绵阳市初中物理新课改实验技能培训科学探究与物理实验能力课件.ppt

1、绵阳市初中物理新课改实验技能培训绵阳市初中物理新课改实验技能培训科学探究与物理实验能力培养科学探究与物理实验能力培养向向 瑢瑢 德德四川绵阳一中四川绵阳一中 特级教师特级教师2022年3月27日21时01分 2 2、以探究为本的学习（探究式学习）以探究为本的学习（探究式学习） 科学探究科学探究1 1、科学家（学术意义）的科学探究科学家（学术意义）的科学探究 3 3、以探究为本的教学（探究式教学）以探究为本的教学（探究式教学） 科学探究是一种学习方式，学习目标，学科学探究是一种学习方式，学习目标，学习内容习内容 ，实验探究是能力培养的基石。，实验探究是能力培养的基石。2022年3月27日21时0

2、1分 科学探究的任务是揭示自然规律。通过科学探科学探究的任务是揭示自然规律。通过科学探究建立科学概念、规律、学说和探究的方法。科学究建立科学概念、规律、学说和探究的方法。科学知识与科学探究互为条件：科学探究需要科学知识知识与科学探究互为条件：科学探究需要科学知识的支持；通过实验探究获得新的科学知识。的支持；通过实验探究获得新的科学知识。 所以，探究能力无法凭空得到培养，需要以知所以，探究能力无法凭空得到培养，需要以知识的学习、实验能力的培养为载体。识的学习、实验能力的培养为载体。科学探究与科学实验的关系科学探究与科学实验的关系2022年3月27日21时01分科学探究及物理实验能力要求科学探究及

3、物理实验能力要求科学探究要科学探究要素素对科学探究能力的基本要求对科学探究能力的基本要求提出问题提出问题（初中）（初中）能从日常生活、自然现象或实验观察能从日常生活、自然现象或实验观察 中发现与物理学有关的问题。中发现与物理学有关的问题。能书面或口头表述这些问题。能书面或口头表述这些问题。认识发现问题和提出问题对科学探究认识发现问题和提出问题对科学探究 的意义的意义2022年3月27日21时01分 猜想与假设猜想与假设 （初中）（初中）尝试根据经验和已有知识对问题的尝试根据经验和已有知识对问题的 成因提出猜想。成因提出猜想。对探究的方向和可能出现的实验结对探究的方向和可能出现的实验结 果进行推

4、测与假设。果进行推测与假设。认识猜想与假设在科学探究中的重认识猜想与假设在科学探究中的重 要性要性科学探究及物理实验能力要求科学探究及物理实验能力要求2022年3月27日21时01分 制定计划制定计划 设计实验设计实验 （初中）（初中）明确探究目的和已有条件，经历制定计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。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尝试选择科学探究的方法及所需要的器 材。材。尝试考虑影响问题的主要因素，有控制尝试考虑影响问题的主要因素，有控制 变量的初步意识。变量的初步意识。认识制定计划与设计实验在科学探究中认识制定计划与设计实验在科学探究中 的作

5、用的作用科学探究及物理实验能力要求科学探究及物理实验能力要求2022年3月27日21时01分 进行实验进行实验 收集证据收集证据 （初中）（初中）能通过观察和实验收集数据。能通过公共信息资源收集资料。尝试评估有关信息的科学性。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。认识进行实验与收集数据对科学探究的 重要性。科学探究及物理实验能力要求科学探究及物理实验能力要求2022年3月27日21时01分分析与论证分析与论证（初中）（初中）能初步描述实验数据或有关信息。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。能对收集的信

