中学物理实验教学与评价研究

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1、中学物理实验教学与评价研究北京师范大学物理系李春密第一中学物理实验教学研究一物理实验在物理学发展的作用1、发现新事物和探索新规律。2、验证理论。3、测定常数。4、推广应用。二物理实验与物理教学科学实验与教学实验的比较科学实验教学实验目的发现新现象，探索新规律帮助学生掌握知识和学习方法，培养能力，提高素质。内容由需要探索的新问题而定，内容是新的，一般是未知的。按一定的教学目的设计，根据教学实际的需要安排。比较成熟的。形式通过实验观察、测量、记录、计算和分析，总结出规律。使学生形成概念，掌握规律（一）物理实验在教学中的地位1、实验是物理教

2、学的重要基础2、实验是物理教学的重要内容（1）物理实验本身就是物理学的不可分割的重要内容。（2）实验教学是物理教学的重要组成部分。（3）实验是培养学生实验能力(特别是操作能力)的保证。3、实验是物理教学的重要方法。(1)、实验是物理学研究的重要方法。(2)、实验是教师教物理、学生学物理的重要方法。四、实验是物理教学的重要手段。(二)物理实验在物理教学中的作用1、培养学生的兴趣和激发学生的求知欲。2、创设学生有效掌握知识的学习环境。与生活事例相比，实验有下面一些特点：实验具有典型性实验具有重复性实验具有趣味性实验具有定性和定量研究的全面

3、性3、训练学生的科学方法。4、培养学生的各种能力。5、培养学生良好的科学素质。三实验原理（一）分析原理是研究实验的基本方法1、明确实验的目的、内容和要求；2、认真研究实验原理，对定量或半定量实验，需要分析实验的误差原因及其影响程度；3、确定实验关键；4、对实验装置、器材和实验条件提出要求并进行选择5、明确操作要点和注意事项。（二）实验原理的科学性和可行性1、原理的正确性（1）、不能弄虚做假，制造假象，欺骗学生。但可采取一定的必要的技术手段。（2）、原理无错误，但允许有误差。2、原理的确切性原理与教学中需要说明的问题要一致。3、原理的可

4、行性（1）、设计的实验方案从原理上讲并没有错误，但在实施过程中受到装置、器材、实验条件等限制，而无法实施。（2）、有些实验虽然在科学性上并没有错误，但其主要的实验原理学生不易理解，或还未学到。（3）、原理无误，学生也易理解，但运用教学中，把他们放在一起就会出现逻辑错误。四实验方法和实验方案1、实验归纳法这是一种由个别到一般的认识方法。其特点是，实验在前，结论在后，实验就是探索规律的主要手段。这种实验人们常称为探索性实验。2、实验验证法这是一种推理、判断在前，实验验证在后的研究方法（即演绎法）。实验验证法是与想象、推理、判断等思维形式紧

5、密结合起来的方法，是人们的认识能力充分发展的表现。3、理想实验的方法理想实验是人们头脑中想象的实验，是一种思维活动，是在已有实践的基础上，经过推论、判断得出理想条件下的物理规律的方法。（一）根据知识结构建立实验模型（二）根据实验和教学要求建立实验模型（三）用相同的实验方法解决不同实验中相同的问题（四）实验方法和实验方案的选择原则①仪器装置简单明了，易于搭配和制作。②现象清晰，效果明显，易于操作，安全可靠，重复性好。③紧密结合课堂教学。④学生容易接受。五实验装置和实验器材（一）分析装置的原理和特点（二）分析和掌握仪器的结构、原理和性能1

6、、分析仪器的结构和掌握仪器的工作原理2、了解仪器的技术参数和一般用途3、了解仪器的调整方法和与分析其作用和原理4、分析仪器的结构原理与改进和自制仪器（1）、改进方案要有理有据。（2）、改进方案必须切实可行。（三）分析和了解材料的特性和用途1、了解材料的特性和作用及合理应用2、扩大材料的应用范围（四）实验装置和实验器材的选择1、实验器材的选择（1）、器材的特性，如机械强度、尺寸大小、物理和化学等性能参数。（2）、加工方便、经久耐用。2、实验仪器的选择（1）、仪器尽可能简单、明了、直观。（2）、合理选择仪器的精度。（3）、所选仪器要保证满

7、足实验条件。六实验条件的选择和实验操作（一）实验条件的选择1、根据实验原理选择实验条件。2、根据仪器技术指标（参数）选择实验条件。3、根据误差理论选择实验条件。4、根据理论图线选择实验条件。（二）实验操作1、操作依据。2、操作的具体要求。七、计算机在中学物理实验教学中的应用（一）、用计算机处理数据（二）、计算机模拟物理实验1．课堂演示，强化学生的直观感觉2．建立物理模型3．展现宏观或微观世界4．显示实验的中间过程5．代替危险性较大的实验演示（三）用计算机采集处理数据1、工作原理传感器模拟量线性放大电路A/D转换器模拟通道数字量A/D转

8、换器I/O通道待测物理量去计算机总线图1采样原理图2、断电自感的采样实例图2断电自感实验电路图4图3图53、通电自感现象实验的讨论图1图2图3图4图5图6图7图8图10图94、用力传感器研究瞬时力的问题实验一、测量最大静