吳加澍按照科學(xué)本質(zhì)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)

1、( (浙大華家池浙大華家池 2014.09.21)2014.09.21)樹立正確的科學(xué)本質(zhì)觀科學(xué)究竟是什么科學(xué)是一種科學(xué)是一種社會(huì)建制社會(huì)建制科學(xué)是一種科學(xué)是一種知識(shí)體系知識(shí)體系科學(xué)是一種科學(xué)是一種思維方式思維方式（求真、嚴(yán)謹(jǐn)、民主、平等（求真、嚴(yán)謹(jǐn)、民主、平等）科學(xué)是一種科學(xué)是一種價(jià)值取向價(jià)值取向（組織形式、價(jià)值準(zhǔn)則和行為規(guī)范）（組織形式、價(jià)值準(zhǔn)則和行為規(guī)范） ( (關(guān)于自然、社會(huì)與思維的知識(shí)體系關(guān)于自然、社會(huì)與思維的知識(shí)體系) )（客觀觀察、可重復(fù)、可證偽（客觀觀察、可重復(fù)、可證偽）對的理解，是認(rèn)識(shí)科學(xué)的核心！( (英英) A. F. ) A. F. 查爾默斯查爾默斯 張紅霞著張紅霞著樹立

2、正確的科學(xué)本質(zhì)觀科學(xué)本質(zhì)是什么亞里士多德的結(jié)論亞里士多德的結(jié)論: : 物體下落的快慢由它們的重量決定。物體下落的快慢由它們的重量決定。伽利略的質(zhì)疑伽利略的質(zhì)疑: :比薩斜塔比薩斜塔落體佯謬落體佯謬從一個(gè)古老的話題說起：從一個(gè)古老的話題說起：輕、重物體誰下落的快？如果將重物和輕物綁在一起下落樹立正確的科學(xué)本質(zhì)觀科學(xué)本質(zhì)是什么亞里士多德的結(jié)論亞里士多德的結(jié)論: : 物體下落的快慢由它們的重量決定。物體下落的快慢由它們的重量決定。伽利略的質(zhì)疑伽利略的質(zhì)疑: :比薩斜塔比薩斜塔落體佯謬落體佯謬斜面實(shí)驗(yàn)斜面實(shí)驗(yàn)從一個(gè)古老的話題說起：從一個(gè)古老的話題說起：輕、重物體誰下落的快？小球沿斜面下滑的加速度與重量

3、無關(guān)樹立正確的科學(xué)本質(zhì)觀科學(xué)本質(zhì)是什么亞里士多德的結(jié)論亞里士多德的結(jié)論: : 物體下落的快慢由它們的重量決定。物體下落的快慢由它們的重量決定。伽利略的質(zhì)疑伽利略的質(zhì)疑: :比薩斜塔比薩斜塔落體佯謬落體佯謬斜面實(shí)驗(yàn)斜面實(shí)驗(yàn)教室里的實(shí)驗(yàn)教室里的實(shí)驗(yàn)紙片和碟片誰下落的快？紙片和碟片誰下落的快？錢毛管實(shí)驗(yàn)錢毛管實(shí)驗(yàn)月球上的實(shí)驗(yàn)月球上的實(shí)驗(yàn)從一個(gè)古老的話題說起：從一個(gè)古老的話題說起：輕、重物體誰下落的快？樹立正確的科學(xué)本質(zhì)觀科學(xué)本質(zhì)是什么亞里士多德的結(jié)論亞里士多德的結(jié)論: : 物體下落的快慢由它們的重量決定。物體下落的快慢由它們的重量決定。伽利略的質(zhì)疑伽利略的質(zhì)疑: :比薩斜塔比薩斜塔落體佯謬落體佯謬斜

