物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)多元?jiǎng)?chuàng)新中的幾個(gè)關(guān)系問(wèn)題

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)多元?jiǎng)?chuàng)新中的幾個(gè)關(guān)系問(wèn)題南京師大劉炳昇njliubsh@263.net一、再論物理教學(xué)必須以實(shí)驗(yàn)為根底問(wèn)題的提出新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施以來(lái)，課程理念提高了；教學(xué)內(nèi)容更豐富了，關(guān)注物理學(xué)的現(xiàn)代開(kāi)展，關(guān)注科學(xué)人文和生活；現(xiàn)代教育技術(shù)的應(yīng)用加強(qiáng)了；學(xué)生的選擇性有所表達(dá)，學(xué)習(xí)方式不再唯一。但是，實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的地位下降了，普遍存在不做實(shí)驗(yàn)、少做實(shí)驗(yàn)、以視頻、動(dòng)畫(huà)替代實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象。原因很復(fù)雜，這里只討論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)有關(guān)的幾個(gè)問(wèn)題。物理學(xué)中的科學(xué)探究有什么特點(diǎn)？在物理學(xué)建立前，人們就在不斷地對(duì)自然現(xiàn)象進(jìn)行探究，但還算不上是科學(xué)探究，直到以伽利略、牛頓為代表的科學(xué)家取得一系列成就以來(lái)，才奠定了物理學(xué)形成和開(kāi)展的根底。實(shí)驗(yàn)、理論思維、數(shù)學(xué)工具的應(yīng)用，這是物理學(xué)科學(xué)方法的重要特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)：可簡(jiǎn)化、純化、強(qiáng)化、加速或延緩、重復(fù)與再現(xiàn)物理過(guò)程?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)具有發(fā)現(xiàn)規(guī)律和檢驗(yàn)假說(shuō)的功能。物理教學(xué)必須以實(shí)驗(yàn)為根底加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)是我國(guó)物理教學(xué)的歷來(lái)主張。實(shí)驗(yàn)?zāi)苡行Ъぐl(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和求知欲望；能為學(xué)生創(chuàng)設(shè)生動(dòng)的物理學(xué)習(xí)情境；能開(kāi)展學(xué)生的能力，使學(xué)生掌握科學(xué)方法；實(shí)驗(yàn)還有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。實(shí)驗(yàn)對(duì)培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的重要作用〔一〕激發(fā)好奇心和求知欲怎樣使小環(huán)旋轉(zhuǎn)不息？金屬的大圈上套有5個(gè)小環(huán)，讓小環(huán)旋轉(zhuǎn)起來(lái)，不一會(huì)小環(huán)就會(huì)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。怎樣能使小環(huán)不停轉(zhuǎn)呢？試試看。點(diǎn)擊視圖播放：直桿上下落的小環(huán)鑒于上面的問(wèn)題比較復(fù)雜，我們還是討論一種簡(jiǎn)單的情況：把一只圓環(huán)套在一根鐵桿上，圓環(huán)的內(nèi)徑比鐵桿的外徑略大。將圓環(huán)從豎直狀態(tài)的鐵桿上端釋放，會(huì)出現(xiàn)什么樣的情況？點(diǎn)擊視圖播放：討論自行車(chē)轉(zhuǎn)彎的原因如圖，假定原來(lái)自行車(chē)向右前進(jìn)，速度v的方向向右，在某一時(shí)刻，自行車(chē)龍頭逆時(shí)針偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度α，車(chē)子由于慣性有要向右側(cè)滑的趨勢(shì)，于是產(chǎn)生向左的靜摩擦力f，這個(gè)摩擦力沿偏轉(zhuǎn)α角方向的分量f’對(duì)前輪質(zhì)心的力矩使輪新的平面內(nèi)繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。