按科学地本质开展实验教学.ppt

惠更斯在英国皇家学会表演实验 刚才所说的还是属于传统意义上的科学本质观，随着人们对科学认识的不断加深，科学本质的内涵也越来越丰富…… ●真做实验 ——真实性 ●做真实验 ——科学性 【例1】白光的色散与复合 白光 白光 红光 紫光 白光 白光 红光 紫光 科学追求真实：增强实验证据意识 ●真做实验 ——真实性 ●做真实验 ——科学性 【例2】磁现象的电本质 感应圈 感应圈 B=KI/r=4×10-9 T, B﹤B地=10-5 T 设I=1mA d=5cm 估算: 实验假象！ 科学追求真实：增强实验证据意识 ●真做实验 ——真实性 ●做真实验 ——科学性 【例3】变化的电场产生磁场 并非“磁偏” 而是“电偏” 科学追求真实：增强实验证据意识 ●真做实验 ——真实性 ●做真实验 ——科学性 【例4】绘制声波干涉图样（一位教师的设计方案） 音频发生器 这样的设计 方案可行吗 白纸 *问题1： *问题2： 设:声波频率f=560HZ 波长λ≈0.6m 则△d=λ/2=0.3m …… 众多反射波的叠加 科学追求真实：增强实验证据意识 ●真做实验 ——真实性 ●做真实验 ——科学性 【例5】用音叉演示声波的干涉 弱 弱 弱 弱 强 强 强 强 【例6】用收音机演示静电屏蔽 启示：物理教师应具备扎实的实验基础知识 电磁屏蔽 科学追求真实：增强实验证据意识 【例1】电能的输送 ◎教法1 *实验演示： *解释原理：…… ①直接输电 ——灯泡发光暗淡 ②高压输电 ——灯泡正常发光 这种教学的最大问题在于“没有问题”，对于学生来说：实验是既定的，观察是被动的，思维是粗浅的。教学效果自然不好。 科学贵在探究：拓展实验的探索性 ●“作为探究的科学”是科学的本质特征。拓展物理实验的探索性，有利于学生正确领悟科学的真谛，提升他们的科学素养。 *观察：讲台上的小灯泡A接入学生电源后正常发光。 *思考：怎样使教室最后排的小灯泡B发光？ *观察：用一卷细径导线将小灯泡B接入学生电源，亮度很暗。 *思考：为什么远处的灯泡发光暗淡？你有什么解决的方案？ *观察：换一卷较粗的导线将灯泡接入学生电源，亮度增加。 *思考：怎样才能减少导线中的电流，又保持输送功率不变？ A B *观察：依次接入升压变压器和降压变压器，灯泡B正常发光。 科学贵在探究：拓展实验的探索性 【例1】电能的输送 ◎教法2 ●“作为探究的科学”是科学的本质特征。拓展物理实验的探索性，有利于学生正确领悟科学的真谛，提升他们的科学素养。 【例2】“光电效应”实验 ◎课本的演示方法 *分析： 一般紫外线频率为1015～1017 HZ 锌板极限频率约为8×1014 HZ 据此估算，锌板的电势在100 v～102v范围内，不足以使静电计指针张开。 ——实验为何难以成功？ e h U m ) ( 0 n n - = mv eU m 2 1 2 = h mv 2 1 2 n h 0 n - = 科学贵在探究：拓展实验的探索性 ——实验为何难以成功？ + + + ◎常用的演示方法 ①预带负电法 ②附加电场法 ③电容辅助法 方法①:是失去“多余电子”的现象？是否空气电离作用？ 方法②:为什么要附加电场？是光电效应的必要条件吗？ 方法③:为什么要另加一块极板？…… ～ ～ ～ 科学贵在探究：拓展实验的探索性 【例2】“光电效应”实验 ◎课本的演示方法 ——这些方法有何不足？ ——实验为何难以成功？ ◎常用的演示方法 科学贵在探究：拓展实验的探索性 【例2】“光电效应”实验 ◎课本的演示方法 ——这些方法有何不足？ 这种单一化的操作，一步到位的教学，不利于学生对物理现象及本质的理解，也难以激发学习的积极性。 我们应按科学的本质开展实验教学，尽可能为学生提供一种探究的情景，充分运用实验变式，引导他们通过不同的角 度和方法，去认识物理世界的真实面貌。 物理实验应力求做到： 撇开次要因素，排除干扰因素，突出本质因素，使所要研究的物理现象以更为简化和纯化的形态显露出来。 弊端 对策 ( ) 忽 略 次要因素 ——实验为何难以成功？ ◎常用的演示方法 科学贵在探究：拓展实验的探索性 【例2】“光电效应”实验 ◎课本的演示方法 ——这些方法有何不足？ ◎改进的演示方法 紫外线照射 带负电锌板 白炽灯光照射锌板表面 紫外线照射 不带电锌板 紫外线照射 带正电锌板 紫外线照射 其它金属板 锌板附近设置反向电场 因空气电离？ 为何不张开？ 说明了什么？ ( ) 突 出 本质因素 ( ) 排 除 干扰因素 【例3】探究感生电流的产生条件 实验观察 ①B不变,S变化时有感生电流； ②S不变,B变化时有感生电流。 ∵φ＝B·S，所以可用磁通量来描述感生电流