引导学生设计物理实验（精选6篇）
引导学生设计物理实验 篇1
摘要：实验是物理的重要组成部分与主要的研究方法, 无法操作实验就无法走进物理科学的大门。我们要重视实验教学, 让学生在实验中独立思考, 这样才能让学生学习新知, 探索未知, 让学生真正掌握物理学习的方法。那么, 在物理实验教学中如何引导学生展开主动探究是广大教师最为关注的问题。本文结合笔者的教学实践对这一问题展开论述。
关键词：物理实验教学,主动探究,知识与技能,主导
物理是一门以实验为基础的自然学科, 实验既是主要的学习内容, 同时也是重要的研究方法与手段, 在整个物理体系中占有非常重的位置。可以说没有实验的物理教学将无从探索更多未知的世界, 学生也不能真正走进物理殿堂。然而长期以来受传统教学观念的影响, 实验教学一直处于可有可无的地位, 以教师的讲实验、画实验代替了学生的做实验, 使得学生与真理的发现擦肩而过, 而一直徘徊于科学大门之外。现代教学非常重视实验教学, 更加重视学生实验技能的提高以及科学探究能力、创新能力的培养。而要达到这一教学目标, 教师就必须要引导学生展开主动的实验探究, 经历实验探究全过程, 要摒弃传统的以教师为中心、以教材为中心的讲解灌输式教学, 激发学生实验兴趣, 引导学生主动探究。
一、重视教法, 让学生掌握基本的实验知识与技能
实验是需要借助一定的实验仪器有序展开的, 因此要实现学生自主探究实验, 就必须要重视学生基本实验知识与技能的掌握。这样, 学生实验才能准确而有效地展开, 否则就会一团糟, 即使有再好的想法, 也无法付诸于实践。
1. 培养学生使用基本仪器的技能。
实验仪器是完成实验的主要工具, 是做好实验的基础。对此, 物理新课程标准明确提出:要让学生学会正确使用仪器进行观察、测量和读数。为此, 在教学中, 教师要向学生讲清讲透基本实验仪器的构造、原理与用法, 从而为学生更好地进行实验打下基础。初中阶段常用的实验仪器主要包括:平面镜、透镜、刻度尺、量筒、天平、安培表、伏特表、滑动变阻器等。为了让学生更熟练而灵活地掌握与运用这些实验仪器, 我采用讲解与操作相结合的教学方法, 利用现代信息技术来直观而立体地呈现, 加以详细讲解。现代信息技术具有特殊的功能, 可以弥补实验仪器不充分、学生观察不清楚的不足, 通过将仪器投影于大屏幕, 通过放大、旋转等多角度、直观而立体地呈现, 更加利于学生从理论上来掌握各类仪器的基本构造与原理。在此基础上再让学生认真观察实物, 亲自进行操作, 这样, 学生便可以掌握这些仪器的基本原理与用法。
2. 培养学生掌控实验过程的技能。
第一, 实验前要明确实验的目的、实验的原理、实验的根据、实验的方法。这样, 学生才能合理制订实验方案, 科学选择实验仪器, 有效设计实验步骤。这样才能避免实验操作的盲目性与无效性。第二, 实验中能够正确安装与调整仪器。实验是借助实验仪器展开的, 要想顺利进行实验, 得出相关的实验数据与结论, 就必须要准确地安装这些基本的仪器, 并且当仪器不灵敏或出现故障时, 要能够及时发现, 并可以调整部分仪器。第三, 实验中准确记录实验数据, 通过分析得出结论。教师要让学生学会按照实验步骤有条不紊地进行实验的操作和数据的读取, 准确记录下实验中的各种现象以及各种数据, 并展开认真的分析与运算, 进而得出规律性认识, 实验后写下科学的实验报告。
二、相机诱导, 培养学生科学的实验探究能力
实验是学生的主体探究活动, 那么教师在学生的自主探究中扮演着什么样的角色呢?学生的认知是一个渐进的过程, 如果一开始教师就完全放手, 学生的探究自然无法顺利展开。此时就需要发挥教师的主导作用, 以“辅”为主, 与学生展开积极的互动, 一起全程参与实验过程, 从而让学生掌握基本的实验技能与方法, 提高学生的实验探究能力。如“影响蒸发快慢的因素”的实验运用的是控制变量的实验方法, 如果教师不进行启发与指导, 学生就会陷入茫然不知所措的状态, 使得实验探究无法展开。最佳的教学策略就是以辅为主, 以此实验为例, 师生共同参与, 渗透控制变量法, 从而让学生掌握基本的实验方法, 培养学生的实验探究能力。
