物理实验生活化.doc

物理实验生活化，
身边的物理学 (实验教学论文)

       尽管学校物理试验室建设有很大的 改善, 但并不 是对学生全天候的开放.如果我们的学生能用他们身边的日常用品来做物理试验 ,进行物理探究,那将是大有脾益的.下面就谈谈利用身边的日常用品巧做物理实验的几个实 例: 
       一.利用钢锯条进行的实验 ：
       1.振动发声      用手把钢锯条的一端压在桌边,用另一只手拨动钢锯条的另一端 ,看到 钢锯条在振动同时听到钢锯条在发声.
       2.关于音调与频率及响度与振幅的关系         用手把钢锯条的一端压在桌边 , 用另一只手拨动钢锯条的另一端 , 记下发声的音调和振动的快慢.改变钢锯条露出桌边的长度,用相同的力拨动钢条使钢条发声 ,记下发声的音调和振动的快慢,  比较后就可以得出 音调与频率的关系。
           用手把钢锯条的一端压在桌边 , 用另一只手拨动钢锯条的另一端 使其发声，记下发声的响度和钢锯条振幅的大小。保持钢锯条不动用更大的力拨动钢锯条使其发声，比较两次发声的响度及钢锯条振幅的大小，就可得出响度与振幅的关系   。
         利用钢锯条还可做的实验有：惯性，力与力的作用效果的关系，磁化等实验。
       二.利用可乐瓶进行的实验 ：
       1.“空心”增大浮力：    把完好的空可乐瓶盖紧盖子放在水中,瓶浮在水面上,再把瓶揉成团放入水中下沉,说明 “空心”可增大浮力 。   
      2.打“点滴”的原理：    如图1在可乐瓶的底部打一个小孔A,瓶中装适量的水盖紧盖子，里面的水不会流出。但在它的上方水面上的某处再打一个孔B，由于大气压的作用，水就从A孔流出，这就是打“点滴”的原理。
       利用可乐瓶还可做的实验有：制作简易温度计，压强计，液体压强与深度的关系等实验。
      三.用玻璃瓶子做的实验：
      1.做“吞”鸡蛋和“吐”鸡蛋的实验：    把鸡蛋煮熟剥去外壳，找一个瓶口略比鸡蛋小的瓶子，把瓶子用开水烫热并用鸡蛋盖住瓶口，过一段时间看到鸡蛋被吞进瓶里。等瓶子冷却后把瓶子倒过来让鸡蛋塞住瓶口，然后在瓶底浇开水，一段时间后看到鸡蛋被“吐”出。这都是大气压的作用，把鸡蛋压进或压出瓶口，这个实验很有趣味性。
       2.制造打击乐和管乐：   利用八个以上的啤酒瓶装质量不等的水,利用定调哨子定出音调,就可以用棒子敲击瓶子演奏简单的歌曲了.这是利用瓶中水量的不同敲击时振动频率不同而发出不同的音调. 也可以用上面的瓶子吹奏歌曲了。
       利用瓶子还可进行的实验有：证明大气压的存在，摩擦力与压力的关系，拔火罐等实验。
      四.利用茶杯进行的实验：
      1.证明大气压的存在：   把杯子装满水，用硬纸板盖住杯口一手拿住杯底一手压住硬纸板，倒过来，松开压住硬纸板的手，发现杯里的水不会流出。这就证明了大气压的存在。
      2.惯性实验：    把杯子装适量的水，杯子上放一硬纸板在杯口的正上方放一个鸡蛋，用一个小棒突然将纸板打飞，鸡蛋并没有随纸板一起飞走，而是停在原处，由于失去支撑，所以鸡蛋落到了杯子里。这就是惯性。
      五.利用水龙头进行的实验：
       1.静电实验：  让水笼头流出细流，然后用塑料笔杆在头发上摩擦几下靠近细流，看到细流被吸引。说明塑料笔杆带了电荷。
      2.流体流速于压强的关系：     在水龙头上套一个打点滴用的塑料管，管口朝上，让管中充满水但不流出，用一个小吹管吹塑料管口，这时用水流出。说明流体的流速越大它的压强越小。
    利用日常生活用品可以做很多物理实验，在这里不再一一缀述了。如果我们把这些方法教给学生使之掌握，那对学生来说是大有好处的。我们为什么不何乐而为之。

从生活与实验中认识电功

电功的概念比较抽象，学生接受起来比较困难，如何从已有知识或生活实践中理解电功呢？，我认为可以从以下角度去尝试：
首先从生活走向物理，利用学生的生活经验，查阅1度电的作用，搜集整理生活中节约用电的方法，直接提出电能。其次，利用生活中使用的各种用电器的图片分析各种电器在工作过程中能量的转化，从而使学生认识到电流做功实质就是电能与其它形式能的转化。最后，利用实验室常用的电池、小电动机（或小灯泡）、开关、滑动变阻器、导线，钩码等设计一个学生探究实验“电流做功多少与哪些因素有关？引导学生组装电路，设计实验等分析小电动机转动快慢或吊起钩码多少等（分析灯泡亮度与发光时间长短）”这种设计使学生从生活实际入手，认识电流做功实质，并通过学生探究实验加深对电功大小的认识与理解，避免了直接认识电功概念这一教学难点
