中学物理演示实验中学物理演示实验教学设计及案例分析教学设计及案例分析李春密李春密licmbnu.edu.cn中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计演示什么？演示什么？演示什么？演示什么？如何进行演示如何进行演示如何进行演示如何进行演示实验？实验？实验？实验？为什么演示？为什么演示？为什么演示？为什么演示？演示实验的效果演示实验的效果演示实验的效果演示实验的效果? ?演示实验教学设计重点关注的问题：演示实验教学设计重点关注的问题：中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计 物理演示实验是为了展示物理现象，揭示物理过程的发生、发展，引导学生进行观察、思考，并配合教学内容而由教师操作示范的实验，它是物理教学中最富有活力的部分。 简单生动的演示实验把抽象复杂的物理概念、规律生动直观地展示在学生面前，帮助学生在物理现象和物理知识之间建立必然的联系，培养学生的实验观察能力，物理思维能力和对物理思想方法的认识及创新意识，激发学生学习物理的兴趣，启迪学生的思维，对增强学生分析和解决问题的能力，对课堂教学有极好的辅助作用。一、物理一、物理演示演示实验的概念实验的概念中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计 演示实验的教学效果一方面取决于实验能否顺利演示，能否出现预期的物理现象和过程；另一方面取决于教师自身的实验技能和教学基本功以及教师对演示实验教学所采取的教学策略和对教学过程的设计。 比如，在物理课堂演示实验教学过程中，演示实验如何辅助于物理概念和物理规律的教学？安排在教学的哪个环节？以何种形式促进学生的概念转变和对规律的认识等等，都需要在教学设计的过程中进行深入的分析和研究。中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计人教版教材栏目统计人教版教材栏目统计栏目类型实验演示拓展性实验动手动脑学物理科学世界想想议议想想做做小资料STS学到了什么个数443948629524220522 其中实验（包括探究）44个，演示实验39个，拓展性实验4个，动手动脑学物理86个，说明教材重视科学探究，突出实验。 中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计教材内容广度八年级上八年级下九年级总计知识点9580198373实验403554129例题28818课外拓展2892057人教版初中物理教材中的实验的广度为129个，平均每节1.5个实验。 各主体内容广度力热电波动能量总数知识点98491298116373实验441641271129例题10080018课外拓展21111013257中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计二、中学物理演示实验教学设计的基本过程二、中学物理演示实验教学设计的基本过程中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计根根据据物物理理课课程程标标准准，教教材材内内容容安安排排和和具具体体教教学学内内容容分分析析，确定演示实验主题。，确定演示实验主题。 明确演示实验教学目标明确演示实验教学目标2依依据据教教学学内内容容和和三三维维教教学学目目标标，明明确确演演示示实实验验要要实实现现的教学目的教学目的的。 确定演示实验主题确定演示实验主题1中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计选择实验内容设计实验方案选择实验内容设计实验方案3依据依据（1 1）所选演示实验目的、内容；）所选演示实验目的、内容； （2 2）演示实验教学的基本要求；）演示实验教学的基本要求； （3 3）学校实验资源情况；）学校实验资源情况； （4 4）学生的情况；）学生的情况； （5 5）实验时间和教学所允许的时间；）实验时间和教学所允许的时间； （6 6）演示实验之间的协调衔接关系。演示实验之间的协调衔接关系。中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计根据演示实验教学目标和实验方案，选择适当根据演示实验教学目标和实验方案，选择适当的教学策略和教学结构模式，并对整个教学的教学策略和教学结构模式，并对整个教学思路进行总体设计，确定大致的教学环节和思路进行总体设计，确定大致的教学环节和程序。程序。设计演示实验教学策略设计演示实验教学策略4中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计设计完善演示实验本身设计完善演示实验本身5（1 1）实实验验时时应应重重点点显显示示（或或测测量量）什什么么？重重点点演演示示什什么么？演示？演示时应注意什么？时应注意什么？