虚拟演示实验（共10篇）
虚拟演示实验 篇1
0 引言
多媒体技术的出现为学习提供了新的学习环境, 它能综合言语信息和非言语信息, 生动、直观地反映教学内容。虚拟演示实验、虚拟实验操作系统等新型教学方式也应运而生。虚拟演示实验没有遵循心理学、教育学原则, 往往是按照设计者主观意图设计而忽视了学习者特征, 在这种基础上设计出来的虚拟演示实验, 其教学效果让人怀疑, 无法保证学习者取得良好的学习效果。
1 虚拟演示实验操作系统中学习者特征分析
1.1 外源要素
外源主要是指环境特征这个要素, 具体到虚拟实验操作系统中主要是指虚拟实验操作系统本身 (包括界面、色彩、图标、交互等) , 以及学习者原来所掌握的知识、习惯方式、应用技能和情感态度等, 这些都是学习者进行虚拟实验操作时最初始化的特征要素, 影响学习者的学习效果。
原有知识基础影响学习者的学习自信心和学习策略的选择, 基础扎实的学习者, 能够把学到的新知识与头脑中的原有知识有机整合到一起, 联系贯通, 形成知识整体, 进行意义建构, 丰富自己的认知领域。态度会影响学习者的学习积极性和主动性, 虚拟实验操作系统具有虚拟性、开放性、资源共享性、多重交互性等特点, 学习者比较感兴趣, 能够积极主动投入学习。
1.2 内源要素
内源主要是指学习者的生理特征和心理特征, 其中心理特征最为重要心理特征包括个体心理特征和社会心理特征。
1.2.1 生理特征
生理特征, 包括性别、年龄和身体健康状况等, 男女的性别差异以及不同年龄段差异都会影响学习者学习活动。男性的视知觉能力优于女性, 女性的听觉能力优于男性, 男性偏于抽象思维, 女性偏于形象思维等。身体健康状况也同样会影响学习者的学习。如红绿色盲、学习者左右手使用习惯以及视力问题等。
1.2.2 心理特征
学习者的心理特征既包括个体心理特征也包括长期在社会中所形成的社会心理特征。个体心理特征包括学习风格、学习策略、学习动力等。学习风格, 指学习者个体在其心理、生理特征基础上形成的、接受和加工信息过程的持久性偏好。学习策略水平是衡量个体学习能力的重要尺度, 学习策略水平高的学习者, 自主学习能力也相对较好, 能清楚意识到自己学的如何, 如何改进等, 以达到最佳的学习效果。
社会心理特征:人的本质属性是社会性的, 社会心理是个体出生后经过长期社会化的结果, 了解个体的社会心理特征有利于从新的视角对学习者特征进行分析。社会心理特征包括学习者遇到问题时的求助对象和求助方式, 以及在虚拟实验操作系统中的社区讨论版块中表现的社区意识、社区交往真实感等。
在虚拟实验操作系统中, 实验教师和学习者都是以虚拟的身份进入的, 彼此不再是面对面, 而是时空分离, 学习者受到的约束和压力较小。学习者在学习过程遇到问题或困惑时, 大多能立即发信息求助, 学习中遇到的问题就可以及时解决掉, 学习者比较有成就感。
2 促进虚拟实验操作系统中学习者情境性知识建构策略
德容和费格森依据“使用中的知识” (knowledge-inuse) 视角, 即从基于问题解决的任务所需的各种知识角度, 以任务完成的过程作为鉴别相关知识的基础, 把知识分为情境性知识、概念性知识、程序性知识和策略性知识。学习者通过虚拟实验的学习, 能够从学习中描述出应用该实验时的现实情境, 抽象出问题的特征, 从而掌握解决这一系列的相关问题的技能, 虚拟实验主要提高的是学习者的情境性知识, 情境认知理论强调的是提供意义学习并促进知识向真实生活情境的转化。
2.1 基于问题的虚拟实验设计转变学习者行为
设计基于问题的虚拟实验, 将虚拟实验与现实情境有机结合, 学习者通过与情境互动, 在处理不同情境中的问题时, 学习者能够及时反思自己知识的掌握情况和运用情况, 通过反思建构设计解决此类问题的方案。学习者作为新手能够主动参与某些活动, 通过观察实验教师如何处理解决实验中遇到的问题, 与同伴及教师讨论开展学习, 达到合法的边缘参与, 同时有利于实践共同体的建构, 转变学习者行为。
2.2 基于知识情境的虚拟实验提高学习者知识深度
在虚拟实验中, 充分发挥多媒体技术的优势, 创设立体、生动的知识情境, 一方面可以使学习者清楚地了解知识与其生成、存在、应用的真实世界之间的自然联系, 为学习者的学习提供意义关联, 从而遵循着知识的脉络深刻理解学习内容促进对知识的同化顺应和迁移提高学习深度。
2.3 基于情感化的虚拟实验设计陶冶学习者情操
情感化的虚拟实验设计可以从学习者的生理快乐、精神快乐、社交快乐和思想快乐4个维度展开详细设计, 从心理学层面使虚拟实验的色彩图标科学化、艺术化, 从人机工程学层面使虚拟实验的交互人性化、智能化。学习者学习是求知的过程, 同时也是身心发展的过程, 将情感融入虚拟实验中, 能够使之有生命力, 充分发挥情感因素的效能。
3 结束语
虚拟实验操作系统中学习者的特征要素, 不是静态不变的, 对学习者的特征分析也是一个动态的过程, 它应该贯穿于学习者的学习活动始终。对学习者特征的分析, 也不能仅分析学习者本人, 还应分析学习者伙伴、实验指导教师以及其他人员等, 从而更能客观准确全面地掌握学习者特征。对学习者特征的分析要素还应具体而详细, 如学习者的情绪管理学习者的压力管理等要素应涵盖其中
摘要：对虚拟演示实验操作系统中学习者特征的分析有助于提高学习者的学习效果和指导虚拟演示实验操作系统的构建。从学习者的“内源”和“外源”两个宏观层面对虚拟实验操作系统中学习者特征进行了分析, 并就如何促进虚拟实验操作系统中学习者的情境性知识构建提出解决策略。
关键词：虚拟演示实验操作系统,学习者,学习者特征
参考文献
[1]刘莉.远程学习者研究现状及发展趋势——远程教育专家访谈录[J].中国远程教育, 2003 (5) .