4、面實(shí)驗(yàn)斜面實(shí)驗(yàn)教室里的實(shí)驗(yàn)教室里的實(shí)驗(yàn)紙片和碟片誰下落的快？紙片和碟片誰下落的快？錢毛管實(shí)驗(yàn)錢毛管實(shí)驗(yàn)月球上的實(shí)驗(yàn)月球上的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)代版現(xiàn)代版“比薩斜塔比薩斜塔”實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)從一個(gè)古老的話題說起：從一個(gè)古老的話題說起：輕、重物體誰下落的快？朱棣文 通過通過“墜落墜落”原子原子精確測算出了單個(gè)原精確測算出了單個(gè)原子所受的重力加速度子所受的重力加速度，并發(fā)現(xiàn)這一重力加，并發(fā)現(xiàn)這一重力加速度與由數(shù)十億原子速度與由數(shù)十億原子組成的宏觀尺度物理組成的宏觀尺度物理所受重力加速度相同所受重力加速度相同，即微觀原子與宏觀，即微觀原子與宏觀物體下落的速度也與物體下落的速度也與其重量無關(guān)。其重量無關(guān)。 樹立正確的科學(xué)本質(zhì)

5、觀科學(xué)本質(zhì)是什么亞里士多德的結(jié)論亞里士多德的結(jié)論: : 物體下落的快慢由它們的重量決定。物體下落的快慢由它們的重量決定。伽利略的質(zhì)疑伽利略的質(zhì)疑: :比薩斜塔比薩斜塔落體佯謬落體佯謬斜面實(shí)驗(yàn)斜面實(shí)驗(yàn)教室里的實(shí)驗(yàn)教室里的實(shí)驗(yàn)紙片和碟片誰下落的快？紙片和碟片誰下落的快？錢毛管實(shí)驗(yàn)錢毛管實(shí)驗(yàn)月球上的實(shí)驗(yàn)月球上的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)代版現(xiàn)代版“比薩斜塔比薩斜塔”實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探索還在進(jìn)行探索還在進(jìn)行 一個(gè)以美國物理學(xué)家費(fèi)希巴赫為一個(gè)以美國物理學(xué)家費(fèi)希巴赫為首的科研小組，通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，不首的科研小組，通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，不同質(zhì)量的物體，在真空中實(shí)際上并同質(zhì)量的物體，在真空中實(shí)際上并不具有相同的重力加速度。不具有相同的重力加速度。

6、 從一個(gè)古老的話題說起：從一個(gè)古老的話題說起：輕、重物體誰下落的快？樹立正確的科學(xué)本質(zhì)觀科學(xué)本質(zhì)是什么亞里士多德的結(jié)論亞里士多德的結(jié)論: : 物體下落的快慢由它們的重量決定。物體下落的快慢由它們的重量決定。伽利略的質(zhì)疑伽利略的質(zhì)疑: :比薩斜塔比薩斜塔落體佯謬落體佯謬斜面實(shí)驗(yàn)斜面實(shí)驗(yàn)教室里的實(shí)驗(yàn)教室里的實(shí)驗(yàn)紙片和碟片誰下落的快？紙片和碟片誰下落的快？錢毛管實(shí)驗(yàn)錢毛管實(shí)驗(yàn)月球上的實(shí)驗(yàn)月球上的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)代版現(xiàn)代版“比薩斜塔比薩斜塔”實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探索還在進(jìn)行探索還在進(jìn)行透過人們對落體運(yùn)動(dòng)的探透過人們對落體運(yùn)動(dòng)的探究與認(rèn)知，你能體會(huì)到科究與認(rèn)知，你能體會(huì)到科學(xué)具有怎樣的基本特性？學(xué)具有怎樣的基本特性？科學(xué)是講

