观察、测量获得感性认识，通过分析、归纳、推理、抽象等思维活动建立概念，推导出规律，并将理论知识应用于实践。实验教学设计应以探究实验的物理知识内涵和在实验中体现物理规律为重点，引导学生深刻理解和掌握物理知识为出发点。 《大气压强》实验教学设计：1、教师请一位学生帮忙演示“马格德堡半球”实验（提出课题2、给每位学生配备一个皮碗，将皮碗用力压在桌子上，皮碗很难与桌子分开，体验大气压强的存在（实践体验）3、将皮碗压在桌子的垂直挡板上，再在皮碗的柄上挂上重物，指导学生仔细分析它的力学原理（寻求答案）4、用弹簧测力计测量大气压强值（测定实验）5、设计一个“玻璃移动器”（实际应用）这些实验教学情境的创设，使学生深刻理解和掌握“大气压强”的有关知识3、培养学生的创造性思维实验教学是一项手脑并用的实践活动。 学生通过了解实验原理、操作实验仪器、观察实验现象、分析实验结果等活动，使学生的观察、思维和操作能力得到初步训练。实验过程中，观察和操作都是在思维的指导下进行的初中物理概念教学，敏锐的观察和熟练的操作是创造性思维的基础。
因此，在实验教学设计中，要注重学生动手能力的练习，但不能把实验看作是简单的技术练习和操作练习，要从实践与思维、动手与脑的相互联系中认识实验在培养技能、发展创造性思维方面的作用。第四，引导学生初步掌握科学方法。实验是基本的科学方法，在实验教学设计中初中物理概念教学，要有意识地教会学生打开知识宝库的钥匙，启发学生从接触物理科学开始就初步了解和熟悉基本的科学方法。实验教学在一定程度上是科学研究过程的缩影，为此，必须研究教学实验与科学实验的共同点，才能研究如何系统地对学生进行科学练习。 一般而言，实验教学的基本方法，大体可分为以下三类实验探究方法：例如在欧姆定律教学中，采用控制变量法，分别测量电流强度与电压的关系和电流强度与电阻的关系，总结欧姆定律的表达式，其特点是：先实验探究，后总结结论。实验验证法：这是一种先推理、判断，后实验验证的研究方法，是与想象、推理、判断等思维形式紧密结合的方法，是人们熟悉性充分发展的表现。理想实验法：理想实验是在人们头脑中想象的实验，是一种思维活动，是在已有的实践基础上，通过推理、判断，推导出理想条件下的物理规律的方法。例如，伽利略在研究物体的惯性时，曾做过无摩擦理想斜面实验。
5、培养学生的科学态度和科学精神 科学实验需要务实的态度，在实验教学设计中要体现对学生“学问严谨，尊重客观事实，避免主观臆断；理论联系实际；不怕困难和失败，磨练毅力”的教育。要引导学生关注目标以外的现象，愿意并敢于提出更多的“是什么”、“为什么”等问题。鼓励学生在科学、安全的条件下，尝试其他实验方法。著名科学家钱三强说过：“科学态度和科学作风，是一个人良好品德的重要组成部分。……一个人事业成就的重要性不亚于他的知识和能力，甚至可以说更为重要。”《液体的压强》实验教学设计 1、探究与液体压强有关的因素有哪些。（常规实验，得出规律） 2、教师指导：两个大烧杯A、B中分别装有纯水和盐水。 盐水的密度大于纯水，设计实验方案，用压力计区分它们。（用规律解决新问题） 3.教师鼓励学生提出实验中遇到的或想到的问题。 （1）先把探针放入液体中，再把橡皮管接在玻璃管上，怎样探究规律？（改变条件，逆向思维） （2）如果不控制探针深度相同，能区分纯水和盐水吗？ （3）还可以设计什么方案区分纯水和盐水？制作简易压力计。制作简易密度计。（了解浮力后） 6.强调大学生实验技能的培养。 标准化测量工具操作要求：能用尺子测量长度、用钟表测量时间、调节天平、使用滑动砝码、用天平测量质量、用量筒测量体积、用弹簧测力计测量力、用液体温度计测量温度、用电流表测量电流、用电压表测量电压、读出电能指示值、读出电阻箱指示值。实验设计要求：测量实验步骤及实验数据记录表的教学要求、探究物理规律的实验步骤及实验数据记录表的教学要求、利用身边设备或所给设备进行简单定性实验探究的教学要求、根据实验数据表达实验结论的教学要求。