vαff’為什么斜面上的小輪取易滾的方向滾下？將小輪平面與斜面下滑方向成一銳角，釋放后，小輪取最容易滾動(dòng)的方向滾下，是由于靜摩擦力f在該輪平面內(nèi)的分力對(duì)其質(zhì)心的力矩，使小輪沿輪平面向下滾動(dòng)。f為什么直桿上的小環(huán)下落加速度減小小環(huán)內(nèi)孔徑略大于直桿軸徑，環(huán)面法線(xiàn)與軸線(xiàn)不重合，小環(huán)重力與摩擦力作用使環(huán)既下落又有轉(zhuǎn)動(dòng)，假設(shè)把直桿的圓柱面想象為細(xì)密的螺旋形斜面，就可以用類(lèi)似上面的原理解釋小環(huán)轉(zhuǎn)下的現(xiàn)象。下落過(guò)程中重力勢(shì)能轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能和平動(dòng)動(dòng)能。為什么大圈上的小環(huán)能旋轉(zhuǎn)不息？

如果讓大圈靜止不動(dòng)，小環(huán)相對(duì)大圈既有轉(zhuǎn)動(dòng)，又逐漸下移。假設(shè)讓大圈逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，那么它拖動(dòng)小環(huán)向上的摩擦力做功，使小環(huán)重力勢(shì)能得到被充，因此能夠維持過(guò)程中小環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)能量的損失。激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲好奇是與生俱來(lái)的，但不可能自然而然地保持和開(kāi)展好奇心。好奇心在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為求知欲，進(jìn)而開(kāi)展為科學(xué)的興趣，由此形成的動(dòng)機(jī)是一種內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)力，通過(guò)觀(guān)察和實(shí)驗(yàn)?zāi)苡行Ъぐl(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，應(yīng)當(dāng)引起物理教師的充分重視。激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲今年諾貝爾物理獎(jiǎng)得主海姆和肖洛夫給我們的啟示—好奇，創(chuàng)新性人才的重要品質(zhì)?，F(xiàn)實(shí)：學(xué)生普遍對(duì)物理不感興趣。需要為不同的學(xué)生提供有利于開(kāi)展個(gè)性特長(zhǎng)的學(xué)習(xí)平臺(tái)。案例：制作一個(gè)“非常規(guī)〞電動(dòng)機(jī)模型器材：小圓柱形磁鐵，干電池，硬銅絲。沒(méi)有換向器，沒(méi)有支架和底座。嘗試1—思考繞一個(gè)線(xiàn)圈，用引線(xiàn)的兩端作轉(zhuǎn)軸。為什么不能轉(zhuǎn)動(dòng)？怎么辦？嘗試2—思考去掉線(xiàn)圈的一邊，做一個(gè)開(kāi)口的線(xiàn)框。為什么還是不能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)？怎么辦？嘗試3—思考把磁鐵吸到電池的一個(gè)極上，可以持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)了，但轉(zhuǎn)動(dòng)中不停地顫抖。怎么辦？技術(shù)設(shè)計(jì)是不斷創(chuàng)新的過(guò)程實(shí)驗(yàn)對(duì)培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的重要作用〔二〕培養(yǎng)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度案例：酒杯加水后音調(diào)變高還是變低？不同的教參有不同的答案，究竟誰(shuí)對(duì)？問(wèn)老師，問(wèn)同學(xué)，找書(shū)看，問(wèn)家長(zhǎng)，誰(shuí)是權(quán)威？唯獨(dú)沒(méi)有試一試。