大学物理演示实验的介绍

1.教学实践和心理学研究表明，初中学生有了一定的观察能力、实验能力和思维能力，但分析判断能力还不成熟，自主性还不强，因此还需要给予正确的、及时的指导。在探究学习中完全放手、束缚太多都不现实，不仅不能实现教学目标，对后续课程的学习也有负面影响。因此探究性学习活动中，既需要学生的自主探究，也需要教师的必要指导，在互动中实现教学目标。

在《探究平面镜成像特点》的一节公开课中，最初是想完全开放，自主探究。即创设情景后，由学生观察、讨论、猜想平面镜的成像特点，然后自行设计方案、小组实验，检验自己的猜想是否成立，最终得出成像特点。但是，试教过程中，明显感到实在太难驾驭，有的学生甚至对我的意图也不完全明白，结果只好临时调整教学策略，效果自然不理想。通过反思，认识到只有好的愿望、好的理念，不考虑学生的现状，自然不会获得理想的效果。

上公开课时，根据初二学生的认知能力重新设计了方案，适当增加了教师的指导，针对同学们的猜想，分步实验，逐个检验，及时交流，教师也成为研究主体中的一员，效果就理想多了。由于把学习过程还给了学生，没有了教师的绝对权威，学生们依据自己的天性、智力水准，自然地在教师的引导下完成认知过程，他们的热情自然高涨，从不同的角度思考、讨论，设计不同的方案，选取不同的实验用具，积极动手实验，再思考、讨论、交流，俨然一幅科学研究的情景。除了通常一些方法（如人举左手，镜中的像则举右手等）外，学生在活动中又找到了几种很有创意的方法。例如检验平面镜成像和物体相对于镜面是否对称时，一学生在拿起点燃的蜡烛在镜前移动，发现蜡烛倾斜（开始并不是有意的）时，镜中像也发生了倾斜，但倾斜的方向与蜡烛正好相反，运用数学中轴对称的知识，便得出物像相对于平面镜对称的结论；另一学生在实验时，手中没放下的火柴盒“帮了大忙”，他发现手中的火柴盒在蜡烛的左侧时，火柴盒的像在蜡烛像的右侧，调换一下位置，像也跟着变化，于是也得出了物像对称的结论。显然，同学们在课堂活动中已经成为了教学主体，他们为自己的发现（或称为创新）而欢欣，我想这样的亲历的探究过程他们会终生难忘。

探究教学活动是一种特殊的认知和实践活动，教师和学生都是主体，也必须成为主体，他们各自通过自己的能动作用，履行各自的角色，并且和谐互动，只有这样，探究教学活动才能顺利展开。如果教师、学生中任何一方不能积极、能动、自主、创造性地履行自身的角色，便失去了主体的特性，那么，探究教学的目标也就不可能实现。
探究活动应允许学生出错，不追求活动的完整性

由于器材、环境、知识水准、操作技能等原因，学生的实验结果和结论有时误差较大。教师若以此为契机提出问题，通过分析、讨论，找出原因，改进实验方法，这对进一步提高学生的实验技能和综合能力会大有益处。切不可轻率指责、否定。同时，课前分组也应充分考虑学生的能力状况，活动过程中及时组织交流，以使学生学会倾听他人的见解，从而学会携手合作以实现活动目标。当然，课后的补救也是必要的。对探究过程中出现问题的小组或个人，教师应提供再探究的机会，帮助他们在分析失败原因的基础上，改进实验方法，完成探究，消除失败产生负面影响的可能。共性的问题，教师要采取恰当的措施补救，或提出新的探究课题。这很正常，正是问题或错误，才有了改进和创新。