1. 借助学生熟悉的生活实例, 渗透控制变量法思想。
教师可以借助学生熟悉的植物的生长这一现象来引入, 让学生思考两棵一样的植物, 一棵放在阳光下, 另一棵放在黑暗的条件下, 这两棵的生长情况会怎么样?要验证这一条件, 其他条件如湿度等要相同。进而引导学生借助熟知的生活现象来掌握控制变量法。这样, 学生自然就可以意识到要研究与某个因素的关系, 要在保证其他因素相同的条件下展开, 从而为实验探究奠定基础。
2. 与学生一起提出猜想, 制订方案, 设计实验, 分析归纳。
教师可与学生一起设计实验, 先研究与其中某一种因素的关系, 其他因素相同。在学生自主设计实验方案的基础上教师选取最佳方案, 然后带领学生一起来操作实验。在这样的实验探究中, 教师发挥着重要的组织与指导作用, 让学生在教师的指导下有条理地展开实验探究。这样更能保证学生的主体地位, 更加利于培养学生的科学探究能力。
三、充分放手, 让学生能够独立展开实验探究
学生是学习的主体, 教师就是学生学习的拐杖, 给予学生一定的扶持, 同时又要让学生逐渐摆脱这根拐杖, 能够展开独立的实验探究, 让学生学会实验, 学会探究, 这才是物理教学的最终目标。因此, 在教学中, 教师要在学生基本掌握实验探究方法的基础上充分放手, 让学生独立开展实验, 让学生真正地走进科学的大门。如利用控制变量法的探究实验有许多, 教师要加强研究方法的渗透, 这样, 在后面的学习中学生就可以自主掌握这一基本的实验探究方法, 遇到此类实验时便可以自主独立展开。这样遵循了学生渐进的认知规律, 起点低, 坡度小, 更能激起学生参与实验探究的热情, 让学生逐渐学会独立的实验探究, 同时也能让学生感受到实验探究的乐趣和成功的喜悦, 强化学生参与实验探究的动力。
参考文献
[1]樊云忠.浅谈初中物理探究实验教学[J].中学物理, 2012 (8) .
[2]史小报.初中物理实验探究式教学论议[J].中学生数理化:学研版, 2013 (1) .
[3]王浩.初中物理实验探究的教学策略研究[D].南京师范大学, 2013.
引导学生设计物理实验 篇2
一、观察
首先应该使学生知道：所谓观察是指直接运用眼、耳、鼻、舌、皮肤等感觉器官，或者间接借助于器材对物理现象的一种有目的、有计划，并且持续、反复的知觉过程。就是要有目的地辨明观察对象的主要特征，注意发现引起变化的条件和原因。其次，要使学生了解：观察是要经过一定的努力，克服一定的困难，才能发现问题，才能对事物的正确认识，才能得到正确的结论。
1.在演示实验中培养学生的观察能力。在学习过程中有许多演示实验，学生对演示实验很感兴趣，但在进行观察时往往抓不住关键，这就要求教师要在实际教学中，引导学生进行观察演示实验，对培养学生的观察能力是很重要的。教师对所做演示实验的每一步都应该对学生提出具体的观察要求，使学生掌握正确的观察方法。
2.在分组实验中进行培养学生的观察能力。 现行初中物理教科書学生分组实验，其中初二年级开始的几个实验，就是有意识的安排学生观察，培养学生的观察能力的。如观察水的沸腾实验中要求学生注意观察在给水加热的过程中，能看到什么？在此基础上引导同学讨论观察的方法和应当注意的问题。
3.开展课外活动激发学生的观察兴趣。组织学生参观、做课外小实验等，激发学生的观察兴趣。如学习音调前，就布置学生制作音乐瓶，使学生主动地去观察了解乐音的相关物理知识，在此基础上进行观察演讲，活跃了学生的思维，调动了学生的积极性，提高了学生学习物理的兴趣，达到了培养观察能力的目的，组织学生参加社会实践活动，使学生了解物理知识在生产实际中的广泛应用。