求真求實(shí)，現(xiàn)代公民科學(xué)素養(yǎng)的要求經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練，要求學(xué)生觀(guān)察測(cè)量，如實(shí)地記錄現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，客觀(guān)地分析發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，不弄虛作假。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練，要求學(xué)生考慮問(wèn)題從事實(shí)出發(fā)，運(yùn)用理性思維，靠事實(shí)檢驗(yàn)，不輕信“權(quán)威〞。這會(huì)影響一個(gè)人做人的根本，影響決策的思維模式和行為準(zhǔn)那么。二、物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)多元化創(chuàng)新面臨的幾個(gè)關(guān)系問(wèn)題〔一〕實(shí)驗(yàn)探究的強(qiáng)化及其與根底性實(shí)驗(yàn)的關(guān)系加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的探究性是科學(xué)課程開(kāi)展的必然上世紀(jì)80年代以前，我們的物理實(shí)驗(yàn)多半是為學(xué)習(xí)物理知識(shí)效勞的，探究的缺失是實(shí)驗(yàn)失去了本來(lái)應(yīng)有的生命力，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的探究性是使實(shí)驗(yàn)向科學(xué)本質(zhì)的回歸，也是鼓勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和培養(yǎng)創(chuàng)新品質(zhì)的需要。從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、教學(xué)模式等方面都有了變化。自然地引入探究的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如，探究小燈泡的伏安特性，猜測(cè)圖像可能有什么特點(diǎn)，電壓從零開(kāi)始逐漸升高，在低電壓區(qū)采點(diǎn)密集一些，用什么電路？畫(huà)出圖像，分析圖像特點(diǎn)：低電壓區(qū)，中電壓區(qū)，高電壓區(qū)。嘗試解釋這種圖像的特點(diǎn)。自然地引入探究的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容用多用表探測(cè)黑箱中的電路元件和簡(jiǎn)單電路。多用表如何使用？不同元件有什么不同的特性？應(yīng)當(dāng)用什么樣的程序來(lái)探測(cè)？如何保證測(cè)量平安？如何判斷電路的連接方式。課題：輝光球電場(chǎng)的探究將高頻、高壓電加在輝光球中心電極上，在很短的時(shí)間內(nèi)可以把它當(dāng)靜電場(chǎng)處理。觀(guān)察現(xiàn)象，它的電場(chǎng)有什么特點(diǎn)？用手接觸在玻璃殼上并在其上移動(dòng)時(shí)，現(xiàn)象有什么特點(diǎn)，你能提出什么問(wèn)題，怎樣解釋?zhuān)枯x光球電場(chǎng)的探究給你一只氖管，怎樣用它來(lái)探究輝光球周?chē)妶?chǎng)的特點(diǎn)？操作中看到什么現(xiàn)象？說(shuō)明什么問(wèn)題？輝光球電場(chǎng)的探究分別用書(shū)本、乒乓球拍、泡沫塑料板、鋁板等隔在輝光球與手持的氖管之間，看看這些東西對(duì)電場(chǎng)有什么影響？看到什么現(xiàn)象？怎樣解釋?zhuān)枯x光球的電場(chǎng)它是一種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)，中心是一個(gè)電極，無(wú)窮遠(yuǎn)處〔或周?chē)拥匚铩呈橇硪浑姌O，極性隨高頻電壓變化而變化。球殼內(nèi)的稀薄氣體分子被運(yùn)動(dòng)的帶電粒子碰撞電離產(chǎn)生輝光現(xiàn)象，由于氣體密集程度較小，所以輝光總體按電場(chǎng)線(xiàn)的路徑顯示。手觸球殼前后的電場(chǎng)線(xiàn)分布情況QQ為什么輝光線(xiàn)向手這一邊轉(zhuǎn)移？當(dāng)手掌接觸球殼一局部時(shí)，相當(dāng)有一個(gè)電極從無(wú)窮遠(yuǎn)〔周?chē)拥匚铩骋频角驓ど?，此時(shí)可以看成是兩個(gè)電容并聯(lián)，電勢(shì)差相等，電容大的，其上的電荷量也越大，電荷密度也越大，電場(chǎng)也就越強(qiáng)。