高中物理科学探究1课件.ppt

1、前言前言制定制定课程标准课程标准 第一次创造第一次创造 （课标组）（课标组）编写教科书编写教科书 第二次创造第二次创造 （教科书编者）（教科书编者）实施教学实施教学 第三次创造第三次创造 （教师）（教师）新课程改革中的三次创造性工作：新课程改革中的三次创造性工作：三次创造之间的关系和特点：三次创造之间的关系和特点：关系：后一次创造建立在前一次基础上关系：后一次创造建立在前一次基础上特点：个性化、差异性越来越大特点：个性化、差异性越来越大（教师再创造的重要性）（教师再创造的重要性）教师对创造性工作的把握：教师对创造性工作的把握：注重突出本质，体现新的理念注重突出本质，体现新的理念 ，避免形式化，

2、避免形式化一、关于科学探究的能力要求一、关于科学探究的能力要求提出问题提出问题能发现与物理学有关的问题能发现与物理学有关的问题从物理学的角度明确地表述这些问题从物理学的角度明确地表述这些问题表述这个问题表述这个问题发现值得探究的物理问题发现值得探究的物理问题发现一发现一个个 现象现象 对现象对现象质疑质疑形成形成疑问疑问提炼为提炼为科学问题科学问题表述这表述这个疑问个疑问！应关注学生提出问题的过程而不只是强调结果！应关注学生提出问题的过程而不只是强调结果一、关于科学探究的能力要求一、关于科学探究的能力要求提出问题提出问题能发现与物理学有关的问题能发现与物理学有关的问题从物理学的角度明确地表述这

3、些问题从物理学的角度明确地表述这些问题1.有关有关“提出问题提出问题”教学过程的案例分析教学过程的案例分析(1) 给出一个明确的现象或事实，问：给出一个明确的现象或事实，问：“你能提你能提出什么问题？出什么问题？” 或或 “你想知道什么问题？你想知道什么问题？”一道测试题：一道测试题：一测力计下悬吊一个砝码，置于电梯中。当电梯由静一测力计下悬吊一个砝码，置于电梯中。当电梯由静止开始向上运动时，可以看到测力计的示数明显大于砝码止开始向上运动时，可以看到测力计的示数明显大于砝码的重力。对此，你能提出一个什么问题？你对这个问题有的重力。对此，你能提出一个什么问题？你对这个问题有什么认识？什么认识？

4、本题没有让学生经历在问题情境下发现某一现象或事本题没有让学生经历在问题情境下发现某一现象或事实的过程，更没有对客观现象、事实通过质疑形成疑问，客实的过程，更没有对客观现象、事实通过质疑形成疑问，客观上起到了让学生观上起到了让学生“自己编题自己解答自己编题自己解答”的作用。学生对本的作用。学生对本题的回答，无非是提出关于超重的问题，并且根据牛顿运动题的回答，无非是提出关于超重的问题，并且根据牛顿运动定律来分析产出超重的原因。这些都是他们学过的知识，而定律来分析产出超重的原因。这些都是他们学过的知识，而不是他们发现的疑问。以上只是套用了不是他们发现的疑问。以上只是套用了“提出问题提出问题”的形式，

5、的形式，实质上没有体现实质上没有体现 “提出问题提出问题”的基本能力要求。的基本能力要求。一、关于科学探究的能力要求一、关于科学探究的能力要求提出问题提出问题能发现与物理学有关的问题能发现与物理学有关的问题从物理学的角度明确地表述这些问题从物理学的角度明确地表述这些问题1.有关有关“提出问题提出问题”教学过程的案例分析教学过程的案例分析(1) 给出一个明确的现象或事实，问：给出一个明确的现象或事实，问：“你能提你能提出什么问题？出什么问题？” 或或 “你想知道什么问题？你想知道什么问题？”(2) 设置一个情境，给出明确的任务，让学生为设置一个情境，给出明确的任务，让学生为完成任务自己提出探究问