4.尽可能利用多媒体教学手段辅助教学，提高学生的观察兴趣和能力。特别是将计算机多媒体引入初中物理教学中，作为一种新的教学手段，它改变了以前呆板的教学方式，它图、文、声、动画、影像并茂，加强了表现效果，提高了学生的学习兴趣和热情，培养了学生的观察能力，帮助了学生对知识的理解。在轻松的学习氛围中完成了知识复习、思考练习；操作模拟仿真的实验，学习了实验方法初中物理论文初中物理论文，锻炼了实验技能，为课内外动手实验作出了成功的基础准备。由于中学物理实验条件有限，某些物理现象，如运动和静止、力的作用效果、力的相互作用、惯性、压强、物体浮沉、电荷流动、扩散、分子无规则运动、磁场分布等等，学生不能得到完整的感性材料，容易造成感知上的障碍而影响物理学习。而应用电脑教学软件，通过计算机多媒体，不仅能再现或模拟各类物理现象，而且还能通过各种手段使复杂的问题简捷化，将漫长或瞬间的物理演变过程成为可控、有序的演化过程，可以使学生在课堂上完整、清晰、形象地感知于物理现象，给学生提供思维过程中必须的感受性材料，大大激发学生的学习兴趣，降低教学难度，很好地促进学生的观察和认识能力的健康发展。
二、实验是学习前人的“创新”
1.认识物理实验及其作用。 物理学是一门以观察、实验为基础的科学。人们的许多物理知识是通过观察和实验认真地加以思索和总结得到的。初中学生对为什么要做物理实验存在着不正确的想法，有的是无所谓，有的是强烈的好奇心渴望老师多做实验，实际上他们都不知道为什么要做物理实验。如对于彩虹，学生认为只有在特定雨天后才能看到，平时看不到。在序言中教学中我就用三棱镜做光的色散实验让彩虹出现在教室里，当上午或下午有太阳光时，还带领学生到室外背向太阳光站立，用喷雾器或学生用口斜向上方喷射水雾，就可以看到一道人造小彩虹，使学生感到新奇，通过这段教学师生共同讨论，形成共识，知道什么是实验。实验就是在人工控制条件下对物理现象进行观察和研究的活动。通过实验，能够对物理事实获得具体的明确的认识，有助于理解物理概念和规律。实验中要有实事求是的科学态度。教育学生每做一个实验都应该：了解实验目的，理解掌握实验原理，正确使用仪器，作必要的记录，得出相应的结论，整理好实验器材。根据实验观察到的现象和结果得出结论，做出正确的实验报告。向学生适当介绍一些物理科学家所做的物理实验以及所取得的成绩论文格式论文发表。以达到激发学生渴望实验的目的。
2.促使学生认真做实验。
①引导学生利用课本做好初中物理开始阶段的实验，应指导学生做好教材中安排的实验，这样做有利于培养学生正确使用教科书的好习惯，养成尊重科学的好品质。这个阶段主要使学生知道怎样进行物理实验。初中阶段学生做实验时，其动机和目的往往是有不确定性的，实验中经常会出现一些违反操作规范的事，教师要注意发现学生实验中出现的各种问题并及时进行指导，形成良好的实验习惯，培养学生严谨的科学作风
②创造机会多做实验，养成勤动手的好习惯。学生实验能力的培养是一项长期的工作，应贯穿在整个物理教学过程中，只要有可能就让学生参与。在课堂演示实验中也要尽可能创造机会让学生动手，如声的产生中的音叉实验、摩擦起电实验等就请学生做；将其中的一些演示实验改成学生分组实验，如平面镜成像特点实验、决定导体电阻大小的因素实验等；做好教材中的小实验；让学生参与教师准备和整理实验器材之中，使学生有更多的接触实验器材的机会，以便了解器材的性能、用途。总之增加学生动手的机会有利于调动学生学习的积极性。
③用简单器材做好实验。做好物理实验，对于物理学习是有很大帮助的，做好物理实验是需要一定的物理实验器材，但物理实验有时用简单的器材就能说明问题，例如学习力的作用是相互的这部分内容时，就让学生通过敲桌子感到手疼来体会。我经常用学生身边的物品做实验，如用铅笔和小刀做压强实验，用汽水瓶做液体压强与深度关系的实验，用汽水瓶做大气压实验，用小药瓶做物体的浮沉实验，用水和玻璃做光的色散实验等，这样有利于培养学生的创新意识，培养创造能力。
引导学生设计物理实验 篇3
一、教师方面
1.认真分析疑难实验形成的原因
