謝小群實(shí)驗(yàn)教學(xué)及創(chuàng)新講座 詳細(xì)版課件

1、主講： 謝小群自制教具與實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的實(shí)踐和思考教學(xué)目的樹立一個(gè)觀點(diǎn) ：“大教具”觀念學(xué)會(huì)一些自制教具的方法，掌握一些實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的技巧獲得一個(gè)啟示：思維很重要，動(dòng)手更重要。有好想法就用行動(dòng)把它變成現(xiàn)實(shí)！ 幾個(gè)有趣的小實(shí)驗(yàn)1、“天女散花”2、不一樣的吹燭實(shí)驗(yàn)3、魔鏡4、“神奇的力量”5、“會(huì)爬坡的圈”6、平衡杯7、浮沉子8、氣體對(duì)外做功 小小的泡沫能從塑料管中自動(dòng)飛出來嗎?.“天女散花”幾個(gè)有趣的小實(shí)驗(yàn)1、“天女散花”2、不一樣的吹燭實(shí)驗(yàn)3、魔鏡4、“神奇的力量”5、“會(huì)爬坡的圈”6、平衡杯7、浮沉子8、氣體對(duì)外做功 奇妙的平衡要樹立“大教具”理念！ 物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，缺少實(shí)驗(yàn)，物理學(xué)的大廈將會(huì)坍

2、塌。 物理實(shí)驗(yàn)既是物理教學(xué)的重要基礎(chǔ)，又是物理教學(xué)的重要內(nèi)容；既是物理教學(xué)的重要方法，也是物理教學(xué)的重要手段。可以說實(shí)驗(yàn)教學(xué)已成為物理教學(xué)的一大特色 。“一堂沒有實(shí)驗(yàn)的物理課不能稱之為一堂好課。物理實(shí)驗(yàn)離不開它的物質(zhì)基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)資源。相關(guān)思考：三個(gè)觀點(diǎn)- 缺少實(shí)驗(yàn)的物理教學(xué)是一盤沒有放鹽的菜。不重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)的物理教師是不合格的教師。不重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)校沒有發(fā)展后勁。怎樣自制教具和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新思維點(diǎn)撥：“九問”創(chuàng)意技法 怎樣自制教具和進(jìn)行試驗(yàn)創(chuàng)新“創(chuàng)造技法之母”、有無其他用途？現(xiàn)有實(shí)物還有沒有新的用途？或稍加改進(jìn)能否擴(kuò)大它的用途？、能否借用？能否借用別的經(jīng)驗(yàn)？有無與過去相似的東西？能否模仿點(diǎn)什么

3、？、能否改變？意義、顏色、活動(dòng)、音響、形狀等，能否作其他改變？、能否擴(kuò)大？能否增加什么？強(qiáng)度、高度、長度、厚度、附加價(jià)值能否增加？能否擴(kuò)張？ 、能否縮小？能否 減少什么？再小點(diǎn)？濃縮化？微型化？再低些？再短些？再輕些？省略些？、能否代用？能否取而代之？用其他材料？其他裝置？其他制造工藝？其他動(dòng)力？、能否轉(zhuǎn)換？可否更換原件？能否用其他設(shè)計(jì)方案？用其他順序？能否調(diào)整速度？能否調(diào)整程序？能否改變布局？、能否顛倒？可否變換正負(fù)？顛倒方位？反向有何作用？、能否組合？原有組合是否協(xié)調(diào)統(tǒng)一？單位、部分能否組合？優(yōu)勢(shì)能否綜合？自制教具示例真空不能傳聲演示儀超失重演示儀海市蜃樓模擬實(shí)驗(yàn)可拆式話筒揚(yáng)聲器模型潛水艇

