高中物理实验教学实施素质教育的研究（五篇范例）

第一篇：高中物理实验教学实施素质教育的研究

《高中物理实验教学实施素质教育的研究》

结 题 研 究 报 告

一、课题研究的背景和目的

我国地方大、人口多，经济发展不平衡，各地的师资条件、学生状况及实验仪器设备条件有所不同，开展实验教学要因地、因时、因人而异，应采用多种适宜的实验方法和教学仪器。为此，国家教育委员会教学仪器研究所物理教学仪器研究室在93年就组织编写了《中学物理实验丛书》，这套丛书共10本，可以说，全套《丛书》是一个“实验知识库”，便于教师灵活选择使用，以适应各类、各层次中学的实验需要，为中学物理实验教学改革，实验质量的提高开辟了新途径。由于教育形势迅速发展，教育手段现代化，如电脑、闭路电视、网络技术等多媒体日趋走进课堂，高科技的迅猛发展，许多跟高科技密切联系的科普知识，如黑洞、中子星、核磁共振、磁悬浮、航空航天技术、空间技术、纳米技术等写入教材、开阔了学生的视野。由于以上原因，使得中学物理教材不仅具有系统性、科学性，还应具有先进性，前瞻性、开放性，实验教学也应如此。加之，教育观念转变，创新意识、实践能力提高，中学物理教材中出现许多新材料、新理论、新思想、新方法，这就要求广大教育理论和实践工作者进一步加强新教材中的实验教学研究，拓宽实验思想、方法，挖掘实验仪器设备的潜在功能，培养学生的科学实验态度和实事求是精神。

本课题的研究将结合本地区的实际情况，体现时代发展对中学物理实验教学的要求。我校高中招生是面向全淮阴区，我区是富省欠发达的地区，多数学生来自农村中学，农村中学的物理实验仪器设备还不能全部到位，教师实验观念滞后于时代要求，使得学生的实验技能，实验创新方面存在着先天不足或参差不齐等，这对高中物理实验教学有一定的负面影响。

以中学物理教学大纲为准绳，以现有人教版的高中物理教材中的演示实验、学生实验、小实验为脚本，坚持物理教学的特色教育，坚持理论与实验、应用相结合的原则，灵活贯彻学以致用、实事求是、因材施教、塑造主体、突出个性的教学方法，使学生通过实验获得物理学基础知识，形成基本的物理学观点，初步掌握研究自然科学的方法之一------实验法，为学生的终生性学习和工作奠定良好的基础。

加强中学物理实验，培养学生动手实践能力是各发达国家中学物理教学的共同走向，随着国际竞争的日趋激烈，各国都把注意力放在了21世纪人才的培养上，放在了教育改革上。在这方面，我国还处于劣势，如每年国际物理奥林匹克竞赛，中国选手虽然也能得到金牌等奖牌，而且也不少，但从理论和实验分数分开统计看，中国选手的实验成绩不占领先，从这可窥探出我国中学物理实验教学的薄弱。他山之石可以攻玉，发达国家的先进教育理论、经验，对我们的实验教学研究具有重要的借鉴作用。“创新是一个民族的灵魂”，在知识经济的社会中人的最重要的素质是创新能力，所以在物理教学中培养学生的创新能力是实施素质教育的重要内容。而物理学从本质上说是一门实验科学，物理规律的发现和物理理论的建立都必须以严格的物理实验为基础，并受到实验的检验，因此在物理教学中，尤其在实验教学中，应注意不断激励学生通过运用观察与实验、比较与替换、分析与综合、归纳与演绎、类比与假说、形象和抽象等方法，发展他们的素质。

二、课题简介 1．实验课题的名称

高中物理实验教学实施素质教育的研究 2．课题名称的界定

（1）素质教育：二十世纪八十年代中期产生的，与“应试教育”相对应的概念。其涵义：是以促进学生身心发展为目的，以提高国民的思想道德、科学文化、劳动技术、身体心理素质为宗旨的基础教育。本课题侧重于科学文化素质的研究

（2）物理实验：是以掌握物理要素及其相互间规律为目的，人为复制和调控物质运动的状态与过程的一种科学实践活动。物理实验主要依赖仪器进行。物理实验的基本特征：是通过人工复制和调控。减少次要因素的干扰，突出研究对象和研究的过程，且便于重复操作。本课题研究的物理实验是教学实验，它与物理学家进行科学研究而做的物理实验----科学实验既有联系又有区别。教学实验是有选择地把一部分研究或探索物理现象和规律的实验和事实，在集中的时间内显现给学生、教给学生，若时间、空间或条件许可，可让学生自身或小组探究获得。

（3）物理实验教学是物理课程和物理教学的一个重要的组成部分，它既是物理教学的重要基础，又是物理教学的重要内容、方法和手段，不能看作是物理教学的辅助手段。

基于以上认识，将本课题研究的内涵定位在：以现有人教版高中物理教材［第一册（试验修订本.必修）是2000年2月第2版；第二册（试验修订本.必修加选修）是2000年12月第2版；第三册（必修加选修）是2003年6月第1版］中的演示实验、学生实验、小实验为依据，运用教学论原理，将系统论、控制论、信息论与教育科研理论有机结合应用到物理实验教学中，启发引导学生掌握实验思想、知识、方法，树立科学的实验态度，培养学生动手实践能力和自主探究能力，增强学生的创新意识、创新精神。3.课题研究的支撑性理论

（1）是辩证唯物主义哲学方法论：

马克思、恩格斯创立的辩证唯物主义哲学，是研究自然、社会和人的思维活动的普遍联系与发展规律的科学。辩证唯物主义哲学作为系统化、理论化的世界观，具有方法论的职能。方法论是世界观的根本观点，转化为人们观察问题和处理问题的根本方法的理论，是世界观转化为一般后的方法原则的理论。

