中学物理实验教学的危机课件.pptx

一、中学物理实验教学的危机中学物理实验教学的危机1、不重视实验的倾向相当普遍常有这样的观念：理论课已多得要命了，做实验麻烦又吃时间，区区那几个百分比的实验分数就别太在意吧，反正不会吃零蛋就好了让学生背熟，去应付考试，出现“做实验不如讲实验”，“讲实验不如背实验”的荒谬作法黑板实验”现行评价下的社会、家长不“喜欢”中国传统思想中轻视“动手”第1页，共119页学校愿意投入数百万信息技术，不愿意投入学生实验设施制作器材客观上，物理实验器材不足，缺少有效率的实验教师，不少物理老师本身不爱动手做实验（我是念理论物理毕业的，很欣赏思想实验，但就是不爱动手做实验）第2页，共119页2“为做实验而做实验”学生实验质量不高：“为做实验而做实验”分组实验的“任务型实验”教材从实验目的、实验原理、仪器、操作步骤到注意事项，写得面面俱到学生照着现成的实验步骤或跟着教师动几下，取几个数据，算出结果，填好表格，实验就算完成了第3页，共119页部分学生动手，部分学生则袖手旁观，“合而不作“一个班的学生同一时间做同一个实验，用同一种方法、相同的仪器，都要在规定时间内做完，得出同一结论新”？看别人怎么做，自己就怎么做，谈不上去思考。

实验报告抄好上交了事学生不看、教师不安排交流分析！第4页，共119页3教师实验教学的基本素质普遍下降实验教学的素质观察实验的素质，实验思维的素质和实验操作的素质，其中实验思维素质和实验操作素质表现在设计和完成实验中，是一种综合性和创造性素质的反映第5页，共119页表现为：对演示实验和学生分组实验，没有认真做过，不够熟悉，更谈不上实验教学研究对实验的设计与操作的心理活动不佳，缺乏实验测量的操作技巧，缺乏设计、改进实验和排除故障的能力，缺乏实验考核的命题能力第6页，共119页关键是思想：不重视，没有用没有时间（事实上不愿意投入）严格的实验训练不是简单的，需花很多心力第7页，共119页认识误区：实验是不是真的没用？美物理教师协会主席乔.梅尔“讲给我听的，我会忘记演示给我看的，我会记得我动手做的，我会终身不忘”对认识物理规律一致公认有用物理学是模型学科，实验的检验无可替代第8页，共119页李政道认为“通过实验得出结果，通过结果求得了通过实验得出结果，通过结果求得了解从实验开始，引出理论，进行从实验开始，引出理论，进行解释和猜想，又进行实验解释和猜想，又进行实验近代科学研究方法16、17世纪的文艺复兴时期，以伽利略为代表的杰出科学家提出“把实验方法与物理规律的研究结合”，把科学的实验方法发展到一个新的高度。

第9页，共119页研究方法的特点把数学和实验密切地结合起来理想化模型”研究方法设法改变实验的测量条件，使之易于观测提出“要用实验去检验理论”把实验方法和科学理论联系起来理论演绎和逻辑推理第10页，共119页认识误区：实验真的是工具？帮助学习“物理知识”？帮助训练“手的技巧”？新课程大纲、新课程标准既是手段、又是目标为“科学探究”服务！第11页，共119页刘炳升先生观点形象、生动激发学生解决问题的动机；学生自己的观察获取信息，作为思维加工和评价的基础；实验中蕴藏着极其活跃的因素，会出现许多意想不到的问题，对活化知识和训练思维大有益处；第12页，共119页实验活动形式多样，能为各种学生提供全面而又有个性特长的发展条件；实验需要严谨、踏实等优良的作风，这种活动对于塑造人的完善品格具有重要意义第13页，共119页实验教学功能（美）（1）感觉功能-观察、体验（2）训练功能-练习、观察、归纳、验证实验（科学活动）（3）身教功能-科学、严谨、客观（4）评价功能-评价理解分析能力第14页，共119页我国对实验能力的培养注重结果评价（1）.细致而敏锐的观察能力全面性:整个过程例：“电磁感应现象”深刻性:隐蔽现象例：“浮沉子”“酒精灯”“水银和水的液面”锐敏性:敏捷变化例：“振动运动情况”准确性:正确的习惯与减少误差例：“读数目光正对（镜反射）”第15页，共119页。