C1，Q1C2，Q2為什么放電輝光束跟著手走？當(dāng)手指在球殼上移動(dòng)時(shí)，好似存在一種“慣性〞的記憶。由于原空間區(qū)域的導(dǎo)電離子較多，因此出現(xiàn)輝光線(xiàn)略向上彎曲的現(xiàn)象。插入物體的現(xiàn)象解釋插入接地的金屬板，氖管不再發(fā)光，如果插入帶絕緣柄的金屬板〔圖〕和其他電介質(zhì)板，氖管仍能起輝，說(shuō)明它們?cè)陔妶?chǎng)中被感應(yīng)或極化，不能對(duì)電場(chǎng)起隔離的作用。+----++++輝光金屬板圖8強(qiáng)化探究，但不能無(wú)視根底訓(xùn)練繼承傳統(tǒng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)中的優(yōu)點(diǎn)關(guān)注物理實(shí)驗(yàn)的根本思想和技能要求使用根本儀器的標(biāo)準(zhǔn)要求；測(cè)量與間接測(cè)量的思想；控制變量的方法；等效替代的方法；黑箱方法；處理與評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)的技能；偶然發(fā)現(xiàn)的追蹤等。案例：用單擺法測(cè)定重力加速度這是一個(gè)傳統(tǒng)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，有許多巧妙的思想方法和技術(shù)細(xì)節(jié)必須通過(guò)學(xué)生的動(dòng)手操作而表達(dá)出來(lái)。如：用間接測(cè)量的方法測(cè)量物理常數(shù)；用屢次測(cè)量的方法減小偶然誤差；用圖像的方法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等。一些不容無(wú)視的技術(shù)細(xì)節(jié)①如何懸掛單擺的懸線(xiàn)？②怎樣測(cè)量擺長(zhǎng)？③在什么位置開(kāi)始計(jì)時(shí)和終止計(jì)時(shí)，為什么？為什么要測(cè)屢次全振動(dòng)的時(shí)間？④各直接測(cè)量量對(duì)加速度值誤差的影響。LLLd圖9案例：油膜法估測(cè)分子的大小巧測(cè)微觀(guān)物理量；稀釋的作用；顯示油膜；對(duì)油膜面積的測(cè)量；實(shí)驗(yàn)中的偶然發(fā)現(xiàn)與分析。過(guò)程重于結(jié)果，數(shù)量級(jí)究竟以多大為準(zhǔn)？打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的數(shù)據(jù)獲取和處理方法獲取時(shí)間、位移的信息；求平均速度和瞬時(shí)速度；求加速度；做有關(guān)圖像；尋找或驗(yàn)證有關(guān)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的規(guī)律?！捕呈顷P(guān)注科學(xué)探究的程式還是關(guān)注探究過(guò)程本質(zhì)特征的內(nèi)涵？給學(xué)生提出問(wèn)題的時(shí)機(jī)觀(guān)察發(fā)現(xiàn)，你能否提出來(lái)幾個(gè)感興趣而你又不能答復(fù)的問(wèn)題？案例：發(fā)現(xiàn)電池的內(nèi)電阻學(xué)習(xí)初中物理之后，往往給學(xué)生形成了一種錯(cuò)誤的思維定勢(shì)：電源給定后，電源的電壓就是不變的了。這一定勢(shì)對(duì)學(xué)習(xí)閉合電路歐姆定律帶來(lái)障礙。創(chuàng)設(shè)情景，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題演示與討論：將開(kāi)關(guān)逐一閉合〔選用舊的干電池〕，觀(guān)察現(xiàn)象，提出一個(gè)你感興趣而卻不能答復(fù)的問(wèn)題。討論學(xué)生1：U一定，并聯(lián)電阻變小，電流變大；電流變大，為什么燈泡變暗呢？學(xué)生2：U一定，通過(guò)每一個(gè)燈泡的電流不變，每個(gè)燈泡的亮度應(yīng)當(dāng)不變。那么，什么情況下可能使燈泡變暗呢？可能電源的輸出電壓變小。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與再討論：測(cè)量電源兩端的電壓，驗(yàn)證了上述猜測(cè)。那么，為什么并聯(lián)燈泡增多〔并聯(lián)電阻變小〕時(shí)加在燈泡兩端的電壓〔電源兩端的電壓〕會(huì)減小呢？討論如果在電路中串聯(lián)一個(gè)電阻，能解釋燈泡變暗的現(xiàn)象嗎？