（2）是科学方法论

科学方法论是以科学的研究方法为对象的一门学问。是指科学研究中所采用的方法论原理的总和。是研究科学的一般方法，包括自然科学的方法、社会科学的方法和思维科学的方法，它不是某一学科所独有的，而是许多学科或所有学科都普遍适用的方法。科学方法对教育科研有着比哲学方法更为直接的指导作用。科学方法论对教育科研的最显著的影响，就在于为后者提供了一种“理性程序”或逻辑上的指导。

（3）是教育科学理论

在皮亚杰（）的认知发展理论基础上建立起来的建构主义（），不仅形成了全新的学习理论，而且形成了全新的教学理论。建构主义的教学理念要求教师由知识的传授者、灌输者转变为学生主动建构的帮助者、促进者，而学生成为信息加工的主体、知识意义的主动建构者。建构主义强调每个学习者应基于自己与外部世界相互作用的独特经验和赋予这些经验的意义，去建构自己的知识，而不是等待知识的传递。在学生合作学习、主动探究的过程中，运用加德纳的多元智力理论，尊重学生的个性差异，发挥学生的特长优势，通过师生沟通、对话、交往，以达到共同探究的目的。

三、课题研究的内涵与理论假设

是依据现有人教版的高中物理教材体系、中学物理教育教学的培养目标和学生年龄特征，通过对高中物理演示实验、学生实验、小实验和小制作的整合、扩展或改进，从实验目的、内容、原理、实验装置、器材、实验设计、实验条件、数据处理及误差分析等方面入手，对实验研究方法、实验设计方法和实验教学方法进行指向性调节和控制操作，以期明显提高学生的物理科学素质。

四、课题研究的目标与内容

1.研究目标：

(1)通过实验教学激发学生学习物理的兴趣，建立学习物理的动力机制，形成良好的学习习惯。

(2)引导学生注重物理实验，充分洞察物理科学的认知过程，掌握自然科学的研究方法。

(3)通过实验教学引导学生初步掌握研究物理实验的科学思想、方法，培养学生实事求是的科学态度。

(4)通过实验教学培养学生的科学思维、特别是创新思维，提高学生的实践能力和自主探究的能力。2.研究内容

总课题：高中物理实验教学实施素质教育的研究 子课题：

（1）高中物理演示实验教学实施素质教育的研究（2）高中物理学生实验教学实施素质教育的研究（3）高中物理课本小实验教学实施素质教育的研究（4）高中物理课外相关小制作教学的研究

五.课题研究的方法

本课题的研究采用以行动研究法为主的方法，结合实验法、文献法和教育经验总结法。

（1）行动研究法的界定、特点和基本步骤

行动研究法是1946年美国社会心理学家库尔特.勒温创立的，由于柯雷等人的倡导，进入教育科研领域。

对于行动研究法，学术界的说法不完全统一。定义不统一，名称也尚未统一，有的叫“行动研究法”，有的叫“合作研究法”，也有称“现场研究法”、“应用研究法”。

行动研究法的特点有五个：（1）研究人员和实际工作者结合，两者都参与研究的全过程，包括计划的制订、实践、检测、反思和修正等。（2）研究环境即实践工作环境，完全是在自然状态下，在实际的教育教学的情境中进行研究。发现研究的问题是在实际工作之中。在研究过程中，对于计划中的研究目标和内容并非确定之后一成不变，允许随时间的推移和研究的深入发展进行充实和调整。（3）在理论探索和解决实际问题两大目的中偏重于实践。一般行动研究的目的不在于发现或验证某种理论，而在于解决实际问题和改进实际工作。教师在以改进教育工作为目的的研究中发挥作用，使自身及学生素质得以提高。（4）强调研究过程和行动过程的结合。即在行动中研究，在研究中行动，研究是为了更好地行动，所获研究成果马上在行动中被采纳和应用，产生实际效益。（5）在行动研究中，阶段性的评价反思和连续性评价反思相结合。在研究过程中有一个集中的评价和反思阶段，这时，研究人员对研究的结果和过程进行分析和考察。但是反思并不仅仅在该阶段才有，而是在研究过程中连续不断地进行的，这样可以及时调整研究进程，所以说行动研究的过程是不间断的反思过程。

有的学者将行动研究法的步骤归纳为8项：（1）发现问题；（2）整理制订问题，有三个重点：①选择问题（选定研究主题），②界定问题（确定问题范围），③分析问题（诊断问题原因）；（3）文献探讨；（4）拟定计划；（5）设立假说（将要采取的行动及对行动结果的预测）；（6）搜集资料，借助于问卷法、调查法、测验、实验等方法来收集资料；（7）试行和修正，在研究进行中不断地检讨工作并加以改进；（8）综合解释。

（2）实验法的定义和特点

实验法是通过主动变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果联系的一种科研方法，具有以下三个主要特点：①主动变革性；②控制性；③因果性。

教育实验是实验性的教育实践活动，又是教育性的实验研究活动，是实验性和教育性的统一。作为一种教育科研活动，它与其它科学实验有着共同的实验性---主动变革性、控制性和因果性，又有着不同于其它科学实验的个性----“教育性”。

（3）文献法和教育经验总结法

文献研究法是利用教育文献信息资料和知识的载体进行查阅、分析、整理从而找出事物本质属性的科学研究方法。它一是帮助研究者选择和确定研究课题；二是为论证与研究课题提供理论和事实根据。具有以下特点：①间接性；②继承性；③客观性；④局限性

教育经验总结法是在不受控制的自然状态下，对教育实践所提供的事实进行描述、分析和概括，揭示其内在联系和规律，使感性认识上升到理性认识的一种教育科研方法。具有以下特点：①实践性；②新颖性；③普遍性；④简便性；⑤适用性；⑥发展性。