我们把作为教学内容编进中学物理教科书中的实验称为“教学物理实验”。“教学物理实验”和科学研究中的物理实验有一个最重要的区别, 那就是教学物理实验的设计不仅要体现物理思想、符合科学性原则, 而且必须反映教学思想、符合教学原则。教师要引导学生做好中学物理疑难实验, 就必须了解教学物理实验中的疑难实验的形成过程及其原因。例如, 简谐运动图像的描绘实验, 单从技术上来说, 有很多的方法可以描绘出正弦或余弦, 如利用图像描绘仪就可以解决;但若考虑教学目的, 这个实验必须要在所获得的图像与振动体的运动之间建立起尽可能直接、必然的联系, 以便学生理解图像所反映的物理意义。从这一点来说, 如果图像的描绘是通过一个自动化的装置来实现的而其机理又被有意无意地隐藏的话, 那么它就丧失了作为一个教学物理实验所具有的教学价值。为此, 就需要设计出一个既简单直观又可靠好用的装置, 这使得实验难度加大, 并在技术上提出了更高的要求。对此, 教师应明白实验的难度是相对于实验者的知识、能力和经验而言的。此外, 实验仪器本身的缺陷也是导致疑难实验问题的一个重要因素。
2.认真研究做疑难实验的方法和要注意的问题
无论学习什么知识, 只有抓住问题并扎扎实实地进行钻研, 才可能掌握到真正属于自己的知识, 练就出独立解决问题的能力。它不存在投机取巧的捷径可走, 做好疑难实验也不例外。具体来说, 研究疑难实验, 了解和掌握尽可能多的有关前人研究的资料信息是很有必要的。但一定特别注重从众多的表面差别甚大的实验装置中发掘和把握其中蕴含的实验方法。因为实验方 法是物理实验的灵魂, 深入不到实验方法的层次就驾驭不了疑难实验。疑难实验之所以成为疑难, 其实就是尚未找到满意的实验方法。许多漂亮的实验方法不仅提供给我们化解疑难实验体制改革所需的知识和技术窍门, 而且更重要的是可以给予我们智慧的启迪和激励, 并获得创造性地解决问题的能力。在研究疑难实验时, 必须要注意以下问题:首先, 必须高度重视疑难实验的学习和研究, 强调实验教学技能和物理实验方法的重要性;其次, 也要重视物理理论的指导作用, 实际上物理实验与物理理论两者是密不可分的, 没有理论指导的实验是一种盲目的实践, 充其量也不过是一些经验和技术技巧而已;另外, 除了理论指导, 还不能少了教育理论的指导。教学物理实验, 除了要有物理理论的根据, 反映物理思想外, 还要符合教学原则, 反映教学思想。通过实验的教学应用, 应有效地促进学生的有意义学习过程, 避免机械学习过程, 这应成为贯穿整个教学物理实验设计与改进过程始终的教学思想。
3.转变教学观念, 树立正确的实验教学指导思想
物理实验教学的目的, 不仅是让学生理解和掌握已有的书本知识, 更重要的是培养学生的科学素养和探究精神, 激发学生学习科学的兴趣, 培养学生的创新能力和实践能力。通过实验, 培养学生实事求是的科学态度、科学的思维方法和严谨的学术作风, 逐步学会物理研究中的基本科学方法。为此, 在实验教学中, 教师应改变传统的“老师讲, 学生听;老师操作, 学生观看;老师做一步, 学生跟做一步”的实验教学方法, 转变教学观念, 树立正确的实验教学指导思想;把物理实验教学真正转移到以师生共同探究的基础上, 在实验的各个阶段都要学生参与进来, 这样对疑难实验的操作大有助益。
二、学生方面
1.做好实验的准备工作
要做好疑难实验, 实验前的准备是非常重要的, 应对学生提出明确、具体的实验要求, 要求学生带着一定的任务来做实验。有了具体要求, 学生实验时才有规可循, 学生只有做好实验准备, 到做实验时才会心中有数。例如:空气压缩引火实验, 表面来看是比较简单的, 实验仪器需要的是J2253型空气压缩引火仪、燃点较低的硝化棉, 但是要想成功做好这个实验, 就必须做好实验前的准备工作, 也就是注意实验前在活塞处涂抹适量的凡士林或黄油加强密封, 否则漏气了实验就难以成功。那么如何检查装置是否漏气呢?可大力、快速下压活塞, 松手后看活塞能否反弹到开始时的高度, 若返回原来高度, 则说明仪器不漏气;反之, 仪器出现漏气。又如, 静电演示实验, 它的实验仪器是:验电器、玻璃棒、橡胶棒、丝绸、毛皮等, 做这个实验不容易成功, 主要是出现了漏电问题, 要做好这个实验, 关键是如何防止漏电。常见的漏电原因主要是由于材料的绝缘性能不好引起的, 而且由于静电电压高、带电量少, 使得静电电荷很容易漏光;另外, 玻璃棒和橡胶棒也不易保持住电荷, 所以应选择有机玻璃。在进行静电实验演示前, 必须对仪器进行仔细检查, 所有绝缘部分 (如绝缘导体的支杆支座、起电盘的手柄、验电器导电杆与外壳之间的绝缘塞等) , 都必须用绝缘性能良好的材料, 如石蜡就很不错, 不妨试一试。总之, 实验前的准备工作很重要, 它关系到疑难实验的成功操作与否。