4、模型模擬馬德保半球?qū)嶒?yàn)感應(yīng)起電器改進(jìn)凸透鏡成像規(guī)律 “海市蜃樓”模擬實(shí)驗(yàn) 自制教具示例真空不能傳聲演示儀超失重演示儀海市蜃樓模擬實(shí)驗(yàn)可拆式話筒揚(yáng)聲器模型潛水艇模型模擬馬德保半球?qū)嶒?yàn)感應(yīng)起電器改進(jìn)凸透鏡成像規(guī)律 這是一臺(tái)改進(jìn)型的感應(yīng)起電機(jī) 這臺(tái)改進(jìn)型感應(yīng) 起電機(jī)是購置250mm 大型感應(yīng)起電機(jī)，也 是用透明有機(jī)玻璃板 自做一個(gè)外罩，把兩 電擊加長到外罩外面。 其特點(diǎn)是克服了陰雨天 不能起電的缺點(diǎn)。 機(jī)械效率有用功和額外功 這是兩個(gè)大小相同，能裝的東西一樣多，但是桶的質(zhì)量相差很大，能使學(xué)生感受到什 么是有用功，什么是額外功。 馬德堡半球模擬裝置宜章縣第八中學(xué)-劉東特點(diǎn):利用玻璃吸盤氣密性好，成功率

5、高；用擠壓出空氣并扳動(dòng)扳手的方法使兩個(gè)半球內(nèi)形成真空，不用抽氣筒，更加便捷；兩個(gè)半球中間的繩子可以保護(hù)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的學(xué)生，更具安生性；制作簡單，成本低廉。大型船閘演示模型 將電動(dòng)小汽車放在鋪在試管的泡沫板上演示路面受到反作用力。覆杯實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)（1）操作不慎極易失?。?）由于紙吸水，所以演示時(shí)間不長（3）水杯不能大，否則水易流出（4）不能隨意傾斜顯示各個(gè)方向都有大氣壓強(qiáng)。如果將紙片換成一個(gè)硬質(zhì)的光滑的薄塑料片（比如圓盒裝德芙巧克力的盒蓋），演示時(shí)就可以用一個(gè)很大的杯子，能長時(shí)間倒置水不會(huì)流出來，還能向各個(gè)方向旋轉(zhuǎn)顯示各個(gè)方向都有大氣壓。 將紙片換成硬質(zhì)薄塑料片投射式慣性儀彈射式慣性實(shí)驗(yàn)儀摩擦力實(shí)驗(yàn)探

6、究儀 摩擦力實(shí)驗(yàn)探究儀 光學(xué)演示儀遮光罩 凸透鏡成像演示儀電與熱 電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟 電流的二次方成正比，跟導(dǎo) 體的電阻成正比，跟通電時(shí) 間成正比。叫做焦耳定律。 左圖為演示儀，右圖為學(xué)生實(shí)驗(yàn)儀電阻絲銅絲水的低壓沸騰沸騰的條件與特征達(dá)到沸點(diǎn)，繼續(xù)吸熱，溫度保持不變此沸騰不要加熱，溫度還不斷下降。（圖7）迷霧重重用一個(gè)帶橡皮塞的空玻璃瓶（最好是小的玻璃鹽水瓶），將瓶子放入玻璃罩內(nèi)（注意橡皮塞只塞一半，不能塞得太死），如圖所示，抽去罩內(nèi)空氣，瓶塞會(huì)像炮彈一樣被瓶內(nèi)的空氣壓出來。還能在瓶內(nèi)看到白霧 滴幾滴水后，白霧更濃可以演示水蒸氣對(duì)外做功時(shí)內(nèi)能減少，水蒸氣液化） 怎么下不去了？水銀柱先下降，

7、最后不降了，一直比外面高罩內(nèi)還有壓強(qiáng)罩內(nèi)還有空氣真空不能傳聲，始終能聽到聲音有了實(shí)驗(yàn)支持。(圖6)反沖實(shí)驗(yàn)儀簡易發(fā)電機(jī)浮力現(xiàn)象演示 浮力現(xiàn)象演示水槽，是浮力課程的引入實(shí)驗(yàn)器材。液體平衡傳播焦耳定律學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)儀自制教具的選題與解決的基本方法一、填補(bǔ)空白法找出教學(xué)中需要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)而教材中又未曾涉及的空白點(diǎn)，有針對(duì)性進(jìn)行教具自制。如二、重點(diǎn)難點(diǎn)突破法針對(duì)教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行教具自制和相關(guān)實(shí)驗(yàn)，用以突破的方法。如三、希望點(diǎn)和需求點(diǎn)列舉法人們都有美好的希望，發(fā)明者根據(jù)人們的希望進(jìn)行創(chuàng)新。如：四、缺點(diǎn)列舉法人類的希望、社會(huì)的需求和事物的缺陷，構(gòu)成了發(fā)明和革新的不盡源泉每發(fā)現(xiàn)一個(gè)缺點(diǎn)，提出一個(gè)問題，也就