六、课题研究的操作范式

在本课题研究中采用循环实验法，即第一学年中高

一、高

二、高三年级同时进行实验，第二、三学年中就进行了循环实验。

在具体的物理实验教学研究中常采用的实验方法有：比较法、等效法、放大法、模拟法、转换法、替代法等。

在探讨高中物理教与学的策略时，应遵循以下原则：①理论联系实际原则；②科学性原性；③实践性原则；④主体性原则；⑤灵活性原则；⑥递进性原则；⑦操作性原则；⑧独创性原则。为强化物理实验教学的功能，提高教学效果，应遵循的基本方法是实验室实验法或自然实验法。在此过程中应加强以下几个方面的工作：

（1）教师多设计演示实验

教师在做好课本演示实验的基础上，多设计一些演示实验。演示实验具有示范性，操作要求规范、速度适中、现象明显、结论正确。例如，讲授电磁感应现象，增加“一节干电池的趣味实验”，通过变压器原理说明器演示一节电池引起的触电、引起稀薄气体发生辉光放电、产生较高的稳定交流电压等，加深对电磁感应现象、变压器原理、闭合电路欧姆定律的定性或定量理解，拓宽知识面，开发创造性思维。（2）变演示实验为学生实验

传统的演示实验只是教师动手，学生看。作为物理老师，各种实验技能水平较高，再加上课前的充分准备，实验较易进行。虽对学生建立物理概念、规律等起重要作用，但缺少培养学生实践中的创造力和发散性思维能力。把演示实验改为学生实验，会进一步激发学生好奇心，可以通过多次重复实验，直到得出满意结论为止。这样做，不仅给学生提供了更多的动手机会；而且学生通过亲手操作，会有所发现、有所创新或突发奇想，突发奇想是思维火花的爆发，会表现内在强大的内驱力，对发展学生的创造性思维有巨大的推动作用，真如大物理学家爱因斯坦所说：“想象力比知识更重要”。

（3）变学生实验为学生动手设计实验

客观地讲，设计型实验对学生综合运用所学知识、对学生创新能力要求是比较高的，但是它所用的器材、原理、方法都渗透在学生实验、演示实验或课本知识之中。在设计、操作实验时，只是要求学生将它们创造性地组合，因此，在实验教学中，应通过演示实验，有目的地培养学生敏锐的观察能力和思维能力；通过实验操作有意识地让学生了解所用仪器、器材的性能和使用方法；通过分析学生实验，让学生熟悉实验方法，弄清实验原理。只有这样，才能使学生在实验思路上触类旁通，学会实验方法的嫁接、迁移和变通，拓宽学生的思维空间，并对实验过程有一个全面、全新的理解，以便获得更多的科学实验（或实践）知识。

（4）动手制作小实验

由于物理知识的实际应用非常普遍，鼓励学生进行课外或家庭小制作，作为课堂实验教学的延伸，起到有益的补充作用。有的学生家庭条件、学生环境（他们父母工作单位有电脑或有与物理有关的实验室）好，加上自身喜欢动手做实验，可激发他们课外多看有关报纸、杂志，购置一些经济实惠的玩具、电子元件等进行小制作或小发明。

（5）物理实验与信息技术的整合。

利用广播、电视、计算机、网络等现代化教育媒体收集与中学物理实验紧密相关的信息，充实中学物理实验教学，使之具有开放性、现实性。

采用电教多媒体，借助幻灯、录像及电脑技术，以生动、形象、鲜明的视听效果，创新物理情景，提高课堂效益。主要有以下几方面运用：

①利用电脑仿真实验

有些物理实验不能做，却可以通过多媒体仿真实验来实现。学生通过观察生动形象、直观逼真的模拟实验，就会有一种亲临其境的感觉。例如：对于 粒子散射实验，普通学校没有条件、设备，也没有时间做这个实验。通过让学生观察 粒子散射的动画模拟实验，呈现实验装置、实验过程、实验现象，从而激起学生探究原子结构奥秘的兴趣，积极分析实验现象，猜想、推理原子的结构情况。

②利用多媒体技术进行缩小或放大，调控实验现象 通常有些物理实验过程大快，实验过程中的一些细节一闪而过，学生对整个实验过程中出现的现象就很难把握。而模拟实验可以通过控制播放速度，让学生看清楚实验的全过程。例如：做平抛运动实验时，由于小球运动太快，学生很难观察中间过程，但利用多媒体技术可以把平抛运动一步一步地呈现出来，并结合自由落体运动和水平匀速运动的情况加以比较。

在学习万有引力定律时，相关天体运动的实验不可能在实验室通过人工方法进行真实再现，仅能通过电脑的动画设计，将其尺度缩小进行模拟。

（6）加强相关物理学史教育，旨在让学生了解更多的相关知识，培养学生实事求是的科学态度，提高学生的科学素质。

如对光的本性认识：

注：①牛顿提出微粒说，发现牛顿环。由于牛顿过分偏爱微粒说，虽已走到波动说的边缘，牛顿也无法正确解释牛顿环，这是伟人的困惑。

②托马斯.杨的双缝干涉实验，是最美丽的十大物理实验之一，是光的波动说判决性实验。成功之处：从普通光源获得相干光，体现了“一分为二”的哲学思想。

③光电效应是赫兹在做火花放电实验时偶然发现的，赫兹的这一发现发表于1887年《紫外线对放电的影响》的论文中并引起广泛关注，随后有许多物理学家做了大量相关实验证明了光电效应的存在，但是1900年勒纳德的新发现使物理学家感到十分困惑，他的实验指出：只有当光的频率大于一定值时，才产生光电效应，从金属中逸出的电子能量与光的频率有关而与光强无关，光强只影响光电子的数目，显然，经典电磁场理论无法解释这一现象。

④爱因斯坦的光子说： 把光的粒子性和波动性统一起来，采用了包容原理，表现在光子的能量和光波的频率不可分割地联系在一起；1916年，爱因斯坦在《关于辐射的量子理论》一文中又给出光子的动量关系（，对于光子，其静质量，有），爱因斯坦成为第一个确定光既有波动性又有粒子性的物理学家。

