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1、中学物理实验研究之体会南京师大南京师大 刘炳昇刘炳昇N激发学生的好奇心和求知欲激发学生的好奇心和求知欲物理实验教学永恒的研究课题物理实验教学永恒的研究课题回顾回顾n50年前，考入江苏师范学院（现苏州大年前，考入江苏师范学院（现苏州大学）物理系，得益于朱正元教授的教导。学）物理系，得益于朱正元教授的教导。朱先生关于实验的思想和研究方法给我朱先生关于实验的思想和研究方法给我很深的影响。很深的影响。n1980年后，参加了全国物理教学研究会，年后，参加了全国物理教学研究会，在前辈的关怀、指导下，在学会创设的在前辈的关怀、指导下，在学会创设的和谐氛围中进行研究，取得一定成绩。和谐氛围中进行研究，取得一定
2、成绩。小小实验，大有学问n验电器指针闭合时，n用手指接触验电器导杆上的小球，验电器的指针会张开吗？?(c)小小实验，大有学问(a)(b)?(c)1981年苏州研讨会上的一个表演我的体会n动力：好奇与兴趣；n习惯：动手试一试；n关键：思考与思想。 现实的反思现实的反思n孩子们多么希望有一种能满足他们好奇孩子们多么希望有一种能满足他们好奇心的创造性的学习平台，然而，我们现心的创造性的学习平台，然而，我们现在给孩子们的却是让他们好奇心逐渐磨在给孩子们的却是让他们好奇心逐渐磨灭的令人窒息的学习环境。灭的令人窒息的学习环境。n我们期待新课程给孩子们带来希望，还我们期待新课程给孩子们带来希望，还孩子们幸福
3、成长的童年。孩子们幸福成长的童年。 关注激发学生的好奇心和求知欲关注激发学生的好奇心和求知欲n好奇是与生俱来的，但不可能自然而然地保持好奇是与生俱来的，但不可能自然而然地保持和发展好奇心。好奇心在一定条件下可以转化和发展好奇心。好奇心在一定条件下可以转化为求知欲，进而发展为科学的兴趣，由此形成为求知欲，进而发展为科学的兴趣，由此形成的动机是一种内部的驱动力，的动机是一种内部的驱动力，n培养学生的科学素养，不可忽视保持和发展学培养学生的科学素养，不可忽视保持和发展学生的好奇心和求知欲。生的好奇心和求知欲。n通过观察和实验能有效激发学生的好奇心和求通过观察和实验能有效激发学生的好奇心和求知欲，应当
4、引起物理教师的充分重视。知欲，应当引起物理教师的充分重视。案例、水中蜡烛案例、水中蜡烛一个意想不到的实验的启示一个意想不到的实验的启示n在碗底固定一支蜡烛，在碗底固定一支蜡烛，往碗里注水接近蜡烛往碗里注水接近蜡烛的上端面，再点燃蜡的上端面，再点燃蜡烛。烛。n猜一猜，此后可能会猜一猜，此后可能会出现哪些现象？出现哪些现象？看了如下的实验，你有什么感受看了如下的实验，你有什么感受n当蜡烛燃烧到上端面当蜡烛燃烧到上端面与水面相齐后，会出与水面相齐后，会出现什么现象？现什么现象？n实验以后，你有什么实验以后，你有什么感受？感受？n你能解释你看到的现你能解释你看到的现象吗？象吗？n点击播放：点击播放：
5、如何保持和发展学生的好奇心和求知欲？如何保持和发展学生的好奇心和求知欲？n直觉诱发直觉诱发动手参与动手参与探究提升探究提升n全面培养和提升学生的直觉兴趣、操作全面培养和提升学生的直觉兴趣、操作兴趣和理论探究兴趣。兴趣和理论探究兴趣。n处理好三种不同层次兴趣之间的关系。处理好三种不同层次兴趣之间的关系。n发展学生的个性特长。发展学生的个性特长。生活中不乏奇妙的物理现象培养学生的观察兴趣培养学生的观察兴趣用最平常的东西，用最平常的东西，引导学生获得不平凡的发现。引导学生获得不平凡的发现。烧杯里有一条鱼烧杯里有一条鱼描述并分析你看到的现象描述并分析你看到的现象描述并分析你看到的现象描述并分析你看到的