7、求實(shí)證的科學(xué)是符合邏輯的科學(xué)是有待發(fā)展的從一個(gè)古老的話題說起：從一個(gè)古老的話題說起：輕、重物體誰下落的快？樹立正確的科學(xué)本質(zhì)觀科學(xué)事業(yè)科學(xué)事業(yè)的本質(zhì)的本質(zhì) 科學(xué)是一種復(fù)雜的社會(huì)活動(dòng)科學(xué)是一種復(fù)雜的社會(huì)活動(dòng), , 科學(xué)分成專門領(lǐng)域并在不同科學(xué)分成專門領(lǐng)域并在不同情況下進(jìn)行研究情況下進(jìn)行研究, , 科學(xué)必須考慮倫理的原則科學(xué)必須考慮倫理的原則, , 科學(xué)家既作為科學(xué)家既作為專家又作為公民參與公眾事務(wù)。專家又作為公民參與公眾事務(wù)。 對于科學(xué)本質(zhì)，人們常從對于科學(xué)本質(zhì)，人們常從“科學(xué)知識(shí)科學(xué)知識(shí)”、“科學(xué)探科學(xué)探究究”以及以及“科學(xué)事業(yè)科學(xué)事業(yè)”三個(gè)維度進(jìn)行闡述三個(gè)維度進(jìn)行闡述 引自引自面向全體美國人

8、的科學(xué)面向全體美國人的科學(xué)科學(xué)知識(shí)科學(xué)知識(shí)的本質(zhì)的本質(zhì) 世界是可認(rèn)識(shí)的世界是可認(rèn)識(shí)的, , 科學(xué)知識(shí)是可變的科學(xué)知識(shí)是可變的, , 科學(xué)并不能解決所科學(xué)并不能解決所 有問題有問題; ;科學(xué)探究科學(xué)探究的本質(zhì)的本質(zhì) 科學(xué)講究證據(jù)科學(xué)講究證據(jù), , 科學(xué)是邏輯和想象的結(jié)合體科學(xué)是邏輯和想象的結(jié)合體, , 科學(xué)具有解科學(xué)具有解釋和預(yù)測的功能釋和預(yù)測的功能, , 科學(xué)試圖確定和避免偏見科學(xué)試圖確定和避免偏見, , 科學(xué)反對權(quán)威科學(xué)反對權(quán)威; ;科學(xué)本質(zhì)是什么樹立正確的科學(xué)本質(zhì)觀科學(xué)本質(zhì)是什么【問題【問題1 1】地球是圓的還是方的地球是圓的還是方的? ? 所有的學(xué)生都給出了正確答案所有的學(xué)生都給出了正確

9、答案: : 圓的。圓的。 日、韓的中學(xué)生回答日、韓的中學(xué)生回答: :“很多生活現(xiàn)象可以證明地球是圓的。很多生活現(xiàn)象可以證明地球是圓的。如如”而大多數(shù)中國學(xué)生卻回答而大多數(shù)中國學(xué)生卻回答: :“老師告訴我的老師告訴我的”、“書書上說的上說的”、“電視上演的電視上演的”等等。等等。 對此，中國學(xué)生的回答更是讓人吃驚對此，中國學(xué)生的回答更是讓人吃驚: : “不知道不知道”、“考試考試用用”、“沒有用沒有用” 【問題【問題2 2】你怎么知道地球是圓的而不是方的你怎么知道地球是圓的而不是方的? ? 【問題【問題3 3】你認(rèn)為知道地球是圓的有何意義你認(rèn)為知道地球是圓的有何意義? ? 中科院曾對中、日、韓三

10、國的中學(xué)生進(jìn)行科學(xué)素養(yǎng)的中科院曾對中、日、韓三國的中學(xué)生進(jìn)行科學(xué)素養(yǎng)的調(diào)查，其中的地理題包含三個(gè)小問題：調(diào)查，其中的地理題包含三個(gè)小問題：調(diào)查結(jié)果說明了什么體現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)科學(xué)源于好奇科學(xué)源于好奇科學(xué)貴在探究科學(xué)貴在探究科學(xué)追求真實(shí)科學(xué)追求真實(shí)科學(xué)倚重思維科學(xué)倚重思維科學(xué)有待發(fā)展科學(xué)有待發(fā)展世界各國科學(xué)教育界普遍認(rèn)為：理解科學(xué)的本質(zhì)是提世界各國科學(xué)教育界普遍認(rèn)為：理解科學(xué)的本質(zhì)是提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的核心，而對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)本質(zhì)教育的高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的核心，而對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)本質(zhì)教育的主陣地之一便是實(shí)驗(yàn)教學(xué)。主陣地之一便是實(shí)驗(yàn)教學(xué)。 科學(xué)教育必須遵循科學(xué)形成與發(fā)展的規(guī)律，讓學(xué)生能科學(xué)教育必須遵循科