8、找到了一個(gè)自制教具的課題。五、功能拓展法 使原教具的功能有所拓展，便于完成多種實(shí)驗(yàn)特別是探究實(shí)驗(yàn)的方法。如六、縮放法 根據(jù)教學(xué)的實(shí)際需要，將原有教具在尺寸上進(jìn)行縮小或放大的方法。如七、替代法 實(shí)驗(yàn)教學(xué)中尋找實(shí)驗(yàn)材料或器具的最佳替代品的方法。如八、巧用法 在用廢舊物品進(jìn)行自制教具時(shí)，巧妙利用材料的形狀或性能來獲取最佳效果的方法。如實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新大賽作品示例 一組聲現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)青少年科技創(chuàng)新大賽作品示例1、內(nèi)套式雙筒高效打氣筒 2、串 聯(lián) 式 燈 頭 教具在教學(xué)中的使用示例會(huì)制作，會(huì)使用，達(dá)到良好的教學(xué)效果 自制教具制作要考慮教學(xué)系統(tǒng)化,新課引入、分析、突破重點(diǎn)難點(diǎn)層層深入。 教師通過自制教具可以

9、按照自己的思路引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究，以教材為平臺(tái)加以擴(kuò)展，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考。這就是自制教具據(jù)有很強(qiáng)的靈活性的特點(diǎn)。從設(shè)計(jì)構(gòu)思到具體制作，都是一種創(chuàng)意，在制作過程中經(jīng)過不斷修改、制作完成的。它這種靈活的教學(xué)方法，是工業(yè)品無法比擬的。 例如 浮力的實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)探究器材1、學(xué)生實(shí)驗(yàn)器材：如圖1：水盆、彈簧測(cè)力計(jì)、溢水杯、盛水杯、水、重物、細(xì)繩。 2、教師實(shí)驗(yàn)器材：圖2圖4水槽（如圖4由多格組成能裝三種液體），各種小球、重物和一臺(tái)自制浮力定量分析儀等組成。 浮力用實(shí)驗(yàn)教學(xué)1、新課引入 如圖2：有一個(gè)乒乓球不小心掉入地洞怎么辦呢？倒水，球上來了。 通過這個(gè)小實(shí)驗(yàn)引入浮力的概念，吸引學(xué)生的注意力。2、

10、 如圖3：將用三個(gè)乒乓球制成的小球都放入這個(gè)裝了液體*的槽中，一個(gè)能漂于液體上面，一個(gè)能沉入液體底下，還有一個(gè)球能懸浮在液體中，這是為什么？通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 注：*是一種混合液體 教學(xué)過程3、如圖4（圖中大液體槽中演示） 將一塊長方形木塊放入液體中會(huì)怎樣？木塊下沉了。 將一個(gè)小鐵球放入液體中小鐵球也下沉了，那么將這個(gè)大鐵球放入液體中會(huì)怎樣呢！會(huì)下沉嗎？放下去怎么浮起來了，是空心球。這兩樣體積一樣大的正方形物體，一個(gè)是木塊，另一個(gè)是塑料塊，把它們放入液體中，又會(huì)怎樣呢？這回木塊上浮了，塑料塊下沉了。 容器分三格組成猜一猜想一想 通過對(duì)以上一系列的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察，有的是同類材料有兩