[2]王迎, 安玉洁, 黄荣怀.远程学习者特征模型的构建研究[J].开放教育研究, 2006 (1) .
[3]甘永成.论虚拟学习社区中的知识建构[J].中国远程教育, 2006 (2) .
虚拟演示实验 篇2
1初中物理课程中演示实验课程特点分析及初中生学习的心理特点
1.1初中物理课程中演示实验课程特点分析
初中物理演示实验课程具有生动、直观的特点，可以激发学生的学习兴趣，调动学生学习的主动性和积极性.通过展示物理现象的变化过程，可有效地促进学生对抽象的物理概念和规律的理解，同时对于一些简单的演示实验，学生还可以课后模拟练习，培养学生的动手操作能力.
1.2初中生学习的心理特点
八、九年级学生的年龄一般十四、五岁，学生心理正处于半幼稚、半成熟的状态，形象思维与逻辑思维并存，所以初中物理教学要从学生的具体经验出发，在课堂上尽量增加演示实验的数量，提高演示实验的质量.
2初中物理演示实验中实物演示与多媒体演示的比较
2.1学习者接受的角度比较——实物演示真实，更有益于学生对客观规律的理解，而多媒体演示虚拟，不够客观
相对来说，实物演示更真实，可给学生展示出更客观的事实规律，学生观察完演示过程后，会留下很深刻的印象.即使是演示不够成功，在教师的提醒下，学生也可以知道不成功的缘由，如此可锻炼学生对实验误差或实验失败的分析能力;多媒体的过多演示容易引起学生的视觉倦怠，因为演示毕竟是虚拟的而且演示过程过于完美.比如“阿基米德原理”演示实验，实物演示中，学生对实验操作步骤的记忆会更深刻（如先测空桶重力，再测溢出水后桶和水的总重力），得到的实验结果肯定会有误差并且一次演示还不足以得出普遍规律，这就需要老师选取不同形状、不同密度的物体进行多次演示，既减小实验误差又能得到普遍的结论;而多媒体演示往往只进行虚拟演示，要使学生想得到“物体受到液体对其竖直向上的浮力，等于排开液体的重力”这样的结论难免有些牵强.
2.2演示效果的角度比较——多媒体演示实验现象更明显，实物演示更直观，因此可将实物演示和多媒体演示结合起来
实物演示由于要人为操作，难免会出现现象不够清晰、实验数据误差较大的问题，并且一般演示实验的操作仅局限于讲桌的小范围，前排同学可以看清楚，但对于两侧及后排的学生未必能看得清楚;而多媒体演示可以播放视频、flash动画、计算机模拟实验等，通过人为控制演示过程的播放快慢，可以将实验过程完整地展示出来.比如“探究液体内部压强的规律”的实验，转动金属盒探头时，人为操作起来手难免会颤动，如此就会导致U型管液面高度差发生变化，这样就很难传递给学生“同种液体在同一深度，各方向液体压强都相等”的实验结果，并且后面坐的学生可能连U型管液面高度变化都看不清，更无从得出实验结论了.因此，首先对教师的实验操作能力要求也比较高，教师在备课时须进行多次演练;其次在实物演示时可利用投影仪，对U型管进行实物投影，起到放大效果的作用，全班学生可以看得比较清楚.
2.3课堂效果的角度比较——实物演示时学生注意力更集中，更有益于提高学生的积极性，多媒体演示在活跃课堂方面有自身局限，无法自主调动学生的学习热情
实物演示时，学生置身于真实的实验环境中，这不仅拉近了学生与科学的距离，同时，学生也可以作为老师的助手，参与到实验中，帮助老师完成演示实验，这样可极大地激发出学生对物理的学习兴趣，对活跃课堂气氛无疑有很大帮助.而多媒体演示未必会达到期望的效果，因为学生仅仅处于被动观察的地位，学生会觉得物理实验只有在实验室中才能进行，学生的参与较少.比如“水沸腾后做功”的演示实验，笔者在讲课时发现，若将实验所需仪器带进课堂，学生很快就被老师操作的过程所吸引，尤其是试管中的水受热后试管塞被弹射出去的瞬间，很多学生都发出了惊呼声，产生出很大的疑问，随后笔者也自然而然地解释了能量的转化过程，顺带着引出了新课《热机》的教学;再比如“马德堡半球实验”的演示，通过叙述的方式再现故事情景是必要的，若有半球模型更完美，教师可以引导学生来完成演示实验过程，让学生真实地体会到大气压强不仅存在、而且很大，这种给与学生真实的体会无疑更有益于学生对事实的把握.
2.4演示操作的角度比较——多媒体演示可以说非常简单省事，而实物演示并非如此
多媒体演示通过查找网络资源或PPT、flash等制作，直接在课堂上播放课件资源让学生观察即可;而实物演示要复杂些，对教师的实验操作能力要求比较高，当然，通过教师实际的身教，可潜移默化地培养学生严谨的思维逻辑、科学的实验方法.
2.5投入成本的角度比较——实物演示要比多媒体演示投入更多
无论是人力、物力、财力都要有相当大的投入，包括实验器材的采集、教师备课、演示占用课堂时间等;相对来说多媒体演示投入较少，教师只需制作出演示课件，并在教学中不断地完善演示课件就可以.