燈泡合電阻變小，導(dǎo)致串聯(lián)電阻上的電壓變大，燈泡兩端電壓變小，所以燈泡變暗。再猜測(cè)和驗(yàn)證原來(lái)電路中的串聯(lián)電阻可能在電池內(nèi)部，即電池內(nèi)有電阻存在。用可調(diào)內(nèi)阻電池實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了內(nèi)電壓的存在，由此可知，電池有內(nèi)電阻。在“形成假說(shuō)〞上下功夫只要自然科學(xué)還在思維著，它的開(kāi)展形式就是假說(shuō)——恩格斯以猜測(cè)和假設(shè)〔假說(shuō)〕為探究的紐帶不同層次的猜測(cè)和假設(shè)：猜一猜：隨機(jī)猜測(cè)。發(fā)散性的猜測(cè)：搜集一切可能有關(guān)的因素。推斷型猜測(cè)：以一定的經(jīng)驗(yàn)事實(shí)和已有的理論為根底，經(jīng)過(guò)邏輯推理，做出一定判斷。創(chuàng)造型的猜測(cè)：以表象為基元，通過(guò)聯(lián)想、想象，運(yùn)用直覺(jué)和靈感等非邏輯思維，并與邏輯思維結(jié)合，做出一定的猜測(cè)和假設(shè)。案例：探究求合力的方法怎樣為學(xué)生猜測(cè)提供鋪墊？探究求合力的方法1.教師演示：用3、4個(gè)砝碼牽引橡皮筋，求兩分力成直角時(shí)的合力——〔右圖〕。2.學(xué)生猜測(cè)：合力和分力可能有什么關(guān)系？3.學(xué)生實(shí)驗(yàn)：用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉伸橡皮筋，驗(yàn)證你的猜測(cè)。驗(yàn)證你的猜測(cè)驗(yàn)證猜測(cè)〔1〕讓兩個(gè)力之間互成120°，且與橡皮筋伸長(zhǎng)方向成60°，實(shí)驗(yàn)并作圖，你能看出合力與分力的關(guān)系嗎？〔2〕改變兩個(gè)力的大小和方向，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)和作圖，可以得到同樣的結(jié)論嗎？寫(xiě)出你的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。方案的特點(diǎn)演示實(shí)驗(yàn)，教師操作且只演示一種特殊情況，實(shí)驗(yàn)難度降低，通過(guò)它說(shuō)明力的合成的概念；演示實(shí)驗(yàn)只給出了一種特殊情況下的信息，它為學(xué)生提供猜測(cè)的依據(jù)，而不是實(shí)驗(yàn)的結(jié)論；選用一種有較大嘗試空間且操作難度較小的實(shí)驗(yàn)方案，讓學(xué)生動(dòng)手，明確猜測(cè)，進(jìn)而驗(yàn)證自己提出的猜測(cè)。探究設(shè)計(jì)離不開(kāi)對(duì)學(xué)生認(rèn)知的研究牛頓第三定律，太簡(jiǎn)單了，彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)拉，或用DIS顯示。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)有利于糾正學(xué)生錯(cuò)誤的前概念兩個(gè)穿旱冰鞋的學(xué)生對(duì)推的實(shí)驗(yàn)，不讓他們面對(duì)面用手對(duì)推，而讓一個(gè)學(xué)生從另一個(gè)學(xué)生的背后推他；磁力的實(shí)驗(yàn)，選擇磁鐵和鐵塊，而不是兩個(gè)磁鐵；用小電動(dòng)機(jī)拉小車(chē)，讓固定電動(dòng)機(jī)的小車(chē)也能運(yùn)動(dòng)。把驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)都改為“探索性〞實(shí)驗(yàn)嗎？實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證是物理學(xué)研究的重要環(huán)節(jié)