11、種不同現(xiàn)象發(fā)生，浮在液體上面的有浮力，沉入液體中的有沒有浮力呢？那么浮力的大小到底與什么有關(guān)呢？ 這么多的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象猜一猜想一想測(cè)一測(cè)，沉入液體底的物體也有浮力，那么浮力與物體到底有什么樣的關(guān)系？4、學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)一： 浮力的概念、方向、測(cè)浮力的大小方法。 帶著這幾個(gè)問題進(jìn)行交流、討論、實(shí)驗(yàn)（沉入液體底的物體是否受到浮力？浮力的方向如何？怎樣測(cè)出浮力呢？） 在許多情況下，不能用測(cè)力計(jì)直接獲得物體受到的浮力，那么浮力的大小等于什么？學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)二 提出問題：浮力的大小等于什么？ 猜想：浮力的大小等于排開液體的重力 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：討論、交流，需要測(cè)量哪些量，設(shè)計(jì)表格 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：收集數(shù)據(jù)

12、： 實(shí)驗(yàn)測(cè)量：學(xué)生做的實(shí)驗(yàn)可能有一定的誤差。 5、實(shí)驗(yàn)拓展： 通過下列實(shí)驗(yàn)儀器的創(chuàng)新，使實(shí)驗(yàn)精確度提高，得出結(jié)論。 這是一臺(tái)自制實(shí)驗(yàn)探究演示儀，它是由F1力傳感器、物體、溢水缸、 F3力傳感器、盛水 桶、數(shù)據(jù)采集 器，液壓升降及實(shí)驗(yàn)附件組成的阿基米德定律演示分析實(shí)驗(yàn)儀。 聲音的產(chǎn)生和傳播 設(shè)計(jì)自制教具的基本原則： 一、 做大一些 二、 使用信手可得的材料 三、 結(jié)構(gòu)簡單 四、 能進(jìn)行鮮明的演示 五、 教育目標(biāo)恰當(dāng) 六、 做好一點(diǎn) 自制教具的評(píng)價(jià)國家教委教具評(píng)比時(shí)提出最基本的評(píng)選條件： 一、符合科學(xué)原理，能夠滿足教學(xué)內(nèi)容的要求，有助于改進(jìn)教學(xué)方法和解決教學(xué)中的難點(diǎn)、重點(diǎn)，有助于開展學(xué)科實(shí)驗(yàn)和科技

13、實(shí)踐活動(dòng)。 二、取材容易，便于自制，結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低廉，便于操作，造形美觀、安全、可靠、堅(jiān)固耐用。 三、演示儀器造形生動(dòng)，可見性好；分組實(shí)驗(yàn)儀器和器材對(duì)學(xué)生理解知識(shí)，訓(xùn)練技能有較大幫助，便于生自己動(dòng)手創(chuàng)作，有利于增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力。自制教具評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)序號(hào)評(píng)價(jià)項(xiàng)目評(píng)價(jià)內(nèi)容1教育性 緊密聯(lián)系學(xué)校教學(xué)和學(xué)生生活實(shí)際，符合新課標(biāo)的精神、新課改的理念。有利于學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，有利于提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量和師生的動(dòng)手操作能力。對(duì)教育教學(xué)活動(dòng)的開展有切實(shí)的幫助。2科學(xué)性 無科學(xué)性錯(cuò)誤，能正確揭示科學(xué)原理和規(guī)律，能體現(xiàn)科學(xué)知識(shí)、方法和過程的統(tǒng)一，有利于學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)，掌握科學(xué)方法，感悟科學(xué)過程，樹立科學(xué)意識(shí)和提高實(shí)驗(yàn)操作技能。3可操作性操作簡便，易學(xué)易用，有利于普及推廣4可視性便于學(xué)生觀察，造型美觀序號(hào)評(píng)價(jià)項(xiàng)目評(píng) 價(jià) 內(nèi) 容5實(shí)用性 取材容易，結(jié)構(gòu)簡單，性價(jià)比高，成本低或能夠一物多用。易于操作，性能穩(wěn)定，通用性好，安全可靠，便于自制推廣；有助于環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展6啟發(fā)性有利于啟發(fā)學(xué)生聯(lián)想，漸學(xué)生和其他教師