1905年爱因斯坦发展了普朗克的量子假设，提出了光量子理论，认为：光照射到金属表面时，光子和金属中的电子进行碰撞，电子吸收光子的能量，把其中一部分用来克服金属的束缚而成为光电子，余下部分成为光电子的初动能，导出了著名的光电效应方程。这个方程在1916年被密立根（R.A.Millikan,1868-1953）的精确实验完全证实。光电效应实验及光量子理论的解释在物理学发展中具有重大的意义。首先，它证明了普朗克提出的量子现象并非辐射所特有；其次，它揭示了光的波粒二象性；再次，利用光电效应制成的光电管等光电器材，在科技发展中广泛应用，其发展前景十分广阔。

⑤对光的本性认识，螺旋式上升，不是简单的回归。在认识过程中有两次大统一：

光的电磁说统一了光现象和电磁现象

波粒二象性统一了对微观世界的认识

七、课题研究的实践意义与理论价值

实验研究的实践意义：

（1）实验能充分调动学生的主动参与意识，为他们提供更多的实践、实验机会，唤起他们对实践、实验活动的兴趣，这是提高学生动手能力和解决实际问题能力的关键。

（2）促进教师更新教学观念，改变传统的教学模式，有效地强化对学生的观察、分析方法、思维方法和认知过程的训练，这是提高学生实验综合能力，发展思维品质的有效途径。

（3）实验研究显现对实验原理、实验思想、实验方法的研究。实验原理就是所应遵循或依据的物理规律，它来源于实践或实验，是科学规律或理论，对新的实践中实验有指导作用。实验思想是实验方案有效进行的出发点和立足点，是实验操作的行动指南。实验方法是指实验过程中具体的操作方式，如转换法、放大法、模拟法、替代法。像开放性的设计型实验能考查多种实验方法，不同的实验方法依据于不同的实验思想、原理，体现了问题的开放性、灵活性，对于训练学生的发散性思维、求异性思维是大有裨益的。

（4）加强物理实验教学中的辩证唯物主义教育。辩证唯物主义教育是马克思主义哲学的重要组成部分。高中物理实验教学中包含着丰富的辩证唯物主义思想内容，它也是素质教育中的科学方法关键内容，是培养学生创造思维和能力的基石。例如，音叉的制作，水波干涉，杨氏双缝干涉装置体现了一分为二的哲学思想；对光的本性认识：光既有波动性、又有粒子性，体现了对立统一规律的观点；总之，物理实验教学对学生形成科学的世界观和方法论具有重大的实践意义。

实验研究的理论价值：

物理实验教学是学校实施素质教育的基本教学策略之一。抓住了教学策略进行研究，就是抓住了教学理论与教学方法之间的中间环节。高中物理实验教学对学生素质发展的贡献主要集中在以下三个方面：①发展学生的科学文化素质。②发展学生的思想品德素质。③发展学生的科学思维素质。其中思维素质比文化素质更能动，从而是更重要的一个素质，实验教学不仅能培养学生分析、综合、对比、抽象、概括、判断、推理等基本的能力，而且更能培养他们思维的深刻性、广阔性、灵活性、敏捷性、批判性和创造性等优良的思维品质。加强物理实验教学的研究是以培养学生的创造能力为核心，同时也丰富了素质教育的内涵，反映出素质教育的精髓，因此，通过本课题的研究，为实施素质教育、培养创新人才提供了更为完善的事实依据和理论价值。

八、课题研究的经验总结及理性认识

1.多创设演示实验，优化实验过程

要保持学生持久的学习物理兴趣，光靠课本上的演示实验是不够的，应充分挖掘身边现有器材甚至是很不起眼的器材，结合特定的物理情境（如新课引入、巩固概念规律、评讲习题等），增加实验的趣味性、直观性、新颖性、科学性，激发学生的好奇心和求知欲，引发学生思维，引导学生发现问题，解决问题。

如交变电流第一节新课导入时，先用两个相同的手摇发电机（老师事先调制好，一个作直流发电机用，另一个作交流发电机用，但不作解释，留下悬念，创设情境）分别对两个相同的小灯泡供电，小灯泡均亮，看不出有什么区别；接着用一只发光二极管替代小灯泡，会出现接在一个发电机（供直流的）的两接线柱间，摇发电机时（设置好手摇的转向）二极管不发光，此时学生直观感觉----二极管可能是坏的，也可能接触不良；当问题出现、学生疑惑并讨论时，老师也不及时点破玄机，老师接着把该二极管接到另一发电机的接线柱间，摇发电机时，二极管能正常发光，这表明发光二极管是好的、未坏。刚才问题怎么重新解释呢？有的同学说再接回去试试看，手摇的转向同原先相同，结果二极管还是不亮。此时学生又一筹莫展，老师故作无可奈何且漫不经心倒着摇发电机，奇迹出现了----二极管发光。这时学生异常兴奋，激烈讨论，学生透过现象看本质：这是两台不同的发电机，一是直流发电机，另一是交流发电机。老师引导学生思考这两台发电机的区别在哪里？通过实物展示台、投影仪让学生一起找两发电机的区别。区别找到后，已经水到渠成了，继续引导学生思考两台发电机的路端电压是如何随时间变化的，通过引线接到准备好的示波器上观察波形，增强感性认识。

传统的演示实验教学常只让学生看表演，先是“教师做、学生看”，后是“教师讲，学生听”，而忽视了学生主体的思维动机的激发，这样实验得出的物理规律，教师认为是“显然”，可是对于学生来说，有时候却是“漠然”，因此，有的演示实验之所以未能起到很好的作用，往往不是演示实验本身失败了，而是教师不能为演示过程创设良好的问题情境所造成。

