1、物理教学与创造性试验物理教学与创造性试验宣桂鑫 教授华东师范大学.4.26第1页物理教学与创造性试验物理教学与创造性试验 物理教学离不开演示试验。物理演示试验含有演示性、展示性、探索性,与多媒体计算机、计算机网络相结合应用于物理教学中,能发挥更大作用。其中最关键问题是怎样制作创造性物理演示试验。多年来我们总结了国内外物理演示试验制作经验,制作物理演示仪器,开放物理演示室,在物理教学中取得了一些成绩。第2页物理教学与创造性试验物理教学与创造性试验 1演示试验与物理教学现实状况演示试验与物理教学现实状况 2创造性物理演示试验创造性物理演示试验 3创新试验应用创新试验应用第3页 1演示试验与物理教学
2、现实状况演示试验与物理教学现实状况 试验是物理教学基础,物理演示试验是教师试验是物理教学基础,物理演示试验是教师在课堂上进行试验操作和示范,并启迪学生观察、在课堂上进行试验操作和示范,并启迪学生观察、分析、归纳总结教学活动。演示试验是一个有目分析、归纳总结教学活动。演示试验是一个有目标,操作性很强,含有生动、形象特点,它为创标,操作性很强,含有生动、形象特点,它为创设物理情景、激发学生兴趣和求知欲,促进学生设物理情景、激发学生兴趣和求知欲,促进学生思维发展和能力提升,巩固和加深对所学习物理思维发展和能力提升,巩固和加深对所学习物理知识了解和应用,训练学生试验技能和动手能力、知识了解和应用,训练
3、学生试验技能和动手能力、培养学生以科学态度和方法来发觉和处理问题等培养学生以科学态度和方法来发觉和处理问题等创造了条件,物理演示试验是实施以科学探索进创造了条件,物理演示试验是实施以科学探索进行物理教学主要路径。行物理教学主要路径。第4页 1演示试验与物理教学现实状况演示试验与物理教学现实状况 物理演示试验能够是演示性、展示性和探究物理演示试验能够是演示性、展示性和探究性。在数字化时代,演示试验和多媒体计算机、性。在数字化时代,演示试验和多媒体计算机、计算机网络相结合,能够动态地有声有色地展示计算机网络相结合,能够动态地有声有色地展示试验结果;对于极端条件下物理规律无法用真实试验结果;对于极端
4、条件下物理规律无法用真实试验进行演示,可使用多媒体计算机进行模拟仿试验进行演示,可使用多媒体计算机进行模拟仿真,以利于学生从直观思维向抽象思维过渡。真,以利于学生从直观思维向抽象思维过渡。第5页 1演示试验与物理教学现实状况演示试验与物理教学现实状况 尽管物理教学改革取得了不少成就,不过,尽管物理教学改革取得了不少成就,不过,从中学到大学物理教学,一直没有走出一个误区。从中学到大学物理教学,一直没有走出一个误区。由大量试验现象归纳总结而成物理学定律、定理,由大量试验现象归纳总结而成物理学定律、定理,因为其表示十分简练,而且能非常严格地求解很因为其表示十分简练,而且能非常严格地求解很多问题,所以
5、学生埋头于书山题海之中,求解那多问题,所以学生埋头于书山题海之中,求解那些绝对理想化、模型化习题;教师也认为能让学些绝对理想化、模型化习题;教师也认为能让学生听懂问题,不需要让学生看到演示试验现象,生听懂问题,不需要让学生看到演示试验现象,没有必要让学生动手去做一下演示试验。没有必要让学生动手去做一下演示试验。第6页2创造性物理演示试验创造性物理演示试验 物物理理演演示示试试验验目目标标是是让让学学生生观观察察到到物物理理试试验验现现象象,并并留留下下一一个个深深刻刻印印象象,产产生生感感性性认认识识,启启发发学学生生探探索索其其中中物物理理原原理理与与物物理理知知识识。教教师师开开发发创创造
