初中物理演示实验设计与应用研究

摘要: 演示实验是初中物理实验教学的重要形式,在初中物理教学中发挥着重要作用。在新修订的课程标准中反复提到要大力培养学生的物理核心素养,学生的物理核心素养之一就是实验探究,而演示实验正好可以培养学生在实验探究方面要求达到的观察能力,分析论证

  摘要:演示实验是初中物理实验教学的重要形式,在初中物理教学中发挥着重要作用。在新修订的课程标准中反复提到要大力培养学生的物理核心素养,学生的物理核心素养之一就是实验探究,而演示实验正好可以培养学生在实验探究方面要求达到的观察能力,分析论证的能力,交流和表达的能力等。新课标对初中物理演示实验提出了更高的要求,这也要求我们物理教育工作者要把握教育大方针,积极开展演示实验的设计与应用工作。当前,初中物理演示实验教学在实际开展中并不顺利,受到演示实验所需器材不足、实验现象不够立体直观、实验前期准备工作较多、实验的教学效果不理想等因素的影响,教师和学生对演示实验的重视度还不够高。因此,在初中物理教学中,我们十分有必要对演示实验做一些新的设计与应用,更大化发挥演示实验在物理课堂教学中的作用,本研究基于上述背景展开研究与讨论。
  本研究分六章。第一章绪论部分阐述了研究问题的提出、国内外研究现状以及笔者为完成本文所做采用的研究方法以及具体实践。第二章是关于笔者对目前初中演示实验教学现状所做的调查和分析部分。第三章围绕初中物理教学内容的几大板块分类例举了几个典型演示实验的设计以供研究讨论。第四章是在设计好演示实验的基础上对如何应用进行阐述并配以具体案例具体对象对比分析演示实验设计和应用的实际效果。最后得出第五章的文章结论。关于演示实验的设计环节是本章的重点篇章。
  关键词:演示实验;初中物理;教学设计

  第1章绪论

  1.1问题的提出

  物理学的基础是实验,因为实验,科学才能明确方向,因为实验,科学才能不断进步,也因为实验,我们才能更全面的认识科学。实验不仅仅是物理教学的重要内容,更是物理教学不可或缺的重要手段。目前,初中物理课堂中演示实验是实验教学中应用最多的一种方式,可以说演示实验的教学效果直接影响学生初中物理的学习效果。笔者通过调查走访及自身三年教育教学经历总结发现,初中物理演示实验教学在实际开展中并不顺利,受到演示实验所需器材不足、实验现象不够立体直观、实验前期准备工作较多、实验的教学效果不理想等因素的影响,教师和学生对演示实验的重视度并不高。因此,在初中物理教学中,我们十分有必要对演示实验做一些新的设计与应用,更大化发挥演示实验在物理课堂教学中的作用。