實(shí)驗(yàn)有歸納和驗(yàn)證兩種，都是探究的不同方法?？茖W(xué)探究中常常出現(xiàn)：同一個(gè)問(wèn)題，同一個(gè)現(xiàn)象，可以用兩種對(duì)立的假說(shuō)來(lái)解釋。所以驗(yàn)證的結(jié)果常常是對(duì)對(duì)立假說(shuō)的判斷。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證使真理得到肯定，使謬誤得到否決，既支持科學(xué)家的遠(yuǎn)見(jiàn)卓識(shí)，又幫助科學(xué)家向著正確的方向去發(fā)現(xiàn)真理。具體實(shí)驗(yàn)具體分析把歷史上自由落體運(yùn)動(dòng)的探究引入課堂，自由落體的學(xué)生實(shí)驗(yàn)就沒(méi)有必要改變其驗(yàn)證的性質(zhì)。牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)可以作為探究性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生探究加速度與外力和質(zhì)量的關(guān)系。動(dòng)能定理，完全可以從牛頓定律推導(dǎo)而來(lái)，沒(méi)有必要改為“探索性〞實(shí)驗(yàn)。具體實(shí)驗(yàn)具體分析：

關(guān)于牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)方案一：連接體忽略系統(tǒng)誤差實(shí)驗(yàn)；方案二：連接體保持總質(zhì)量不變；方案三：用彈簧測(cè)力計(jì)直接測(cè)量繩中張力法；方案四：斜面間接轉(zhuǎn)換測(cè)量法〔李鐵〕；方案五、力傳感器測(cè)量法等。綜合考慮：教學(xué)功能、學(xué)生認(rèn)知、誤差大小、成功概率、實(shí)驗(yàn)條件等因素。對(duì)斜面間接轉(zhuǎn)換方案的評(píng)價(jià)通過(guò)理論推導(dǎo)，運(yùn)用巧妙的間接測(cè)量方法消除了實(shí)驗(yàn)方案上的系統(tǒng)誤差，實(shí)驗(yàn)操作比較簡(jiǎn)便。但它涉及到物體所受多個(gè)力的合力的分析、儀器原理的推演認(rèn)識(shí)等，給學(xué)生帶來(lái)困難和分散，因此作為探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系的建構(gòu)性實(shí)驗(yàn)并不是很適宜的。對(duì)斜面間接轉(zhuǎn)換方案的評(píng)價(jià)但作為一種補(bǔ)充，或?qū)W生的實(shí)驗(yàn)研究課題，還是較好的。提出的實(shí)驗(yàn)方案是否一定要“儀器化〞，即把間接測(cè)量的數(shù)據(jù)都在儀器上刻出，這也是值得商榷的。教學(xué)中選擇什么實(shí)驗(yàn)要看具體情況，包括在何種學(xué)習(xí)階段、到達(dá)什么目的、實(shí)驗(yàn)的誤差有多大等等?？紤]誤差只是其中的一種因素，有時(shí)還不能面面俱到?！踩硨?shí)驗(yàn)技術(shù)的創(chuàng)新及其與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)手段的關(guān)系現(xiàn)代技術(shù)在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)是時(shí)代性的反映與要求，將現(xiàn)代技術(shù)與物理教學(xué)整合是物理課程開(kāi)展的必然趨勢(shì)。1．?dāng)?shù)字化信息實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的應(yīng)用2．?dāng)z影、攝像技術(shù)在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用3．網(wǎng)絡(luò)支持探究實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用4．其他現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用取長(zhǎng)避短，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)教育是以人的開(kāi)展為目標(biāo)的，因此應(yīng)用新技術(shù)必須考慮學(xué)生的心理特點(diǎn)、認(rèn)知特點(diǎn)、具體目標(biāo)等因素，現(xiàn)代技術(shù)有自動(dòng)化的特點(diǎn)，如果洽當(dāng)?shù)氖褂?，可以提高?shí)驗(yàn)的效率，但如果不洽當(dāng)?shù)氖褂?，就可能削弱學(xué)生的思維活動(dòng)和動(dòng)手活動(dòng)。應(yīng)充分發(fā)揮和利用現(xiàn)代技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，同時(shí)也要處理好現(xiàn)代技術(shù)與學(xué)生特點(diǎn)、傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)手段的關(guān)系。