高中物理实验教学的实践研究 ——以电磁感应部分为例
发布时间：2022-01-16 20:40
物理学是一门以实验为基础的自然科学。在高中物理的课堂教学中,实验起着尤为重要的作用,但是实验教学的现状却不容乐观。如何进行有效的实验教学,如何提高教学效果,值得我们去研究探讨。通过文献研究法、课堂观察法以及实践研究法,对物理实验教学进行研究。旨在找到提高高中物理实验教学效果的有效方法。希望对物理实验教学的理论与实践、对实验资源的丰富和发展起到一定的促进作用。研究中,以建构主义理论和支架式教学理论为理论支撑,在分析新课标对物理实验教学实施建议的基础上,对物理实验教学的设计进行研究。选择电磁感应部分,对实验教学课程进行改进和补充,列举了三个实验教学的设计案例,并创新了演示实验。在某高中进行实施后,从教师反馈、课堂观察和学生成绩三方面定量分析教学效果。结果表明,对于适当的教学内容,改进和强化实验教学对学生的学习效果具有非常积极的促进作用。
【文章来源】：鞍山师范学院辽宁省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
（a）实验成品
高中物理实验教学的实践研究——以电磁感应部分为例23（a）的实验成品。该实验成品是由3000匝线圈（约360Ω电阻）、11个发光二极管做成的，其中11个二极管并联后与线圈连接成了闭合回路。当两端磁极的圆柱形强磁铁快速插入线圈时，11个二极管会如图3.1（b）一样同时亮起。（2）该实验的作用在该实验的演示中，要注重对学生的引导，以及引发学生的认知冲突。在演示前先介绍实验用品并请学生进行查看。接下来教师引导学生猜想该实验会出现的实验现象，充分与学生进行互动，调动学生的参与度。在实验演示中，出现了学生们猜到了或没有想到的，无电源供电的情况下二极管可以发光的现象。此时教师及时引导学生解释实验现象，并对学生的解释进行积极的评价。最后引出本节课探究的课题，在教师的引导下，由学生设计实验方案逐步进行探究。在这样师生的交互作用中，引导学生思考，让学生将新旧知识联系起来，充分发挥演示实验的作用。该实验操作简单，实验现象直观明显，在能够调动学生兴趣的同时，还可以让学生在原有认知的基础上建构认知矛盾，引起学生的思考——在没有电源的情况下二极管为什么会发光？激发了学生的探索欲望。不仅如此，接下来的学生分组实验中，学生可以根据这一演示实验的操作方法，使用条形磁铁、灵敏电流计和线圈进行实验设计，来判断感应电流的产生条件，起到开拓学生对实验设计的思路的作用。图3.1（a）实验成品图3.1（b）强磁铁插入或抽出线圈图3.1用强磁铁创新的演示实验（1）（3）实验教学过程【创设物理情境】[教师活动]介绍实验器材：一个是由导线和二极管连接起来的闭合回路，另一个为磁铁。
高中物理实验教学的实践研究——以电磁感应部分为例24提问：如果将磁铁插入只有二极管和导线连接起来的回路中，会发生什么现象？演示：将强磁铁插入、拔出线圈。图3.2演示实验效果图[学生活动]学生根据教师展示的实验器材，猜测可能出现的实验想象。[设计意图]先设计问题让学生猜测会出现的物理现象，增加学生的参与度。再通过演示实验中明显的物理现象，充分调动学生的感性认识。这样的设计可以避免出现“教师想让学生观察到的现象学生不能观察到”的现象，还可以调动课堂氛围、激发学生的学习兴趣。【提出问题】[教师活动]引导学生结合电学中已掌握的知识来解释二极管为什么会发光？进而引出探究问题。[学生活动]总结：二极管发光是因为闭合回路中产生了感应电流。[设计意图]学生依赖于具体的物理情境，进而发现和提出物理问题。让学生经历预测现象——观察现象——解释现象的过程，引导学生用已掌握的电学知识解释实验现象，将学生的知识碎片联系起来，让学生有建立物理学科知识间联系的意识，初步形成磁能生电的物理观念。这一过程的设计还能有效避免“演示实验强化了学生原有的错误认知”的现象。【猜想与假设】[教师活动]