  1.2国内外研究现状

  国内方面,目前有关初中物理演示实验教学的专题研究还相对较少,更多的是基础教育中高中阶段的研究,系统介绍初中物理演示实验教学的论文和书籍也不多。关于初中物理演示实验的研究主要集中在分析物理演示实验和初中物理教学的关系、物理演示实验如何渗透到物理教学中及物理演示实验对物理教学的影响这三个方面。2017年3月份,笔者在中国知网平台期刊数据库中以“初中物理演示实验设计”进行相关文献搜索,在学术期刊数据库中,仅有4篇相关文献。再以同样搜索词进行博硕士论文搜索,从2002年到2017年的博硕士论文仅有42篇且全部为硕士论文;以“物理演示实验”为搜索关键词进行全网搜索,共计两千余篇,大多数是身处教学一线岗位上的物理教师们关于自身物理演示实验教学的某一个例的看法和建议,还有些是现代教育技术与演示实验整合教学的阐述。其中,刘玉锐(2017)《初中物理演示实验教学策略》一文主要阐述了信息技术与课程整合如何提高高中物理实验教学的有效性;徐建业(2017)《初中物理演示实验教学的实践》一文主要从教学中的三维目标上具体论述了教学的有效性,并针对不同类型的实验课提出了不同的教学策略;林香福(2017)《浅谈初中物理演示实验的教学》一文则主要是根据新课程形势下物理实验教学的要求归纳了物理实验教学策略与教学方法并给出了相关教学参考案例;还有金学为(2017)《初中物理演示实验最佳效果呈现的教学》一文从教学层面阐述了演示实验和师生互动实验在教学中的作用,进而为达到提高实验教学的有效性这一目的找到了提升教学实效的方式;曹勇(2017)在《演示实验在初中物理教学中的作用分析》一文中介绍了物理演示实验教学的发展历程,以教育心理学和信息学知识为理论基础证明了在物理教学中开展演示实验的重要性,论文还介绍了一些高校当前物理专业演示实验教学开展情况,综合分析了当今各个高校包括演示实验在内容和教学模式方面的发展近况。通过以上各级各类检索查阅,笔者发现,许多物理教育研究工作者和一线物理教师都在深入研究物理实验教学,其中不乏针对演示实验的研究,这些研究从不同方面深入讨论了当前初中物理实验教学中存在的问题,分析出了相关的处理方法。但是其中有关演示实验教学的探索还不够完善,有待后续研究。
  国外研究方面,笔者通过登录专业化的国际学术研究交流网站“百链云”图书馆查询得知情况如下:国外许多有关初中物理演示实验的论文与书籍大多数是设计和分析具体的教学案例。例如KeithGibbs所著的《theResourcefulPhysicsTeacher:600IdeasforcreativeTeaching(paperback)》一文中总共收集了近600个在教学中常常会用到的演示实验。2003年X物理教师协会出版了RichardManliffeSutton主编的《DemonstrationinExperiment》,此书整理了力(Mechanics)、波动和声音(WavemotionandSound)、热(Heat)、电和磁(ElectricityandMagnetism)、光(Light)、原子和电子物理学(AtomandElectronicPhysics)等六部分常见的物理演示实验并进行设计和分析。许多教育发达的国家都十分看重初中物理教学中的演示实验,其中许多教学过程中形成的宝贵经验都值得我们借鉴。德国教育界非常强调实验在初中物理教学中的地位,甚至流行着“很难想象出一节没有演示实验的物理课”的观点,德国教育部门特别要求:物理规律应该通过大量的演示实验和细致的观察得到。实践教学中,他们在物理教材中设计了大量的演示实验,平均每节课有2-3个演示实验。为了吸引学生的兴趣,教师还会尝试用生活中常见的物品自制实验用具,使学生能够在课下重复实验。这样不仅可以培养学生的实验技能,还能更好地理解所学的理论知识。X在初中物理教学中同样非常重视学生动手能力的培养,并在其出版的“X面向21世纪的中小学国家自然科学教育标准”中强调指出:自然科学教育中应强调做到动手实践和手脑并用,在探索物理现象、物理过程中学习物理,并指出了许多具体要求。他们利用现代化的教育理论和最先进的实验教学设备,为学生提供最直观的实验感受。通过以上几点可以看出:在国外的一些教育发达国家,实验教学在整个初中物理教学中有着不可替代的地位,非常重视学生实验能力的培养。

  1.3研究意义

  实验与初中物理教学的有机结合,已是当前中学教学的热点,有关初中物理实验教学的问题已经不再是一个偏门的研究课题,相关的研究已经被教育界提及。演示实验作为物理实验教学的重要组成部分,如何有效地发挥演示实验在教学中的功能也成为教育界以及广大一线物理教师关心的问题。本文关于演示实验设计与应用的研究是笔者三年教学实践经历的总结,对笔者自身日后的物理教学具有长久的指导作用,能帮助笔者在物理新课程改革中调整课堂教学结构,更关注于演示实验对学生物理核心素养的培养,而不是简单地展示一个物理现象,得出一个简单的物理结论,通过对演示实验的不断摸索、设计与应用,笔者提升了物理教学的效率,在实践教学中更快更好地适应了新课程改革的要求,培养和提升了自己的专业精神、实践能力和专业应用水平,同时对同行业的物理教学同仁们也能提供参考和实践指导作用。