虚拟演示实验 篇3
一、导学型演示实验,激发学习兴趣
导学型演示实验的目的是引导学生复习旧知识,引出新知识,在旧知识与新知识之间起到承上启下的作用。为了激发学生的学习兴趣,鼓励学生进一步探索化学知识的奥秘,导学型演示实验一般采取的形式为“讲解—演示—观察—总结”,以知识讲解作为开场铺垫,展开导学型演示实验过程。激发学生产生疑问,引导学生带着疑问提出假设,由此引入导学型演示实验,再结合一定的实验步骤与方法,实施具体的实验操作,得出相关的实验现象与实验结论。导学型演示实验的目标是解决学生心中的困惑,其实验内容与课程内容相联系,教师对实验原理、实验条件、注意事项等进行阐述和解释,引导学生猜想实验结论、观察实验现象、进行总结归纳。通过观察实验现象,与新知识和新内容进行对比分析,由此加深对新知识的理解和记忆,拓展知识网络。
例如,在讲授“铵离子”的相关知识时,教师在课堂上进行了“铵离子检验”的导学型演示实验。首先,引导学生复习离子检验的一般方法,即与已知溶液反应产生气体或固体,通过检验出气体或固体而验证存在该离子。然后,教师实际操作小型演示实验———“硫酸铵与氢氧化钠溶液反应”“氯化铵与氢氧化钠溶液反应”。最后,引导学生把湿润的红色石蕊试纸放在反应瓶瓶口观察颜色变化,若红色石蕊试纸变蓝,表明有碱性气体产生,可知为氨气。导学型演示实验需要注意的是:第一,导学阶段是新知识的学习阶段,教师需要提示学生相关的条件、方法;第二,实验结束之后教师应该给予学生自主思考与分析的时间;第三,由特殊推广到一般,得出规律性知识;第四,以图表形式记录实验过程、实验心得。通过导学型演示实验,学到新知识,扩展知识架构,促进学生的能力提升。
二、指导型演示实验,促进深入了解
在新课改教学理念下,教师应该坚持以学生为本,尊重学生的个性特点和兴趣爱好,基于学生的认知水平、思维能力,实施有针对性的教学策略。演示实验是结合化学知识开展的启发性小型实验,能加深学生对知识的印象,有效推动高中化学教学的顺利开展。由于高中化学教学任务重、时间紧、内容多,因此在课堂上采取演示实验教学,可以加深知识印象,启发学生思维,鼓励学生探究新知识。教师要借助指导型演示实验,引导学生挖掘知识内涵,深入分析问题,奠定学生的知识基础与能力基础。指导型演示实验的重点在于教师对实验原理、实验细节与注意事项的指导:第一,在小组实验前,教师要讲解注意事项,避免学生的实验出现错误和漏洞;第二,教师要讲述实验的基本操作,说明演示实验的目的和结果,鼓励学生动手实践、互动探究。
例如,在讲授“次氯酸的漂白作用”的相关知识时,教师可以开展指导型演示实验教学。教师需要对实验现象和实验的注意事项进行讲述,并引导学生阐述实验中的实验现象:“通入干燥氯气,干布条不褪色,湿布条褪色”和“干燥氯气、水、盐酸都不能使布条褪色”。通过一系列对比,得出次氯酸具有漂白作用的结论。
又如,在讲授“金属Al”的化学性质时,教师在课堂上引入制备Al(OH)3的演示实验,设置方案一:“铝与硫酸反应,再与氨水反应”,方案二:“铝与氢氧化钠反应,再与二氧化碳反应”,方案三:“铝与硫酸和氢氧化钠分别反应,生成硫酸铝和偏铝酸钠,之后这两者反应”。教师采用三种不同的方案生成Al(OH)3,可以培养学生的实验技能,扩充学生的知识网络。指导型演示实验具有让学生做好准备的特性,能够激发学生思考并主动去实践,能促使学生强化化学科学素养,提升他们的动手能力和思维发散能力。
三、巩固型演示实验,加强记忆理解
巩固型演示实验是在学生对知识有了初步的学习之后,通过开展演示实验,加强对知识的理解和记忆,并对实验的知识来源、发生和发展有更加深刻的理解。巩固型演示实验是以巩固和验证为目的的演示实验,一般是在新知识的复习课上引入巩固型演示实验,作用是促进学生对知识的深入分析与探究。在课堂上引入巩固型演示实验的原理从逻辑上分析是从一般到特殊的过程,教师在实验进行的过程中采取新旧知识对比的方法,促使学生建构知识网络,达到巩固知识、提升能力的目的。
例如,在讲授“氧气”的相关知识时,教师引导学生了解过氧化氢与高锰酸钾加热可以产生氧气,并且氯酸钾在二氧化锰作催化剂的情况下加热也可以产生氧气。再分析利用这三种物质制作氧气的注意事项,得出实验室制作氧气的材料,并借助图片、多媒体、流程图说明加热高锰酸钾制作氧气的过程,之后开展巩固型演示实验,加深学生对知识的印象,提升教学效果。
又如,在讲授“葡萄糖、蔗糖、淀粉的性质”的相关知识后,教师开展巩固型演示实验,引导学生对比分析和总结归纳。教师激励学生猜想实验探究的方法,继而逐步引导学生开展实验,得出实验结论“淀粉遇碘变蓝、葡萄糖能发生银镜反应”,由此加深对淀粉催化水解为葡萄糖、葡萄糖分子含有醛基、能产生银镜反应等相关基础知识的理解。
四、实践型演示实验,提升应用意识
实践型演示实验是对学生不确定的地方或疑问进行实践探究,基于新课改教学理念,演示实验教学的目标就是培养学生的学习能力、实践能力、交流合作能力。通过实践型演示实验,鼓励学生深入学习和探究,自主动手实践,参与到实验操作过程中,让学生在交流合作与互助探究的过程中强化应用意识、提升科学素养。化学与学生的实际生活息息相关,将高中化学知识与生活实际中的问题结合起来,通过在实践型演示实验中融入生活实际问题,有效引导学生参与互助探究的欲望,强化应用意识,提升科学素养,由实践型演示实验总结出知识与生活的规律。