11、學(xué)形成與發(fā)展的規(guī)律，讓學(xué)生能夠?qū)W真正的、有用的科學(xué)。因此，按科學(xué)的本質(zhì)開展物夠?qū)W真正的、有用的科學(xué)。因此，按科學(xué)的本質(zhì)開展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)理實(shí)驗(yàn)教學(xué), ,就顯得格外重要。就顯得格外重要。體現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，應(yīng)該是體現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，應(yīng)該是: :激發(fā)學(xué)生的求知欲激發(fā)學(xué)生的求知欲增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)證據(jù)意識(shí)增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)證據(jù)意識(shí)拓展實(shí)驗(yàn)的探索性拓展實(shí)驗(yàn)的探索性觀察思維協(xié)同遞進(jìn)觀察思維協(xié)同遞進(jìn)融合物理學(xué)史教學(xué)融合物理學(xué)史教學(xué)科學(xué)源于好奇：激發(fā)學(xué)生的求知欲科學(xué)源于好奇：激發(fā)學(xué)生的求知欲丁肇中丁肇中:“:“好奇心是科學(xué)研究好奇心是科學(xué)研究的原動(dòng)力。的原動(dòng)力?！?” （上海交通大學(xué)的講（上海交通大學(xué)的講演）演）

12、 他認(rèn)為：好奇心是成功的關(guān)鍵，他認(rèn)為：好奇心是成功的關(guān)鍵，興趣是產(chǎn)生好奇心的前提。興趣是產(chǎn)生好奇心的前提。實(shí)踐表明，物理實(shí)驗(yàn)是激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和求知欲的最有實(shí)踐表明，物理實(shí)驗(yàn)是激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和求知欲的最有效的手段。效的手段。展現(xiàn)新奇現(xiàn)象，吸引學(xué)生喜愛物理；巧做物理實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)好物理； 設(shè)置認(rèn)知陷阱，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)； 科學(xué)源于好奇：激發(fā)學(xué)生的求知欲科學(xué)源于好奇：激發(fā)學(xué)生的求知欲展現(xiàn)新奇現(xiàn)象，吸引學(xué)生喜愛物理科學(xué)源于好奇：激發(fā)學(xué)生的求知欲科學(xué)源于好奇：激發(fā)學(xué)生的求知欲巧做物理實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)好物理實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)“三做三做” 做、做、做、做、做做“巧做巧做”要求要求 選材選材低成本低成本; ;設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)高智

13、慧高智慧; ;教學(xué)教學(xué)深探究深探究?！纠纠? 1】內(nèi)能變化與做功的關(guān)系內(nèi)能變化與做功的關(guān)系學(xué)生實(shí)驗(yàn)：學(xué)生實(shí)驗(yàn)： 雙手將一根橡皮筋迅速拉伸，同時(shí)將它緊貼在自己的額頭上，雙手將一根橡皮筋迅速拉伸，同時(shí)將它緊貼在自己的額頭上，感覺有點(diǎn)熱；感覺有點(diǎn)熱；課本實(shí)驗(yàn)：課本實(shí)驗(yàn)： 再讓橡皮筋迅速縮短，并讓它與自己的額頭接觸，再讓橡皮筋迅速縮短，并讓它與自己的額頭接觸，感覺有點(diǎn)涼。感覺有點(diǎn)涼。 麥克斯韋：“演示實(shí)驗(yàn)使用的材料越簡單，學(xué)生越熟悉,就越想徹底地獲得所驗(yàn)證的結(jié)果，?！?科學(xué)源于好奇：激發(fā)學(xué)生的求知欲科學(xué)源于好奇：激發(fā)學(xué)生的求知欲巧做物理實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)好物理實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)“三做三做” 做、做、做、做、做做