  1.4本论文的研究方法

  本研究主要的研究方法为文献研究法、问卷调查法、案例分析法。
  (1)文献调查法
  为使本文更具有说服力和科学性,笔者认真阅读学习了相关理论书籍,如《建构主义理论》《多元智能理论》《中学生理化报》等,还认真研读了初中物理教材、《初中物理新课程标准》及解读等有关新课改的材料,通过我校网络途径查阅了国内外物理实验研究的相关文献资料,分析总结了国内外物理实验教学的研究近况,主要集中查阅了国内初中物理演示实验设计与应用的相关文献,汲取了前辈宝贵的教学经验和教训。同时笔者还积极参与了实习所在地湖南省涟源市教育局举办的各项物理教师研训活动,如青年物理教师实验操作技能比赛、物理实验创新比赛等,利用网络培训观看了与中学物理演示实验相关的视频资料,这些都为我完成本文积累了宝贵的实践经验和心得。
  (2)问卷调查法
  为了解当前演示实验教学现状和演示实验设计与应用研究效果,笔者在涟源市选取了四所具有代表性的普通公办初级中学茅塘镇中心学校、伏口镇中心学校、安平镇中心学校、市直属蓝田中学的八年级和九年级学生共计600余人进行了先后两次问卷调查。通过分析统计,获取演示实验设计与应用的研究效果及学生的看法与需求。
  (3)案例法
  本文没有过多地理论阐述演示实验的设计与应用,而是参照现行人教版初中物理教材,例举相关设计与应用案例,用实例佐证研究,更具有说服力和可信度。

  第2章初中物理演示实验现状调查

  2.1问卷设计思路

  在本次问卷中笔者共设计了22道针对演示实验教学的选择题,问题的设置主要体现在七个维度,其中包括了学生对于演示实验的兴趣、学生对于教学过程中演示实验作用的认可度、学生对于教师演示实验的满意程度、学生在演示实验中的参与度、学生对于自身能力的评价、学生对演示实验的主动探索性、学生对于实验的期待程度等。笔者希望通过对七个维度的整理分类,更加全面的了解演示实验教学的现状。
  表2.1学生问卷设计思路
  Table.2.1designideasforstudents'Questionnaire
  初中物理演示实验设计与应用研究