6、息进行简单的比较。能进行简单的因果推理。能进行简单的因果推理。经历从物理现象和实验中归纳科学规经历从物理现象和实验中归纳科学规 律的过程。律的过程。尝试对探究结果进行描述和解释。尝试对探究结果进行描述和解释。认识分析论证在科学探究中是必不可认识分析论证在科学探究中是必不可 少的。少的。科学探究及物理实验能力要求科学探究及物理实验能力要求2022年3月27日21时01分科学探究及物理实验能力要求科学探究及物理实验能力要求 评估评估（初中）（初中）有评估探究过程和探究结果的意识。有评估探究过程和探究结果的意识。能注意假设与探究结果间的差异。能注意假设与探究结果间的差异。能注意探究活动中未解决的矛盾

7、，发能注意探究活动中未解决的矛盾，发 现新的问题现新的问题尝试改进探究方案。尝试改进探究方案。有从评估中吸取经验教训的意识。有从评估中吸取经验教训的意识。认识评估对科学探究的意义。认识评估对科学探究的意义。2022年3月27日21时01分 交流与合作交流与合作 （初中）（初中）能写出简单的探究报告。能写出简单的探究报告。有准确表达自己观点的意识。有准确表达自己观点的意识。在合作中注意既坚持原则又尊重他人在合作中注意既坚持原则又尊重他人能思考别人的意见，改进自己的探究能思考别人的意见，改进自己的探究方案。方案。有团队精神。有团队精神。认识科学探究中必须有合作精神。认识科学探究中必须有合作精神。科

8、学探究及物理实验能力要求科学探究及物理实验能力要求2022年3月27日21时01分科学探究的七个要素和基本要求科学探究的七个要素和基本要求提出问题提出问题猜想与假设猜想与假设制定计划与设计实验制定计划与设计实验进行实验与收集证据进行实验与收集证据分析与论证分析与论证评评 估估交流与合作交流与合作不支持猜想与假不支持猜想与假设设支持猜想与假设支持猜想与假设2022年3月27日21时01分v 从物理学科特点来看，从物理学科特点来看，科学探究可以分为：科学探究可以分为：1 1、实验探究、实验探究： 探究二力平衡的条件、探究杠杆平衡的条件探究二力平衡的条件、探究杠杆平衡的条件2 2、理论探究：理论探究

9、： 理性探究是通过逻辑推理理性探究是通过逻辑推理或演绎推理或演绎推理解决问题，是解决问题，是 发展逻辑思维的重要方式发展逻辑思维的重要方式. . 课程中课程中“科学探究科学探究”的方的方式式2022年3月27日21时01分v 探究内涵的广延性探究内涵的广延性从科学探究的内容来看，不仅规律需要探究，从科学探究的内容来看，不仅规律需要探究，概念的建立过程也应该进行探究，知识的应用也可概念的建立过程也应该进行探究，知识的应用也可以探究以探究. . 1 1、物理规律：、物理规律：“牛顿第一定律牛顿第一定律”、 2 2、概念建立：例、概念建立：例 “力力”、“平均速度平均速度” 3 3、知识应用：例、知

10、识应用：例 “牛顿惯性定律的应用牛顿惯性定律的应用”课程中课程中“科学探究科学探究”的内涵的内涵2022年3月27日21时01分物理实验有哪些常用方法让学生掌握？物理实验有哪些常用方法让学生掌握？ 在教学中应让学生逐步掌握常用的实验方法在教学中应让学生逐步掌握常用的实验方法, ,如：如： 1 1、在实验研究中常用、在实验研究中常用：o 控制变量法控制变量法（探究影响滑动摩擦力的因素）（探究影响滑动摩擦力的因素）o 对比法对比法（测定定值电阻与小灯泡电阻的对比）（测定定值电阻与小灯泡电阻的对比）2022年3月27日21时01分 2 2、在实验测量中、在实验测量中有直接测量法和间接测量法。有直接测