专题讲座
初中物理实验教学
北京市广渠门中学 冯长喜
初中物理实验教学：将从以下四个方面阐述
?  物理实验教学在新课程中的地位和作用
?  物理实验教学的分类
?  物理学实验教学各要素的综合化
?  物理实验教学设计优化研究

一、物理实验教学在新课程中的地位和作用
实验教学是学校开展科学教育和理科教学过程中的一个十分重要的实践教学环节，是培养学生创新精神和动手操作实践能力的重要途径，也是学生学习理科的主要方法之一和学校总体办学条件的重要内容之一。
也是由学科 特点所决定
物理学是一门实验科学。在物理学中，每个概念的建立、每个定律的发现，都有其坚实的实验基础。实验在物理学的发展中有着巨大的意义和推动作用。实验赋予了物理学科思想和内容，实验促进了物理学的发展，同时物理实验自身也是不断发展的。
实验教学
1 、实验教学是变结论式教学为过程式教学的重要途径。
2 、实验教学是变单纯的理论灌输为探究式教学的重要方式。
3 、实验教学是变外力强迫式教学为内在诱导思维式教学的重要手段。
4 、加强实验教学既是理科教育的必然要求，更是搞好理科教育的根本保证。
5 、实验教学是变学科本位为学生本位的重要体现。
心理学研究表明，学生对学习内容的巩固程度，与学习的方式关系很大。一 般来说，学生通过听教师讲授，能够记住 10 ％ --20 ％；学生如能看到实物或现象，能够记住 30 ％；如果学生既能听教师讲，又能看到实物或现象，能记住 50 ％；如果学生看到实物或现象，自己又描述过，便能记往 70 ％；如果学生既动手做过，又描述过，则能记住 90 ％。
没有实验的物理理论是空洞的，没有理论的实验是盲目的。正是实验家使理论家保持老老实实的态度。
—— 帕格尔斯，物理学家
实验可以推翻理论，而理论永远无法推翻实验。
—— 丁肇中，物理学家
（一）、新课程总目标
知识与技能
1 、保持对自然界的好奇，发展对科学的探索兴趣，在了解和认识自然的过程中有满足感及兴奋感
2 、学习一定的物理基础知识，养成良好的思维习惯，在解决问题或作决定时能尝试运用科学原理和科学研究方法
过程与方法
1 、经历观察物理现象的过程，能简单描述所观察物理现象的主要特征。有初步的观察能力
2 、能在观察物理现象或物理学习过程中发现一些问题。有初步的提出问题的能力
3 、通过参与科学探究活动，学习拟订简单的科学探究计划和实验方案，能利用不同渠道收集信息。有初步的信息收集能力
4 、通过参与科学探究活动，初步认识科学研究方法的重要性，学习信息处理方法，有对信息的有效性做出判断的意识。有初步的信息处理能力
5 、学习从物理现象和实验中归纳简单的科学规律，尝试应用已知的科学规律去解释某些具体问题。有初步的分析概括能力
6 、能书面或口头表述自己的观点，初步具有评估和听取反馈意见的意识。有初步的信息交流能力
情感态度与价值观
1 、具有创新意识，能独立思考，勇于有根据地怀疑，养成尊重事实、大胆想像的科学态度和科学精神
2 、关心科学发展前沿，具有可持续发展的意识，树立正确的科学观，有振兴中华、将科学服务于人类的使命感与责任感
（二）新课程标准中，实验教学的特点
1. 实验内容的科学性 2. 实验方式的探究性
3. 实验资料的多样性 4. 实验过程的完整性
5. 实验形式的开放性 6. 实验实施的协作性
7. 实验操作的主体性 8. 实验信息的交流性
9. 实验教学的情感性 10. 实验评价的过程性

二、物理实验教学的分类（从实际教学和中考角度）
测量型实验、探究型实验 、设计型实验、开放型实验 、操作型实验 、演示型实验
（一）、测量型实验分为直接测量型和间接测量型
直接测量型：包括用刻度尺测长度、用量筒测固体、液体的体积、用天平测固体、液体的质量、用温度计测水的温度、用弹簧测力计测量力、用电流表测电流、用电压表测电压。使用这七种基本测量工具要注意它们的共同之处，并区分它们的不同之处。