14、“巧做巧做”要求要求 選材選材低成本低成本; ;設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)高智慧高智慧; ;教學(xué)教學(xué)深探究深探究?！纠纠? 2】受迫振動(dòng)和共振受迫振動(dòng)和共振實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn): :手持紙條前后晃動(dòng)，使之作受迫振動(dòng)。手持紙條前后晃動(dòng)，使之作受迫振動(dòng)。觀察觀察: :手動(dòng)頻率與紙條振動(dòng)頻率有何關(guān)系？手動(dòng)頻率與紙條振動(dòng)頻率有何關(guān)系？實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn): :調(diào)整手動(dòng)頻率，使紙條調(diào)整手動(dòng)頻率，使紙條A A的振幅最大；的振幅最大； 再依次使紙條再依次使紙條B B或或C C的振幅達(dá)到最大。的振幅達(dá)到最大。比較比較: :當(dāng)當(dāng)振幅最大時(shí)，手動(dòng)頻率與紙條自由振幅最大時(shí)，手動(dòng)頻率與紙條自由 振動(dòng)時(shí)的頻率（固有頻率）有何關(guān)系？振動(dòng)時(shí)的頻率（固有頻率）有何

15、關(guān)系？總結(jié)總結(jié): :產(chǎn)生共振現(xiàn)象的條件產(chǎn)生共振現(xiàn)象的條件f f受迫受迫= =f f驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)f f驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)= =f f固有固有【例【例】“光的全反射光的全反射”課題引入課題引入教法教法1 1教法教法2 2 演示實(shí)驗(yàn)：逐漸增大入射角演示實(shí)驗(yàn)：逐漸增大入射角教師指出：這就是光的全反射現(xiàn)象。教師指出：這就是光的全反射現(xiàn)象。學(xué)生思考：一束光線從玻璃（學(xué)生思考：一束光線從玻璃（n=3n=3）射入空氣，已知）射入空氣，已知入射角為入射角為6060，問：折射角是多少？，問：折射角是多少？解解1 1：由：由 sin60sin60/sin/sin =3 =3 得得 =30 =30解解2 2：由：由 sin/sin

16、60 sin/sin60 = 3 = 3 得得 sin =1.5 sin =1.5觀察實(shí)驗(yàn)：光從玻璃以觀察實(shí)驗(yàn)：光從玻璃以6060射入空氣，沒有折射光線！射入空氣，沒有折射光線！提出課題：提出課題： 前者只是客觀地呈現(xiàn)了物理現(xiàn)象，后者則能引起認(rèn)知前者只是客觀地呈現(xiàn)了物理現(xiàn)象，后者則能引起認(rèn)知沖突，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，因而教學(xué)效果更好。沖突，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，因而教學(xué)效果更好?？茖W(xué)源于好奇：激發(fā)學(xué)生的求知欲科學(xué)源于好奇：激發(fā)學(xué)生的求知欲設(shè)置認(rèn)知陷阱，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)科學(xué)追求真實(shí)：增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)證據(jù)意識(shí)科學(xué)追求真實(shí)：增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)證據(jù)意識(shí)做實(shí)驗(yàn)【例】【例】電荷間相互作用電荷間相互作用 庫侖定律庫侖定律多媒體技術(shù)能夠多媒

17、體技術(shù)能夠以假亂真以假亂真，但是不應(yīng)該，但是不應(yīng)該以假代真以假代真；過去黑板上做實(shí)驗(yàn)不對，現(xiàn)在屏幕上做實(shí)驗(yàn)同樣不對。過去黑板上做實(shí)驗(yàn)不對，現(xiàn)在屏幕上做實(shí)驗(yàn)同樣不對。這樣的做法可取嗎？這樣的做法可取嗎？真實(shí)性科學(xué)追求真實(shí)：增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)證據(jù)意識(shí)科學(xué)追求真實(shí)：增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)證據(jù)意識(shí)做實(shí)驗(yàn)真實(shí)性德國物理教師做彈性碰撞實(shí)驗(yàn)：德國物理教師做彈性碰撞實(shí)驗(yàn)：有目的的直接經(jīng)驗(yàn)有目的的直接經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)參與活動(dòng)參與活動(dòng)見習(xí)旅行見習(xí)旅行參觀展覽參觀展覽案例影像案例影像觀摩示范觀摩示范語言語言視覺符號視覺符號廣播圖片廣播圖片抽象的抽象的經(jīng)經(jīng) 驗(yàn)驗(yàn)觀察的觀察的經(jīng)經(jīng) 驗(yàn)驗(yàn)直接的直接的經(jīng)經(jīng) 驗(yàn)驗(yàn)戴爾戴爾“經(jīng)驗(yàn)之塔經(jīng)驗(yàn)之塔”