11、量法和间接测量法。特别是间接测量法更具有深刻的意义。特别是间接测量法更具有深刻的意义。常用：常用：o 转换法转换法（如：焦耳定律）（如：焦耳定律）o 放大法放大法（如：固体热胀冷缩实验）（如：固体热胀冷缩实验）o 记忆法记忆法（如：测量最大静摩擦力实验）（如：测量最大静摩擦力实验）o 留迹法留迹法（如：（如：探究平面镜成像的特点探究平面镜成像的特点 ）物理实验有哪些常用方法要让学生掌握？物理实验有哪些常用方法要让学生掌握？2022年3月27日21时01分 3 3、在实验数据处理中常用：、在实验数据处理中常用：o 表格法表格法o 图像法图像法 这些方法能够直观、形象地反映出物理量间这些方法能够直

12、观、形象地反映出物理量间 的关系，的关系， 便于找出其中的物理规律。便于找出其中的物理规律。o 计算机软件处理数据计算机软件处理数据物理实验有哪些常用方法要让学生掌握？物理实验有哪些常用方法要让学生掌握？2022年3月27日21时01分17 4 4、实验技术、实验技术o 传统实验传统实验o 简易物理实验简易物理实验（低成本实验）的设计与制作（低成本实验）的设计与制作 可通过师生共同设计实验的过程，使学生感受和体验物可通过师生共同设计实验的过程，使学生感受和体验物理实验的方法。也可以组织学生自制仪器，并尝试用自制理实验的方法。也可以组织学生自制仪器，并尝试用自制的仪器进行实验，这样有利于学生真正

13、理解实验的方法。的仪器进行实验，这样有利于学生真正理解实验的方法。o 计算机仿真实验计算机仿真实验o DISDIS（数字信息化系统）实验技术（数字信息化系统）实验技术物理实验有哪些方法要让学生掌握？物理实验有哪些方法要让学生掌握？回顾已学知识，引入探究性问题：回顾已学知识，引入探究性问题：二力平衡的条件是什么？二力平衡的条件是什么？（提出问题提出问题）学生猜想：大小相等，方向相反（学生猜想：大小相等，方向相反（建立假说建立假说）学生分组设计实验方案，并交流设计方案（学生分组设计实验方案，并交流设计方案（设计方案、交流设计方案、交流评价、改进方案评价、改进方案）学生分组实验，记录数据（学生分组实

14、验，记录数据（进行实验、获取证据进行实验、获取证据）学生进行交流，对数据进行分析，得出初步结论，验证猜想。学生进行交流，对数据进行分析，得出初步结论，验证猜想。（表达交流、分析论证表达交流、分析论证）教师引导寻找其它的数据处理方法，获得更精确的实验结论。教师引导寻找其它的数据处理方法，获得更精确的实验结论。根据实验结果的不同提出新的问题，进行解释（根据实验结果的不同提出新的问题，进行解释（解释解释）案例：探究二力平衡的条件案例：探究二力平衡的条件2022年3月27日21时01分实验实验探究教学中需要注意的问题探究教学中需要注意的问题1 1、探究目标的确定、探究目标的确定2 2、探究内容的选择、

15、探究内容的选择3 3、探究教学的呈现方式、探究教学的呈现方式4 4、教师的有效指导（科学方法，实验能力、物理本质）、教师的有效指导（科学方法，实验能力、物理本质）5 5、学生探究的自主程度、学生探究的自主程度6 6、学生的合作交流、学生的合作交流7 7、情感态度价值观的实现、情感态度价值观的实现2022年3月27日21时01分实验探究教学中需要注意的问题实验探究教学中需要注意的问题 探究探究目标的确定目标的确定-依据：依据：o 教学内容的作用和地位教学内容的作用和地位o 探究能力与实验能力的基本要求探究能力与实验能力的基本要求o 学生的学习准备和学习特点、心理特点学生的学习准备和学习特点、心理

16、特点o 学校设备、器材、教师素质等学校设备、器材、教师素质等 注意：科学探究环节是教学中众多环节中的一个或多个，注意：科学探究环节是教学中众多环节中的一个或多个，因此，对探究目标的确定，仍然应该融入整个课堂教学目标因此，对探究目标的确定，仍然应该融入整个课堂教学目标之中，从三个维度的目标来进行考虑。之中，从三个维度的目标来进行考虑。2022年3月27日21时01分实验探究教学中需要注意的问题实验探究教学中需要注意的问题 探究内容的选择探究内容的选择-原则：原则：（1 1）适度性原则（内容难度、探究时间适度）适度性原则（内容难度、探究时间适度）（2 2）兴趣性原则（激发学生的内在动机和探究的欲望