如果在实验前提出问题，以疑激思，效果会大不一样。问题为：“直流电可以通过变压器改变电压吗？如果将图中的电键S闭合，电压表的示数情况怎样？请大家先思考或猜想，然后观察实验”。当出现同样的现象时，就安排同学从容地利用电磁感应知识作解释，得出：变压器不能改变恒定的直流电压，可改变变化的直流电压、交变电压。

为强化印象，可作进一步引导：将电压表取下，换上适当的钨丝灯泡，闭合S瞬间，灯泡会亮一下吗？，以疑诱思，不断为实验创设悬念。有的同学说亮，有的说不亮。实验结果是：灯不亮。请同学说有电流通过灯泡为什么不亮呢？理由是电流不是持续的、而是短暂的，又因为钨丝发红发光要达到一定的温度。

请同学们想一想：将钨丝灯泡换为“220V5W”节能灯，情况如何呢？在同学们迫切知道结果前，分组讨论，达成共识，各小组代表发言，可保持不同观点，此时老师既不作评价，也不参与，这是一种“头脑风暴”学习法，易调动各个同学参与讨论、表达个人观点的积极性和主动性。最后演示实验，结果与钨丝灯泡不同，节能灯闪烁一下。

实验时取=100匝，=1400匝，电压表（V）示数可达21V。

该实验的意义：1.可定性说明法拉第电磁感应定律，必然会在副线圈的感应电动势大小与穿过线圈的磁通量变化快慢有关，从而说明与线圈的电流变化快慢有关，电流变化快，线圈产生的感应电动势大。2.演示时分两步进行：先由电键S控制线圈所在电路的通断，然后换成电铃上的振动片控制线圈所在电路的通断。有两点意义：实现人工控制到自动控制，具有独创性和新颖性，启发学生的创造性思维，培养学生的创造性能力；线圈所在电路的电流是脉动电流，是变化的电流，产生变化的磁场，在线圈中产生的感应电动势是周期性变化的，经测量可知，线圈两端电压关系满足：。

2.变演示实验为学生实验，培养学生创新的能力

把演示实验改为学生实验，让学生去做、去观察、去想、去感悟，真正使学生成为“学习的主人”。拨动学生的思维，提高学生主动积极参与探究的热情，培养学生的学习兴趣和愿望，对物理事实获得具体明确的认识。这样在整个教学过程中，不仅可使学生的观察、实验能力得到培养和提高，而且能充分展现物理课教学的特点和魅力。

如光电效应的演示实验，我校可用两套器材完成。一套器材做演示实验易成功，在学校实验室该套器材少，器材价格偏高，不易改做学生实验。另一套器材易取，价格偏低，但按课本装置演示成功的几率不很高。这就成为摆在老师面前的一个难题，唯一出路----改进实验装置。

课本上的演示实验装置如右图所示。其具体做法为：把一块擦得很亮的锌板连接在图示的验电器上，用弧光灯照射锌板，验电器指针就张开一个角度。但实际上，无论用弧光灯或紫外线灯照射多长时间，也不见验电器指针有要张开的情形。

作为科学实验，如光电效应这样的课题都早已在实验室获得了解决。但作为教学中的物理实验和科研的物理实验有一个重要的区别，那就是教学的物理实验设计不仅要符合科学性原则，而且必须反映教学思想、体现教学原则。正是基于这样的教学理念，现对光电效应实验作以下改进：在原锌板后插入同样的锌板，并与静电计的外壳相连，如图所示。使、紧靠（可在两板间夹一塑料薄膜以防两板短接）构成一个电容器C，验电器可看作是电容很小的电容器。在紫外线照

数据处理能力。

在抓好演示实验和分组实验的同时，努力开拓实验教学的新构想，探索设计性实验教学的新思路，这对培养学生的实验创新能力非常重要。设计物理实验不仅需要学生综合地运用所学的物理以及相关学科的知识和技能，而且需要学生：（1）查阅相关资料，设计该实验的原理和方法；（2）根据实验要求，正确选择实验器材和实验条件；（3）设计独特的实验构思；（4）独立或协同进行实验操作；（5）独立完成实验数据处理和实验报告。因而利用设计性实验能有效地培养学生实验创新能力及正确对待实验的态度和作风。

在实验教与学过程中刻意加入方法、能力的渗透式培养，这样就会通过老师的“变教为导”，来实现学生的“变学为思”、“变学为悟”，从而使实验教学深入到“以诱达思”的境界。例如在学生学习光的干涉、光的衍射之前，笔者从实验室借出各10只单缝、双缝的器具，晚辅导时分给任课班级的学生，让学生隔着单缝或双缝观察教室内明亮的日光灯、远处的路灯（钠光灯）；接着让学生用事先准备的激光笔照射单缝、双缝，观察现象并作比较；引导学生回忆高一学过的用发波水槽观察水的干涉实验，并说出一些定性结论；引导学生解释“闻其声不见其人”这熟语所包含的物理原理并回答衍射现象产生的条件。在学生积累上述直接经验的基础上，老师讲授课本上光的干涉，光的衍射时，已是水到渠成的事，同时也易调动学生学习的积极性，从而主动探究课本上的相关知识（学科中的间接经验）——托马斯·杨双缝干涉的装置、现象、意义及规律△x= Lλ/d，单缝衍射的现象及产生条件等。为了及时巩固所学的知识，下一节课安排学生到实验室做课本上规定的学生实验：用双缝干涉测光的波长（图1）进一步增强感性认识。课外时间在较暗环境下（晚自习在家或教室）利用手

如在学习《电磁波的发射和接收》一节时，除用实验室提供的成品器材外，还鼓励学生课外小制作，如图所示。取四根各长的裸铝质导线作为天线，捆绑在两根硬质木片上，每根木片上的铝导线相近端间隙，其中一根木片上铝导线相近端用导线分别与高压感应圈相连，另一对天线间隙接一个氖泡。演示时，启动感应圈，在天线间隙处会产生火花放电，这时感应圈的线圈与铝导线的电容器组成一个振荡电路，产生高频振荡电流。当两对天线相互平行且相距较近时，氖泡发光，此演示说明电磁波的存在，也表明电磁波是能量的载体。逐渐增加两天线间的距离，氖泡发亮变暗，说明电磁波减弱。转动接收天线直到与发射天线相互垂直，可见氖泡由亮转暗至熄灭，这演示了天线的方向性。若换用长度为或的接收天线，而木片空间放置的位置不变，氖泡发光的强弱也会变化。