例如,为了展示“碳族元素”的化学性质和物理性质,可以在化学课堂上开展一系列的实践型演示实验。第一,将石墨电极与导线连接,接通电源,灯泡发亮;第二,借助木炭可以制作净水器;第三,木炭与黑色氧化铜研磨均匀后能够发生反应,生成铜和二氧化碳;第四、在紫色石蕊试液中通入二氧化碳,石蕊变红,加热之后石蕊又会褪色。通过一系列的实践型演示实验,得出碳族元素的物理性质和化学性质:石墨的导电性、碳的吸附性、碳的还原性、碳酸的酸性和不稳定性等,有助于推动碳族元素在生活实际中的运用。通过实践型演示实验,引导学生构建系统性知识网络,强化学生的实践能力与应用意识,加深对知识的理解与运用。
五、结语
改进初中物理演示实验 篇4
[关键词]：演示实验 改进 原则
一、尝试改进演示实验
1.补充演示实验的数量。教材已列出大量实验，有的章、节和知识点还没有演示实验或数量还不够。有和没有演示实验，教学的效果有很大区别，根据教学的实际情况，适时加入演示实验很有必要。八年级“液化”概念的教学，只按教材列举一些液化现象，然后分析，得出结论：“降低温度，气体液化”。由于学生在生活中已经积累了一定量的感性素材，小学自然和初一地理学过“大气中的水蒸气会凝结成小水珠，学生已经形成了液化的前概念。这样的教学“液化”简单地“建立”了，这种建立过程太粗略，停留在知识的识记上，课堂教学也枯燥。这节课是在学生已有的“液化”前概念的基础上，强化正确的认识，更深地认识“液化”，并要求学生会用“液化”解释生活中的有关物理现象。教学时可插入两个演示实验。先在秋高气爽的十月准备一瓶冰冻矿泉水，用抹布擦干净后展示在学生面前，立即唤醒学生生活中的经历和脑中已有疑问“过一会，瓶外会有水珠出现？”，“瓶外为什么会有水珠出现？”学生很快进入教师设置的物理情景，教师趁机发问 “瓶外的水珠从哪里来？”经过教师的讨论、分析、学生确定“水珠不是从瓶内渗出来的”，“水珠从空气中来”。教师进一步追问：“水珠是怎么从空气中变来的？”然后，演示实验，同时加热两只盛有温水的烧杯，并引导复习、分析：“杯中的水有没有发生物态变化？”学生答：“蒸发”，“人眼为什么看不见水面上方的水蒸气？”（水蒸气是无色无味气体，空气中有大量的水蒸气）。取两块玻璃片，一片在火上烤热，另一片不烤。两片分别放在烧杯上片刻，待冷玻璃片上生成了明显的水珠时，而热玻璃片 上没有生成水珠，把两块玻璃片同时展示给同学们看。“水珠是怎么来的？”“水蒸气遇冷凝结成小水珠”，随后要学生观察，拿走玻璃片的杯口上方有“白气”出现，“‘白气’是 什么？”据分析，討论得出“白气”是水蒸气遇冷凝结成的小水滴（及时矫正“白气”是水蒸气的错误前物理认识）。此时，刚才冰冻矿泉水瓶壁外已出现大量的水珠，学生心中的谜底与“水”俱来。实验后接着进行归纳、应用……这样，学生不仅清晰的形成了“液化”的概念，能较容易联系生活实际解释有关现象，在实验的引导下一系列观察、思考、分析、归纳，让学生真正体验揭示自然界谜底的乐趣。实践证明，这样教学后，学生对“雾”、“露 ”以及早晨、晚上池塘上方的“白气”等现象分析，解释轻松而又准确。当学生头脑中已有的错误前物理概念，与物理概念、规律相抵触矛盾时，在教师的讲解下学生在表面上能够接受正确的观念，但认知上还没有形成新的图式。学生在解释现象、分析问题时容易不自觉地运用到原来的错误前物理观念。这时需要强烈的刺激打破旧认识结构的平衡。即使教材已列出演示实验，还有必要补充惊奇的演示实验，加强和反复刺激，让新建立的图式得到强化。
2、提高演示实验的质量。现行教材有很多精彩的演示实验，教师教学时，由于种种原因，教材给出的一部分演示实验 效果不尽如人意，需要我们大胆地改进，重新设计。初二物理“音调”中，“纸片划过木梳”、“橡皮筋振动”目的是通过演示实验让学生感受音调高低并研究音调高低与振动之间的关系。而上述两实验音调变化小（响度也小，能够听到的学生少），乐感不强的学生靠耳朵辨别两声音音调高低就很困难。如用琴弦代替橡皮筋做实验器材来演示，或者干脆换一吉它走进教室，让学生体验音调高、低。对不同粗细、松紧的弦发出的声音进行对比，研究音调与振动快慢的关系。这样做效果既明显，又能调动学生的兴趣。教材上的演示实验则改成小实验让学生课后体会。“液化”中“压缩体积，乙醚液化”的实验，在常温下，靠拉开活塞很难做到液态乙醚全部消失，压缩体积气态乙醚液化后分布注射器筒壁，多数学生观察困难，直观效果不好。如用一只空的透明外壳打火机和充气罐代替上述实验，调整好打火机和充气罐位置关系，对打火机充气，学生可以清清楚楚“看”到打火机内气体被压缩时变成液体。还容易联想到自家液化气罐的灌入情景。操作简单，效果更直观，学生的兴趣也很高。
3、演示实验的借鉴与扩展。演示“带电体能吸引轻小物体”。为了说明带电体有吸引轻小物体的性质，教材中是让带电的物体去靠近一堆纸屑，很多纸屑飞向带电体，又飞散开来，纸屑的飞散吸引了学生过多的注意力，对初次接触电学的学生，很难得出“带电体吸引轻小物体的性质”的结论。改进的方法是：取一面积为1平方厘米纸屑，在其中穿一孔并用细线悬挂在铁架台上，当带电体靠近纸屑时，可以看到细线弯曲，纸屑向带电体靠拢。这样既增强了演示效果，又使学生很容易得出结论。
二、改进基本原则
1、明确目的，优中选优，追求更好效果。一方面要求学生明确实验目的，另一方面根据教学要求选择适合的实验。如果要达到创设情景，引入新课的目的，选择的实验，最好能达到 “ 一石激起千层浪”的效果；如果要打破学生已有的图式（认知结构），实验应力求做到“学生简直不敢相信自己的眼睛”，让学生终生难忘；如要强化新建认知结构，实验源于生活来自学生身边，唤醒学生再认识，并为学生回到生活中解释现象、分析问题提供示例和“桥梁”。一只苹果插上铜片、锌片，接上导线也能让发光二极管发出光来。