2.在实验中要保证实验步骤和操作方法正确
在做实验时, 一定要严格按照实验的操作步骤来进行, 以及要采用正确的实验操作方法。由于高中学生好奇心强, 自控力又不够, 往往一到实验室, 就动起手来, 想怎么做就怎么做, 不按实验的操作步骤进行。教师若是视而不管的话, 实验不但不会成功, 而且还会损坏实验仪器, 甚至伤害到实验本人或其他人。因此, 为了确保实验安全、有序进行, 应要求学生严格按照实验的操作步骤和操作方法来进行实验, 实验过程中仔细观察, 做好数据记录。
3.培养学生“分析实验数据, 得出结论”的能力
学生通过操作实验, 得到实验数据后, 想要得出结论往往不容易。有些学生即使得出了结论, 也是不完全正确或不科学, 甚至是不正确的。这时, 教师可先引导学生设计一个得出结论的模式:控制某一个因素不变→探究物理现象 (或物理量) 与另一因素的关系。如探究“牛顿第二定律”中F、m、a三者的关系时, 当m一定时, 探究F与a的关系;当F一定时, 探究m与a的关系。
在实验中, 教师应不断地通过举例、示范, 使学生掌握分析实验数据得出结论的一般方法, 方法掌握以后, 经多次训练, 学生的能力就会逐渐提高。
化学教学中对学生实验设计的引导 篇4
关键词：化学教学；实验设计；引导
化学实验设计是指根据问题设计解决问题的实验方案，并通过运用所学的化学实验方法，正确选择和使用实验器材，确定实验步骤，分析实验结果。
化学实验设计是化学实验能力的重要内容，同时也是一种高层次的能力，其在教学中的价值主要体现在以下几个方面。
（1）化学实验设计中，学生需充分发挥主体作用，做学习的主人，避免被动地接受。
（2）化学实验设计中，学生需灵活地、创造性地运用所学的化学基础知识和基本技能， 这样可以帮助他们巩固化学基础知识和基本技能，培养他们分析问题、解决问题的能力。
（3）化学实验设计是各种科学方法（如实验、测定、条件控制、假设等）的运用过程，有利于学生科学方法的训练和培养。
（4）化学实验设计中所需的各种创造性思维和严谨的工作态度，有利于学生创新精神、创新能力和科学态度的培养。
（5）化学实验设计是学生亲自解决问题，可以激发学生学习化学的兴趣。
高中学生具备了一定的独立思维能力，对各种问题有了一定的见解和意见，并且有一
定的广度和深度，而化学实验设计给他们提供了一个将理论知识应用于实际的平台，是让学生进行创造性的学习活动，对学生思维能力的提升起到了很好的促进作用。本文结合具体的教学实例来谈谈如何在课堂教学中引导学生进行化学实验设计。
一、 以实验原理为主线引导学生进行化学实验设计
案例1 在设计实验制备氢氧化亚铁的时候，先从实验原理方面进行分析：氢氧化亚铁怎么制得？氢氧化亚铁很容易被氧化，那么我们可以采取哪些措施避免氢氧化亚铁被氧化呢？学生都知道氢氧化钠和硫酸亚铁反应可以制得氢氧化亚铁，主要的问题是怎样避免氢氧化亚铁被氧化？这要从三个角度来考虑：反应前氢氧化钠溶液和硫酸亚铁溶液的预处理；反应过程尽量缩短时间，以减少被氧化的可能；避免生成物氢氧化亚铁和空气接触。这样，从反应原理入手，引导学生解决实验设计每一个环节的问题，经过引导以及同学们集体讨论之后，学生认为氢氧化亚铁的制备应该从下面几个方面进行突破。
1. 对实验药品的考虑
常规：亚铁盐和氢氧化钠反应。
改进：用硫酸亚铁铵代替硫酸亚铁；用钠代替氢氧化钠，以形成还原性氛围；用植物油等形成一层覆盖层，以阻止氢氧化亚铁和空气接触；用维生素C作为抗氧化剂。
2. 对实验方法的考虑
