中學物理演示實驗裝置的設計與制作研究

1、中學物理演示實驗裝置的設計與制作研究 目  錄中文摘要1前言 11演示實驗在傳統(tǒng)物理教學中的地位與作用11.1演示實驗有利于促進物理規(guī)律和概念的建立21.2演示實驗能培養(yǎng)學生的觀察、實驗能力及思維能力21.3  演示實驗有利于學生學習和掌握物理學的基本研究方法21.4  演示實驗能調(diào)動學生學習的積極性、主動性21.5  演示實驗能培養(yǎng)學生嚴格的科學態(tài)度和科學作風21.6  演示實驗能培養(yǎng)學生養(yǎng)成勤儉節(jié)約的好習慣22  演示實驗教學的潛在功能與價值32.1  演示實驗裝置的設計有利于培養(yǎng)高師學生解決問題的能力和創(chuàng)新意識32.2

2、  演示實驗裝置的制作能培養(yǎng)高師學生的實驗能力和動手技能32.3  演示實驗教學能有效地培養(yǎng)高師學生正確的實驗技能32.4  演示實驗教學能提高高師學生的組織能力和表達能力42.5  演示實驗教學能培養(yǎng)高師學生的觀察能力和分析能力42.6  演示實驗教學能有效地培養(yǎng)高師學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度43  演示實驗的設計研究43.1  物理概念教學中的演示實驗53.2  物理規(guī)律教學中的演示實驗63.3  物理現(xiàn)象教學中的演示實驗63.2  物理習題教學中的演示實驗73.5  生活中的物理演示實驗

3、74  部分演示實驗教具的設計與制作84.1  角平面鏡成像裝置84.2  逆風行舟模型94.3  物體沉浮、懸浮演示儀104.4  重心移動演示儀11結論 12參考文獻 13英文摘要 13致謝 13中學物理演示實驗裝置的設計與制作研究 摘要：物理學是1門以實驗為基礎的科學，物理實驗中蘊涵著豐富的物理思想和物理的研究方法。人們在大量實驗的基礎上觀察、總結物理現(xiàn)象，抽象出1系列的物理概念和規(guī)律，并把概念、規(guī)律和圖景聯(lián)系起來，了解他們的物理意義,離開了實驗就談不上物理。因此，在中學物理教學中，實驗是不可缺少的。演示實驗在中學物理教學中的地

4、位與作用是顯而易見的，但其潛在功能與價值常常被人們所忽視。本文通過分析演示實驗在傳統(tǒng)物理教學中的地位、作用，進1步闡述了演示實驗在教學中的潛在價值，尤其在提高高等師范院校師范生各方面能力的意義。演示實驗不僅要考慮學生的觀察效果，還應該使實驗儀器的結構簡單，費用低廉，朱正元教授曾倡導：“要壇壇罐罐當儀器，拼拼湊湊做實驗。”因此，本文最后對演示實驗裝置的設計與制作進行了認真的研究。關鍵詞：演示實驗；潛在功能；設計與制作the reseach about layout and production of physics demonstration experiment equipment in mi

5、ddle school abstract: physics is a science based on experiments, physics experiment contains abundant physics thoughts and the research method . people observe and summarize physics phenomena by a lot of experiments , and abstract concept and system , and contact them together. leave the experi

6、ment and then we can not understand physics . therefore, the demonstration experiment is indispensable in the physics teaching in middle school.the status and effect of demonstration experiment in physics teaching is evident, but the potential function and importance of it are always neglected by pe

7、ople. by analyzing the status and effect of demonstration experiment in traditional physics teaching,the article deep define the potential significance of demonstration experiment in teaching ,especially in improving the ability of the students in high normal university.then investigate the designin

8、g of demonstration experiment. the physics experiment not only want the observational result of the student , and should still make the construction of the experiment instruments simple and the expenses cheap the  professor zhuzhengyuan once proposed :“pots and pans to be the instrument ,instal

9、l the pots and pans to do the experiment. ”.lastly, design and make several demonstration experiment equipment.key words: demonstration experiment; potential function; design and make前言物理學是1門研究物質(zhì)、能量以及它們之間相互作用的學科。物理學也是1門以實驗為基礎的自然科學，沒有物理實驗就沒有物理學，物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和物理理論的建立都必須以嚴格的物理實驗為基礎，并受到實驗的檢驗。物理實驗是物理教學的基礎，實驗教學

10、可以讓學生通過觀察、實驗，進行分析歸納得出結論，從而對物理概念、原理進行深入的理解和掌握。從這個意義上講，沒有物理實驗也就沒有物理教學。傳統(tǒng)物理教學只注重傳播知識，不重視實驗教學對學生能力、技能和思想方法方面的訓練。為了使學生在考試中取得1個高分數(shù)，教學方法普遍采用講授法。有的教師甚至認為學生不會動手做實驗不要緊，只要會考實驗就行。 到現(xiàn)在為止，物理實驗教學的現(xiàn)狀還是不容樂觀。在鄉(xiāng)鎮(zhèn)中學及部分縣市中學中，課本上所要求的學生實驗、教師演示實驗完成情況較差，這包括數(shù)量上和質(zhì)量上。因此大部分學生雖然學習了物理知識，卻缺乏面對實際的意識和勇氣，缺乏解決實際問題的能力和技能。另外，我國大約有210萬所中