6、现象n你看到什么现象？你看到什么现象？n看到的现象有什么特点？看到的现象有什么特点？n现象是怎样产生的？现象是怎样产生的？n能否画示意图进行简单的分析？能否画示意图进行简单的分析？烧杯和小模特烧杯和小模特观察并描述看到的现象观察并描述看到的现象观察并描述看到的现象观察并描述看到的现象分析看到的现象分析看到的现象n点击播放右边视图。n现象有什么特点？n现象是怎样形成的？参与参与-发展学生的操作兴趣发展学生的操作兴趣三个有关扛杆应用的小制作三个有关扛杆应用的小制作奥妙之处在哪里？奥妙之处在哪里？为学生提供动手操作的机会为学生提供动手操作的机会n用两支生日蜡烛、一用两支生日蜡烛、一段饮料吸管、一根针
7、段饮料吸管、一根针和两只玻璃杯，你就和两只玻璃杯，你就可以制作一个蜡烛跷可以制作一个蜡烛跷跷板，跷板，n做做看，做做看，n怎样使怎样使1分钟内摆动分钟内摆动的次数多一些？的次数多一些？n为什么样会上下摆动？为什么样会上下摆动？n点击视图播放：点击视图播放：为学生提供动手的机会为学生提供动手的机会n利用可乐瓶、棉花、利用可乐瓶、棉花、水杯等制成，棉花能水杯等制成，棉花能够把水杯中的水吸入够把水杯中的水吸入杠杆式的杠杆式的“饮水鸭饮水鸭”玩具内，玩具内，n请学生观察和思考：请学生观察和思考：为什么饮水鸭能够抬为什么饮水鸭能够抬头又低头、不断地运头又低头、不断地运动？动？ n点击视图播放：点击视图播
8、放：在动手中渗透创新技术教育在动手中渗透创新技术教育n在在“简单机械简单机械”后播后播放，作为综合实践活放，作为综合实践活动，引导学生制作一动，引导学生制作一种简单机械的组合，种简单机械的组合，n观察并思考：这种冲观察并思考：这种冲粉机的能量从哪里来？粉机的能量从哪里来？其冲头为什么会不断其冲头为什么会不断地举高和落下？地举高和落下？ 在演示中参透更多创造性构思随声起舞的奥秘裙边的奥秘静电飞花静电飞花n请观察：请观察：n金属圆盘上有一些金属圆盘上有一些纸屑，纸屑，n一手持绝缘柄把金一手持绝缘柄把金属盘放在塑料垫上。属盘放在塑料垫上。n把塑料垫向下移开，把塑料垫向下移开，n你看到什么现象？你看到
9、什么现象？静电飞花静电飞花n请观察实验的全过程：请观察实验的全过程：n你有哪些疑问？你有哪些疑问？n你有哪些重要的发现？你有哪些重要的发现？n你能解释过程中的现你能解释过程中的现象吗？象吗？n你觉得演示中有哪些你觉得演示中有哪些巧妙之处吗？巧妙之处吗？n点击播放：点击播放：静电飞花的解释静电飞花的解释“魔指魔指”的实验是怎样创造出来的？的实验是怎样创造出来的？n用摩擦起电的方法做用摩擦起电的方法做“魔指魔指”实验实验n为什么不成功？为什么不成功？n怎么让人体带上足够多怎么让人体带上足够多的电荷？的电荷？n联想经验联想经验n用感应起电的方法。用感应起电的方法。n怎样实现无他人帮助的怎样实现无他人
10、帮助的“魔指魔指”实验？实验？自己怎样使自己带电？用干电池给电容充电 - 短暂休眠的小金鱼短暂休眠的小金鱼n物态变化伴随着放热物态变化伴随着放热或吸热或吸热能量守恒能量守恒的原理在主宰自然变的原理在主宰自然变化。化。n科学可以转化为技科学可以转化为技术术冷冻技术发展冷冻技术发展起来，并获得广泛的起来，并获得广泛的应用。应用。n冷冻技术在生命科学冷冻技术在生命科学和医学领域的应用。和医学领域的应用。香蕉可以当钉锤用吗？香蕉可以当钉锤用吗？n物质的性质是由物质物质的性质是由物质的结构决定的。的结构决定的。n物质的结构变化了，物质的结构变化了，性质也会变化。性质也会变化。n这里体现了一种系统这里体现
11、了一种系统论的观点论的观点系统的系统的功能和性质由系统的功能和性质由系统的结构决定，不仅有构结构决定，不仅有构成的要素，还有要素成的要素，还有要素之间的联系。之间的联系。提供更多小型实验探究课题网络支持开放性实验内容特点内容特点 n一是网络支持；二是基于探究性的实验；三是趣味性。探探 究究 主主 题题情景引入情景引入探究性活动探究性活动资料参考资料参考激激 发发 兴兴 趣趣发发 现现 问问 题题解解 决决 问问 题题构构 建建 知知 识识扩大知识面扩大知识面延展知识深度延展知识深度趣味物理实验趣味物理实验首首 页页课程介绍课程介绍实验室概况实验室概况在线交流在线交流视频下载视频下载实验预约实验