18、做實(shí)驗(yàn)真實(shí)性科學(xué)追求真實(shí)：增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)證據(jù)意識(shí)科學(xué)追求真實(shí)：增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)證據(jù)意識(shí)戴爾戴爾“經(jīng)驗(yàn)之塔經(jīng)驗(yàn)之塔”做實(shí)驗(yàn)真實(shí)性科學(xué)追求真實(shí)：增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)證據(jù)意識(shí)科學(xué)追求真實(shí)：增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)證據(jù)意識(shí)教學(xué)媒體的選用次序教學(xué)媒體的選用次序有目的的直接經(jīng)驗(yàn)有目的的直接經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)參與活動(dòng)參與活動(dòng)見習(xí)旅行見習(xí)旅行參觀展覽參觀展覽案例影像案例影像觀摩示范觀摩示范語言語言視覺符號視覺符號廣播圖片廣播圖片抽象的抽象的經(jīng)經(jīng) 驗(yàn)驗(yàn)觀察的觀察的經(jīng)經(jīng) 驗(yàn)驗(yàn)直接的直接的經(jīng)經(jīng) 驗(yàn)驗(yàn)做實(shí)驗(yàn)真實(shí)性【討論】【討論】怎樣提高靜電實(shí)驗(yàn)的成功率？怎樣提高靜電實(shí)驗(yàn)的成功率？靜電特點(diǎn)：靜電特點(diǎn)：量少壓高量少壓高 實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵：實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵：增加絕緣增加絕緣

19、最容易漏電的部位在哪里？最容易漏電的部位在哪里？金屬殼與指針之間？金屬殼與指針之間？金屬殼與塑料塞之間！金屬殼與塑料塞之間！例如：例如：靜電計(jì)（驗(yàn)電器）靜電計(jì)（驗(yàn)電器）科學(xué)追求真實(shí)：增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)證據(jù)意識(shí)科學(xué)追求真實(shí)：增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)證據(jù)意識(shí)做實(shí)驗(yàn)【例】【例】電荷間相互作用電荷間相互作用 庫侖定律庫侖定律真實(shí)性尼龍絲尼龍絲+蠟燭蠟燭鋁箔桶鋁箔桶科學(xué)追求真實(shí)：增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)證據(jù)意識(shí)科學(xué)追求真實(shí)：增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)證據(jù)意識(shí)做實(shí)驗(yàn)真實(shí)性做實(shí)驗(yàn)科學(xué)性【例【例1 1】白光的色散與復(fù)合白光的色散與復(fù)合白光白光紅光紫光白光白光紅光紫光科學(xué)追求真實(shí)：增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)證據(jù)意識(shí)科學(xué)追求真實(shí)：增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)證據(jù)意識(shí)做實(shí)驗(yàn)真實(shí)性做實(shí)驗(yàn)科學(xué)性【例【例2 2】磁現(xiàn)

