專題講座
北京市廣渠門中學馮長喜
初中物理實驗教學：將從以下四個方面闡述
物理實驗教學在新課程中的地位和作用
物理實驗教學的分類
物理學實驗教學各要素的綜合化
物理實驗教學設計優化研究
一、物理實驗教學在新課程中的地位和作用
實驗教學是學校開展科學教育和理科教學過程中的乙個十分重要的實踐教學環節，是培養學生創新精神和動手操作實踐能力的重要途徑，也是學生學習理科的主要方法之一和學校總體辦學條件的重要內容之一。
也是由學科特點所決定
物理學是一門實驗科學。在物理學中，每個概念的建立、每個定律的發現，都有其堅實的實驗基礎。實驗在物理學的發展中有著巨大的意義和推動作用。
實驗賦予了物理學科思想和內容，實驗促進了物理學的發展，同時物理實驗自身也是不斷發展的。
實驗教學
1 、實驗教學是變結論式教學為過程式教學的重要途徑。
2 、實驗教學是變單純的理論灌輸為**式教學的重要方式。
3 、實驗教學是變外力強迫式教學為內在誘導思維式教學的重要手段。
4 、加強實驗教學既是理科教育的必然要求，更是搞好理科教育的根本保證。
5 、實驗教學是變學科本位為學生本位的重要體現。
心理學研究表明，學生對學習內容的鞏固程度，與學習的方式關係很大。一般來說，學生通過聽教師講授，能夠記住 10 ％ --20 ％；學生如能看到實物或現象，能夠記住 30 ％；如果學生既能聽教師講，又能看到實物或現象，能記住 50 ％；如果學生看到實物或現象，自己又描述過，便能記往 70 ％；如果學生既動手做過，又描述過，則能記住 90 ％。
沒有實驗的物理理論是空洞的，沒有理論的實驗是盲目的。正是實驗家使理論家保持老老實實的態度。
—— 帕格爾斯，物理學家
實驗可以推翻理論，而理論永遠無法推翻實驗。
—— 丁肇中，物理學家
（一）、新課程總目標
知識與技能
1 、保持對自然界的好奇，發展對科學的探索興趣，在了解和認識自然的過程中有滿足感及興奮感
2 、學習一定的物理基礎知識，養成良好的思維習慣，在解決問題或作決定時能嘗試運用科學原理和科學研究方法
過程與方法
1 、經歷觀察物理現象的過程，能簡單描述所觀察物理現象的主要特徵。有初步的觀察能力
2 、能在觀察物理現象或物理學習過程中發現一些問題。有初步的提出問題的能力
3 、通過參與科學**活動，學習擬訂簡單的科學**計畫和實驗方案，能利用不同渠道收集資訊。有初步的資訊收集能力
4 、通過參與科學**活動，初步認識科學研究方法的重要性，學習資訊處理方法，有對資訊的有效性做出判斷的意識。有初步的資訊處理能力
5 、學習從物理現象和實驗中歸納簡單的科學規律，嘗試應用已知的科學規律去解釋某些具體問題。有初步的分析概括能力
6 、能書面或口頭表述自己的觀點，初步具有評估和聽取反饋意見的意識。有初步的資訊交流能力
情感態度與價值觀
1 、具有創新意識，能獨立思考，勇於有根據地懷疑，養成尊重事實、大膽想像的科學態度和科學精神
2 、關心科學發展前沿，具有可持續發展的意識，樹立正確的科學觀，有振興中華、將科學服務於人類的使命感與責任感
（二）新課程標準中，實驗教學的特點
1. 實驗內容的科學性 2. 實驗方式的**性
3. 實驗資料的多樣性 4. 實驗過程的完整性
5. 實驗形式的開放性 6. 實驗實施的協作性
7. 實驗操作的主體性 8. 實驗資訊的交流性
9. 實驗教學的情感性 10. 實驗評價的過程性
二、物理實驗教學的分類（從實際教學和中考角度）
測量型實驗、**型實驗 、設計型實驗、開放型實驗 、操作型實驗 、演示型實驗