间接测量型：根据待测物理量与其他物理量的关系式，先测出式中其他量，然后算出该量。对这类实验，要在掌握其实验原理的基础上，分析需要测量的物理量和如何测量这些量，然后确定选择哪些实验器材、设计实验步骤、分析实验注意事项。并会分析实验的误差及其产生的原因。例如，用刻度尺和秒表测平均速度、用天平和量筒测固体和液体的密度、用弹簧测力计和刻度尺测滑轮组的机械效率、用电流表和电压表测电阻、用电流表和电压表测小灯泡的功率。
（二）探究型实验 ：
通过一些实验现象，探索并总结物理规律。包括探究固体的熔化过程、探究水的沸腾、探究碘的升华和凝华过程、探究光的反射定律、探究平面镜成像特点、探究光的折射规律、探究凸透镜成像的规律、探究重力与质量的关系、探究同一直线上二力合成的规律、探究液体内部压强的规律、探究杠杆的平衡条件、探究电流与电压、电阻的关系
（三）演示型实验
根据实验装置的图文信息，说明研究什么；观察现象并能根据实验现象或数据分析归纳得出结论。包括真空铃实验、探究运动和力的关系实验、液体对容器壁、底的压强实验、覆杯实验、浮力产生的原因实验、单摆、滚摆实验、扩散现象、分子引力实验、电磁感应 ……
（四）设计型实验
根据题目提出的问题，运用研究物理问题的方法进行实验设计，选取适当器材，规范地进行物理实验操作，设计表格、记录数据，分析实验数据，得出结论。包括探究影响摩擦力大小的因素、测滑轮组的机械效率、探究影响电阻大小的因素、测小灯泡的功率、探究影响电磁铁磁性强弱的因素。 ……
（五）开放型实验
用多种实验方案得出同一结论（或验证同一结论），给出一定的实验器材进行多种实验。包括测物体的密度、探究压力产生的效果与哪些因素有关、测导体的电阻。 ……
（六）操作型实验
根据所学的物理知识进行实际连接、安装、设计。包括组成串联电路和并联电路、用滑动变阻器改变电流、用基本的测量工具测量质量、体积、温度、力。这类实验主要掌握操作方法、注意事项、会画实验原理图、能排除简单的故障 ……

三、物理实验教学各形式的综合化
物理实验由课堂教学、学生实验、教具学具的制作、小发明小创造、实验设计、专题讲座六个形式组成。
（一）、各形式间的关系
?  物理实验教学的各个形式分为由课内到课外实验，由演示实验到学生自制学具等几个方面。六个形式组成的实验教学系统的总功能不是各自直接地、单独地体现出来的，而是通过它们之间的特殊联系间接地、综合地表现出来。
?  为了巩固实验教学的质量，使课外活动具有更大的吸引力，每学期可以定时举办规模较大的实验竞赛活动。引导学生自制学具、教具，参加“小发明、小制做”活动，将知识性、趣味性、科学性和群众性融为一体。
（二）、强调参与与互动、课内与课外相结合，实现物理实验教学的多元化
?  举办和参与综合性实验竞赛，引导学生自制学具、教具，参加“小发明、小制做”活动，培养创造型人才引导学生进行发明创造，参加自制学具、教具的活动 , 坚持真（原理科学）、新（设计新奇，采用新技术）、美（设计简单合理，主次分明）。
?  可以巩固课内实验所学的知识和初步把握的基本实验技能，更重要的是培养了学生的创造能力。活动中，学生们大胆设想认真设计，精心操作，这是传统的教学过程无法达到的。丰富了学生的课外活动的内容。
（三）、例子一：
学习《阿基米德原理》探究浮力的大小由哪些因素决定时，教师可以布置学生课外开展各种迷你小实验，如用废旧牙膏皮制作小船、用饮料瓶制作潜水艇、用排液法称物体的质量等等。
学习电学知识的时候，可以带领学生课外设计安装各种要求的电路、对电学中的规律课外再深入研究。检修家庭照明电路，安装简单的照明电路。
例子二：
学习《流体的流速与压强的关系》时，教师设计的实验由课内到课外，由书本上到生活中。操作简单易行，学生们都可以在课在动手操作，体验过程中的乐趣，在体验的过程中发现新的内容。有的学生回家做完实验，利用本节课知识设计出一种新式厨房抽油烟机 --- 与对流式抽油烟机类似。
综上分析：
学生在实际探究时不但可以学到相关的物理知识，而且还能体会物理知识在日常生活中的广泛应用。在小制作过程中学生很容易对知识有新的认识和发现以及新的感悟，也很容易有一些新的问题提出来，有时还会闪现出成人无法想到的新奇想法。
通过长期的课外实验探究活动，学生的动手能力、观察能力、分析问题解决问题的能力一定会得到提高，学生对自然科学的热爱和执著追求精神和实践能力必定会得到培养。

四、物理实验教学设计优化研究
（一）好的实验设计给人愉悦和探索的求知欲望
?  能用实验表达的物理现象，不要用课件，除非不能做或不允许做的实验。生动有趣的演示的实验可通过眼、耳等感觉器官对学生产生强烈的感官刺激，让学生留下难忘的记忆，从而提高实验的观察效果。