11、學，絕大部分是縣以下的農(nóng)村中學，這些學校大多數(shù)缺乏必配的物理實驗儀器，相當大數(shù)量學校根本就沒有實驗室，這也是實驗教學無法實施的重要原因。顯然國家不可能1下子拿出巨額資金添置實驗設備，建設實驗室，那么出路何在呢？著名物理教育家朱正元教授曾反復提倡“物理教師要能為無米之炊”，“要壇壇罐罐當儀器，拼拼湊湊做實驗”。動手制作演示實驗裝置，是解決當前儀器不足的有效途徑。值得1提的是：這1做法并不是權宜之計，即使將來每個學校都具備好的實驗條件，為提高中華民族的科學、文化、思想素質(zhì)，也仍然需要這樣做，因為這是物理教學本身的重要組成部分。1演示實驗在傳統(tǒng)物理教學中的地位與作用中學物理實驗主要有以下4種方式，即

12、：演示實驗、邊學邊實驗、分組實驗和課外實驗。演示實驗是教師利用課堂時間為學生演示，主要由教師來完成，在操作的同時又引導學生對實驗進行觀察、思考和分析的1種物理實驗教學方式。指導學生對演示實驗的觀察和分析，可以使學生獲得生動的感性認識，從而更好地理解和掌握物理概念和定律，演示實驗可以培養(yǎng)學生的觀察能力和思維能力，可以使學生對物理現(xiàn)象獲得生動、深刻的印象。充分合理地運用演示實驗教學，是符合物理學科特點和教學規(guī)律的有效方法之1。它既可以創(chuàng)造1種特定的物理環(huán)境，使學生獲得感性認識，為抽象出物理概念和得出物理規(guī)律、掌握新知識打下基礎，又可培養(yǎng)學生的實驗技能。它既有利于教學任務的順利完成，又有利于學生主動

13、學習，其地位與作用在以下幾方面得以體現(xiàn)。1.1演示實驗有利于促進物理規(guī)律和概念的建立    學生學習的知識雖然是前人經(jīng)過實踐總結出來，又經(jīng)過實踐證明了是正確的，但對學生來說，要想掌握這些知識，還必須按照認識論，由感性到理性，再回到實踐中檢驗、應用。因此在中學物理教學中，演示實驗是10分必要的。在物理教學實驗中可根據(jù)教學需要，把自然界中的物理現(xiàn)象，有控制的重現(xiàn)在課堂上，給學生以感性認識。特別是中學階段所講的物理概念和規(guī)律，大都直接來自實踐。要使學生建立起物理概念，確切掌握物理規(guī)律，必須以豐富的感性材料為基礎。另外在得出規(guī)律以后，通過實驗驗證理論、應用理論知識指導實驗

14、，有利于使學生深刻的掌握物理概念和規(guī)律。對鞏固知識、使所學的知識能更好的在實踐應用顯然是很有幫助的。1.2演示實驗有利于培養(yǎng)學生的觀察、實驗能力及思維能力中學物理教學大綱中，明確指出要培養(yǎng)學生的觀察、實驗能力，思維能力，分析和解決實際問題的能力。學生觀察、實驗能力的培養(yǎng)途徑主要是物理實驗。復雜的物理現(xiàn)象、物理過程，要求觀察者具備細致性、全面性、靈敏性等觀察品質(zhì)。這些都要通過在物理教學中有計劃、有目的的培養(yǎng)。通過演示實驗，引導學生從觀察和測量的結果來認識物理現(xiàn)象和物理過程，找出物理現(xiàn)象的特征以及產(chǎn)生這1物理現(xiàn)象，過程的條件，進行思考，有利于培養(yǎng)學生的思維能力。1.3演示實驗有利于學生學習和掌握物

15、理學研究的基本研究方法          在物理教學中，通過演示實驗使學生學習對物理現(xiàn)象、物理過程進行認真的觀察，并動手操作，取得資料、數(shù)據(jù)，在此基礎上再進行分析、概括等思維活動，得出結論或驗證規(guī)律，這不僅可以使學生更好的獲取知識，訓練實驗技能，而且使學生從中得到啟迪，認識物理學的基本研究方法，認識物理學是1門什么性質(zhì)的科學、怎樣研究物理、怎樣學習物理，這將為學生日后的學習奠定基礎，對發(fā)展學生的創(chuàng)造力是10分有益的。1.4  演示實驗有利于調(diào)動學生學習的積極性、主動性  &n

16、bsp; 教育心理學中論述了學生認識自然現(xiàn)象的興趣發(fā)展水平。文中講到，1般學生都樂于感知客觀事物，對感知客觀事物感到滿足；有的學生則有操作的興趣，他們不滿足于觀察某種自然現(xiàn)象，而要通過自己的活動去對它施加影響。他們有了解如何引起或改變自然現(xiàn)象的要求以及進行種種實踐活動的嘗試。物理難學，主要原因之1是太抽象，如果加強實驗，就把1堆枯燥的概念、規(guī)律變?yōu)樯鷦佑腥さ膬?nèi)容，多數(shù)學生都會喜歡它。演示實驗直觀具體、形象生動、新鮮刺激，其教學從感性到理性，從具體到抽象，從簡單到復雜，符合學生的認知規(guī)律，容易激發(fā)學生濃厚的興趣和強烈的求知欲。帶著濃厚的興趣，學生自然會主動，積極的進行學習、探索。1.5演示實驗能培養(yǎng)學生嚴格的科學態(tài)度和科學作風實事求是、按客觀規(guī)律辦事，是科學的態(tài)度。這種態(tài)度需要在實踐