20、象的電本質(zhì)磁現(xiàn)象的電本質(zhì)感應(yīng)圈B=KI/r=B=KI/r=4 41010-9-9 T,T,B BB B地地= =1010-5-5 T T 設(shè)設(shè)I=1mA d=5cm I=1mA d=5cm 估算估算: :科學(xué)追求真實(shí)：增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)證據(jù)意識(shí)科學(xué)追求真實(shí)：增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)證據(jù)意識(shí)做實(shí)驗(yàn)真實(shí)性做實(shí)驗(yàn)科學(xué)性科學(xué)追求真實(shí)：增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)證據(jù)意識(shí)科學(xué)追求真實(shí)：增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)證據(jù)意識(shí)【例【例3 3】用音叉演示聲波的干涉用音叉演示聲波的干涉弱弱弱弱弱弱弱弱強(qiáng)強(qiáng)強(qiáng)強(qiáng)強(qiáng)強(qiáng)強(qiáng)強(qiáng)【例【例4 4】用收音機(jī)演示靜電屏蔽用收音機(jī)演示靜電屏蔽【例】【例】探究感生電流的產(chǎn)生條件探究感生電流的產(chǎn)生條件實(shí)驗(yàn)觀察實(shí)驗(yàn)觀察B B不變不變,S,S變化時(shí)有感生電

21、流；變化時(shí)有感生電流；S S不變不變,B,B變化時(shí)有感生電流。變化時(shí)有感生電流。BSBS，所以，所以可用磁通量可用磁通量來描述感生電流產(chǎn)生的條件。來描述感生電流產(chǎn)生的條件。問題：若問題：若 B B、S S同時(shí)都同時(shí)都變化，會(huì)產(chǎn)生感生電流嗎？變化，會(huì)產(chǎn)生感生電流嗎？學(xué)生一致認(rèn)定：會(huì)！學(xué)生一致認(rèn)定：會(huì)！這樣的歸納 有問題嗎只是體現(xiàn)了只是體現(xiàn)了B B、S S與與知識(shí)之間的知識(shí)之間的，未突出用未突出用變化作為產(chǎn)生條件的變化作為產(chǎn)生條件的！可見這樣歸納并沒有觸及問題的核心可見這樣歸納并沒有觸及問題的核心科學(xué)貴在探究：拓展實(shí)驗(yàn)的探索性科學(xué)貴在探究：拓展實(shí)驗(yàn)的探索性對策：拓展實(shí)驗(yàn)，揭示關(guān)鍵對策：拓展實(shí)驗(yàn)，揭

22、示關(guān)鍵分析論證分析論證歸納結(jié)論歸納結(jié)論【例】【例】探究感生電流的產(chǎn)生條件探究感生電流的產(chǎn)生條件科學(xué)貴在探究：拓展實(shí)驗(yàn)的探索性科學(xué)貴在探究：拓展實(shí)驗(yàn)的探索性實(shí)驗(yàn)：使回路的實(shí)驗(yàn)：使回路的B B和和S S同時(shí)變化，同時(shí)變化， 觀察有無感受電流產(chǎn)生觀察有無感受電流產(chǎn)生。啟示啟示：B B、S S的變化并非是產(chǎn)生的變化并非是產(chǎn)生 感應(yīng)電流的本質(zhì)條件。感應(yīng)電流的本質(zhì)條件。探究探究：為什么回路中為什么回路中B B和和S S都變都變 化，卻沒有感生電流產(chǎn)呢化，卻沒有感生電流產(chǎn)呢？G G 科學(xué)的發(fā)展就是不斷提出假設(shè)，不斷經(jīng)受反駁的過科學(xué)的發(fā)展就是不斷提出假設(shè)，不斷經(jīng)受反駁的過 程。不能被否證的理論是偽科學(xué)。程。不