?  作为引入的实验是关键。
?  案例：《流体流速与压强的关系》
?  实验一 实验二
如表演者拿出吹风机和系有细线的乒乓球。这些都是学生在生活中非常熟悉的物品，他们会想：这些东西能做什么实验？教师提出问题：用吹风机吹乒乓球会有什么现象出现？这是怎么回事呢 ? 如何解释这个现象？学生多会回答吹跑了，但现象却是吹不走。学生不自然的 “ 噢 ” 了一声，身子向前探着，学生的眼球一下子被这个小小的乒乓球吸引过去。利用学生意想不到的奇特现象，唤起学生的注意，引起学生思考，从而产生强烈的求知欲望而引入新课。
操作第二个实验时，用吹风机向上吹乒乓球，会有什么现象出现？这是怎么回事呢 ? 如何解释这个现象？学生们犹豫了，回答也不那么肯定了，当现象出现时，学生们的表情是又惊又喜，尤其是当吹风机斜度较大时，小乒乓球也不落下来，也不被吹跑，学生们又是 “ 哇 ” 声一片，课堂气氛一下子热烈起来。
（二）好的设计，给人以惊奇和激发求知欲望
良好的开端具有十分重要的意义。如何才能让学生对本节课产生良好的印象，从而激发学习兴趣，调动学习积极性呢？作为引入的实验是关键。当人们对某一事物发生兴趣时，将在大脑中形成兴奋灶，这种兴奋会使人们对该事物的认识、理解和记忆处于最佳状态，并从中激励出创造性的火花。抓住学生生性好奇的心理，巧妙地设计、表演新奇有趣的实验，使他们在愉快的气氛中探讨问题，接受知识。
提示：这两个实验使用的吹风机功率要大些，效果显著。尤其是做斜度大向上吹的实验时。用多大功率的吹风机，斜度多大时，乒乓球可能不落下来，教师要课前做好充分准备。多次测试后，教师的手头就会有感觉了，实验效果也会收到最好。
实验表演通常在较大的场合进行，须注意提高实验的可见度。为使所有的学生都能观察清楚，首先要求所展示的物理过程中的变化显著；第二，实验器材，特别是供观察部分的尺寸一定要大；第三，要使被观察的主体对比强烈，可采用染色、生烟、照明、发声等手段增强效果 案例：实验三
在做液体流速与压强关系时，实验时我们常选用水，水是无色透明的，为了让学生直观看到水流的方向，实验设计时，用注射器注入带有颜色的水，借助实物投影仪将可见现象放大。
水的流向，水的流速，两船的运动情况。学生一目了然。很容易由现象得出两小船中间的液体流速快了，压强小了，两侧的流速小，压强大了，所以两小船靠近了，
表明液体压强与流速也是流速大的压强小，流速小的压强大。实验中的纸船由学生事先动手折出来。实验器材都在我们身边。课外也可以做。
（三）好的设计，符合学生年龄特点，操作性强。
对学生边学边实验仪器的准备要做到 “ 五不一保证 ” ，即仪器不宜复杂，操作技能要求不宜过高，实验规模不宜过大，一次实验所用仪器数量不宜过多，实验时间不宜过长；实验安全要有保证。案例：
（四）突破思维定势   创新实验设计
实验四、五操作简单，但小实验见大道理，许多情况下，教师只演示或是让学生操作一下，看到现象后，分析得出气体流速大的地方压强小知识点，即可。而我们在讲课时可以突破一下，例如换用质量更大些的纸条（质量因素）。若达到同效果就要更大的流速，两艘轮船在海中靠近时，若相撞或相撞的程度与流速有关，也应与质量有关，哪还与什么因素有关？课内课外知识紧紧联系起来。
在用漏斗吹小球实验时，先问学生会出现什么现象？教师可以应学生思维做一次失败的，看到学生的反映。不要急于做成功的实验，而是给学生留下思考的时间，这个实验就做完了？产生质疑。再做一次成功的，或学生来做，分析两次原由。流速大的地方压强小结论，印象更深刻。还可将实验设计为斜向下吹，平吹，向上吹（与引课实验相扣，解释现象，得出结论），学生的思维得到开拓。还可以怎么做？时时注意给学生留有思考探究的空间。
（五）提倡和鼓励利用身边物品进行物理实验
案例：实验六 取两只塑料袋，用细线系住
如果实验所用的材料是学生所熟悉的，就会使学生感觉到亲切，较容易克服思维障碍，能较好的达到实验的目的；如果实验所用的仪器是学生亲手制作的，那么不仅能培养学生的动手能力，而且还能帮助学生建立起牢固的相关物理表象，敏锐地洞察其中发生的物理过程，使学生对知识的理解更加透彻。
因此，教师应当引导学生充分利用顺手拈来的、所熟悉的物品做物理实验，这样可以丰富学生实验物品，弥补实验仪器不足，拓展实验探究的时空，让学生真正经历“从自然到物理、从生活到物理”的认识过程。