  2.2样本选取

  本次调查对象:湖南省涟源市四所普通公办初级中学八年级和九年级学生,本次问卷共发放600份,回收564份,通过筛选后,有效问卷515份,有效回收率为91.3%。

  2.3问卷分析

  2.3.1学生对于演示实验的兴趣
  该维度对应的问卷调查题为第2、7、14、22四道题,将结果汇总以后进行整理,将其分类为有兴趣、无兴趣、无所谓三个项目。例如在第2题中,希望进行物理演示实验则代表有兴趣,不希望则代表无兴趣,以此类推,结果如图2.1所示:
初中物理演示实验设计与应用研究
  图2.1学生对演示实验的兴趣
  Fig.2.1students'interestindemonstrationexperiments
  调查结果显示,75%的学生对于物理课堂教学中的演示实验比较感兴趣,15%的学生认为有无演示实验无所谓,还有10%的学生对演示实验没有兴趣。
  初中阶段学生的学习以基本知识和基本能力的培养为主要内容,虽然智力因素在学生学习中的作用日益明显,但是非智力因素如兴趣、动机等依然发挥着重要的作用。
  问卷第2题“你希望老师在教学时有演示实验吗?”,有超过80%以上的学生都表示希望,问卷第7题“你希望老师多做演示实验吗?”,其中表示愿意的有361人,占到了70%的比例,其中更有180份选择了非常希望。这说明了大多数初中学生喜欢物理实验。
  2.3.2学生对于教学过程中演示实验作用的认可度
  该维度对应的问卷调查题为第1、21两道题,将结果汇总以后进行整理,将其分类为很有帮助、有一定的帮助、不确定、没有帮助四个项目。例如在第1题中,非常重要则代表很有帮助,重要则代表有帮助,不重要代表没有帮助,以此类推,结果如图2.2所示:
初中物理演示实验设计与应用研究
  图2.2学生对于教学过程中演示实验作用的认可度
  Fig.2.2student'srecognitionoftheroleofdemonstrationexperimentinteachingprocess
  结果显示,63%的学生认为教师在课堂上的演示实验对于物理学科的学习是有帮助的,只有13%的学生认为,物理演示实验对其没有帮助。
  反映到问卷上,对问卷第1题“老师做演示实验对自己的物理学习及科学素养的提升是否重要?”,24%的初中学生表示非常重要,34%的学生表示比较重要,24%的学生选择一般,18%的学生明确表示不重要。从数据中可以看出大部分学生对物理演示实验持有认同态度。可见,演示实验对初中生物理学习带来了很好地帮助作用,初中学生的逻辑思维能力还处于发展阶段,抽象思维能力还不够完善。演示实验可以带给学生生动的感性认识,帮助学生理解抽象的物理概念,经历科学探究的过程。
  2.3.3学生对于教师演示实验的满意程度
  这一维度对应的问卷调查题为第3、4、5、6四道题,将结果汇总以后进行整理,将其分类为很满意、比较满意、一般、不满意四个项目。结果如图2.3所示:
初中物理演示实验设计与应用研究
  图2.3学生对于教师演示实验的满意程度
  Fig.2.3satisfactiondegreeofstudentsforteacherdemonstrationexperiment
  调查发现,学生对于老师课堂上的演示实验满意度很低,就问卷题目来说,第3题“老师做演示实验前,介绍了观察重点、相关仪器、器材的名称及其用途吗?”,只有33%的学生选择了每次都介绍,56%的学生选择了有时介绍,11%的学生选择了很少介绍。综上所述,我们可以看出,对于课本上要求的演示实验的基本要求多数学生反应物理老师基本上完成度较高,大多数老师在演示实验前的讲解还是比较充足的,可以帮助学生把握观察的重点,提高学习效率。但对题目4、5的课堂延伸情况调查中,将近有一半以上比例的学生反映,老师对于生活生产与实验的联系以及鼓励思考方面做的比较少,对于自身只是扩充方面没有起到太大的帮助。对题目6“我的物理老师在实验教学中出现过错误或疏漏吗?”,7%的学生选择经常的选项,23%的学生选择偶尔的选项,59%学生选择极少的选项,11%选择了从不的选项。可以看出,物理老师在演示实验过程中的失误情况还是挺多的。针对此情况,教师在课前应该做好充分的设计准备工作,确保实验的成功率,保证课堂质量。