（2 2）指指导导学学生生进进行行观观察察时时，应应指指出出观观察察什什么么？提提醒醒什什么？么？用用什么观察方法？得到什么观察结论？什么观察方法？得到什么观察结论？（3 3）如如何何从从实实验验方方案案和和实实验验器器材材等等方方面面设设计计和和完完善善演演示实验示实验。中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计根根据据实实验验教教学学目目标标，对对设设计计思思路路进进行行整整体体的的分分析析，判判断断预期的演示实验教学效果能否达到预期的演示实验教学效果能否达到。演示实验教学效果与反馈演示实验教学效果与反馈6就完整的设计而言，还要进行试教（试验），根据试教就完整的设计而言，还要进行试教（试验），根据试教的情况给予一定的反馈以修改和完善教学设计。的情况给予一定的反馈以修改和完善教学设计。中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计（一）课标要求（一）课标要求 课课标标解解读读：义义务务教教育育物物理理课课程程标标准准（20112011版版）运运动动和和相相互互作作用用 （2.42.4）电电和和磁磁的的内内容容标标准准要要求求：（2.4.22.4.2）通通过过实验实验认识磁认识磁场。知道地磁场场。知道地磁场解解读读：磁场是电磁学中一个比较抽象的基本概念，标准（2011年版）要求通过实验来认识，教学中应结合学校的实验条件，设计一些直观地实验帮助学生建立磁场的概念。如可通过磁铁之间的相互吸引和排斥现象、小磁针在磁体周围的指向变化以及铁屑在磁体周围的分布等实验现象认识磁场。学生应知道可以用磁感线描述磁场，了解一些典型磁体周围磁感线分布，如条形磁体、马蹄形磁体周围磁感线分布。中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计（二）教材内容安排（二）教材内容安排 针对认识磁体周围存在磁场安排有“磁体哪端是N级”的“想想做做”； 针对了解一些典型磁体周围磁感线分布安排有“研究磁场的方向”的实验。 在在人人教教版版初初中中物物理理教教材材九九年年级级中中，设设置置了了“第第二二十十章章 电电与与磁磁第第一一节节 磁磁现现象象 磁场磁场”一节一节中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计 认识磁极间的相互作用和磁场是本节重点，认识磁场和磁感线是本节的难点。磁场和磁感线都是比较抽象的概念，可以借助演示实验，使学生通过现象去认识磁场和磁感线，了解一些典型磁体周围磁感线的分布，使直观形象和物理概念有效的结合起来，加强重点知识的教学。 由此可以确定针对该教学内容的演示实验主题是：演演示示实实验验引引入入磁磁场场的的概概念念；实实验验演演示示不不同同位位置置磁磁场场的的强强弱弱；实实验验演演示示条条形形磁磁体体的的磁磁感感线线；实实验验演演示示磁磁体体周周围围磁磁感线方向的确感线方向的确定定。（三）教学内容分析（三）教学内容分析中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计【案例】“磁场”教学中的系列演示实验全国物理名师赛经典课堂实录（鲍飞虎）系列演示实验内容演示实验演示实验1 1：磁场的引入：磁场的引入演示实演示实验验3 3：条条形磁体的磁感形磁体的磁感线线演示实验演示实验2 2：不同位置磁场的强弱不同位置磁场的强弱中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计演示实验演示实验4 4： 磁体周围磁感线方向的确定磁体周围磁感线方向的确定中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计四、中学物理演示实验教学目的四、中学物理演示实验教学目的（一）创设情境、激发学生的学习兴趣创设情境、激发学生的学习兴趣（二二）提提供供必必要要的的感感性性素素材材，帮帮助助学学生生建建立立概概念念和和认识规律认识规律（三）展现逻辑层次，发展学生实验思维能力（三）展现逻辑层次，发展学生实验思维能力（四）应用已知物理知识，加深理解（四）应用已知物理知识，加深理解中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计【案例】“大气压强”新课引入设计演示演示实验实验：瓶吞鸡蛋实验现象实验现象：鸡蛋被瓶口吸住后，然后慢慢的挤入瓶中，落到瓶底。（一）创设情境、激发学生的学习兴趣（一）创设情境、激发学生的学习兴趣中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计【案例】“牛顿第一运动定律”教学设计片段 演演示示实实验验1，在装有水的杯子上方放置一块大小适中的硬纸板，纸板上放一枚鸡蛋。用弹性木条迅速弹击鸡蛋下的硬纸板，硬纸板飞出而鸡蛋竖直落入杯中，并没有沿水平方向运动。 演演示示实实验验2，匀速运动的电动小车上面小球落下，恰好进入下面的球篮。