实验七 选取吸管和蜡烛，简单易得
（六）好的设计，应加入学生自制教具和学具内容
?  多年的教学实践中感到：学生用自制的仪器，虽然经常出毛病，但它却比用仔细调好的仪器能学到更多的东西。
?  国际上通常把自制教具称为 ” 无价 “ 或 ” 廉价 “ 教具，这种称呼指花钱少，不是指教具的使用价值低。相反，国外教育界人士非但不小看这 ” 廉价 “ 教具，却非常推崇，广为提倡。
?  “ 自身砍柴有双重温暖 ” 能提高师生动手能力，能培养师生创新精神和科技意识，是研制和改进现有教学仪器的生命源泉。
（七）物理实验教学设计多侧面和多层次
中学生对事物的观察往往是表层、片面甚至是错误的。而物理规律的表现形式是多层次、多侧面的。教材中提供的往往是单层次、单侧面的实验内容。学生费力费时制作的教具只能做一个实验，会有得不偿失之感觉。从培养学生创新能力的角度来看，教师有必要进行适当的拓展和补充，尽量让学生能从多层面、全方位去认识物理规律的全貌。例如实验十可先由学生根据经验思考这个实验教师将会如何做，会有什么现象发生？吹气的方向如何？水平方向吹气时，如何防止气体进入玻璃筒内（研究后放一塑料板）在观察的过程中先设疑让学生带着问题，旨在引起学生对气流与泡沫颗粒运动方向的重点观察，然后分别演示各方向气流的情形，演示气流大小与小泡沫颗粒运动情况，演示小泡沫颗粒数量多少对实验的影响，进而引导学生对实验结果与条件关系的深层观察和全面观察，便能较好地培养、发展学生的动脑动手能力，并对实验进行创新能力。此知识可以引申到喷雾器的原理（实验十）
（八）教师注意日常生活中物理现象的积累
手动吸尘器，参观科技馆时，工作人员演示的，当时效果不显著，也没有引起太大的共鸣。在讲到流体流速与压强的关系公开课时突然想到了这个实验，回忆当时的情况，选择器材，效果也不显著。便找来家中各种管子，塑料的，橡胶的，粗的、细的进行了多次的尝试，又换了小颗粒，效果非常理想。学生的思维随颗粒散开了。
开拓思维的多维空间
此实验还可以尝试让学生选用更长的看能否出现课上效果，即可让学生产生兴趣，又可将课内知识引到课外，将各教学形式联系起来，还可激发学生动手动脑，形成问题，如实验还有和改进，实验在生活中还有什么应用？还可与哪些实验建立联系？培养学生的自学能力及创造的能力。
（九）精心编排，有层次感
应当搞好整体结构设计，紧密围绕表演主题，把精选的实验分成相互联系的几个部分。在表演的具体编排上，在关键的时刻排上拿手的实验，以产生高潮迭起的效果。第一个实验要精彩、确保成功，以期吸引观众的注意， “ 好的开端等于成功的一半 ” ；最后一个实验则要掀起表演的最高潮，使观众留连忘返，回味无穷。 例如《流体流速与压强的关系》的十一个实验的安排。
《流体流速与压强的关系》课例
课堂引入 ----- 激发求知欲，运用饥饿式引入法
实验结论引出 ---- 学生动手实验，小组合作，观现象，得结论
巩固训练 ---- 开拓创新，举一反三突破思维定势
走向生活 ---- 通过实验学生能真正感悟到我们身边充满了物理现象

怎样设计好物理复习教学

怎样设计好物理应用与发展的教学
怎样设计好物理实验教学  
2009-01-22 09:34:57|  分类： 物理教学理论 |  标签： |举报 |字号大中小 订阅

一、认识物理实验教学的重要意义
实验是人们根据研究的具体目的，利用一定的仪器设备，人为地制造、控制或模拟自然现象，使某些现象反复再现以便让人们反复进行观察研究的一种方法。实验直观具体、形象生动；实验教学从感性到理性，从具体到抽象，适合学生的身心特点，符合学生的认识规律。在物理教学中运用实验能给学生学习物理创造一个良好的环境，使学生能主动获取物理知识，掌握实验基本方法和实验技能，发展各种能力，促进学生科学品质和世界观的形成。中学物理教学必须以实验为基础，这是由实验在物理教学中具有的独特作用决定的。
（一）物理实验有利于培养学生的兴趣和激发学生的求知欲
实验对培养学生学习物理的兴趣很重要，这主要有两方面原因：
一是实验具有真实、直观、形象和生动的特点，易引起学生的注意。
从学生学习物理的心理反应来看，学生天生好奇、好动。实验教学向学生提供了生动、直观、形象的感性材料，对于初中学生，物理实验有很强的吸引力，极易唤起他们的直接兴趣。让他们观察生动有趣的实验，他们的注意力会高度集中，新奇的实验现象常常出乎他们的意料之外，使他们兴趣盎然；而对于内容枯燥、抽象的东西他们则兴趣索然，难入角色。离开了实验的物理教学只能是“空中楼阁”，照本宣读、在黑板上做实验，不过是“纸上谈兵”，会把本来生动的、丰富的物理知识变成一堆枯燥难懂的材料，不利于激发学生的学习兴趣，调动学生学习的积极性。