演示实验改进心得 篇5
1 演示简谐运动的图像
课本中用沙摆实验得到简谐运动图像的方法使这个实验不便于观察, 学生对为什么要将接沙的木板匀速拉动缺乏亲身体验。笔者在做这一演示实验前增加了一个小实验, 用细线悬挂一装水的塑料袋, 让一学生手提细线上端, 站立不动, 用针在塑料袋下部刺一小孔, 将塑料袋拉离平衡位置, 让其在垂直于人的正前方的平面内运动, 洒下的水在地上留下的痕迹呈一直线。这时提问:怎样才能将各不同时刻洒下的水的位置错开呢?学生很自然地会想到人必须向前行走。接着再问:人应怎样向前行走呢?行走速度的大小对留下的痕迹有什么影响呢?经启发、分析和实验验证后得出:人必须向正前方匀速行走;行走速度的大小, 影响着洒下的水留下一个完整的曲线形状, 以及一个完整曲线在行走方向上的距离。本实验器材简单, 操作方便, 可见度大, 能激发学生参与积极性。经过如此铺垫后, 学生对沙摆实验就会有深刻的理解了。
2 演示干涉的特点
振动方向相同、频率相同、相差恒定的2列相干波源发出的波相遇, 使某些区域的振动加强, 某些区域的振动减弱, 且加强和减弱的区域互相间隔开来。在相遇区域内各质点的振动强弱空间分布是稳定的, 加强的区域始终加强, 减弱的区域始终减弱。干涉现象的这些特点, 教材中是根据水波干涉实验和波的干涉示意图总结出来的。由于投影式水波干涉实验的器材及对环境的要求许多学校尚不具备, 即使一些学校能做这个实验, 大部分学生对眼花缭乱的水波只能是“看热闹”, 很难注意到干涉的特点, 导致学生对干涉特点的理解缺乏感性认识。为解决这一难点, 笔者在课堂上用橡皮锤、音叉、尼龙弦线、带有支架的定滑轮、砝码和砝码盘等器材做了弦上驻波实验。通过适当调节砝码盘内砝码的数量或弦线的长度, 可观察到弦线上出现明显的波腹和波节相间的驻波现象。波腹处的振动始终是加强的, 波节处的振动始终是减弱且不振动的。这一实验所需器材简单、操作简便、能直观地显示出干涉的特点, 为学生理解干涉特点提供了感性材料, 而且还可引导学生用波的叠加原理来探究其形成的原因, 帮助学生理解干涉时振动加强和减弱的深层含义。
3 演示音叉的振动及发声
在声波这节内容中有这样一段叙述:“用橡皮锤敲一下音叉, 就可以听到音叉发出的声音。让悬在线上的小球靠近音叉, 小球就会被音叉弹开, 这表明发声的音叉在振动着。如果捏紧音叉的叉股, 使它停止振动, 我们就听不到声音了。”用橡皮锤敲一下音叉, 其直接振动及发出的声音均很微弱, 教室前排的学生也很难看清或听到, 因而音叉的振动及发声必须通过音叉与其他物体发生作用才能显示出来。在演示音叉的振动时, 可将敲击后的音叉叉股直接轻触桌面, 便能听到叉股与桌面撞击时发出的声音;将敲击后的音叉叉股直接与硬纸片接触, 整个教室内都可听到硬纸片在振动的叉股作用下发出的响声, 这些现象都能表明音叉的振动。在演示音叉发声时, 可将音叉的底部与课桌等物体紧密接触, 这时用橡皮锤敲一下音叉, 整个教室内可听到由音叉发声引起的共鸣声。如果用手捏紧音叉的叉股, 就听不到声音了。另外, 由于课桌等物体的共鸣频带较宽, 在用音叉组演示音调时也可采用此方法。这一实验不需增加其他器材, 但效果却十分明显。
虚拟演示实验 篇6
一、演示实验教学必须有针对性和目的性
演示实验的选择要有利于突出教学内容的重点或讲清难点, 有利于培养学生的观察、分析和综合等能力, 选择的实验能为进行概念、理论的教学服务。在学生进行探究实验的时候, 学生有时候会因为某种原因而导致实验结果失败。教师可以根据需要有针对性地做演示实验来启发学生的思路和方法。例如, 学生在进行“膝跳反射”这个实验的时候, 教师会发现有的同学实验效果明显而有的同学实验效果却并不明显。这是为什么呢?原来“膝跳反射”实验要一位同学作为受试者坐在凳子上, 一条腿着地, 另一条腿自然地搭在着地的腿上, 小腿要自然下垂、放松。身材比较胖的同学在进行实验时, 另一条小腿没有做到自然下垂、放松, 而是紧绷着, 导致实验结果不明显。针对这个问题, 教师可以让身材比较胖的同学作为实验对象进行演示实验。教师先让他们坐在桌子上, 不必把小腿搭在另外一条腿上, 以保证小腿能自然下垂、放松。然后教师用橡皮锤迅速叩击受试者上面那条腿的膝盖下面的韧带, 学生便可以观察到明显的实验效果。通过教师的演示, 学生便能消除疑虑, 明白反射是神经系统调节人体各种活动的基本方式。
二、演示实验教学必须有适用性和鲜明性
演示实验教学选用的仪器要大小适当, 实验装置和操作简便易行, 装置要高低适宜、美观。所用时间较短, 现象鲜明、富有直观性, 便于观察。教师要及时指导学生客观、全面、准确和有序地观察现象。学生通过演示实验看到了自己平时看不到的生物微观世界, 看到了平时见不到的生理过程和生理现象, 因此它具有适用性和鲜明性。例如, 初中学生对于动脉血和静脉血这两个概念的理解比较模糊, 教师可以通过进行演示实验让学生有更多的感性认识而理解概念。教师可以首先取装有新鲜牛血的两只试管, 在其中一只试管内注入氧气, 让学生观察颜色变化, 然后再在另一只试管中注入二氧化碳, 让学生观察颜色变化。在这个过程中, 教师通过控制实验条件, 使学生有序地观察变化过程, 提高学生学习的效率, 收到明显的实验教学效果。学生从分析实验现象入手, 启发运用感知到的材料进行系统的分析, 从而认识了静脉血和动脉血的不同。