中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计【案例】“通电螺线管周围的磁场”全国物理名师赛课堂录像（顾妙红）视频5.1演示实验演示实验1 1：通电螺线管周围的磁场：通电螺线管周围的磁场 学生对主要是探究电流方向与通电螺线管外部磁场方向的关系。通过演示实验，学生应了解到通电螺线管的磁感线分布。知道通电螺线管外部磁场方向与电流方向的关系（二）提供必要的感性素材，帮助学生建立概念认识规律（二）提供必要的感性素材，帮助学生建立概念认识规律中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计【案例】“弹力 弹簧伸长与拉力的关系”教学中的演示实验全国物理名师赛课堂录像（江世忠）视频5.2演示实验：弹簧伸长与拉力的关系演示实验：弹簧伸长与拉力的关系（三）展现逻辑层次，发展学生实验思维能力（三）展现逻辑层次，发展学生实验思维能力 第一个实验让男生和女生分别拉伸拉力器，观察拉力器的伸长情况”得出“弹簧所受拉力越大，伸长越长”的结论，第二个实验“让女生拉伸小弹簧，发现小弹簧超过弹性限度后，无法继续伸长”，得到“在弹性限度内，弹簧所受拉力越大，伸长越长”的结论。通过一些简单的生活用品和仪器完成的实验，使学生通过两个实验产生认知冲突，并引起学生深入的思考、讨论和分析，对弹簧伸长与拉力的关系有更深入的了解。中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计【案例】“生活中的透镜台灯模拟幻灯片机”教学中的演示实验全国物理名师赛课堂录像（周端炎）视频5.3演示实验：台灯模拟幻灯机演示实验：台灯模拟幻灯机（四）应用已知物理知识，加深理解（四）应用已知物理知识，加深理解中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计 选择实验内容、设计实验方案需根据： （1 1）所选演示实验目的、内容；）所选演示实验目的、内容； （2 2）演示实验教学的基本要求；）演示实验教学的基本要求； （3 3）学校实验资源情况；）学校实验资源情况； （4 4）学生的情况；）学生的情况； （5 5）实验时间和教学所允许的时间；）实验时间和教学所允许的时间； （6 6）演示实验之间的协调衔接关系。演示实验之间的协调衔接关系。中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计【案例】 】“磁场”教学中的系列演示实验全国物理名师赛经典课堂实录（鲍飞虎） 演演示示1 1：实验演示外表相同的甲、乙两物体，借助小磁针放入甲、乙两物体的周围空间有何不同的表现，比较甲、乙两物体的周围空间，引入磁场的概念。（一）依据演示实验教学目的选择具体实验内容（一）依据演示实验教学目的选择具体实验内容中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计 演演示示2 2：实验演示不同位置磁场的强弱，磁场对小磁针具有力的作用，并且由于小磁针受力的大小不同，说明磁场有强弱。中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计 演演示示3 3：实验演示条形磁铁周围磁感线的分布：将条形磁体放在纸板上，均匀撒一些铁屑，观察铁屑有什么变化，轻轻晃动纸板，观察铁屑的分布又有什么变化。中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计 演演示示4：实验演示磁体周围磁感线方向的确定。沿着铁屑在纸板上铁屑的分布，画出磁感线。将小磁针放在磁感线上，确定条形磁体周围磁场的方向。中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计目的性目的性 发现规律、理解规律，从而掌握规律直观性直观性 现象明晰易见，装置简单明了（二）中学物理课堂演示实验教学的基本要求（二）中学物理课堂演示实验教学的基本要求科学性科学性 从实验的设计、操作到分析都必须坚持实事求是稳定性稳定性 实验装置要牢靠稳固，要有很好的现象重复性启发性启发性 启发学生思考和探究指导性指导性指导学生进行观察和思考中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计（一）（一）演示演示观察观察解释解释归纳归纳的演示实验教学策略的演示实验教学策略（二）（二）演绎演绎演示演示观察观察检验检验的演示实验教学策略的演示实验教学策略（三三）预测预测观观察察解解释释检验检验的演示的演示实验实验教学策略教学策略中学物理演示实验教学基本策略中学物理演示实验教学基本策略中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计提出问题创设情境实验事实现象观察分析归纳科学抽象得出结论巩固应用（一）（一）演示演示观察观察解释解释归纳归纳的演示实验教学策略的演示实验教学策略 包括针对教学情境或问题，进行实验演示，实验现象的观察解释，实验分析归纳结论的基本过程。