用加热煮沸的方法除去溶解氧；尽量缩短实验过程；考虑用电解法制备氢氧化亚铁。
3. 对实验装置的考虑
常规实验装置：微型实验装置。
上述一系列的改进都是围绕“如何避免氢氧化亚铁被氧化”这个问题展开的。这是分析问题、解决问题的核心和关键，围绕这个关键问题，学生的创造性思维得到不断的激活。
二、以理解分歧为主线引导学生进行化学实验设计
案例2 学习了强电解质与弱电解质，知道它们的区别是在水溶液中的电离程度，强电解质完全电离而弱电解质“部分”电离，对于弱电解质的“部分”电离，学生存在以下两种理解。
理解一：只有一部分弱电解质发生了电离。
理解二：弱电解质电离成离子后又有一部分离子重新结合成分子。
利用学生对弱电解质“部分”电离的理解分歧，引导学生设计实验证明上述哪种理解是正确的。
通过对上述两种理解的分析，认识到两种理解的本质区别在于：是否存在电离平衡？根据两者的区别，引导学生设计实验方案：往醋酸溶液中加入少量醋酸钠固体，测定溶液pH的变化，若pH不变，理解一正确；若pH变大，则理解二正确。
根据实验方案，学生进行相应的实验，得出正确的结论，解决了理解上的分歧。
三、以实验条件控制为主线引导学生进行化学实验设计
案例3 通过金属钠分别与乙醇和水的反应现象比较，得出了醇羟基比水羟基活泼性弱，那么酚羟基与醇羟基相比哪个更活泼呢？请学生设计实验进行比较。
学生模仿金属钠与乙醇、水的反应实验，设计的实验方案有以下几种。
方案一：将金属钠分别投入到苯酚和无水乙醇中，比较反应的剧烈程度。
方案二：将苯酚和无水乙醇都加热到45℃，投入相同大小的金属钠，比较反应的剧烈程度。
方案三：配制相同浓度的苯酚和乙醇的水溶液，取相同体积的两种溶液于两支试管中，分别投入相同大小的金属钠，比较反应的剧烈程度。
方案四：配制相同浓度的苯酚和乙醇的乙醚溶液，取相同体积的两种溶液于两支试管中，分别投入相同大小的金属钠，比较反应的剧烈程度。
通过对实验方案的比较和评价，学生认识到苯酚在常温下是固态，无法与金属钠直接反应，因此方案一不可行；方案三中水的存在会带来干扰，也不可行；方案二和方案四应该可行。
接下来，当学生进行实验时，发现方案二中液态苯酚黏稠度很大，金属钠被液态苯酚包裹，反应很缓慢；方案四可顺利完成。通过实验方案设计让学生进一步认识到实验条件的控制对化学实验的重要性。
四、以深化理解为主线引导学生进行化学实验设计
案例4 浓硝酸在常温下能使铝表面发生“钝化”，现将一片去除氧化膜的铝片浸入浓硝酸中，请设计实验证明铝表面已经“钝化”了。
学生知道“钝化”概念，但对“钝化”的内涵并不非常清楚，不清楚“钝化”后金属表面发生了怎样的变化。因此，可以引导学生根据铝片表面的变化去设计实验方案。
实验方案：将去除氧化膜的铝片浸入浓硝酸中，一段时间后取出、洗净，插入到硫酸铜溶液中，若铝片表面没有析出红色固体，说明铝片表面已经被氧化，形成了一层致密的氧化膜，即铝片表面发生了“钝化”。
通过实验方案的设计以及实验的操作，学生直观地认识了 “钝化”的现象，进一步加深了对 “钝化”的理解。
五、化学实验设计教学中的一些思考
1. 实验难度的确定
化学实验设计应具有一定的难度，是需要学生综合运用学过的化学基本知识、基本技能、实验方法，通过一定的努力才能设计出来的。如果实验设计过于简单，学生没遇到任何困难就顺利解决了，这样的实验设计对学生思维能力的培养没有任何实质性的帮助。如果实验设计难度过大，学生思考了半天也理不出头绪，也是不利于学生思维能力提升的。
2. 教师的指导
化学实验设计应充分发挥教师的指导作用。为了保证实验正常有序进行，教师必须事先对学生设计的实验的内容、步骤和使用的仪器药品等做到心中有数，最好课前亲自做一遍。同时在实验过程中要掌握学生的心理，进行适时的必要的指导，以保证实验的顺利完成。
3. 存在的问题
初探学生物理实验的改革与设计 篇5
在教学中,教师往往根据实际需要自制和改进教具.如果教师能引导学生积极参加制作教具活动,不仅能为物理教学创设物质条件,更重要的是学生通过自身的实践:增长了才于,提高了创造能力.