三、演示实验教学必须有示范性和可靠性
生物实验本身具有严密的科学性, 需要实事求是、老老实实的态度。只有正确的实验方法和实验步骤, 才能达到既定的实验目的。因此教师要严格规范操作, 教学才具有示范性和可靠性, 学生也要仔细观察实验现象, 尊重实验结果的客观事实。例如在学习使用显微镜这个实验的时候, 为了让学生能正确地掌握使用显微镜的规范操作, 我觉得可以这样安排演示实验。在让学生熟悉了显微镜操作理论知识的基础上, 教师可以让学生先上台演示怎样使用显微镜, 接着教师在此基础上演示怎样使用显微镜的规范操作。学生可以通过比较两次示范学到正确的操作方法。这样, 教师的演示实验便能收到很好的效果, 学生也能从比较中纠正错误的操作并加深对正确操作的印象。
四、演示实验教学必须有演示与讲授统一性
演示实验教学中有的实验内容较多, 实验过程又较长, 这时候可以采取分段实验, 教师讲授和演示一段, 学生跟着操作和观察一段。如观察草履虫的实验, 就要分三段进行实验, 第一段:观察草履虫体型和运动;第二段:观察草履虫的结构;第三段:观察草履虫的应激性。在分段实验时, 教师要说明并演示每段实验的操作方法, 提出注意事项, 然后再让学生完成实验内容。在这个过程中, 教师必须对实验内容按照学生的认识规律加以组织、润色并用准确、生动、赋予启发性的语言表达出来, 以便于学生能够理解和接受。教师在进行演示实验教学时的讲授不仅是影响学生的学习水平的重要因素, 也是实现教学目标的关键。
虚拟演示实验 篇7
一、重视演示实验,发挥演示实验教学作用
《高中化学课程标准》中强调指出:“化学教学要重视实验的作用,尤其是教师的演示实验。”从中我们可以看出,演示实验被提到了一个新的高度,需要得到教师足够的重视。演示实验应当被视为课堂教学的一个重点环节,教师在课前需要投入足够的精力,做好充分的课前准备。演示实验有着积极的教学作用,可以提升学生的认知水平,培养学生形成优良的思维习惯,帮助学生验证书本上学到的规律和结论。例如:在教学高中化学必修一的绪言课时,因为课本内容较广,信息量较大。学生一时根本无法理解。此时,如果教师如按教材中的做法,可能会给初学化学的学生带来一定的难度。因此,就开展了一些有趣的演示的实验。如“魔棒点灯”、“湿法炼铜”等实验。通过这样的演示实验,再结合教材的内容,学生很容易接受化学知识,并且也能理解化学在生活中的重要性。不仅如此,在进行演示实验时学生可以从中学到极具启迪性的思想,从而培养自己的化学素养,提高自己的观察、分析、推断和归纳能力,为以后的化学学习奠定基础。
二、边演示边实验,激发学生课堂参与度
受传统教学方式的影响,教师的演示实验大部分情况下是在教室中完成的,并且是教师自己完成。学生只有观察实验,并根据教师的提示分析其中的现象与规律。这就意味着会受到实际条件的限制,在空间和时间上会无法达到理想的状态,这就对教师的工作能力和水平提出了要求,怎样才能在实验条件不足的情况下把实验效果做到位呢?经过多次的教学实践反馈来看,有一个方案非常有效,那就是“边教边实验”,这也是演示实验的一种,教师把对实验原理的讲解和做实验的步骤糅合成一气,在做实验的时候就开始对实验过程进行分析和解释,在最紧迫的时间、空间内尽可能的发挥出实验的示范效果。例如:在开展“氯气的化学性质”这个实验时,就先演示两组实验:(1)氯气通过干燥的有色布条;(2)氯气通过湿润有色布条。通过实验现象的比较,一遍演示一边提出问题:为什么氯气对干燥的有色布条无影响,却使湿润的有色布条褪色呢?氯气和水发生了什么反应呢?这样的问题激发了学生探究氯气的化学性质,从而有效的提高了学生的课堂参与度。
三、演示实验中探究,激发学生实验兴趣
在实验中探究是化学不可缺少的环节。因为很多化学现象与规律需要通过实验来完成,而且只有通过实验才能发现其中的问题。不仅如此,演示实验本身也是充满趣味性的,在实验过程中产生的各种实验现象都甚为有趣,并能够产生强烈的视觉效果,极大的刺激学生的视觉神经,学生在观看演示实验的过程中寻找到了不一样的乐趣。例如:在开展“原电池原理及其应用”这个实验时,先做一番茄电池音乐贺卡激发学生的学习兴趣。在开展“盐类水解”这个实验时,课前就准备好一朵白色的“桃花”,并用醋酸钠溶液、氯化铵溶液和无色酚酞溶液等。在实验开始时就在“桃花”上喷上一点清水(主要成分是无色酚酞),由于滤纸吸水性比较强,所以这些“清水”很快就均匀分布在“桃花”上,然后再喷少量无色醋酸钠溶液。这样,学生马上就看到“桃花”一下子变红了。然而,当给“桃花”上喷洒一些氯化铵后,“桃花”立即变白了。学生对其中的变化十分好奇,这样的演示实验极大地调动了学生的学习兴趣,提高了学生探究盐类的水解知识的需求。
四、重视演示实验,提升学生实验能力
我们知道,西方国家由于近代自然科学起步的早,化学实验工作开展的比较到位。化学的内容都是以抽象的概念和定律为主,需要实验教学去具体化展示出来,因此,对于我国的高中化学教学来说,有必要借鉴西方国家的优秀经验,将那些学生感到困惑不解的地方放到实验中去解读,让学生在一个具体可见的环境下感知抽象的化学规律。提高学生的实验能力是高中化学教学的重要任务,而改进演示实验是教师值得探索的教学策略。因此,我们应该通过改进演示实验来提高学生的实验能力。与此同时,教师还可以适当拓宽一下与演示实验相关联的环节,拓宽实验的广度,使学生见识到更多的内容。例如:如玻璃器皿的内外壁不能有污痕;破旧的配件如胶皮管、角匙、镊子等不宜再用于演示实验。这样做的目的是,不仅给学生以严格的要求,更重要的是促使学生形成严谨观念:化学实验是一项严肃而认真的工作,来不得半点“虚假”。这样的要求,对培养学生学习习惯和严谨的科学态度是十分有利的。