小实验帮助学生形成正确的概念和思维结构。如学习机械能守恒定律时，安排如下问题与实验进行探究。

［问题］一根长为的轻质细杆的中点和端点处分别固定一个质量均为的小球、，将细杆拉至水平位置，由静止开始释放，绕通过另一端的固定轴O转动，试问：从开始到杆转至竖直位置的过程中，A、B的机械能是否各自守恒？ 若直接从理论入手分析，颇费口舌，学生也会感到抽象难懂。为此，笔者采用了实验的方法加以说明。

第二篇：高中物理实验教学有效性研究论文

实验是引导学生构建物理知识的重要途径。在高中物理教学中，通过引导学生参与实验，让学生在实验中观察现象，在参与和问题解决过程中获得结论，这对学生理解物理概念，掌握物理知识都具有积极意义。但一直以来，在物理教学中大多教师都是按照实验操作流程引导学生实验，对实验目的不够重视，在实验中也缺少问题引导，从而影响了实验的有效性。为此，本文就结合高中物理实验教学，就物理实验的有效性作简单分析。

一、激发实验兴趣，引导学生主动参与

在高中物理实验教学中，很多学生总是懒洋洋的，无论是完成实验操作还是问题思考的参与度都不高，在实验后对学生进行调查发现，学生对实验缺乏兴趣是主要因素。的确，在实验教学中兴趣是促进学生主动参与实验的内部动机，要让学生能主动参与到实验中，那就得激发学生参与实验的兴趣。在物理实验教学中要激发学生的实验兴趣，不仅要注重从生活现象引入实验，还要注重结合知识的内部结构来创设实验情境。如“加速度与力和质量的关系”的实验中，可先借助多媒体而呈现足球运动中守门员扑球、赛车和飞机起飞的图片，在引导学生观看的基础上以“图片中物体的加速度和哪些因素有关”而引导学生猜想，让学生从生活现象而过渡到物理实验中，直观而具有启发性。又如“验证机械能守恒定律”的教学中，学生已经学习了“机械能守恒定律”，那么，在教学中可先引导学生复习其表达式，思考物体在空中静止下落除了受重力影响外，还会受什么力的作用？如何减弱这些力对实验的影响？要计算减少的重力势能和增加的动能，是否还需要用天平测量重物的质量？在实验中是要先打开电源还是释放重物，为什么要这样做？如此，通过复习，让学生在巩固原有知识的基础上，通过问题探究而引入实验，从而更好地激发了学生的实验兴趣。

二、明确实验目的，促进实验目标达成在物理教学中通过实验后对学生进行调查，结果发现有很多学生对实验目的并不明确，在实验中较为盲目，只是教师让做什么就做什么，对于实验结论也是采用背诵方式进行记忆。从教师在实验中的行为也不难发现，很多教师在实验中并不注重强调实验目的，更多的是把重点放在实验操作过程上。其实，目的是活动的导向，缺乏实验目的指导，学生也就容易出现“为什么要这样做”的疑问，从而影响实验效果。在实验教学中，为更好地让学生了解实验目的，一是要注重以问题方式引导学生在实验前进行思考。如“验证机械能守恒定律”实验中，既然要验证机械守恒定律，验证式是如何的？结合验证式分析需要测量哪些物理量，该用什么方法进行测量？是不是实验中的重力势能变化量就一定等于动能的变化量，如果不等，哪一个变化量会更大，原因是什么？二是可以采用精讲的方式向学生明确实验目的。如“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，可直接告诉学生目的是通过实验探究物体的加速度与它所受的合力、质量的定量关系，然后引导学生对其关系进行猜想，再以控制变量法组织学生展开实验。

三、加强问题引导，启发学生积极思考

要提高物理实验的有效性，实验过程中的引导是尤为关键的。在以往的物理实验中，教师更多关注的是学生是如何完成实验的，是如何通过实验过程而获得结论的，实验中是否按流程进行操作等问题，实验过程太过于刻板。实验是让学生获得知识完形的操作过程，在实验中加强问题引导，以问题促进学生对实验现象进行思考，可更好地让学生在实验中获得结论，通过问题分析而更好地理解知识。如“探究加速度与力、质量的关系”的实验中绳子拉小车的力是不是小车受到的合外力？如果实验中将木板一端稍微垫高一些让小车匀速下滑，此时小车的合外力是多大？绳子的拉力和砝码的重量是否相等，为什么？在什么情况下砝码的重力可以近似于绳子的拉力？如何平衡摩擦力？以问题而引导学生根据实验活动而展开交流，更好地让学生理解每个实验步骤的目的。同时，在对实验数据分析时，也要注重以问题作为引导，如对加速度与质量的关系的研究，为什么要描绘a-1/m的图像而不描绘a-m的图像？以此问题而引导学生交流，从而更好地明确检查图线是不是过原点的倾斜直线的方法。

四、注重师生互动，促进学生积极参与

在实验教学中，教师和学生之间并非“我说你做”的关系，而是互动关系，无论是对问题的探究，还是对操作的反馈都蕴含着师生间的互动。在以往的物理实验教学中，教师更多的是以“指令”方式让学生完成实验，然后再把结论告诉学生。如此，学生在实验中的主体性没有得到突出，实验效果受到影响。首先，在实验中，针对问题的讨论教师要及时给予点拨。如上述加速度与质量关系的研究中对a-1/m的图像的讨论中就可根据学生交流情况向学生明确要检验a与m成反比实际就是a与1/m成正比，那么，以1/m为横坐标，加速度a为纵坐标建立坐标系后，根据a-1/m的图像就可检验其是否是过原点的直线。其次，在总结实验结论时，要注重先引导学生自己总结，然后教师再进行点拨。