6、题。完成任务自己提出探究问题。一、关于科学探究的能力要求一、关于科学探究的能力要求提出问题提出问题能发现与物理学有关的问题能发现与物理学有关的问题从物理学的角度明确地表述这些问题从物理学的角度明确地表述这些问题1.有关有关“提出问题提出问题”教学过程的案例分析教学过程的案例分析(1) 给出一个明确的现象或事实，问：给出一个明确的现象或事实，问：“你能提你能提出什么问题？出什么问题？” 或或 “你想知道什么问题？你想知道什么问题？”(2) 设置一个情境，给出明确的任务，让学生为设置一个情境，给出明确的任务，让学生为完成任务自己提出探究问题。完成任务自己提出探究问题。(3) 引导学生观察、发现有探

7、究价值的现象，提引导学生观察、发现有探究价值的现象，提炼探究问题。炼探究问题。例：电磁感应的条件（初中）例：电磁感应的条件（初中）一、关于科学探究的能力要求一、关于科学探究的能力要求提出问题提出问题能发现与物理学有关的问题能发现与物理学有关的问题从物理学的角度明确地表述这些问题从物理学的角度明确地表述这些问题1.有关有关“提出问题提出问题”教学过程的案例分析教学过程的案例分析2.把发现问题、提出问题能力的培养渗透在各个把发现问题、提出问题能力的培养渗透在各个教学环节中教学环节中例：关于单摆振动周期规律的探究例：关于单摆振动周期规律的探究例：在例：在单摆周期跟摆长定量关系的探究单摆周期跟摆长定量

8、关系的探究中中各小组获得了不同摆长的周期数据，并经历了对数据的分各小组获得了不同摆长的周期数据，并经历了对数据的分析处理过程，在统一的坐标纸上分别绘出了析处理过程，在统一的坐标纸上分别绘出了 lT2 关系的直线。关系的直线。交流并比较各小组的实验图像，你有什么发现？交流并比较各小组的实验图像，你有什么发现？各小组图线的斜率都相同。各小组图线的斜率都相同。该斜率表示什么物理意义？该斜率表示什么物理意义？斜率约等于斜率约等于0.25 m/s2，从单位上看，这表示加速度。，从单位上看，这表示加速度。各小组是否存在一个与加速度有关的相同实验条件？各小组是否存在一个与加速度有关的相同实验条件？各小组实验

9、地点的重力加速度相同。各小组实验地点的重力加速度相同。用重力加速度用重力加速度 g 表示该斜率，斜率等于什么？表示该斜率，斜率等于什么？斜率约等于重力加速度的斜率约等于重力加速度的 1 / 40，即等于，即等于g / k这就是说，这就是说， ，那么，那么T 等于什么？等于什么？ l g T2 kglKglkT （一个新的探究问题的提出）（一个新的探究问题的提出）一、关于科学探究的能力要求一、关于科学探究的能力要求猜想与假设猜想与假设对解决问题的方式和问题答案提出假设对解决问题的方式和问题答案提出假设对物理实验结果进行预测对物理实验结果进行预测一、关于科学探究的能力要求一、关于科学探究的能力要求

10、猜想与假设猜想与假设对解决问题的方式和问题答案提出假设对解决问题的方式和问题答案提出假设对物理实验结果进行预测对物理实验结果进行预测客观事实和资料客观事实和资料原有知识和经验原有知识和经验猜想猜想假设假设问题答案的设想问题答案的设想一、关于科学探究的能力要求一、关于科学探究的能力要求猜想与假设猜想与假设对解决问题的方式和问题答案提出假设对解决问题的方式和问题答案提出假设对物理实验结果进行预测对物理实验结果进行预测假定假定（对问题的答案作出设想）（对问题的答案作出设想）非逻辑思维非逻辑思维解释解释（根据已有事实和知识对假定的合理性进行解释）（根据已有事实和知识对假定的合理性进行解释）逻辑思维逻辑