综合上述,改进演示实验是高中化学教学的重要任务。因此,我们要认识到改进演示实验的重要性,在教学过程中不断总结经验。加快转变教学观念,努力根据学生的思维特点开展演示实验教学。这样,才能提高高中化学实验教学的效果。
参考文献
[1]王荣桥.改进化学演示实验可视性的有效策略[J].化学教学,2016(05)
[2]周怀鹏.浅谈用演示实验提高化学课堂教学效率[J].中国校外教育,2013(S2)
课堂演示实验的改进 篇8
在理科课堂教学中, 有些课堂演示实验确实存在对实验器材、实验环境要求较高, 实验现象不易观察等问题。长期以来, 我们已经在传统演示方法上进行了很多改进, 但效果仍不尽理想 (如物理有关电磁感应现象的演示等) 。许多老师就想到用计算机动画模拟的方式来演示, 这已成为一种普遍现象。
在高中物理第二册第十六章《电磁感应》一节中, 有三个电磁感应现象的演示实验。这三个实验的演示, 对学生理解电磁感应的帮助是很大的。物理教师在本章教学中, 对这三个实验的演示都非常重视。
在课堂实验的条件下, 本实验中产生的感应电动势很小, 演示的可见性较差。许多物理教师和专家都针对问题做过研究, 对实验采取了一些改进措施。如利用放大器放大感应电流, 增大磁场的面积和磁感强度等。经过这些改进, 特别是采用电流放大器后, 实验的演示效果确实提高不少。但改进也带来了一些新的问题, 如电流放大器的保养问题和使用的可靠性问题等。笔者就曾为一台破旧的电流放大器而大伤脑筋, 调试许久仍不能可靠工作。而且电流放大器本身需要电源, 遇到较真的同学, 仍不能使其很好的信服。
能不能利用学校现有条件来改进实验效果呢?为了在忠实原实验的前提下, 更好的演示本实验, 笔者做了一些尝试。
“工欲善其事, 必先利其器”。笔者首先在检测仪表上想办法, 学校原有的演示电表存在转动惯量较大、灵敏度不高的问题。笔者手边刚好有从工厂淘汰下来的光电检流计, 就将其改造一番替代演示电表。光电检流计的指示是利用投射光影的办法完成的, 其转动惯量相当小, 灵敏度极高。为了使其指示亮度增加, 笔者换用了更大功率的光源, 采用外接电源的方法使其更适于课堂演示教学。令笔者想不到的是:使用这台光电检流计来演示电磁感应现象, 可谓“毛毫毕现”。以前根本不可能检测的电磁感应现象, 如教材第195页第3题涉及到的线圈面积变化引起的感应电流, 都能在这台光电检测计中明显的显示出来。这大大地丰富了电磁感应现象的实验演示范围, 使学生对知识的认知面得以扩展。这使得课堂教学效果令人相当满意。
毕竟并不是每所中学都配有光电检流计, 那么还有别的方法吗?笔者在看到教室里配备的实物投影仪时, 眼前一亮:如果使用普通的灵敏电流计 (不是演示电流计) , 利用投影仪的放大投影, 是不是也能解决问题呢?如果可行, 既能解决仪表的灵敏度问题, 又能提高实验的可见度。
通过实际的课堂实践, 这个想法得以证实。从实验演示的过程来看, 普通学生电流计几乎没有延迟地反映了电磁感应发生的条件和规律, 课堂可见性极高。看来以后演示电磁感应现象, 再也不需要搬动和调试那笨重的演示电表了。后来, 笔者无意中看到电脑城里出售的摄像头时, 设想用摄像头替代实物投影仪, 那么观察的角度将更加随意、灵活。经实地操作取得圆满成功。虽然使用普通灵敏电流计比光电检流计效果差一些, 不能很好地演示微小的磁通量变化所发生的电磁感应现象, 但用作一般的教学课堂演示已足够了。
第二个改进, 是制造一个足够大、尽可能强的磁场。根据电磁感应规律, 较大的磁场范围即可有较大的演示范围, 又有利于产生较大的感应电动势。查阅资料后, 笔者选定了两个方案, 如下图一所示。也可以用电磁铁代替永久磁铁。经实验验证, 效果十分理想。
另外, 笔者还“巧妙”地利用长软导线制成的“多匝线圈”来代替单根导线切割磁感线, 演示电磁感应现象, 如图二。经实验确定:演示时使用普通蹄型磁铁的话, 线圈只需十匝左右即可取得很好的效果。
在实验的准备过程中, 笔者发现:多数学校的实验室存在磁铁保管上没有注意磁路的闭合, 长时间随意放置的磁铁的磁性衰减很快。我们在改进实验的同时, 也要关注实验器材的使用和保管问题。
要认真做演示实验 篇9
演示实验在教学中起到不可替代的作用。人们对新鲜事物的态度都有一个从怀疑到肯定的过程,在学习新知识的时候也是一样。演示实验可让学生在课堂上实地观察物理现象,学生看得见也信得过,因而更具有说服力,学生较容易接受。
在有些课堂上,老师做演示实验时课堂气氛很好,很热闹有趣,但学生的接受效果却并不是很好,实验没有取到应有的效果。我想这可能是没有明确实验目的。为什么要做这个演示?要解决什么问题?演示前要让学生明确演示的目的,演示时要说明让学生观察什么现象,注意什么变化,学生才会集中注意力理解问题,不致被其他的现象分散了注意力。另外,老师要按照规程一丝不苟地操作。如做天平演示时用手拿砝码,电路连接时不用电键等做法,必须禁止。关于演示仪器的装配和使用的注意事项,必要时也应该告诉学生。这样经过长期培养,学生的实验技能也会有很大的提高。
在实际教学过程中我们还可能遇到这样的情况。可能是仪器本身的条件不好,也可能是实验本身的效果不好,实验耗时长而又观察不清,成功率低,做演示实验不能达到教学的目的,比如自感实验。此时我们可以借助计算机多媒体技术,利用仿真动画可以把实验现象放大、延长,从而达到实验教学的目的。