《研究串联电路特点》的一节课中，由于分组自主探究，学生的活动热情很高，八个小组中的五个都由实验数据归纳出了串联电路中的电流、电压特点。但是，有一个小组，实验数据几乎无规律可循，另两个小组的实验数据近似与电路特点相吻合。在交流时，由于受到有正确结论的小组的影响，后两个小组的代表说：“我们的实验数据显示：串联电路中各导体中的电流基本相等；串联电路中各导体两端电压之和基本等于电路两端的总电压。”而实验数据出现问题的那个小组的代表交流时讲道：“我们小组的实验不能验证串联电路中电流、电压的猜想是否成立。”这种情况的出现非常正常，由于连接电路时导线接头处接触电阻的影响或操作不当，导致实验失败。考虑到本节课的时间有限，我只做了对三个小组探究活动的肯定和对他们实事求是的科学精神的认可，先请同学们（包括实验结论正常的同学）就此实验现象自己分析原因，留待下一节课再交流、讨论。虽然教学进度被打乱，我还要花费一节课的时间来“善后”，但能让同学们动起来，积极地探究新的、更深一步的课题，这不正符合了

2.应用
利用上述问题的结论可以解决“内陆地区为什么比沿海地区温差大？”的问题。
当然，在探究活动中我们也要注意一些问题：
1、开放性决不意味着放任自流，整个教学事态的发展必须处于教师的引导、控制之下；也不意味着教师可以更轻松一些，而是对教师提出了更高的要求：如何使学生的自主活动能够有序、有效？这就要求设计者更充分地估计学生学习现状、教学内容的难度，同时更恰当地进行环境设计、媒体设计等。
2、 教师在培养学生探究实验时，要注意培养学生利用网络学习的能力，现在网络非常发达，在搜集资料时，也许几乎想搜集到什么就能搜集到什么。例如在“探究阿基米德原理”时，在百度网站输入“阿基米德实验”后，马上就找到了“杠杆法”、“抽水法”等一些取材容易、简单可行的验证阿基米德原理的方法。当然也比较容易地搜索到了不错的免费课件。
3、 真实的教学环境相比，在探究教学设计中教师有充足时间对整个教学过程进行周密计划、反复检查。因此，教师要对探究教学所涉及的各个因素进行反复的预演，达到能够比较精确地控制这些因素，特别是对整个探究过程的把握，是设计的难点之一。
4、 鼓励提问，科学的发展、技术的进步都是从发现问题开始的。人民教育家陶行知先生说得好：“发明千千万，起点是一问”。教师该从一开始实施课题探究教学时，就要保护、促进学生提问的积极性，因为多数学生还未养成发问的习惯，而且此时心中即使有问题也顾虑重重地怕自己提的问题太简单、怕提错了问题被别人笑话而不愿和大家一起探讨，更不用说进行深入的课题探究了。鼓励学生提出各种问题是完成设计的关键为此，我们应该深刻理解著名物理学家李政道先生曾讲过的这句话：“错了也没关系，错了马上改，可怕的倒是提不出问题，迈不出第一步”。
5、为了较好地完成物理探究的教学工作，教师首先要去适应新形式的变化,教师不是知识的信息库，不可能回答出学生们提出的所有的问题。要相信每一个学生都蕴藏着巨大的潜能，教师的作用就是要把每一个学生的潜能开发出来。要善于在学生进行物理探究的每一个过程中，进行点拨与指导，使学生能够在物理探究过程中学习知识，学习方法，学会研究。这是一项艰苦而有意义的工作，教师们应克服一切困难并努力去完成好这项工作，并善于总结物理“探究活动”的教学经验，使之不断完善。
最后还要注意：物理“探究活动”不以传授物理知识为主要任务，而是以学生主动参与社会、生活实践,亲身体验并从实践中感悟、探究为主，使学生通过实际操作或亲身体验获得直接经验，并利用所学知识进行分析、加工等，得出结果。
第3篇.对概念的形成及规律的建立，这应是课堂教学的重头戏，对这一过程教师必须加以充分的“稀释”，使学生知道其来龙去脉，从中体验物理学家研究问题的方法及科学探索的艰辛。例如《牛顿第一定律》,如果只是简单地告诉学生一个静态的结论,而不是引导学生循着规律的发现过程去体验一番,这不能不说是教学的一大缺憾。为此，在传授知识的同时，必须注重挖掘隐含在知识背后的科学方法，使其成为发展学生科学思维的源头活水。在这一节中我安排学生探讨以下几个问题：