直接观察（感官看、听、闻、尝、感）间接观察（工具观测仪器设备）扩大了观察范围提高观察的精确性，克服感官造成的错觉提高观察速度，分辨肉眼无法辨别的变化能使感觉形式发生转换第16页，共119页没有直接观察直接生动、简便易行；仪器发生问题，导致观察失误这是间接观察一大弊端，“不要迷信仪器”观察不能改变和控制对象胆大心细第17页，共119页2）.准确的仪器操作能力a基本仪器的使用：了解仪器构造原理,按使用要求操作b合理组装(连接)仪器：布局合理，组装规范，便于观察、读数和操作c综合操作第18页，共119页实验人为地干预、变革和尽可能控制自然现象实验精髓在于控制”纯化研究对象排除次要、外在和偶然因素的干扰强化研究对象超高（低）温度、压强、场等等）条件再现、加速和模拟自然过程可重复第19页，共119页实验可以分为直接实验和模拟实验模拟实验：几何模拟动力相似模拟替代、类比模拟电路模拟计算机模拟第20页，共119页3）分析和处理实验数据的能力a.实验数据的记录和处理实验数据的处理方法，通常有列表法、图象法和函数法三种b.实验测量误差的分析和减少方法c.实验数据的处理、物理规律的得出-由来注意：实验结果数据与实验结论的区别第21页，共119页。

光的折射光的折射实验最早可以追溯到古希腊据考证，约公元年，天文学家克劳第斯托勒密专门做了“光从空气到水中发生折”的实验数据折射定律的正确表述是年荷兰数学家斯涅耳从实验中得到的第22页，共119页二、物理实验仪器的认识第23页，共119页一）常用量具的精密度、准确度、精度1.量具仪表的精密度一般是指量具仪表的最小分度,米尺一般为1mm精密度为1mm电表一格为0.2A精密度为0.2A依此可以确定每次测量最大误差不超过1/2最小分度（精密度）第24页，共119页2、量具仪表准确度指仪表在规定的使用条件下工作时基本误差(额定最大误差)-“读数再准确也是可能有的”GB776-76电气测量指示仪表通用技术条例规定.仪表准确度0.10.20.51.01.52.55.0基本误差(%)0.10.20.51.01.52.55.0其中中学常用仪器仪表的准确度为1.52.55.0第25页，共119页3、量具仪表的精度是泛指名词，既包含精密度,也包含差准确度一般:电表、计时仪表、万用表、示波器-精度指准确度米尺、游标、量筒、温度计-精度指精密度天平：精度级别是其感量/称量之比.第26页，共119页精度级别12345678910感量/称量第27页，共119页。

中学常用的十级天平就是感量为100mg50mg20mg称量为1000g500g200g的物理天平第28页，共119页二）教学仪器的型号和仪器上常见符号1、型号现行我国教学仪器型号以J打头例：J1204J1204序列号教学仪器大类号1通用仪器、小类号12电源（大、小类号见附表）例：J2122滑轮组J2354滑动变阻器J0409J-DBX直流电表第29页，共119页大类号名称小类号含义0计量仪器00长度01质量02时间03温度04电1通用仪器10一般11支架12电源第30页，共119页2专用仪器20数学21力学22热学与声学23静电与电流24电磁与电子25光学与原子物理3模型4标本5挂图51物理6玻璃仪器7药品8工具和材料80演示实验材料81分组实验材料82工具第31页，共119页2常用仪器上的标记游标卡尺:0.05mm0.002mm精密度0-125mm0-150mm量程天平：感量20mg50mg称量200g500g滑动变阻器：0-1000-2000调节范围2A0.3A额定电流（允许通过最大电流）第32页，共119页电阻箱：0-9999电阻变化范围1最小进位1.5精度等级0.05零电阻开关标记：转动标记：第33页，共119页。