说到计算机多媒体技术,它在教学中还有很多的应用。受条件的限制,利用常规的实验器材有的物理实验很难开展,而计算机多媒体可以把不可能演示的现象直接地演示出来。从老师的角度看,是很快很省事,少了许多麻烦,也没有了实验不成功的顾虑。但从学生的角度说,是不是教学效果也一样呢?我看未必。真实发生的才是可信的,模拟出来的在可信度上就打了折扣;模拟出来的实验必然是成功的,这会给学生留下这样的印象:没有实验是不成功的,只要做实验就一定是成功的。他们不知道有些实验要现象明显是需要反复调试的,一些微不足道的细节就会影响到整个实验效果;在课堂上演示失败的实验,可以驱使学生运用学的知识寻找失败的原因,从而使学生对知识的理解和掌握更加的牢固;经常播放模拟实验会使学生只关注实验现象,忽略实验的准备工作和实验的步骤,长期下去学生的动手能力将会下降。
不可替代的演示实验 篇10
一、演示实验在教学中的功能
1、演示实验具有特殊的魅力, 它
容易激发学生的兴趣, 提高教学效果。例如在讲自感现象之前, 我就做这样一个演示实验:两节干电池串联后组成电池组, 让学生用两只手分别去接触电池的正负极, 问有无感觉?学生立即答到无感觉。将电池组与镇流器串联, 然后让一位学生用两只手分别接触镇流器两端, 我突然断开电键, 该学生突然发出一声叫喊, 同学们觉得奇怪, 学习兴趣和积极性被调动起来, 这时再讲解自感现象的有关知识, 学生一定会认真听课。
2、演示实验可以为学生提供鲜明、
准确、生动的感性材料, 使概念、原理容易理解, 使知识形象化, 便于记忆。例如讲授"机械能守恒定律”时, 我就设计了”铁球碰鼻"的演示:将一个铁球悬挂在教室天花板上, 让铁球能刚好碰到鼻子, 然后释放铁球, 铁球摆过去, 又摆回朝我打来时, 教室里发出了惊叫声, 学生都为我捏了一把汗, 但看到我那安详的神态又激起他们求知的欲望。
3、教师通过在做演示实验的时候,
对实验做一些必要的讲解, 介绍实验所需的一些必备知识, 强调学生观察的注意事项及实验操作方面的规范要求, 并适当启发学生对实验观察到的现象进行分析、思考, 进而达到传授学生物理实验技能、方法和培养学生良好实验习惯的目的。
4、通过演示实验的教学可以培养
学生的观察能力、分析能力和推理能力, 例如在“分子间作用力”的演示, 可在两只乒乓球间夹上一段弹簧, 球的外侧套上橡皮筋, 通过对观察、分析橡皮筋和弹簧对乒乓球的力的特点来类比推理分子间作用力。
二、如何加强演示实验在物理教学中的作用
1、做好课本上规定的演示实验
教师在上课之前首先要明确实验目的, 准备好与本实验相关的全部器材。其次, 要在上课前反复操作, 直到熟练为止, 并对在本实验可能出现的故障做到心中有数, 并能及时排除, 操作时掌握演示时间, 注意与教学进度紧密配合。
2、将教材上的“一道题”搬上“讲台”演示
我们也可以将教材中的一些习题讲解过程用实验演示的方法来展示给学生看, 这样比单纯得解释更有说服力。例如, “力的合成”中的一道习题中, 需要判断合力和分力的大小。为了让学生理解该题, 我先取一个沉重的大砝码放在桌面上, 要用细线把它提起来, 问学生用一根线易断还是两根线易断?学生都说一根线易断, 但演示实验结果却相反:用一根线可将砝码稳稳地提起, 而用两根同样的细线 (故意使两线间有一较大夹角) 去提, 却一下就断了。为什么两根线的效果反而不如一根线呢?这一“悬念”情境使学生的大脑里马上产生了“兴奋剂”, 思维迅速地被启动, 从内心激发起学生的求知欲。
3、将教材的想想做做进行设计, 搬上“讲台”去演示
在课本中“自由落体运动”这节内容中的“做一做”——测定反应时间里, 我就请一位同学用一只手在木尺下部做握住木尺的准备, 但手的任何部位都不要碰到木尺.当放开手时, 让学生立即去握住木尺。测出木尺降落的高度, 根据自由落体运动的知识, 就能估算出的这位同学的反应时间。
4、将教材的几幅插图进行设计, 搬上“讲台”去演示。
比如, 在研究物体平抛运动轨迹时, 为了直观的显示出运动的特点, 我就将课本中插图 (注满水的塑料瓶下端水平插入一个细管让水流出来, 来演示平抛运动的轨迹) 改进后演示。具体是采用医院里打吊针的盐水瓶和配套的一次性输液器材。去掉一次性输液器材中的长塑料管, 保留插入盐水瓶的塑料器材, 再将盐水瓶装满自来水用手让它处于水平状态, 用嘴从原来打吊针时吸气的细塑料向瓶内吹气, 利用气压将清水从另一个细管流出, 改变吹气压力的大小就可以改变水柱流出的速度, 因此, 可以演示在同一高度不同初速度条件下的平抛运动的轨迹、不同初速度条件下的水平飞行距离, 演示内容比原来的装置要丰富一些 (主要避免了水流的初速度受瓶内水的深度影响) 。
总之, 演示实验是课堂教学中最常用的教学辅助手段, 正确合理地使用演示实验能够刺激学生的学习兴趣和提高课堂教学效率。
摘要：物理学是一门以观察和实验为基础的科学。随着新课程改革的深入, 物理课本上的插图是越来越多了, 其新颖、直观, 对提高学生们的思维能力是非常有帮助的。同时, 它也要求教师们要通过大量精细的演示实验来对物理内容加以验证和探究。而且课堂演示实验是中学物理实验教学的重要组成部分, 它不仅能帮助学生建立物理概念和规律、理解和掌握物理知识, 还能培养学生的观察能力、思维能力、探索精神以及良好的学习习惯, 也是变应试教育为素质教育, 提高人才科学素质的重要手段之一。