攝影、攝像技術(shù)在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用應(yīng)用數(shù)碼相機(jī)進(jìn)行閃光照相的實(shí)驗(yàn)研究；應(yīng)用數(shù)碼相機(jī)做光的色彩的實(shí)驗(yàn)；應(yīng)用攝像機(jī)攝制視頻圖像，進(jìn)行分析研究；應(yīng)用攝像頭顯微攝像，播放微小現(xiàn)象，如布朗運(yùn)動(dòng)、密立根油滴實(shí)驗(yàn)、泊松亮斑等；應(yīng)用攝像技術(shù)進(jìn)行微重力實(shí)驗(yàn)等。小球自由下落的視頻截圖布朗運(yùn)動(dòng)的顯微攝像物質(zhì)性質(zhì)與物質(zhì)結(jié)構(gòu)的關(guān)系

—一個(gè)生動(dòng)的實(shí)驗(yàn)提倡隨手取材應(yīng)用自制教具做實(shí)驗(yàn)隨手取材和自制教具的實(shí)驗(yàn)不是權(quán)宜之計(jì)這是由它的特點(diǎn)決定的，因?yàn)橛眠@種資源實(shí)驗(yàn)使學(xué)生感到親切，能吸引學(xué)生積極參與；常常出于教師的創(chuàng)造，能滿(mǎn)足教學(xué)的需要；常常表達(dá)“小實(shí)驗(yàn)，大智慧〞，蘊(yùn)涵著創(chuàng)造教育的因素，另外本錢(qián)也比較低廉。這些特點(diǎn)表達(dá)了教育現(xiàn)代化的思想精髓。因此，這類(lèi)資源會(huì)隨著技術(shù)的開(kāi)展而開(kāi)展，不會(huì)隨現(xiàn)代技術(shù)的開(kāi)展而消亡。隨手取材做實(shí)驗(yàn)氣體壓強(qiáng)微觀(guān)機(jī)制的模擬指示針撞擊靶斜槽小珠隨手取材的簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)用可樂(lè)瓶滴水體驗(yàn)打點(diǎn)計(jì)時(shí)實(shí)驗(yàn)用紙筆直尺做運(yùn)動(dòng)合成的實(shí)驗(yàn)；用手感做力的分解實(shí)驗(yàn)；用橡皮筋體驗(yàn)做功與內(nèi)能變化的關(guān)系。三、開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)校本課程等的建議根據(jù)學(xué)校的具體情況采用適合自己的形式。趣味物理實(shí)驗(yàn)講座；開(kāi)放性趣味物理實(shí)驗(yàn)；網(wǎng)絡(luò)支持實(shí)驗(yàn)課題探究。建立實(shí)驗(yàn)研究團(tuán)隊(duì)，開(kāi)展具體實(shí)驗(yàn)研究的展示交流活動(dòng)。案例：觀(guān)察燒杯里的一條魚(yú)這是從前上方拍到的一張照片請(qǐng)描述你看到的現(xiàn)象。提出一個(gè)你感興趣但不能答復(fù)的問(wèn)題。觀(guān)察與思考看到水中有三條魚(yú)，不，是四條魚(yú)。為什么有三、四條魚(yú)？看到上數(shù)第二條魚(yú)最小，這是為什么？看到最下一條魚(yú)似乎是腹部向上的，這是為什么？看到最上面的魚(yú)與其他的魚(yú)左右相反，這是為什么？看到最上面一條魚(yú)非?？拷?，這是為什么？描述并分析你看到的現(xiàn)象描述并分析你看到的現(xiàn)象你看到什么現(xiàn)象？看到的現(xiàn)象有什么特點(diǎn)？現(xiàn)象是怎樣產(chǎn)生的？能否畫(huà)示意圖進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析？以魚(yú)身上的點(diǎn)A為光點(diǎn)做示意圖，定性說(shuō)明A發(fā)出光線(xiàn)經(jīng)過(guò)容器底面反射，再?gòu)乃薪?jīng)透明圓柱面折射到空氣中進(jìn)入人眼，成虛像在①處；A發(fā)出光線(xiàn)從水中經(jīng)透明圓柱面折射到空氣中進(jìn)入人眼，成虛像在②處；眼睛A①②③④定性說(shuō)明A發(fā)出光線(xiàn)在水中傳播，經(jīng)水平面折射到空氣中，再傳播到人眼，成虛像于③處。A發(fā)出光線(xiàn)在水中傳播，經(jīng)圓柱面反射，改變方向仍在水中傳播，再經(jīng)水平面折射到空氣中，再傳播到人眼，成虛像于④處。眼睛A①②③④橫向特點(diǎn)的分析柱面折射的分析柱面反射的分析ABB’A’圖9圓柱面反射AA’水空氣案例探究海獅戲球的奧秘—從黑箱到灰箱，再到白箱海獅戲球的探究器材：海獅玩具〔海獅和小球〕，大頭針，小磁針，小磁鐵。把小球放在平臺(tái)上，再放上海獅玩具，以海獅的正面去接近小球。課題要求你看到了哪些現(xiàn)象？想到什么問(wèn)題