17、）兴趣性原则（激发学生的内在动机和探究的欲望）o 与原有的认识发生冲突：如：自由落体运动与原有的认识发生冲突：如：自由落体运动o 与原有的知识发生联系：如：摩擦力与原有的知识发生联系：如：摩擦力o 所学知识的运用：如：拔河所学知识的运用：如：拔河2022年3月27日21时01分 A A、从学习时间上从学习时间上，学生对特定的教学内容所花时间少，学生对特定的教学内容所花时间少，效率高；效率高； B B、从学习效果上从学习效果上，学生经历学习所发生的变化，不仅，学生经历学习所发生的变化，不仅表现在知识与技能上，而且表现在智能上，特别是学习方表现在知识与技能上，而且表现在智能上，特别是学习方法的掌握

18、和思维方式的发展；法的掌握和思维方式的发展； C C、从学习体验上从学习体验上，学生的学习活动应伴随着心理体验，学生的学习活动应伴随着心理体验，对学习态度表现为越来越积极。对学习态度表现为越来越积极。 实验探究教学中需要注意的问题实验探究教学中需要注意的问题 教师的有效指导教师的有效指导2022年3月27日21时01分学生的合作交流：学生的合作交流：（1 1）存在的问题存在的问题： 不同的学生小组探究不同的问题，全班无法不同的学生小组探究不同的问题，全班无法 进行有效交流。如：与哪些因素有关进行有效交流。如：与哪些因素有关（2 2）解决的办法解决的办法：如：排他性原理：如：排他性原理实验探究教

19、学中需要注意的问题实验探究教学中需要注意的问题2022年3月27日21时01分情感态度价值观目标的实现情感态度价值观目标的实现实验探究教学中需要注意的问题实验探究教学中需要注意的问题（1 1）课堂教学要发展学生的好奇心和求知欲）课堂教学要发展学生的好奇心和求知欲（2 2）物理教学的内容上渗透科学的价值观，应该让学生充分）物理教学的内容上渗透科学的价值观，应该让学生充分领略自然界的和谐与奇妙，体现科学的简洁性和普适性，领略自然界的和谐与奇妙，体现科学的简洁性和普适性，了解科学发展史实。了解科学发展史实。（3 3）探究教学中，不仅要用成功去引导成功，更要用失败来）探究教学中，不仅要用成功去引导成功

20、，更要用失败来诠释科学发展的艰辛。诠释科学发展的艰辛。（4 4）课堂教学要让学生感受到教育留给他的一种精神层面的）课堂教学要让学生感受到教育留给他的一种精神层面的东西，从而促使学生对未来使命感和价值观的升华。东西，从而促使学生对未来使命感和价值观的升华。2022年3月27日21时01分总总 结结o 科学探究没有固定的模式科学探究没有固定的模式，但有些可辨别的要素，但有些可辨别的要素o 不可能每个课题都用实验探究学习不可能每个课题都用实验探究学习，学生学习的，学生学习的主要来源是间接经验，不能将所有的知识都通过主要来源是间接经验，不能将所有的知识都通过实验探究来获得。实验探究来获得。要弄清什么问题需要探究，便要弄清什么问题需要探究，便于探究，值得探究。于探究，值得探究。o 探究性学习的重心应该放在课堂探究性学习的重心应该放在课堂。常态的方法成。常态的方法成为习惯，长期影响的习惯成为意识，为习惯，长期影响的习惯成为意识，长期的意识长期的意识养成实验能力养成实验能力。这才是探究式学习的真正目的。这才是探究式学习的真正目的。