一、废物利用
“瓶瓶罐罐当仪器,拼拼凑凑做实验.”学生在做实验时,注重因陋就简,就地取材,废物利用,不但节约了开支,而且对开发学生智为,提高学生素质有重要作用.
1. 利用玩具汽车演示力的作用是相互的和运动的相对性
在平滑玻璃板上平行放几支圆柱形铅笔,铅笔上面铺一轻薄木板,利用一辆惯性小车从木板一端起动.如图1,会发现小车前进时,木板要后退,然后引导学生进行受力分析和运动分析,明确力的作用是相互的,运动是相对的.
2. 用可乐瓶做气体膨胀做功实验
取一无色透明大可乐瓶,一个与瓶口相配的橡皮塞,一段气门芯插入瓶塞中,实验时,在瓶内滴几滴酒精,用橡皮塞塞住瓶口,使它不漏气,但塞子不宜塞得过紧,以防打气时压强讨高而瓶子爆炸,在地面上钉一木棍,将瓶子固定,如图2,最好再用一无色尼龙丝网袋套住瓶子以确保安全.用打气筒从气门芯向瓶内打气,当气压足够大时,塞子从瓶口冲出,此时瓶内充满白雾,从而说明压缩气体膨胀对外做功,使瓶内气体内能减小,温度降低,故瓶内部分酒精蒸气和水蒸气液化成雾状.
二、由繁化简
一项实验,使用材料越简单越好,学生越熟悉,就越想透彻地获得所验证的结果.学生实验宜简不宜繁,如改进阿基米德原理实验.用一最薄的有色塑料袋,其物重几乎为0,用它代替小烧杯,实验中用它来盛从溢水杯中溢出的水,这样可以直接用弹簧测力计称出溢出水重(袋重忽略不计),从而求出浸在水中物体受到的浮力与排开水的多少有什么关系,得出阿基米德原理.又如,探究使用定滑轮的特点时,由于弹簧测力计有一定的质量,弹簧测力计的示数不等于钩码的重力.实验时用钩码代替弹簧测力计,然后得出使用定滑轮的特点.(如图3)这样突出了物理现象,减少了计算过程,减化了学生思维过程.
三、提高可见度
实验应具有可见度,可见度是实验质量的重要标志之一.
1.
例如,用橡皮筋做分子力实验.将质量较轻的塑料板剪橡剪成半径约8 cm的圆板,用烧烫的细钉在板的中央穿一小孔,将橡筋的一端穿过小孔,并在橡皮筋的这一端系一轻小细棒,使之不会脱落,手提橡皮筋的另一端,观察此时橡皮筋的长度,再将圆板放入事先准备好的一盆水中,如图4所示用手向上提橡皮筋,橡皮筋的长度将伸长到原来的2～3倍,圆板才能被提出水面.
2. 验证分子大小:
取一只气球充满气体,过一、二天气球变瘪了.
3.
演示力的作用是相互的,力的作用效果使物体发生形变:两个气球用力将它们压在一起,两球接触处都变瘪了.
四、增加趣味性
古有十年寒窗,今有题海无边,可知从古到今读书的艰苦,作为教师,应为提高学生的学习兴趣而努力.在物理上,最能吸引学生的莫过于做一个有趣的物理实验.在上“凸透镜”课时,我增加了一个学生实验:制作水透镜实验.将无色透明薄膜框水平放置,其上方倒入一些清晰干净的水,水压薄膜下方形成凹面,便制成——水凸透镜,阳光下可用水凸透镜进行点火实验,水能灭火,也能生火,奇妙之极.
五、开发新实验
现成的实验装置往往不能满足教学的需要,课本上有许多内容没有现成的仪器配备,若不做,则学生缺乏感性认识,很难对学生讲清楚,且内容显得枯燥乏味,正所谓“千言万语道不清,一看实验便分明”.为此,我在讲“摩擦力总是阻碍物体运动”是否正确时,补充了一个新实验.把上紧发条的玩具小汽车悬挂起来,如图5,轮子悬空转动时,汽车没有运动;当下面的木板与车轮接触时,玩具小汽车就能在木板上向前运动,这是什么原因呢?(学生的前概念:摩擦力是阻碍小车运动的.但是实验证明:这里驱动轮受到的静摩擦力使玩具汽车向前运动.)