第三篇：高中物理实验教学中素质教育的渗透

高中物理实验教学中素质教育的渗透

论文关键词:高中 实验教学 素质

论文摘 要:素质教育是当今教学当中不可或缺的一则教育手段,而物的基本观点、基本概念、基本规律、基本知识、思维方法、实验设计思想、方法、技能也已经渗透到包括科学、人文科学在内的各个学科之中,物理教育伴随着素质教育的发展演变,逐渐在培养学生的素质中起到了其他学科无法替代的作用。本文旨在对高中物理实验教学中如何渗透素质教育进行浅析。

实施素质教育的高中物理实验教学是面向全体高中学生,以物理知识教学为骨干,以科学素质教育为核心的全方位的教学。本人试从以下几点通过高中物理实验教学过程的特点说明高中物理实验教学如何渗透素质教育。

一、发挥学生的主体作用

在知识条件下,国民素质是综合国力的重要内容,特别是国民的科学素质和创新能力,将是一个国家和发展和进步的灵魂。这种人才培养模式,要求我们在教学实践中要重视学生的思维能力、科学创新能力、独立工作能力、自我学习能力等综合能力的培养。

1.让学生主动地参与到知识获取的过程中

素质教育的显着特点就是使受教育者能主动地学习、主动地发展,这就要求高中物理教师在实验教学过程当中要充分体现学生的主体作用,要使学生积极地参与到知识的获取过程当中,从物理现象的展示、实验现象的发生开始,就要让学生注意观察、掌握现象的特征,开始认真地思考、猜想、判断等一系列的思维活动,随即引导学生动手进行实验,让他们亲身去体会,试着透过现象抓住事物的本质。这样就能够使学生自觉、主动地进入到知识获取的过程之中。

2.课堂的时间和空间尽量多让给学生

在空间上,教师要主动让出自己长期以来一直牢牢控制的主导位置,给学生空间,让他们去思考、讨论问题、探索规律,从而获取知识。在时间上,一节课仅有短暂的40分钟,时间稍纵即逝,教师若放手让学生动手实验、去讨论,就不能在规定的时间内完成教学任务,这显然是一个矛盾,要解决这个问题,教师就务必要控制好时间和课堂节奏,在环节安排上一定要科学合理。

二、发挥教师的主导作用

要想在物理实验课程当中更好的将素质教育渗透进来,教师应做到以下几点:

合理处理好试验教材,做到详略得当,主次分明,本质问题要突出强化,主要问题要单刀直入,防止拖泥带水,在展示学习内容时要充分、要展示出实用意义;教学思路要清晰,层次要清楚,过程要流畅,过渡衔接要自然、要精心设计;学生的认知水平要掌握清楚,实验设计要实事求是、切合学生实际,提问要有技巧;课堂教学结构要严谨,前面的教学内容应是后面的“铺垫”,后面的知识应是前面的延伸,做到一环扣一环,环环紧扣。

要不断变换教学手段和教学方法,充分发挥教师的情感作用,以情感调动学生的积极性,以情感强化学生对物理知识的认识。对实验教学过程当中的突发事件要有所估计,有所准备,实验的准备要十分充分,实验环节必须交待清楚,实验中必须力求做到成功,实验现象要让每位学生都能观察到,观察现象前必须告知观察方向,下达好思考任务。

三、开展课外小实验活动,培养学生的动手操作能力

高中物理试验课本上除演示实验和学生实验外,还根据不同章节的知识特点确定了近20个课外小实验,本人认为将其分布在三年内完成仍显不足。为此本人认为,可以联系有关章节知识,另外增补一部分。

如在《动量》一章里可增设“用自来水观察反冲运动”;在《电场》一章里可增设“静电屏蔽现象的观察”;在《光的色散》一节里可增设“室内彩虹形成”等小实验,平均每月至少有一个可做。还可将这30多个课外小实验编成序列,按教材的特点分阶段以课外实验兴趣小组为中心组织实施,每个小实验尽量要求学生独立设计,独立操作,并独立完成实验报告。对于难一些的小实验,教师可给予一定的提示与,包括实验原理、所需器材、操作与观察要领等。

四、开展科技小制作和撰写科技小论文活动,培养学生的创新思维和创造能力

将教材上与我们日常生活和社会生活联系较紧的知识做恰当地扩展,引导学生在课外独立完成科技小制作。如在学完电路知识后,学生可去完成“简易热得快自控电路设计与安装”“节日闪烁彩灯电路的设计与安装”和“多用电表组装”等;学完“磁场”后,学生可去进行“指南针制作”等。

生动有趣的科技小制作和小论文撰写活动,能够极大地陶冶学生们的科学情趣,培养他们独立思考、独立创造、独立幻想的能力,对他们养成良好的科学态度和良好的科学习惯打下了坚实的基础,对他们未来献身科学的人生道路也有很大的启迪。

参考文献:

[1]宁文军.高中物理实验教学探究[J].中国教育技术装备.2010(14).[2]张建虎.浅谈高中物理教学中学生能力的培养[J].新课程学习.2009(10).