二是实验是一种具有目的性的操作行为，易引起学生亲身尝试的需要。
实验能给学生提供主动参与学习的机会，因此学生的学习兴趣浓厚，积极性很高，学生接触实验时，自然也会产生自己动手的欲望。设法让学生多动手做实验（边学边实验、分组实验、课外实验），不仅可以满足学生操作的欲望，更重要的是可以让学生不断体会和尝到发现和克服困难解决问题获得成功的喜悦，从而提高兴趣，增强信心，激发求知欲望，进而使他们转化为一种热爱科学的素质和志向。
“兴趣是最好的老师”，只有有了学习的兴趣，才谈得上学习的积极性、主动性和创造性。
正因为上述两个原因，所以教师不仅要自己多做实验，而且要设法让学生多做实验；不仅要注意选择能说明问题的实验，而且要尽可能使所选的实验能激发学生的兴趣。
（二）物理实验教学有利于学生对知识的理解和掌握
心理学研究表明，人的思维活动是在感性材料的基础上产生的，感性材料是思维活动的源泉和根据。各种类型的物理实验具体形象地展示了物理知识的形成和发展过程，为学生提供了丰富的感性材料，强化了学生的感知并纠正了学生经验感知中所形成的错觉。
实验能将复杂的条件进行简化和纯化：借助仪器设备突出研究对象的主要因素，排除次要的非本质因素。实验能够创造最好的物理环境，使需要认识的某种性质或关系以比较纯粹的形态表现出来，以便人们能比较容易比较精确地发现规律。
许多物理概念和规律都是从大量的具体事例中抽象出来的。在教学中，必须使学生通过对物理现象、过程获得必要的感性认识，它是形成概念、掌握规律的基础。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。从生活中得到的感性材料通常来自复杂的运动形态，本质的、非本质的因素通常交融在一起，仅仅通过这种途径使学生建立概念、认识规律有时会遇到很大的困难。
而实验则可以提供精心选择的、经过简化和纯化了的感性材料，使学生对物理事实获得明确、具体的认识。在实验教学中，通过观察、操作、讨论、分析，最后学生会归纳出物理概念和规律，实现从感性认识层面到理性认识层面的进步。实验教学过程符合学生的认知规律，有利于学生对知识的理解和掌握，能够达到发展学生智力、培养学生能力的目的。
（三）培养学生科学研究的方法和能力
实验创设了理论密切联系实际的学习过程，不仅活化学生学到的物理知识，而且能引导学生像科学家那样去观察周围的事物，用实验手段去验证事物的属性，发现事物的变化、联系和规律。在这个过程中蕴藏着极其活泼的因素，学生可以从中学习科学的研究方法，掌握科学的学习方法。
通过实验教学，可以使学生学到实验基本技能和方法；可以培养学生的观察能力，使学生学会观察物理现象的方法，有目的、有计划地进行观察，学会抓住观察现象的主要特征，明确观察对象的变化条件，同时引导学生在观察中积极思维，做到眼到心到；可以指导学生明确实验原理，学会正确使用物理仪器，掌握计数、读数和处理实验结果的技巧，通过分析、推理得出正确结论。
通过实验教学，不仅有效地帮助学生领会物理知识，更重要的是可以使学生通过观察实验现象，分析和解决实验中的问题，做到手脑并用。同时在实验教学中启发学生对有关实验进行设计和改进，都能够培养学生的创造性思维能力。
实验能力不能仅仅依靠教师的讲解来传授，必须在相应的实践活动中才能得到发展，只有通过实验才能培养实验能力。例如，在进行观察与实验中，需要用精细敏锐的感知和观察力去及时捕获一些重要现象，从而培养观察能力；通过设计实验、分析结果等锻炼和培养想象能力和分析能力；在研究原因、结果和形成概念的过程中，通过分析、比较、判断、推理等培养逻辑思维能力（归纳能力、分析能力等）；通过想象、假设锻炼和发展想象能力、创造能力；在实际操作和汇报实验结果的过程中培养动手能力、组织能力、表达能力等。
（四）培养学生良好的科学素质
有人认为，素质主要由三个方面的因素构成：知识因素、智能因素和非智力因素。实验除了对知识的掌握、智能的提高有明显的作用外，对非智力因素的培养也有显著的作用。