（一）、測量型實驗分為直接測量型和間接測量型
直接測量型：包括用刻度尺測長度、用量筒測固體、液體的體積、用天平測固體、液體的質量、用溫度計測水的溫度、用彈簧測力計測量力、用電流錶測電流、用電壓表測電壓。使用這七種基本測量工具要注意它們的共同之處，並區分它們的不同之處。
間接測量型：根據待測物理量與其他物理量的關係式，先測出式中其他量，然後算出該量。對這類實驗，要在掌握其實驗原理的基礎上，分析需要測量的物理量和如何測量這些量，然後確定選擇哪些實驗器材、設計實驗步驟、分析實驗注意事項。
並會分析實驗的誤差及其產生的原因。例如，用刻度尺和秒錶測平均速度、用天平和量筒測固體和液體的密度、用彈簧測力計和刻度尺測滑輪組的機械效率、用電流錶和電壓表測電阻、用電流錶和電壓表測小燈泡的功率。
（二）**型實驗 ：
通過一些實驗現象，探索並總結物理規律。包括**固體的熔化過程、**水的沸騰、**碘的昇華和凝華過程、**光的反射定律、**平面鏡成像特點、**光的折射規律、**凸透鏡成像的規律、**重力與質量的關係、**同一直線上二力合成的規律、**液體內部壓強的規律、**槓桿的平衡條件、**電流與電壓、電阻的關係
（三）演示型實驗
根據實驗裝置的**資訊，說明研究什麼；觀察現象並能根據實驗現象或資料分析歸納得出結論。包括真空鈴實驗、**運動和力的關係實驗、液體對容器壁、底的壓強實驗、覆杯實驗、浮力產生的原因實驗、單擺、滾擺實驗、擴散現象、分子引力實驗、電磁感應 ……
（四）設計型實驗
根據題目提出的問題，運用研究物理問題的方法進行實驗設計，選取適當器材，規範地進行物理實驗操作，設計**、記錄資料，分析實驗資料，得出結論。包括**影響摩擦力大小的因素、測滑輪組的機械效率、**影響電阻大小的因素、測小燈泡的功率、**影響電磁鐵磁性強弱的因素。 ……
（五）開放型實驗
用多種實驗方案得出同一結論（或驗證同一結論），給出一定的實驗器材進行多種實驗。包括測物體的密度、**壓力產生的效果與哪些因素有關、測導體的電阻。 ……
（六）操作型實驗
根據所學的物理知識進行實際連線、安裝、設計。包括組成串聯電路和併聯電路、用滑動變阻器改變電流、用基本的測量工具測量質量、體積、溫度、力。這類實驗主要掌握操作方法、注意事項、會畫實驗原理圖、能排除簡單的故障 ……
三、物理實驗教學各形式的綜合化
物理實驗由課堂教學、學生實驗、教具學具的製作、小發明小創造、實驗設計、專題講座六個形式組成。
（一）、各形式間的關係
物理實驗教學的各個形式分為由課內到課外實驗，由演示實驗到學生自製學具等幾個方面。六個形式組成的實驗教學系統的總功能不是各自直接地、單獨地體現出來的，而是通過它們之間的特殊聯絡間接地、綜合地表現出來。
為了鞏固實驗教學的質量，使課外活動具有更大的吸引力，每學期可以定時舉辦規模較大的實驗競賽活動。引導學生自製學具、教具，參加「小發明、小製做」活動，將知識性、趣味性、科學性和群眾性融為一體。
（二）、強調參與與互動、課內與課外相結合，實現物理實驗教學的多元化
舉辦和參與綜合性實驗競賽，引導學生自製學具、教具，參加「小發明、小製做」活動，培養創造型人才引導學生進行發明創造，參加自製學具、教具的活動 , 堅持真（原理科學）、新（設計新奇，採用新技術）、美（設計簡單合理，主次分明）。
可以鞏固課內實驗所學的知識和初步把握的基本實驗技能，更重要的是培養了學生的創造能力。活動中，學生們大膽設想認真設計，精心操作，這是傳統的教學過程無法達到的。豐富了學生的課外活動的內容。