第四篇：《高中物理实验教学》读后感

《高中物理实验教学》读后感

《高中物理实验教学》读后感

书中提到，目前静电的利用以有多种，如今电除尘，静电喷漆，静电植绒，静电复印等。

特别是以煤作燃料的工厂，电站，每天排出的烟气带走大量的煤粉，不仅浪费燃料，而且严重地污染环境。利用进电除尘可以消除静电中的煤粉。如图1是静电除尘器的原理示意图。除尘器由金属管A和悬在管中的金属丝B组成，A接到高压电源的的正极，B接到高压电源的负极，他们之间有很强的电场，而且距B越近，场强越大。B附近的空气中的气体分子被强电场电离，成为电子和正离子，正离子被吸到B上，得到

电子又成为分子。

电子在向正极A运动的过程中，遇到煤气中的煤粉，使煤粉带负电，吸附到正极A上，最后在重力的作用下落入下面的漏斗中。静电除尘用于粉尘较多的各种场所，除去有害的微粒，或着回收物资，如回收水泥。

但是在《高中物理教材（必修加选修）第二册》静电的利用和防护一节中，只阐述了静电除尘的原理及原理图，却没有提供相应的演示实验，供学生观察思考。

众所周知，物理是以实验为基础的自然科学。物理实验是学生获取知识，进行知识创新的重要手段，是培养学生的科学兴趣，科学态度的和提高学生终生学习能力的重要手段，因此在新课程改革中不得不重视物理实验在提高学生科学素养及终身学习中应有的作用。

于是，在我的教学中，尽可能的设计出一些装置简单，可见度大，直观性强，现象明显的演示实验，进行有效教

学。

一．器材:500毫升可乐瓶，健力宝易拉罐，长约22cm、直径为粗的铝丝，感应起电机、铁架台、十字夹、自由夹、试管夹，蚊香、导线，火柴等．

（1）取下可乐瓶底座，用炽热的粗铝丝，在底座中央烫一个孔，再在周围烫几个孔．

（2）待铝丝冷却后，距铝丝上端5cm处穿入一3号橡胶塞，并在胶塞上方的铝丝端接一根导线，然后将其插入底座中央孔中．

（3）用剪刀剪下可乐瓶的半圆形底部．

（4）用剪刀剪掉易拉罐的上、下底．在易拉罐圆筒侧壁距一端处用铁钉钉一小孔，在小孔内穿过一根导线并接牢．

（5）将接有导线的圆筒放入无底可乐瓶内，把该导线从插有铝丝的底座上任一孔中穿出，并将此底座盖在可乐瓶底部．

（6）将组装好的简易静电除尘器固定在铁架台上。

（7）将两根导线接感应起电机的两个电极上．

二．操作及现象

（1）用试管夹夹住一段蚊香并点燃，然后置于可乐瓶的口部，片刻可见缕缕青烟从简易除尘器上部的小孔中冒出．

（2）摇动感应起电机，当摇动五六圈以后便见青烟顿时消失，不断摇动起电机，青烟不再冒出．

（3）停止摇动起电机，并让两电极接触放电，马上又看到青烟重新冒出．

（4）再次摇动起电机，青烟再次消失，可反复实验多次．

该实验取材方便，操作简单，现象明显，课堂演示效果非常好，学生普遍反映情绪高涨，充分调动了积极性。所以以后的教学课程要多加入实验演示，提高课堂效率。同时也实现了素质教育。

第五篇：高中物理实验教学设计

高中物理实验教学设计

----测定电池的电动势和内阻

睢宁县李集中学 沙兴群 *** 教学背景分析

实验“测定电池的电动势和内阻”是人教版高中物理选修3-1第二章第十节的内容，从知识网络上看它是闭合电路欧姆定律的具体应用，是本章也是所有高中物理电学实验中最重要的实验之一。通过本实验的教学，将进一步巩固学生分析电学问题的思路与方法，强化对闭合电路欧姆定律的理解与认识，同时通过实验误差的分析，让学生能用辩证的思想来解决问题，激发学生的学习兴趣，培养学生的探究精神。

教学目标

1.知识与技能

（1）知道闭合电路欧姆定律内容及测定电源的电动势和内阻的基本原理方法，体验通过实验解决问题的探究过程；

（2）会用解析法和图象法处理实验数据并求解电池的电动势和内阻；

（3）结合实验原理对本实验进行误差分析，知道误差的来源与减小误差的方法。

2.过程与方法

（1）通过知识回顾和原理讲解，让学生知道测定电源的电动势和内阻的实验原理与方法；（2）通过实验数据的处理，使学生学会实验数据的处理与实验结果的分析；（3）通过实验原理讲解和分析，让学生学会分析实验误差。

3.情感态度与价值观

（1）使学生会运用实验手段处理物理问题的基本程序和技能，养成敢于质疑的习惯、培养严谨求实的态度和不断求索的精神，培养学生观察能力、思维能力和操作能力，提高学生对物理学习的动机和兴趣。

教学重点、难点

教学重点：电源电动势和内阻的测量原理及实验数据的处理方法。教学难点：实验数据处理与分析，实验误差来源及其分析。

教学器材

电流表1只，电压表1只，滑动变阻器1个，开关1个，导线若干，干电池1节

教学方法 讲授、分组讨论、实验演示 整体设计思路、指导依据说明

教学过程设计

1.伏安法测电源的电动势和内阻的基本原理：原理如下图1所示。

（1）由U=E-Ir可知，测出几组U、I值，作出如图1-1所示的U—I图象，图线在U

轴上的截距为E。图线的斜率的绝对值为电阻

图1-1 用伏安法测电池的电动势和内阻的两种变形方法

① 用电阻箱、电流表测定？——实验电路如图2所示：

改变电阻箱的阻值，记录R与I，应用，几组数据，求E与r各自的平均值。

②用电阻箱、电压表测定——①实验电路如图3所示

求出E、r。为了准确，可多测

U1EUr1R1用,求出E、r。多测几组数据分 改变电阻箱的阻值，记录R与U，应U EU22rR2

别求出几组E、r的值，再利用平均法求出E、r，即为测量值。

2.用伏安法测电池的电动势和内阻的误差分析

若采用图4（a）或（b）电路，根据闭合电路欧姆定律，由两次测量列方程为

若考虑电流表和电压表的内阻，对图4（a）电路应用闭合电路欧姆定律有

式中E、r为电源电动势和内阻的真实值。

对图4（b）电路应用闭合电路欧姆定律有

教学评价

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