6、造性性演演示示试试验验,凝凝聚聚着着教教师师智智慧慧和和能能力力,在在教教学学过过程程中中更更能能了了解解演演示示试试验验成成功功关关键键点点,促进教学过程开展。促进教学过程开展。创创造造性性物物理理演演示示试试验验1总总结结了了国国内内外外物物理理演演示示试试验验经经验验,以以及及自自制制物物理理演演示示试试验验仪仪器器方方法法,以以试试验验内内容容、实实施施伎伎俩俩和和显显现现方方式式三三个方面特色,展示给大家。个方面特色,展示给大家。第7页2创造性物理演示试验创造性物理演示试验 在在内内容容上上,涵涵盖盖了了力力学学、电电磁磁学学、热热学学与与流流体体、振振动动与与波波、光光学学和和近近
7、代代物物理理教教学学内内容容,并并力力图图扩扩充充近近代代物物理理学学方方面面演演示示项项目目。诸诸如如粒粒子子散散射射演演示示仪仪、核核裂裂变变模模拟拟试试验验、环环境境监监测测传传感感器器、磁磁混混沌沌摆摆设设计计和和计计算算机机模模拟拟、声声学学劳劳厄厄衍衍射射、分分形形等等试试验验。以以及及与与高高新新技技术术相相结结合合环环境监测传感器试验。境监测传感器试验。第8页2创造性物理演示试验创造性物理演示试验 在在实实施施伎伎俩俩上上与与当当代代教教育育信信息息技技术术整整合合。依依据据长长久久从从事事演演示示试试验验开开发发和和物物理理演演示示试试验验室室开开放放经经验验,结结合合国国内
8、内外外物物理理演演示示试试验验文文件件资资料料,将将实实物物演演示示与与录录像像、多多媒媒体体软软件件、网网络络软软件件整整合合在在一一起起。其其中中有有试试验验是是华华东东师师范范大大学学211工工程程验验收收过过创创新新演演示示试试验验,有有试试验验还还在在东东方方电电视视台台播播出出过过,比比如如滚滚钉钉板板试试验验、低低温温试试验验、用用鱼鱼洗洗演演示示共共振振试试验验等等。有有试试验验已已经经上上网网2,比比如如三三原原色色合合成成彩彩色色、变变色色蝴蝴蝶蝶、波波干干涉涉、弦弦驻驻波波、圆圆驻驻波波、静静止止转转动动轮轮子子等等等等。有有试试验验获获江江苏苏省省首首届届物物理理试试验
9、验制制作作创创新二等奖,比如新二等奖,比如粒子散射演示仪粒子散射演示仪。第9页2创造性物理演示试验创造性物理演示试验 在在展展现现方方式式上上按按照照演演示示试试验验特特点点,每每个个试试验验划划分分由由试试验验目目标标、仪仪器器结结构构、操操作作与与现现象象、试试验验原原理理分分析析、注注意意事事项项、讨讨论论与与思思索索六六大大模模块块构构建建。其其中中仪仪器器结结构构表表达达出出创创新新特特色色,注注意意事事项项突突出出演演示示中中注注意意问问题题,以以表表达达试试验验可可操操作作性性,讨讨论论与与思思索索则则启启发发学学生生参参加加探探究究性性过过程程。包含声光栅、计算机仿真等内容。包
10、含声光栅、计算机仿真等内容。第10页3创新试验应用创新试验应用 开开发发创创新新试试验验目目标标在在于于应应用用于于教教学学实实践践。这这些些试试验验在在课课堂堂里里能能够够演演示示,也也能能够够在在课课后后让让学学生生到到陈陈列列室室去去参参观观,有有些些成成熟熟试试验验已已经经拍拍成成录录像像进进入入了了计计算算机机网网络络,在在多多媒媒体体教教室室中中能能够够播播放放,也也能能够够直直接接链链接接到到多多媒媒体体教教学学软软件件中中,成成为为多多媒媒体体软软件件一一部部分分。学学生生上上网网能能很很方方便便地进行浏览,实现资源共享。地进行浏览,实现资源共享。第11页静止转动轮子静止转动轮子 物理网站:http:wljxwljx.htm 第12页混沌碗混沌碗 第13页分形分形 第14页粒子散射模拟粒子散射模拟 第15页qi器器 第16页