1.调整测量仪器。(例如：调整天平平衡度、电表、弹簧测力计)2.装配：如果有电路图或机械设备安装图，要写出如何根据图把实际物体连接起来。如果没有，要写出组装实验装置的主要过程。(例如：用细绳做两个套索，分别系在杠杆的A点上；又如：用细铁丝把石头绑住，使它浸在天平左盘烧杯中的水中。)3.要说明实验前设备初始状态及实验过程中应注意的事项。(例如：调整杠杆，使之平衡在水平位置；断开开关；滑动变阻器的滑块在最大阻值位置)4.要有“用什么仪器”、“测什么物理量”、“用什么物理量符号”的说明，并记录在数据表中。 5.测量次数根据实验目的确定，一般只需测量一次即可。 6.间接测量，应写出利用直接测量数据求得测量值的依据或公式。（例如：平衡筒测密度ρ，伏安法测电阻），但不要写出计算过程和结果。（例如灯泡的功率：P=UI=2.5V0.3A=0.75W。） 设计一实验，测定动滑轮的机械效率。 【实验步骤】 （1）将弹簧测力计调至零位，然后用弹簧测力计测量钩子所受的重力，并记录在实验数据记录表中。（或用调整好的弹簧测力计测得钩子所受的重力G，并记录在表中。） （2）按示意图组装实验设备。 （3）用弹簧测力计将绳索自由端垂直向上拉，使弹簧测力计从图中A'位置匀速垂直上升到B'位置，钩子从A位置匀速上升到B位置。
用弹簧测力计测量绳索自由端所受的拉力F，用直尺测量AB间的距离h。将该值记录在实验数据记录表中。 （4）根据测得的数据，计算动滑轮的机械效率，并记录在实验数据记录表中。 【实验数据记录表】 测定动滑轮机械效率的实验数据记录表 物理概念的定义 物理概念是一类物理现象的共同特点和本质属性，在人脑中加以概括和抽象。物理概念是在大量的观察和实验的基础上，运用逻辑思维方法，总结出某些事物的本质和共同特征而形成的。物理概念是人们对物理发现和熟悉的结果进行总结、概括的结果。 物理概念的特点 在生活中，我们随处可见这些现象，如天体在运动、鸟儿在飞翔、河流在流淌、树叶在摇曳等等，如果我们考虑它们的共同特点，就会发现它们的共同特点：物体的位置发生了变化。 通过分析、抽象、概括和数学推理等科学思维，建立“（机械）运动”这个物理概念。可量化的物理概念就是物理量，可以和数学、测量联系起来，是构成物理规律的“要素”。密度、速度、温度等物理概念都有定量的表达，有些物理概念看似非定量的，但也暗含着定量的意义。例如“平衡态”这个概念就有定量的意义：物体的平衡条件是合作力为零。物理概念的分类初中物理涉及的概念，大致可以分为以下四类：第一类反映物质的性质。
如：惯性、密度、比热容等。第二类体现的是物体的性质。如：运动、速度、功率、阻力、质量、能量等。第三类体现的是物质之间相互作用的名称。如：力、压强、功、热。第四类是一些描述物理现象的名称。如：匀速直线运动、变形、熔化、反射、折射、电磁感应等。通过学生的生活经验设计物理情境学生在日常生活中积累了大量的经验，有了一定的观察、体验、实践的基础，在此基础上寻找和总结物理现象的共性，从而建立新的概念，让学生感到很亲切，感觉物理就在身边。善于恰当地运用学生现有的生活经验，不但可以创设良好的物理情境，而且可以逐步培养学生善于观察、勤于思考、乐于分析的良好思维品质和习惯。 教学设计关键词：生活经验指导思维抽象本质定义概念2、用实验设计物理情境用实验的方法描述概念的特点，激发学生的感知，引发思考。其优点是现象明显、消除干扰、可重复性。通过对物理实验现象的分析，总结出共同的本质性质，从而建立新的物理概念。教学设计关键词：实验现象、引发、话题、总结、分析、定义、概念老师：校运动会上，我们班获得了团体金牌。这枚奖牌是纯金的吗？如果有同学能辨认出来，就把奖牌收下来。（学生建议对比颜色、硬度、声音等，但心里没底。）老师：我们先来探究不同物体的质量和体积的关系。（学生进行小组实验，测量物体的质量和体积，并记录数据。）