1、亚里士多德根据直觉得到的观点错在哪里？（由于时代的局限性，亚里士多德没有考虑摩擦力的存在。）

2、伽利略研究问题的方法有何特点？（实验事实+科学推理=正确结论，这种研究方法对以后的科学研究工作具有重大的指导意义。）

3、伽利略对科学的贡献是什么？（“毁灭直觉的观点而用新的观点来替代它。”——爱因斯坦）

4、笛卡儿对伽利略的表述作了何种改进？（运动的方向性问题，伽利略时代还没有把物理量区分为矢量和标量。）

5、牛顿又是如何补充和完善前人的理论的？（①物体的运动并不需要力去维持，②提出了惯性的概念。牛顿第一定律实际上是伽利略思想的继承。）

6、牛顿第一定律揭示的是什么自然规律？（力和运动的正确关系）

7、你对牛顿“如果说我在科学上有什么贡献的话，那是因为我是站在巨人的肩膀上，比别人看得更远的缘故”这个说法有何感想？（这是一句实事求是的挚语。）

在牛顿第一定律的教学中，教学重点应定位在充分展示科学家的原发现过程及揭示伽利略的研究问题的思想方法上，在教育和教学的层面进行适当的剪辑和编制，让学生追根溯源，使教学过程真正成为学生内心体验和主动参与的“再发现过程”或“亚研究过程”，使学生真实体会到真理的发现过程是一个螺旋式上升过程。

要善于用逻辑推理与数学推导的方法进行探究教学

许多物理学的规则、公式，都是运用已学过的旧知识在具体的条件下，通过数学的严密推导而得出结论，这又是一个学习的重点，涉及到两个方面：其一为逻辑推理方式；其二为思维的方法。例如，力学中的动能：我们不仅要知道其表达式，更应知晓其推导过程：外力对物体做的功，如果用表示物体的动能，则有，根据牛顿第二定律和运动学公式，可得： 则我们把叫做动能。

4.

探究式教学作为一种现代物理教学模式，应作为我们教学改革和发展的方向，但不可能一步到位。在目前,关键在于教师对于探究性教学的认同和对于有效的物理教学的责任感，同时，教师自身对科学探究的理解和引导学生开展科学探究的能力也是非常重要的。

根据学校和学生的实际情况，将科学探究作为物理教学的指导思想，从以下三个方面入手，逐步改变传统的教学模式，向探究教学的方向发展。第一，将科学探究的思想体现在具体的教学方式和方法之中。例如伽利略开创了实验研究的先河，他对自由落体的研究堪称科学探究的典范；牛顿经过对天体运动的长期思考，最终发现了万有引力，将地球与天体的运动规律统一起来，这都是科学探究历程中的丰碑。第二，就像科学家的探究过程一样，学生的探究方式是灵活多样的，而不是一整套具体的模式和程序，教师应注意启发学生探究的积极性，培养他们自主探究的意识和能力。第三，科学探究并不一定需要装备良好的实验室，教师要想办法利用生活中的低成本的物品，因陋就简引导学生开展探究活动。

尝试解答并进行验证”的过程去揭示知识规律，求得解决问题的方法和途径．其实质是让学生学习科学研究的思维方式和研究方法，从而培养学生主动探究、获取知识，解决问题的能力。

对物理的理解和认识是通过亲身经历的学习过程而逐渐形成的。物理课不应当是听课、记笔记、做实验、做习题的结合，而应当是在教师的指导和帮助下不断探究物理现象的本质与内在联系的过程，将科学探究作为物理教学改革的指导思想，这是体现物理学的本质与促进学生科学素养发展相统一的要求，是物理教育发展的趋势。