常规下演示实验教学是教师演示实验，学生观察实验，教师对实验进行解释归纳。中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计【案例】影响杠杆平衡的因素提出问题提出问题：影响杠杆平衡的因素是什么？演演示示实实验验1 1：如图所示，将杆秤放在铁架台上，将两个苹果放入秤托中，调节秤砣，使杆秤在水平位置保持平衡。实实验验现现象象：只在称中放入重物时，杆秤围绕重点转动，调节秤砣，使杆秤回到平衡位置。中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计【案例】影响杠杆平衡的因素演示实验演示实验2 2：在两个苹果的基础上，又在称中放入一个苹果杠杆不再平衡，说明影响杠杆平衡的因素有力的大小。实验现象实验现象：杆秤再次围绕支点转动。中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计【案例】影响杠杆平衡的因素演示实验演示实验3 3：再次调节秤砣，使不平衡的杠杆再次恢复到平衡为止，说明影响杠杆平衡的因素有力矩的大小。实验现象实验现象：增大秤砣到支点的距离，杆秤再次恢复到平衡位置。中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计【案例】影响杠杆平衡的因素演演示示实实验验4 4：如图所示，使用自制教具和传感器，使杠杆在水平方向保持平衡，使用传感器记录力的大小。实实验验现现象象：杠杆平衡时，当钩码到支点的距离等于手的作用线到支点的距离，钩码的重力等于手的作用力的大小，杠杆平衡。中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计【案例】影响杠杆平衡的因素演演示示实实验验5 5：如图所示，使用自制教具和传感器，改变手的作用力的方向，并调节手的作用力到支点的距离，使用传感器监控力的大小，保持力的大小不变，使杠杆在水平方向保持平衡。实实验验现现象象：若改变手的作用力方向并不改变力的大小，要想使杠杆保持平衡，则需要改变力的作用线到支点的距离。中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计【案例】“杠杆”教学中的演示实验全国物理名师赛课堂录像（马丽娜）视频5.7演示实验：影响杠杆平衡的因素演示实验：影响杠杆平衡的因素中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计操作规范操作规范 演示成功演示成功 现象清楚现象清楚 有效引导有效引导 缜密讲解缜密讲解演演示示观观察察解解释释归归纳纳的的演演示示实实验验教教学学策策略略应用注意事项：应用注意事项：中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计（二二）演绎演绎演示演示观察观察检验检验的演示实验教学策略的演示实验教学策略提出问题演绎推理实验检验应用巩固 首先针对问题，进行理论的演绎推理，再进行实验演示，实验现象的观察，对演绎推理的实验进行检验以判断推理正确与否的基本过程。常规下演示实验教学是师生共同演绎推理，教师演示实验，学生观察实验，师生共同进行实验检验和判断。中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计【案例】“流体的压强与流速的关系流体的压强与流速的关系”教学中的演示实验教学中的演示实验全国物理名师赛课堂录像（王瑜）全国物理名师赛课堂录像（王瑜）视频5.8 液体与气体都是流体，那么液体的压强与流速的关系与气体的压强与流速的关系相同。演示实验演示实验：将气体规律拓展到液体的过程：将气体规律拓展到液体的过程中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计【案例案例】“眼睛和眼镜眼睛和眼镜”教学中的教学中的演示实验演示实验全国物理名全国物理名师赛课堂录像（罗镇姬）师赛课堂录像（罗镇姬）视频5.9演示实验：近视眼的矫正演示实验：近视眼的矫正 凹透镜可以使光线汇聚，光线通过晶状体，由于晶状体对光线的汇聚作用过强，使光线在视网膜前汇聚，则凹透镜能使光线发散，使其汇聚在视网膜上。中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计提出假设进行预测实验事实现象观察分析归纳科学抽象实验检验得出结论（三三）预测预测观察观察解释解释检验检验的演示实验教学策略的演示实验教学策略 在实验演示前，针对教学问题学生根据自己已有的知识先对实验现象进行预测，教师演示实验时，学生观察实验，然后学生对所观察的现象进行分析抽象和解释，判断能否检验最初的预测。中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计 在预测阶段，教师介绍实验内容，学生预测实验现象，学生在小组内讨论预测的现象，并在全班解释自己的观点。 