【参考文献】：
期刊论文
[1]物理实验教学与多媒体有机整合探究[J]. 雷永宏. 才智. 2019(34)
[2]使用PC多媒体接口设备改进基础物理实验教学[J]. 王茵,陈悦,王宏宇. 鞍山师范学院学报. 2019(04)
[3]智能手机传感器在中学物理实验中的应用综述[J]. 饶迪,程敏熙,李锡均. 物理通报. 2019(04)
[4]新课改下高中物理实验教学的现状与有效策略[J]. 周建新. 实验教学与仪器. 2018(S1)
[5]探究式教学法在高中物理实验教学中的应用[J]. 刘润芝,王林,王青青. 中国教育技术装备. 2018(23)
[6]用强力磁铁自制高中物理演示实验两例[J]. 陈涵,陈雪. 物理通报. 2018(09)
[7]智能手机在高中物理学习中的应用——以测定弹簧弹性系数为例[J]. 李学,钱莉莉,庞峥. 教育与装备研究. 2018(07)
[8]新课程标准下高中物理实验教学现状调查及优化策略研究[J]. 张茂华. 科学大众(科学教育). 2018(06)
[9]以学生发展为本改进普通高中物理课程——《普通高中物理课程标准（2017年版）》解读[J]. 廖伯琴. 人民教育. 2018(10)
[10]我国中学物理教育研究的进展与趋势——基于中国知网的文献计量学研究[J]. 李婷婷,王晶莹,李西营. 课程教学研究. 2018(04)
硕士论文
[1]新课程理念下高中物理实验教学情况调查及应对策略[D]. 盖学敏.吉林大学 2019
[2]高中物理教学中实验演示环节的实践研究[D]. 李沼云.华中师范大学 2019
[3]新高考改革背景下薄弱高中物理实验教学研究[D]. 黄彬.杭州师范大学 2019
[4]高中物理分组实验现状调查与改进策略[D]. 陈丰.杭州师范大学 2019
[5]高中生物理观察能力的调查研究[D]. 眭萍萍.南京师范大学 2018
[6]高中物理演示实验教学的有效性研究[D]. 沈文君.江西师范大学 2017
[7]高中物理演示实验现状调查和改进措施[D]. 辛明洁.河南师范大学 2017
[8]高中生物理实验探究能力调查研究[D]. 姜珊.中央民族大学 2017
[9]高中物理教学中自制教具的应用研究[D]. 肖贵膑.西华师范大学 2017
[10]中美澳高中物理教科书实验设置比较研究[D]. 苏蕴娜.西南大学 2016
本文编号：3593382
【文章来源】：鞍山师范学院辽宁省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
（a）实验成品
高中物理实验教学的实践研究——以电磁感应部分为例23（a）的实验成品。该实验成品是由3000匝线圈（约360Ω电阻）、11个发光二极管做成的，其中11个二极管并联后与线圈连接成了闭合回路。当两端磁极的圆柱形强磁铁快速插入线圈时，11个二极管会如图3.1（b）一样同时亮起。（2）该实验的作用在该实验的演示中，要注重对学生的引导，以及引发学生的认知冲突。在演示前先介绍实验用品并请学生进行查看。接下来教师引导学生猜想该实验会出现的实验现象，充分与学生进行互动，调动学生的参与度。在实验演示中，出现了学生们猜到了或没有想到的，无电源供电的情况下二极管可以发光的现象。此时教师及时引导学生解释实验现象，并对学生的解释进行积极的评价。最后引出本节课探究的课题，在教师的引导下，由学生设计实验方案逐步进行探究。在这样师生的交互作用中，引导学生思考，让学生将新旧知识联系起来，充分发挥演示实验的作用。该实验操作简单，实验现象直观明显，在能够调动学生兴趣的同时，还可以让学生在原有认知的基础上建构认知矛盾，引起学生的思考——在没有电源的情况下二极管为什么会发光？激发了学生的探索欲望。不仅如此，接下来的学生分组实验中，学生可以根据这一演示实验的操作方法，使用条形磁铁、灵敏电流计和线圈进行实验设计，来判断感应电流的产生条件，起到开拓学生对实验设计的思路的作用。图3.1（a）实验成品图3.1（b）强磁铁插入或抽出线圈图3.1用强磁铁创新的演示实验（1）（3）实验教学过程【创设物理情境】[教师活动]介绍实验器材：一个是由导线和二极管连接起来的闭合回路，另一个为磁铁。