在物理实验教学过程中，对每个步骤的操作，每个现象的观察，每个数据的读取都必须使学生认识到对待科学要有实事求是的态度，要尊重实验事实和实验数据，养成客观分析的科学习惯，反对为了得到预结果而编造数据。学生在实验中发现，没有正确的数据不会得出正确地结论，而正确的结论必须建立在科学的实验方法和正确的实验操作基础之上。通过物理实验教学培养学生具备正确的观察习惯、规范的操作习惯及客观记录数据的习惯，有利于培养学生实事求是的科学态度。
此外，在促进学生形成严谨细致的工作作风、坚忍不拔的意志品质、敢于实践创新的意识等方面都有很好的教育功能。
二、了解目前实验教学的状况和问题
（一）实验教学的现状
目前初中物理教学中，实验教学的类型主要有演示实验、学生实验、随堂实验和课外小实验等。
演示实验是教师在课堂上结合教学内容进行操作表演的实验。通过演示实验，让学生亲眼目睹或感受物理现象产生的效果，使课堂教学过程生动有趣，学生注意力集中，对物理现象获得深刻的印象；通过演示实验，指导学生观察和分析物理概念和规律，获得生动的感性认识，使学生更好地理解和掌握物理概念和规律；通过演示实验，培养学生的观察、分析和综合、逻辑思维等能力；通过演示实验，培养学生的实验操作能力起一定的示范作用等。演示实验教学突出激发兴趣、操作示范和确保成功等要求。
学生实验是在教师的指导下，学生在实验室分组进行实验的教学方式。通过学生实验，让学生更仔细地观察物理现象，更深入地了解仪器和装置的结构和性能，更深入地认识和理解相关物理概念和规律。学生分组实验突出培养学生操作技能，使学生理解和进行规范的实验操作，使学生受到物理学研究的实验方法的初步训练。教学大纲中有明确的课时要求，初中阶段学生实验为19课时，目前物理教学中对此有比较规范的管理。
随堂实验通常称为“边教边实验”或“边学边实验”，是介于演示实验和学生分组实验的一种教学方式。它把教师的讲解和学生的操作观察有机地结合起来，把知识的学习和实验探索能力的培养有机结合起来。目前，部分业务能力比较强的教师经常自觉地采用这种教学方式。
课外小实验是课堂实验教学的补充，通过课外实验，进一步培养学生的动手能力和观察能力，促进其对学习内容的理解，扩大其知识面，发展他们的爱好和特长，使他们把所学的理论知识与课外实践有机地结合起来。在当前的升学竞争压力下，课外小实验开展很少。
（二）传统实验教学存在的问题
1. 对实验在教学中的地位缺乏正确认识
教师认识上有三种错误倾向：第一，认为实验并不重要，仅仅是促进学生学习知识的教学辅助手段，从实验得出的结论是重要的，而实验的本身并不重要。第二，认为实验虽然重要，但当前的评价机制过多重视知识，忽视能力，所以紧抓实验教学不会收到良好的教学质量。这里存在着错误的教学质量观和对评价机制中问题的片面夸大，以及对教学更重要的是为了学生的发展、而不是评价选拔这一本质意义认识的严重不足。第三，认为实验确实重要，但实验教学费时费力，课堂组织教学难度也较大，学生活动不易把握，用讲实验步骤、讲实验结论等方法也可达到相同的效果。
2. 实验教学的准备工作不充分
处理学生的作业和对学生的管理花去了初中教师相当多的时间和精力，学校领导、教师、学生及其家长特别关注分数，这使教师平时更多考虑的是如何在课上把学生要掌握的知识教好，不太重视实验教学的课前准备，上课前不能认真把实验尝试一下，上课铃声一响，往往拎着实验器材急急忙忙到课堂，很难保证实验的高成功率。课堂上器材缺少一两件，急忙派学生到办公室或其他班级的课堂上去拿的现象时有发生，有时实验器材少或者实验总是失败，只能讲授实验知识。
3. 实验要求过于划一，忽视实验的探究性
实验往往是用专门的、规范的仪器来完成，不重视用身边的器材进行实验，使用哪些器材、怎样操作也是书上规定的。
实验往往是重验证，轻探究。实验的原理、方案和步骤等都是预设的，学生是在被牵制着进行操作；得出的实验结论也强调高度一致，学生被动地按照同一思路对实验加以分析论证；甚至实验过程的设计、实验结果的得出都由教师包办，学生没有机会进行必要的交流，实验中没有时间操作，改数据、记结论的现象比比皆是。这些严重束缚了学生的创新思维与实践，制约了实事求是等科学态度的培养。
4. 实验册基本没有发挥好作用
由于课堂上教师更多关心的是知识讲授得怎样，课外教师更多关心的是学生对知识学习巩固得怎样，忽视过程与方法的教学，物理实验册在课堂和课后都很少使用，对实验器材的选择、实验方案的设计、实验数据的记录与分析、书写实验报告、实验后的进一步思考等环节，都不能得到很好的锻炼，也起不到对实验的交流与评估反馈作用。当然，实验册的编制也要进一步探索，并加以改进和完善。