12、预约成果展示成果展示 酒杯发声音调的酒杯发声音调的探究探究探究海狮戏球的奥秘探究海狮戏球的奥秘n点击右边的视图点击右边的视图n请描述你看到的现象。请描述你看到的现象。n请猜测一下，海狮内部请猜测一下，海狮内部和小球内部可能有什么和小球内部可能有什么样的东西？样的东西？n请猜测他们的结构模型。请猜测他们的结构模型。n你能解释你看到的现象你能解释你看到的现象吗？吗？n能否用实验来证实你提能否用实验来证实你提出的猜想？出的猜想？n欢迎你把探究中的发现欢迎你把探究中的发现和观点放在留言板中和观点放在留言板中逆风行舟逆风行舟 n常言道，乘长风破万里浪，顺风破浪。但常言道，乘长风破万里浪，顺风破浪。但你见
13、过逆风破浪，而不靠人力拼搏吗？这你见过逆风破浪，而不靠人力拼搏吗？这似乎不可想象，但事实上，只要把握一定似乎不可想象，但事实上，只要把握一定的航向和适当控制帆面的位置，最终是可的航向和适当控制帆面的位置，最终是可以达到逆风的目标的。以达到逆风的目标的。逆风行舟逆风行舟n点击右边的视图，观察点击右边的视图，观察模拟的实验。模拟的实验。n你看到什么现象？你看到什么现象？n通过这个实验，你能说通过这个实验，你能说明逆风行舟的原理吗？明逆风行舟的原理吗？n能否用一把直尺、三角能否用一把直尺、三角板和铅笔做一个模拟实板和铅笔做一个模拟实验并说明它的原理？验并说明它的原理？n说明在什么样的情况下说明在什么
14、样的情况下小舟不能逆风而上。小舟不能逆风而上。n欢迎你把探究中的发现欢迎你把探究中的发现和观点放在留言板中和观点放在留言板中啄木鸟玩具的奥秘啄木鸟玩具的奥秘n点击右边的视图，点击右边的视图，能否把见能否把见到的现象的特点描绘出来？到的现象的特点描绘出来？ n能否把啄木鸟简化为一定的能否把啄木鸟简化为一定的物理模型？物理模型？ n能否定性地说明啄木鸟产生能否定性地说明啄木鸟产生这种奇特运动的原因？这种奇特运动的原因？ n啄木鸟能在支杆上歇住的条啄木鸟能在支杆上歇住的条件是什么？件是什么？ n能否运用数学工具建立啄木能否运用数学工具建立啄木鸟的运动过程模型？鸟的运动过程模型？ n制作一个简单的啄木
15、鸟玩具制作一个简单的啄木鸟玩具的模型的模型 n欢迎你把探究中的发现欢迎你把探究中的发现和观点放在留言板中和观点放在留言板中案例案例1：走哪条坡道更快？：走哪条坡道更快？ n两辆相同的列车，从相对地面相同高度的斜坡两辆相同的列车，从相对地面相同高度的斜坡上的平行轨道上滑下，一辆车到达地平面后一上的平行轨道上滑下，一辆车到达地平面后一直向前，另一辆车从斜坡沿直线进入地下隧道，直向前，另一辆车从斜坡沿直线进入地下隧道，再转入水平的隧道继续向前，到一定距离后改再转入水平的隧道继续向前，到一定距离后改为上坡到达地面。如果假定轨道转折是圆滑的，为上坡到达地面。如果假定轨道转折是圆滑的，请问，哪一辆车先到地面上的车站。请问，哪一辆车先到地面上的车站。 哪一个球先到达端点？哪一个球先到达端点？ 案例案例4 奇妙的饮水鸟奇妙的饮水鸟探究饮水鸟的奥秘n你见到哪些现象？ n想象出它的内部结构，并分析饮水鸟连续动作的原因。你是怎样思考的？n请你说明饮水鸟重心变化的初始原因是什么？n 饮水鸟低头以后，为什么又会抬起头来？n能否用另一种方式的实验来验证你提出的假说？ n请分析说明这种“机器”能否看成是一种永动机？为什么？ 希望有更多的教师研究实验！希望有更多好实验走进课堂！谢谢！敬请批评指正！谢谢！敬请批评指正！南京师大南京师大刘炳昇刘炳昇N