23、能被否證的理論是偽科學(xué)。 因此，在物理教學(xué)中我們不僅要做證實(shí)性的實(shí)驗(yàn)，因此，在物理教學(xué)中我們不僅要做證實(shí)性的實(shí)驗(yàn)，有時(shí)還要做證偽性的實(shí)驗(yàn)。有時(shí)還要做證偽性的實(shí)驗(yàn)?？茖W(xué)的科學(xué)的科學(xué)的本質(zhì)觀告訴人們：科學(xué)的本質(zhì)觀告訴人們：歸納歸納：從磁通量變化的角度，從磁通量變化的角度， 解釋其它的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋其它的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象科學(xué)依重思維：觀察思維協(xié)同并進(jìn)科學(xué)依重思維：觀察思維協(xié)同并進(jìn) 物理教學(xué)，同樣離不開物理教學(xué)，同樣離不開和和 這兩只腳。這兩只腳。“科學(xué)是在用理論和實(shí)驗(yàn)這兩只腳前進(jìn)科學(xué)是在用理論和實(shí)驗(yàn)這兩只腳前進(jìn)的的。有時(shí)是這只腳先邁出一步，有時(shí)是有時(shí)是這只腳先邁出一步，有時(shí)是另一只腳先邁出一步，但是前進(jìn)要靠兩

24、另一只腳先邁出一步，但是前進(jìn)要靠兩只腳只腳”著名物理學(xué)家密立根：以以為主線為主線以以為中心為中心; ;以以為基礎(chǔ)為基礎(chǔ); ;物理教學(xué)的基本策略:物理教學(xué)的基本過程:科學(xué)依重思維：觀察思維協(xié)同并進(jìn)科學(xué)依重思維：觀察思維協(xié)同并進(jìn)【例】【例】“自感現(xiàn)象自感現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)傳統(tǒng)演示方法傳統(tǒng)演示方法L LA AB BS S( (甲甲 通電自感通電自感) )L LA AS S( (乙乙 斷電自感斷電自感) )L LA AS SB BR R( (組合電路組合電路) )R=RLR燈 硬件（電路設(shè)計(jì)）軟件（教法改進(jìn)）科學(xué)依重思維：觀察思維協(xié)同并進(jìn)科學(xué)依重思維：觀察思維協(xié)同并進(jìn)【例】【例】“自感現(xiàn)象自感現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)實(shí)

25、驗(yàn)傳統(tǒng)演示方法傳統(tǒng)演示方法改進(jìn)演示方法改進(jìn)演示方法S SA AB B科學(xué)有待發(fā)展：融合物理學(xué)史教學(xué)科學(xué)有待發(fā)展：融合物理學(xué)史教學(xué)從科學(xué)史的發(fā)展可以看出，學(xué)生有很多現(xiàn)行概念與科從科學(xué)史的發(fā)展可以看出，學(xué)生有很多現(xiàn)行概念與科學(xué)史是平行的。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中融合科學(xué)史的情境，學(xué)生學(xué)史是平行的。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中融合科學(xué)史的情境，學(xué)生籍此體驗(yàn)科學(xué)家思考、探究、解決問題的歷程，這是提籍此體驗(yàn)科學(xué)家思考、探究、解決問題的歷程，這是提升學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)理解的最有效方式之一。升學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)理解的最有效方式之一?！臼笞蠲利惖膶?shí)驗(yàn)】【十大最美麗的實(shí)驗(yàn)】科學(xué)有待發(fā)展：融合物理學(xué)史教學(xué)科學(xué)有待發(fā)展：融合物理學(xué)史教學(xué)【例】【例】伽利略對自由落體運(yùn)動(dòng)的研究伽利略對自由落體運(yùn)動(dòng)的研究現(xiàn)象觀察邏輯推理猜想假設(shè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證修正推廣 學(xué)生已經(jīng)學(xué)過自由落體運(yùn)動(dòng)及其相關(guān)知識(shí)，為什么新學(xué)生已經(jīng)學(xué)過自由落體運(yùn)動(dòng)及其相關(guān)知識(shí)，為什么新課程教材仍將它單列為一節(jié)？課程教材仍將它單列為一節(jié)？ 重快輕慢？重快輕慢？ 斜面實(shí)驗(yàn)斜面實(shí)驗(yàn) 外外 推推 至至 落體運(yùn)動(dòng)落體運(yùn)動(dòng) s t2 vt伽利略的科學(xué)方法伽利略的科學(xué)方法亞里士多德的方法亞里士多德的方法邏輯 + 數(shù)學(xué) + 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察+經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 教材的意圖是：通過介紹伽利略研究自由落體運(yùn)動(dòng)的教