11、思维这是培养学生猜这是培养学生猜想与假设能力的想与假设能力的重要原因重要原因这是培养学生猜这是培养学生猜想与假设能力的想与假设能力的重要原因重要原因一、关于科学探究的能力要求一、关于科学探究的能力要求猜想与假设猜想与假设对解决问题的方式和问题答案提出假设对解决问题的方式和问题答案提出假设对物理实验结果进行预测对物理实验结果进行预测经历假定过程经历假定过程经历解释过程经历解释过程一、关于科学探究的能力要求一、关于科学探究的能力要求猜想与假设猜想与假设对解决问题的方式和问题答案提出假设对解决问题的方式和问题答案提出假设对物理实验结果进行预测对物理实验结果进行预测一到值得商榷的试题一到值得商榷的试题

12、在水平桌面上放有一个木块，当木块受到一平力在水平桌面上放有一个木块，当木块受到一平力F F 作作用时，可以在桌面上做匀速直线运动，这表明木块受到的用时，可以在桌面上做匀速直线运动，这表明木块受到的滑动摩擦力大小等于滑动摩擦力大小等于F F。如果在木块上加放一重物，使木块。如果在木块上加放一重物，使木块做匀速直线运动，做匀速直线运动，F F 的大小将和原来不同，说明滑动摩擦的大小将和原来不同，说明滑动摩擦力跟接触面的压力有关。你对滑动摩擦力跟接触面压力的力跟接触面的压力有关。你对滑动摩擦力跟接触面压力的定量关系有什么猜想？请设计一个实验来验证你的猜想，定量关系有什么猜想？请设计一个实验来验证你的

13、猜想，说出你的实验方案。说出你的实验方案。 滑动摩擦力跟接触面的压力成正比，这是学生已学过的滑动摩擦力跟接触面的压力成正比，这是学生已学过的知识，是已被确认的规律，学生对这个问题的回答，不存在知识，是已被确认的规律，学生对这个问题的回答，不存在对结果进行假定和解释的过程，没有发生猜想和假设的行为。对结果进行假定和解释的过程，没有发生猜想和假设的行为。同样，本题也无法考查学生制定计划、设计实验的能力，因同样，本题也无法考查学生制定计划、设计实验的能力，因为这一实验是学生经历过的、熟悉的实验，学生根据回忆来为这一实验是学生经历过的、熟悉的实验，学生根据回忆来回答问题，而不需要具有设计的能力。回答问

14、题，而不需要具有设计的能力。一、关于科学探究的能力要求一、关于科学探究的能力要求制定计划与制定计划与设计实验设计实验知道实验目的和已有条件，制定实验方案知道实验目的和已有条件，制定实验方案尝试选择实验方法及所需要的装置和器材尝试选择实验方法及所需要的装置和器材考虑实验的变量及其控制方法考虑实验的变量及其控制方法制定计划的前提是具有明确的探究猜想（假设），探究目制定计划的前提是具有明确的探究猜想（假设），探究目的和已知条件均来自于猜想（假设）。的和已知条件均来自于猜想（假设）。制定计划的实质是从操作的层面上实现对猜想（假设）检制定计划的实质是从操作的层面上实现对猜想（假设）检验的具体化和程序化。

15、验的具体化和程序化。要把实验目的演变为一个实验方案，中间有一个桥梁，这要把实验目的演变为一个实验方案，中间有一个桥梁，这就是实验原理。同样的实验目的，应用不同的原理，将会制就是实验原理。同样的实验目的，应用不同的原理，将会制定出不同的实验方案。定出不同的实验方案。一、关于科学探究的能力要求一、关于科学探究的能力要求制定计划与制定计划与设计实验设计实验知道实验目的和已有条件，制定实验方案知道实验目的和已有条件，制定实验方案尝试选择实验方法及所需要的装置和器材尝试选择实验方法及所需要的装置和器材考虑实验的变量及其控制方法考虑实验的变量及其控制方法根据探究假设根据探究假设确定实验目的确定实验目的思考

16、实验原理思考实验原理制定实验方案制定实验方案以牛顿第二定律的探究方案设计为例：以牛顿第二定律的探究方案设计为例： 物体质量物体质量不 变 时 ， 其不 变 时 ， 其加 速 度 跟 外加 速 度 跟 外力有关力有关 保持质量不保持质量不变，改变外力，变，改变外力，测量加速度跟外测量加速度跟外力的定量关系力的定量关系 确定力的测确定力的测量原理；量原理； 确定加速度的确定加速度的测量原理。测量原理。方案方案1 1方案方案2 2方案方案3 3F方案方案1 1方案方案2 2方案方案3 3a力的测量方案力的测量方案1 1 v力的测量方案力的测量方案2 2 力的测量方案力的测量方案3 3 v力的测量方案