3仪器表盘面上的符号 第34页，共119页符号类别符号及意义仪表系列|磁电式整流式流比计电磁式电动式感应式静电式电流种类（3）直流电交流电交直两用三相交流电第35页，共119页接线绝缘工作位置（）（）60表盘水平表盘垂直（竖直）表盘与水平成60度角端钮+-DCAC正极负极公共端直流交流接地接外壳接屏蔽强度（5KV）未经耐压实验500伏耐压实验5000伏耐压实验第36页，共119页ABC111111准确度1.52.5误差为量限的1.5%误差为示值的1.5%误差为量限的1.5%环境防外场湿 度 85%85%98%温度045-2050-4060最大误差0.5%1%2.5%第37页，共119页三）认识仪器的一般过程根据有关知识和资料（仪器说明书），了解仪器的型号、原理和结构掌握仪器的精度、性能、用途和使用方法检查仪器零部件是否完整对照仪器装箱单基本功能是否正常进行具体实验简单仪表可以简化；复杂仪器设备注意安装、调试应由生产厂家或销售商负责第38页，共119页以中学常用电压表为例说明：型号:J0408-电压表符号:表盘位置竖直放置磁电式测直流1000伏电压试验准确度构造原理:阅读有关资料、说明书第39页，共119页。

性能:测定0-30-15接线柱检查:1.轻晃电表-指针转动是否灵活2.竖直放稳，调表盘下方螺丝-调零位3.电源(15)负端接“-”正端:轻触搭接能指示电压值:说明测量机构良好可以使用4.准确测定-标准电源(或标准电表对比测量)第40页，共119页正确使用仪器时应注意:1.测量前调零位否则测量数据不准确2.测量时注意量程、正负极和使用条件3.电阻测量：被测量在中值的1/10-10倍之间其他测量：被测量在中间值附近（左右各留1/3第41页，共119页三、物理仪器的读数表述一:(中学物理教材)“要求学生估读到测量仪器最小分量的十分之几”中学不要求用误差分析只有在指针很细宽度小于最小分度的10分之一才可以一般可以满足）第42页，共119页表述二：(普通物理教材)龚镇雄“一般情况下,仪器读数最后一位是读数误差所在的位”事实上还是由最小分度实际宽度和指针粗细决定第43页，共119页仪器要求（A）仪器仪表的构造和原理；（B）刻度方法、最小刻度和准确度；（C）读数及有效数字从历年的考题可知，考试的重点是：（甲）游标卡尺及螺旋测微器的读数方法；(乙)电流表、电压表的刻度认识及读数；（丙）欧姆表的测量原理、正确操作方法、读数及根据待测电阻选择挡位。

第44页，共119页中学物理读数要求掌握的包括以下几个方面:1.刻度尺2.游标卡尺、螺旋测微器(千分尺)3.安培表、伏特表读数方法4.欧姆表读数方法5.秒表6.天平7.温度计8.弹簧秤9.电阻箱10.打点计时器第45页，共119页读数公式1.游标卡尺:主尺最小分度1mm游 标 20个 小 等 分 刻 度-每 个0.05mm(1/20)读数公式:主尺刻度+标分度量刻度数第46页，共119页2.千分尺:固定刻度尺0.5mm最小分度可动刻度尺0.01mm最小分度可估读到0.001mm读数公式:固定尺刻度数+可动刻度数+估读数第47页，共119页3.安培表、伏特表-目光垂直于指针左偏数偏大右偏数偏大读数公式:大刻度数+分度值小刻度数+分度值估读数第48页，共119页量程03时最小分度:0.1读数=2+0.14+0.15/10=2.45量程为00.6A时最小分度数0.02读数=0.4+0.024+0.025/10=0.490量程为015时最小分度0.5A读数=10+0.54+0.55/10=12.25A第49页，共119页4.欧姆表万用表欧姆档调零指针在中间1/3内不在其内“换档”读数公式：刻度数档位读数读数241000=24K要测:3000选档100调零读数第50页，共119页。

5.秒表1.机械表:-中学实验中用大:秒针长针每小格0.1秒（齿轮结构不可能停留其间不可估读0.1秒）小:分针短针15分每小格0.5分30分每小格1分读数公式:t1短针读数+t2长针读数第51页，共119页四、物理实验规。