、如何把探究精神渗透到物理教学中

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物理学科是以实验作为载体的，许多现象可以说明所要讲述的物理知识。在教学中我通过探究实验的设计，让学生去发现问题，寻找解决问题的方法。探究实验的教学首先要提出所要探究的问题，提出的问题要新，要有一定的趣味性，以充分调动学生的积极性。在学习《摩擦力》时我提出：我们都知道，走路靠的是摩擦力，平时我们走得很稳，可是下雨天走路容易摔跤，想知道是什么原因吗？那我们就一起来“探究摩擦力的大小与哪些因素有关”。下面就让学生进行分组探究实验：一组探究摩擦力与接触物体的材料是否有关，二组探究摩擦力与接触物体的粗糙程度是否有关，三组探究摩擦力与正压力是否有关。其次要引导学生根据已学过的物理知识和生活经验，对问题进行科学猜想，鼓励大胆提出假设，开展讨论，分组设计检验猜想的实验方案，包括选用哪些实验器材、先后测量哪些物理量、具体如何操作等。例如在《重力》一节的教学中，“探究重力的大小与哪些因素有关”，要引导学生猜测重力的大小可能与形状，体积，质量等因素是否有关，并设计选用相关材料进行探究。再次让学生通过亲身参与探索实践活动，去获得积极的情感体验，逐步形成一种在日常学习与生活中喜爱质疑、乐于探究、积极求知的心理倾向。例如在《机械能守恒定律》的教学中，我安排了“触鼻”演示，装置很简单，效果却不错。取约二米长的线绳系在天花板上，下端拴一铁球。演示时，请学生中的“勇敢”者上来，让绳拴着的铁球偏离平衡位置，恰好能碰到参与者的鼻子，这时释放铁球，当铁球返回时，不管是下面的观看者还是上面的参与者都十分紧张，而铁球却在刚要碰到参与者的鼻了时戛然而止，参与者安然无恙。由于学生参与了整个演示过程，感受十分深刻，对理解“机械能守恒定律”很有帮助。

在概念的形成及规律的建立中进行探究教学

5. 运用“无错原则”主动参与探究性实验
“无错原则”实际是“无责怪原则”，即只要学生积极参与就予以鼓励，不怕学生失误，而是千方百计找出其值得肯定的地方，给予恰如其分的鼓励，帮助学生在和谐的探究性物理实验教学过程中树立自信心、上进心，这是教师教学思想、教学作风、教学技巧的一种独特表现。
、使学生在探究性物理实验中和谐发展
学生的全面和谐发展具有两层意思：首先使学生在德智体诸方面都得到生动、活泼、主动的发展；其次是使学生在全面发展基础上具有特长。为此，在探究性物理实验教学过程中，我注重对学生科学探究过程思维方法的培养和创新能力的培养，促使学生和谐发展。物理探究性实验学习过程，其中含着对学生物理思维方法的培养过程，物理思维方法多种多样，而对学生进行逆向思维训练我情有独钟，颇有心得。例如，在探究性实验学习“电磁感应”之前，可先让学生回顾奥斯特实验，并设问：既然电能够产生磁，那么反过来磁是否能产生电呢……又如在探究性实验学习了凸透镜成像规律之后，可让学生先判断照相机、幻灯机的成像性质，然后运用逆向思维分析解释他们的成像原理。如此这样，学生对一些物理知识问题在脑海中就产生了一定的逆向思维的习惯 ，有利于物理探究性学习。
和谐发展是全面发展的一个新的层面，只要拥有了和谐的教育理念，注重建立和谐的师生关系，把和谐的理念贯穿教育教学的始终就能够实现学生和谐发展的最研究成果
通过近一个学期的研究初步取得了一些成果，学生在科学探究中合作形成一种必不可少条件，从科学探究中的提出问题到最后结论的得出，无不充满着学生和谐、快乐的交流，使学生团结、和谐气氛中获得了知识。

在科学探究中运用和谐教育是一个长期的工作过程，应贯穿教学的始终，不是一个阶段性的任务，本学期刚接新的班级，开展本课题其目的主要培养学生在科学探究中的合作意识，建立和谐的师生关系、使学生探究活动更加有效

《大学物理演示实验》是2010年中国科学技术大学出版社出版图书，该书主要讲述大学物理演示实验，物理演示实验主要为文科学生开设，以提高文科学生的科学文化素养，同时也可作为物理教学过程的课堂教学实验演示，内容分为力学、热学与分子物理学、振动与波、电磁学、光学5个部分，共有132个实验项目，对每个实验项目分别按照演示目的、实验原理、实验装置、操作与效果、思考题等几个方面进行介绍。