高中物理实验教学的实践研究——以电磁感应部分为例24提问：如果将磁铁插入只有二极管和导线连接起来的回路中，会发生什么现象？演示：将强磁铁插入、拔出线圈。图3.2演示实验效果图[学生活动]学生根据教师展示的实验器材，猜测可能出现的实验想象。[设计意图]先设计问题让学生猜测会出现的物理现象，增加学生的参与度。再通过演示实验中明显的物理现象，充分调动学生的感性认识。这样的设计可以避免出现“教师想让学生观察到的现象学生不能观察到”的现象，还可以调动课堂氛围、激发学生的学习兴趣。【提出问题】[教师活动]引导学生结合电学中已掌握的知识来解释二极管为什么会发光？进而引出探究问题。[学生活动]总结：二极管发光是因为闭合回路中产生了感应电流。[设计意图]学生依赖于具体的物理情境，进而发现和提出物理问题。让学生经历预测现象——观察现象——解释现象的过程，引导学生用已掌握的电学知识解释实验现象，将学生的知识碎片联系起来，让学生有建立物理学科知识间联系的意识，初步形成磁能生电的物理观念。这一过程的设计还能有效避免“演示实验强化了学生原有的错误认知”的现象。【猜想与假设】[教师活动]
【参考文献】：
期刊论文
[1]物理实验教学与多媒体有机整合探究[J]. 雷永宏. 才智. 2019(34)
[2]使用PC多媒体接口设备改进基础物理实验教学[J]. 王茵,陈悦,王宏宇. 鞍山师范学院学报. 2019(04)
[3]智能手机传感器在中学物理实验中的应用综述[J]. 饶迪,程敏熙,李锡均. 物理通报. 2019(04)
[4]新课改下高中物理实验教学的现状与有效策略[J]. 周建新. 实验教学与仪器. 2018(S1)
[5]探究式教学法在高中物理实验教学中的应用[J]. 刘润芝,王林,王青青. 中国教育技术装备. 2018(23)
[6]用强力磁铁自制高中物理演示实验两例[J]. 陈涵,陈雪. 物理通报. 2018(09)
[7]智能手机在高中物理学习中的应用——以测定弹簧弹性系数为例[J]. 李学,钱莉莉,庞峥. 教育与装备研究. 2018(07)
[8]新课程标准下高中物理实验教学现状调查及优化策略研究[J]. 张茂华. 科学大众(科学教育). 2018(06)
[9]以学生发展为本改进普通高中物理课程——《普通高中物理课程标准（2017年版）》解读[J]. 廖伯琴. 人民教育. 2018(10)
[10]我国中学物理教育研究的进展与趋势——基于中国知网的文献计量学研究[J]. 李婷婷,王晶莹,李西营. 课程教学研究. 2018(04)
硕士论文
[1]新课程理念下高中物理实验教学情况调查及应对策略[D]. 盖学敏.吉林大学 2019
[2]高中物理教学中实验演示环节的实践研究[D]. 李沼云.华中师范大学 2019
[3]新高考改革背景下薄弱高中物理实验教学研究[D]. 黄彬.杭州师范大学 2019
[4]高中物理分组实验现状调查与改进策略[D]. 陈丰.杭州师范大学 2019
[5]高中生物理观察能力的调查研究[D]. 眭萍萍.南京师范大学 2018
[6]高中物理演示实验教学的有效性研究[D]. 沈文君.江西师范大学 2017
[7]高中物理演示实验现状调查和改进措施[D]. 辛明洁.河南师范大学 2017
[8]高中生物理实验探究能力调查研究[D]. 姜珊.中央民族大学 2017
[9]高中物理教学中自制教具的应用研究[D]. 肖贵膑.西华师范大学 2017
[10]中美澳高中物理教科书实验设置比较研究[D]. 苏蕴娜.西南大学 2016
本文编号：3593382
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