5. 课外实验得不到重视
中考的压力、大量的、高要求的书面作业使教师、学生不重视课外实验，家长也认为做课外实验没多大意义。学生回家的实验器材难准备，教师没有课外实验教学及管理经验，都使课外实验很少得到落实。
三、新课程实验教学的目标要求与突出特点
（一）认识新课程实验教学的目标要求
教学大纲在教学目的中提到：培养学生的观察实验能力……培养学生实事求是的科学态度。在教学中应该注意的问题中提到：加强演示和学生实验，规定的演示实验和学生实验都应该做好，条件好的学校还应多做一些，适当增加少量探索性和设计性实验，鼓励和指导学生在课外做一些观察和小实验也是十分有益的。……要培养的观察能力主要是：能有目的地观察，辨明观察对象的主要特征及其变化的条件。应培养的实验能力主要是：了解实验的目的，会正确使用仪器，会作必要的记录，会根据实验结果得出结论，会写简单的实验报告。在关于教学要求的说明中提到：对技能的要求用“会”来表示，就是要求能正确地操作，并得出结论。
可以看出，教学大纲对实验教学的目标要求都是比较原则性的，而且着重于技能目标和对知识教学的辅助功能。新课标对实验教学的目标在三维目标中都有体现，而且有比较具体的操作性要求，主要以科学探究能力目标的形式体现出来，在内容标准的三级主题中，也有明确的规定，同时，在实施建议中也给出了具体的操作指导意见。
1. 三维目标对实验教学的要求
在知识与技能目标中提到：具有初步的实验操作技能，会使用简单的实验仪器和测量工具，能测量一些基本的物理量；会记录实验数据，知道简单的数据处理方法；会写简单的实验报告，会用科学术语、简单图表等描述实验结果。
在过程与方法目标中提到：经历观察物理现象的过程；能在观察物理现象或物理学习过程中发现一些问题；通过参与科学探究活动，学习拟订简单的科学探究计划和实验方案；通过参与科学探究活动，学习信息处理方法；学习从物理现象和实验中归纳简单的科学规律。
在情感态度与价值观目标中提到：勇于探究日常用品或新器件中的物理学原理，乐于参与观察、实验、制作、调查等科学实践活动，养成实事求是、尊重自然规律的科学态度。
2. 科学探究能力目标对实验教学的要求
提出问题环节：能从日常生活、自然现象或实验观察中发现与物理学有关的问题。
猜想与假设环节：对探究的方向和可能出现的实验结果进行推测与假设。
制定计划与设计环节：明确探究目的和已有条件，经历制定计划与设计实验的过程；尝试选择科学探究的方法及所需要的器材；尝试考虑影响问题的主要因素，有控制变量的初步意识。
进行实验与收集证据环节：能通过观察和实验收集数据；会阅读简单仪器的说明书，能按书面说明操作；会使用简单的实验仪器，能正确记录实验数据；具有安全操作的意识。
分析与论证环节：能初步描述实验数据或有关信息；能对收集的信息进行简单的比较和简单的因果推理；经历从物理现象和实验中归纳科学规律的过程。
……
3. 内容标准三级主题中对实验教学的具体要求
例：声和光
（1）内容标准
① 通过实验探究，初步认识声产生和传播的条件；了解乐音的特性；了解现代技术中与声有关的应用；知道防治噪声的途径。
例1：在鼓面上放一些碎纸屑，敲击鼓面，使其发声，观察纸屑的运动；敲击音叉，观察与其轻触的乒乓球的运动。
例2：将闹钟放到玻璃罩中，抽去空气，这时几乎听不到声音。慢慢放入空气，声音从无到有，从小到大。
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② 通过实验，探究光在同种均匀介质中的传播特点，探究并了解光的反射和折射的规律。
例5：演示激光束（或太阳光束）在平面镜上的反射（用玩具激光器产生激光，用烟雾显示激光，注意不能直射眼睛），入射光束与平面镜的夹角增大时，反射光束与平面镜的夹角也增大。
例6：演示激光束（或太阳光束）从空气射入水中时发生偏折。
③ 通过实验，探究平面镜成像时像与物的关系；认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用；探究并知道凸透镜成像的规律；了解凸透镜成像的应用。
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（2）活动建议
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阅读投影仪或照相机