17、力的测量方案2 2 一、关于科学探究的能力要求一、关于科学探究的能力要求制定计划与制定计划与设计实验设计实验知道实验目的和已有条件，制定实验方案知道实验目的和已有条件，制定实验方案尝试选择实验方法及所需要的装置和器材尝试选择实验方法及所需要的装置和器材考虑实验的变量及其控制方法考虑实验的变量及其控制方法例如探究自由落体运动规律：例如探究自由落体运动规律：打点计时器打点计时器频闪照相频闪照相数码照相机或摄像机数码照相机或摄像机微电脑和传感器微电脑和传感器“落棍落棍”实验实验光电门和电子计时器光电门和电子计时器其他方法其他方法 根据所具有的实验条根据所具有的实验条件、所需要的实验精度、件、所需要的

18、实验精度、所允许的实验时间、实验所允许的实验时间、实验操作的方便、实验者对实操作的方便、实验者对实验原理的理解和对实验器验原理的理解和对实验器材的熟悉程度综合考虑选材的熟悉程度综合考虑选择实验方法。择实验方法。一、关于科学探究的能力要求一、关于科学探究的能力要求制定计划与制定计划与设计实验设计实验知道实验目的和已有条件，制定实验方案知道实验目的和已有条件，制定实验方案尝试选择实验方法及所需要的装置和器材尝试选择实验方法及所需要的装置和器材考虑实验的变量及其控制方法考虑实验的变量及其控制方法对物理变化过程的分析对物理变化过程的分析对物理图像的理解对物理图像的理解对物理实验的设计和操作对物理实验的

19、设计和操作二、关于科学探究活动设计的思考二、关于科学探究活动设计的思考1.1.把科学探究能力的培养落实到学生的探究行为上来把科学探究能力的培养落实到学生的探究行为上来3.3.分析和把握课堂教学中每个探究课题的能力目标分析和把握课堂教学中每个探究课题的能力目标2.2.把科学探究能力的培养渗透在高中物理教学的各个场合把科学探究能力的培养渗透在高中物理教学的各个场合探究课题的主要能力目标是哪个要素，教师要十分清楚。属探究课题的主要能力目标是哪个要素，教师要十分清楚。属于本课题能力目标的要素，应该充分发挥学生的自主性，让学生于本课题能力目标的要素，应该充分发挥学生的自主性，让学生独立完成；不属于本课题

20、的过程目标，教师可以大胆指导。让学独立完成；不属于本课题的过程目标，教师可以大胆指导。让学生把主要精力放在教师事先设计需要强化的要素上。一个课题究生把主要精力放在教师事先设计需要强化的要素上。一个课题究竟需要强化哪一个要素，应该根据探究课题的特征、学生循序渐竟需要强化哪一个要素，应该根据探究课题的特征、学生循序渐进的要求进行合理和全面规划，看起来一节课似乎只突出了某一进的要求进行合理和全面规划，看起来一节课似乎只突出了某一两个要素，而实际上不同的课题分别突出了不同的要素，学生所两个要素，而实际上不同的课题分别突出了不同的要素，学生所得到的是深入和全面的发展。得到的是深入和全面的发展。 二、关于科学探究活动设计的思考二、关于科学探究活动设计的思考1.1.把科学探究能力的培养落实到学生的探究行为上来把科学探究能力的培养落实到学生的探究行为上来3.3.分析和把握课堂教学中每个探究课题的能力目标分析和把握课堂教学中每个探究课题的能力目标2.2.把科学探究能力的培养渗透在高中物理教学的各个场合把科学探究能力的培养渗透在高中物理教学的各个场合4.4.把课内的探究和课外的探究组合起来把课内的探究和课外的探究组合起来谢谢大家