（三）、例子一：
學習《阿基公尺德原理》**浮力的大小由哪些因素決定時，教師可以布置學生課外開展各種迷你小實驗，如用廢舊牙膏皮製作小船、用飲料瓶製作潛水艇、用排液法稱物體的質量等等。
學習電學知識的時候，可以帶領學生課外設計安裝各種要求的電路、對電學中的規律課外再深入研究。檢修家庭照明電路，安裝簡單的照明電路。
例子二：
學習《流體的流速與壓強的關係》時，教師設計的實驗由課內到課外，由書本上到生活中。操作簡單易行，學生們都可以在課在動手操作，體驗過程中的樂趣，在體驗的過程中發現新的內容。有的學生回家做完實驗，利用本節課知識設計出一種新式廚房抽油煙機 --- 與對流式抽油煙機類似。
綜上分析：
學生在實際**時不但可以學到相關的物理知識，而且還能體會物理知識在日常生活中的廣泛應用。在小製作過程中學生很容易對知識有新的認識和發現以及新的感悟，也很容易有一些新的問題提出來，有時還會閃現出**無法想到的新奇想法。
通過長期的課外實驗**活動，學生的動手能力、觀察能力、分析問題解決問題的能力一定會得到提高，學生對自然科學的熱愛和執著追求精神和實踐能力必定會得到培養。
四、物理實驗教學設計優化研究
（一）好的實驗設計給人愉悅和探索的求知慾望
能用實驗表達的物理現象，不要用課件，除非不能做或不允許做的實驗。生動有趣的演示的實驗可通過眼、耳等感覺器官對學生產生強烈的感官刺激，讓學生留下難忘的記憶，從而提高實驗的觀察效果。
作為引入的實驗是關鍵。
案例：《流體流速與壓強的關係》
實驗一實驗二
如表演者拿出吹風機和系有細線的桌球。這些都是學生在生活中非常熟悉的物品，他們會想：這些東西能做什麼實驗？
教師提出問題：用吹風機吹桌球會有什麼現象出現？這是怎麼回事呢 ?
如何解釋這個現象？學生多會回答吹跑了，但現象卻是吹不走。學生不自然的 「 噢 」 了一聲，身子向前探著，學生的眼球一下子被這個小小的桌球吸引過去。
利用學生意想不到的奇特現象，喚起學生的注意，引起學生思考，從而產生強烈的求知慾望而引入新課。
操作第二個實驗時，用吹風機向上吹桌球，會有什麼現象出現？這是怎麼回事呢 ? 如何解釋這個現象？
學生們猶豫了，回答也不那麼肯定了，當現象出現時，學生們的表情是又驚又喜，尤其是當吹風機斜度較大時，小桌球也不落下來，也不被吹跑，學生們又是 「 哇 」 聲一片，課堂氣氛一下子熱烈起來。
（二）好的設計，給人以驚奇和激發求知慾望
良好的開端具有十分重要的意義。如何才能讓學生對本節課產生良好的印象，從而激發學習興趣，調動學習積極性呢？作為引入的實驗是關鍵。
當人們對某一事物發生興趣時，將在大腦中形成興奮灶，這種興奮會使人們對該事物的認識、理解和記憶處於最佳狀態，並從中激勵出創造性的火花。抓住學生生性好奇的心理，巧妙地設計、表演新奇有趣的實驗，使他們在愉快的氣氛中**問題，接受知識。
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一 指導思想 物理實驗是學生進行科學 的重要方式，實驗室則是學生學習和進行實驗的主要場所，是物理 學習的主要資源。因此，學校高度重視物理實驗室建設，配置必要的儀器和裝置，確保每個學生都能進行實驗 活動，為學生開展實驗 活動創造了良好的條件。中學物理實驗教學的目的與任務即是，通過實驗，使學生最有效地掌...
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