引导学生设计物理实验 篇6
物理是一门实验性学科,大家普遍认为“课堂教学中开展实验教学”是必需的,为学生学习提供丰富的学习经历的理念已经深入到每位教师的心里,所以一时间物理课堂中大谈体验、探究等,实验、工具和数据等概念无处不在。有的教师以为只要课堂热闹了,学生做了实验就可以了,殊不知学生在无任何指导的情况下做实验,根本无从下手,也没有迫切完成实验的心理需求,实验效果也就可想而知了。我通过观察发现,目前在开展实验教学时存在的最大问题,就是教师缺乏对实验必要且有效的研究,致使实验的开展比较盲目。因此,基于教学目标(任务)和学生的实际认知水平开展实验设计就显得尤为重要,下面以《阿基米德原理》第一课时的实验设计案例作简要阐述。
[案例]
《阿基米德原理》是上海教育出版社九年级物理教材第六章《压力与压强》第四节的课文,学生对生活中“浮力产生的现象”司空见惯,但学生极少关注过这种现象产生的原因,更少关注“这个力”到底是什么力。因此,本节课教学的首要目标是让学生建立“浮力”概念,完整地认识浮力三要素,以此为基础进一步探究影响浮力的因素,理解阿基米德原理。同时由于是第一课时的教学,教学必须要为下节内容——浮力产生的原因和阿基米德原理的应用做铺垫。为此我在教学过程中为学生搭建了一系列学习的实验支架,把教材中的验证型实验改为探究型实验,具体做法如下。
实验1 (演示实验)“把玩具小船放入装有水的水槽”,引导学生观察,让他们从生活中的现象出发,在司空见惯的现象中提出“物体所受力”的问题,引发他们思考,同时激发学生兴趣,引出课题。
实验2 (学生实验)“用手将浮在水面上的空饮料瓶慢慢向下按”,让学生通过体验感受手上的感觉,从而使学生在活动中感悟浮在水中的物体会受到水对它向上托的力,即浮力的存在。
实验3 (学生实验)“把空塑料瓶继续向下按直至完全浸没在水中”,体会手的感觉,使学生感受浸没在水中的物体同样也受到水对它向上托的力,并联系前一个实验的结果从而引出浮力的概念。
实验4 (演示实验)“将绑住乒乓球的红线系在紧贴在烧杯底部的小磁铁上,在烧杯底部放张小铁桌使小磁铁固定住位置,然后慢慢往烧杯中注水,直至乒乓球完全浸没”,这时引导学生观察乒乓球的情况以及红线的受力方向,并且同时“将大烧杯慢慢向左右和前后倾斜”,同样观察红线的受力方向,从而得出浮力的方向。
实验5 (演示实验)“用弹簧测力计测出石块的重力,然后把石块浸没在水中”,引导学生仔细观察此时弹簧测力计的示数,根据两次弹簧测力计示数的变化,引出测浮力大小的方法,为后面探究浮力大小的影响因素实验奠定基础。
实验6 (学生实验)“用手将空饮料瓶慢慢按入水中,直到浸没”,让学生体会整个过程中手的感觉,并适当提醒此实验的关键是手受到的力的变化情况,引导学生感受浮力的大小与排开水的体积的关系,为猜想和继续研究浮力的大小与排开水的体积的定量关系打下基础。
实验7 (学生实验)“用3个体积大小成倍数关系的铝柱体通过弹簧测力计测出浸没在水中时的浮力大小以及利用排水法测出排开液体的体积大小”,并通过对多组实验数据的分析,帮助学生归纳得到浮力的大小与排开水的体积的定量关系。
实验8 (学生实验)“用石块分别测量出在水中和硫酸铜溶液中受到的浮力和石块排开液体所受的重力”。通过反复的实验操作,让学生感受科学探究的艰辛过程,体验认真、严谨的科学态度在物理学中的重要性,最终根据多组的实验数据得到物体所受浮力的大小与物体排开液体所受的重力的关系。这样得出实验结论更加让人印象深刻。
[反思]
我参加了上海市青浦区初中物理组“围绕课堂教学目标的系列实验设计”的项目研究。通过大量的观摩和研究,以及在实际教学过程中的实践,我逐步掌握了实验设计的要领,取得了很好的教学效果。同时我对实验设计有了如下的体会:1.物理课堂教学中的实验应该是系列化的,系列中的每个实验之间都应具有一定的逻辑关系;2.实验的开展是有目的的,是为了达成某一教学目标服务的,绝不只是简单的实验操作而已;3.实验设计包含了一定的科学思想和研究方法的教育,旨在使学生在各种实验操作中获得在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面的协调发展。
物理学习就是教师引导学生通过对物理现象的认知过程获得必要的感性认识,这种感性认识可以来源于学生的生活,也可以来源于实验提供的物理事实,上述安排利用实验还原了“生活”场景,提供了认知通道。