在演示阶段，教师演示实验，学生观察、记录实验现象，小组内讨论实验现象。 在解释阶段，学生在全班解释实验现象、预测与实验的差别，并对学生的不同观点进行讨论，最后教师进行总结。中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计【案例案例】“电磁现象电磁现象”教学中的教学中的演示实验演示实验全国物理名师全国物理名师赛课堂录像（鲍飞虎）赛课堂录像（鲍飞虎）视频5.10演示实验：磁场的引入演示实验：磁场的引入 首先介绍实验内容，学生预测实验结果，学生在课堂上讨论预测的实验结果，并在全班解释自己的观点。接下来，教师继续演示实验，学生观察、记录实验现象，同学之间互相讨论实验现象。之后向全班解释实验现象、预测与实验的差别，并对同学之间的不同观点进行讨论，最后教师进行分析总结。中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计(1)(1)把握学生的前概念把握学生的前概念 在预测阶段，应使学生充分暴露前概念，教师准确地判断出各种前概念的实质、产生的原因及其合理性和局限性，为课前实验的设计和课堂上学生认知冲突、概念转变提供依据。(2)(2)设计系统化、生态化的实验设计系统化、生态化的实验 为了把学生的前概念充分暴露出来，实验的设计应具有针对性。预预测测观观察察解解释释检检验验的的演演示示实实验验教教学学策策略略应用注意事项：应用注意事项：中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计【案例】“磁场”教学中的系列演示实验全国物理名师赛经典课堂实录（鲍飞虎）演示实验演示实验1 1：磁场的引入：磁场的引入演示实验演示实验2 2：不同位置磁场的强弱不同位置磁场的强弱中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计演示实演示实验验3 3：条条形磁体的磁感形磁体的磁感线线演示实验演示实验4 4： 磁体周围磁感线方向的确定磁体周围磁感线方向的确定视频5.5视频5.4视频5.6中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计（一）（一）中学物理中学物理演示实验的重点和观察指导演示实验的重点和观察指导1.中学物理演示实验的重点确定2.中学物理演示实验的观察指导（二）（二）中学物理演示实验的设计中学物理演示实验的设计1.实验方案和实验方法的比较2.实验装置和器材的选择中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计1.中学物理演示实验的重点确定 演示实验时应重点显示（或测量）什么？重点演示什么？演示时应注意什么？ 例如，眼睛和眼镜 晶状体的自我调节（李群）。根据凸透镜成像原理，演示实验需要观察眼镜在看远处和近处的物体时，为了使视网膜上呈清晰的像，晶状体应该怎样进行调解。有关的演示实验主要围绕如何使现象明显这个问题进行。（一）（一）中学物理中学物理演示实验的重点和观察指导演示实验的重点和观察指导中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计 2.2.物理课堂演示实验的观察指导物理课堂演示实验的观察指导 在演示方案确定以后，要想达到演示的目的，关键在对学生的观察进行指导。同时，对演示观察的指导又是培养学生观察能力的一个重要途径。 因此，在演示教学中应重视观察指导。指导观察时，应指出观察什么？交待什么？提醒什么？指导什么（观察方法）？得到什么结论？中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计 在演示之前，一定要让学生明确为什么要做这个实验，以及打算怎样进行；出示的仪器应当有所交待。在演示实验中，应设法创造条件，突出观察对象，排除次要因素的干扰。利用演示实验培养学生正确的观察思路，全面客观的反映观察到的事物属性。要透过表面现象抓住事物的本质，利用对比的方式进行观察使思维向纵深方向发展。中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计【案例】“眼睛和眼镜 晶状体的自我调节” 如图，用水透镜模拟晶状体，用力挤压透镜，能使透镜变薄或变厚。将能发射平行光的激光发射器、水透镜的光心放置在同一水平面上。打开光源，使平行于主光轴的光线汇聚于一点，即焦点。 观察：（1）使透镜变厚，观察焦点的位置变化；（2）使透镜变薄，观察焦点的位置变化。中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计【案例】“眼睛和眼镜 晶状体的自我调节”教师提示通过观察请同学们回答： （1）当平行于主光轴的光线经过透镜后，是否发生偏折？ （2）要使凸透镜变厚，光线的焦点是否发生移动，向哪边移动，透镜对光线的汇聚作用有何变化？ （3）要使凸透镜变薄，光线的焦点是否发生移动，向哪边移动，透镜对光线的汇聚作用有何变化？ 中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计【案例】“眼睛和眼镜 晶状体的自我调节”教学中的演示实验全国物理名师赛课堂录像（李群）视频5.11 演示实验：眼镜与眼睛演示实验：眼镜与眼睛 晶状体的自我调节晶状体的自我调节 “平行于主光轴的光，经凸透镜折射后相交于焦点，光线发生偏折。那同学们来猜测一下，我现在要使凸透镜变厚那么焦点会不会发生移动，它会往哪边移动呢？那来看一看，焦点会不会移动，会往哪边移动？” “焦点在左移，焦点左移说明凸透镜变厚以后，它对光的汇聚作用变大” “我现在使凸透镜变薄”中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计图一1.1.实验方案和实验方法的比较实验方案和实验方法的比较【案例】“通电导线在磁场当中受到力的作用” 从实验要求和教学要求来看，实验方案模型中应包含两个内容(1)磁场；(2)可以通电的，且可运动的导体。 实验主要要观察的是导体的“动”。如何使导体“易动”且“动得明显”，是实验设计中首先要考虑的问题。（二二）中学物理演示实验的设计中学物理演示实验的设计一般的教学过程都采用如图所示的实验装置，这个装置采用的方法是让通电导线在磁场的作用下，沿水平方向滚动。中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计 除了“滚动”的方法外，还有哪些“易动”且“动得明显”的方法呢？（1）摆动。摆动。用悬挂式水平直导线实验装置大致如图2所示。（2）转动转动。用竖直的直导线实验装置大致如图3所示。（3）竖直平面内的运动竖直平面内的运动。装置大致如图4、5所示。图2图3图4图5中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计2.2.实验装置和器材的选择实验装置和器材的选择 依据物理原理和教学要求。另外，还应该尽可能做到取材容易、经济实惠。【案例】通电导体在磁场当中的运动 前面已确定了在水平面上演示通电导体在磁场中运动的方案。这个方案需要的主要仪器和材料是： （1 1）磁体；）磁体； （2 2）运动导体和导轨；）运动导体和导轨； （3 3）电源。）电源。 中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计（1 1）磁体）磁体 磁体是使通电导体受力且直接影响受力大小的重要因素之一。装置对磁体的要求不仅要提供强磁场，而且强磁场的区域要大一些。对此，可以把若干块蹄型磁铁并起来，组成一块大的磁体（如图6）或给蹄型磁铁加上一些小磁铁来加强它的磁性（如图7）。图6图7选择器材中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计（2 2）运动导体和导轨）运动导体和导轨 通电导体在水平方向滚动，根据导体和导轨形状的不同，可以有多种组合方式。如：a.导体为圆柱体，导轨为两根金属棒；b.导体为圆管，导轨为两根金属棒；c.导体像车轮、车轴形状，导轨为两块金属平板，如图8所示图8中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计 圆圆柱柱oror圆圆管管假定圆柱和圆管长度相同，圆柱的质量为m1、半径为r1，圆管的质量为m2、外半径为r2、内半径为r3。 假定导体与导轨之间的静摩擦力足够大，使得导体在导轨上只滚不滑。 导体能否运动取决于两个因素：一是运动导体受到的对于瞬时转动轴的力矩的大小，二是运动导体对于瞬时转动轴的转动惯量I的大小。 运动导体是否动得明显，主要决定于运动导体质心加速度的大小。通过计算这些量不难发现导体为圆管的方式优于导体为圆柱的方式。车轮型方式技术要求比较高。如两车轮要圆、大小一致、圆心同轴、两轮平行；导轨金属板表面必须平整、安装牢固等等。在在这这三三种种组组合合方方式式中中，哪哪一一种种比比较较好好呢呢？下下面面来来分分析析这这个问题。个问题。中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计器材选择：器材选择： 对圆管的要求是：一方面质量要小，要质量小就需使管壁薄一些、管子细一些（受磁体空间限制）；另一方面作为课堂演示实验，运动导体不能太小，特别是截面不能太小，管子要粗一些。 综综合合来来看看：管管壁壁要要薄薄一一些些，管管子子粗粗细细要要适适当当，要要让让学学生生看看得得清清楚楚。还还有有一一个个需需要要考考虑虑的的问问题题是是管管子的材料。显然子的材料。显然铝管比铜管好铝管比铜管好。中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计中学物理学科教学设计中学物理学科教学设计中学物理中学物理演示实验演示实验教学设计教学设计