  总体来看,教师对初中物理课本上要求的演示实验基本能完成,在演示实验前的讲解也比较好,但很少进行演示实验的自主设计与应用。另外,由于部分教师实验素养不足,实验有一定的失误率,在使用自制教具进行演示实验方面并不理想等因素对演示实验的教学效果也产生了一定的不利影响。可见,目前教师在演示实验的设计与应用上还存在很多不足。
  2.3.4学生在演示实验中的参与度
  这一维度对应的问卷调查题为第8、11、15三道题,将结果汇总以后进行整理,将其分类为高、一般、低三个项目。结果如图2.4所示:
初中物理演示实验设计与应用研究
  图2.4学生在演示实验中的参与度
  Fig.2.4stdents'participationinthedemonstrationexperiment
  54%的学生在演示实验过程的参与度比较高,30%的学生认为认为自己的参与程度一般,16%的学生表示自己很少参与其中。数据显示多数学生对物理演示实验有正确的认识,认为演示实验可以提高物理成绩,激发学习兴趣。但是也能看出有些同学没有充分认识到演示实验的重要性,认为演示实验没有什么作用。对于这部分对演示实验认识不够深刻的同学,教师要对他们进行积极的引导,兴趣的激发,帮助他们认识到演示实验对自己物理学习的重要意义。
  综合来看,多数学生对演示实验持有正确的认识,但是也有少部分初中学生对演示实验的认识存在很多欠缺的地方,如对演示实验兴趣不足,认识也不全面。好的演示实验对提高学生的学习兴趣和保证课堂的高效率都能起到事半功倍的效果。所以,作为物理老师,应尽我们所能多开展演示实验教学,对学生进行积极地引导,帮助学生认识到演示实验的重要作用。用演示实验在课堂上为学生展示出丰富多彩的物理现象,激发学生的求知欲望和探究精神,促进学生对知识的内化和吸收,帮助学生对物理现象变化规律的理解,促进学生头脑中物理概念的形成。
  2.3.5学生对于自身学习积极性的评价
  该维度对应的问卷调查题为第13、19、20三道题,将结果汇总以后进行整理,将其分类为很积极、较为积极、不积极三个项目。结果如图2.5所示:
初中物理演示实验设计与应用研究
  图2.5学生对自身学习积极性的评价
  Fig.2.5students'assessmentoftheirlearningenthusiasm
 在学生对自身作评价的这三道题目中,可以看出,较为积极以上的占到了42%,而一般及以下则占据了一半以上的比例,总体来说,还是比较客观的。
  问卷的第19题“对于课本上的‘小实验’、‘小制作’的完成情况”,48%的学生选择了全没做,26%的学生表示自己做的很少,15%的学生有积极的对待课本上的小实验,只有11%的学生将其全部完成。通过以上数据可以发现,在提倡素质教育和学生全面发展的今天,受传统应试教育的影响,近半数的学生依然把成绩看做是最重要的,仍然把知识的学习当作重中之重,对于培养自身的实验能力并不是很在意。
  问卷的第20题“我通过动手实验操作对某一概念产生了深刻的感悟?”,59%的学生都表示有过,27%的学生表示基本没有,剩下14%的学生选择了不记得。数据显示演示实验对于大多数学生的学习都是有所帮助的,但是仍有少数学生对于课堂上进行的演示实验不能理解。课堂是保证学生学习效果的关键,新课改的基本理念是注重全体学生的发展,注重学生的全面发展,所以教师在授课过程中对于物理基础不好、理解水平弱的学生要更加关注,在实验演示过程中可以尽量放慢速度或者对学生不懂的地方进行反复引导和重复实验,以促进学生对物理知识的理解,在完成教学任务的同时保证课堂的高质量。对于学生来说,要督促学生做好课前的预习工作和课后的复习工作,提高听课效率和学习效率。
  2.3.6学生对演示实验的主动探索性
  该维度对应的问卷调查题为第9、10、12、16、17、18六道题,将结果汇总以后进行整理,将其分类为高、一般、低三个项目。结果如图2.6所示:
初中物理演示实验设计与应用研究
  图2.6学生对演示实验的主动探索性
  Fig.2.6students'activeexplorationofdemonstrationexperiments
  初中生精力旺盛,对新奇的事物充满新鲜感,但是注意力集中的时间相比成人来说比较短暂。从调查结果来看,大部分学生对于陌生的知识还是有一定的求知欲望的。
  相关研究表明,处于初中阶段的学生注意力的集中时间一般为15至20分钟,而一堂课的时间通常为40或45分钟,学生注意力集中的时间相对于整节课来说比较短暂。所以教师作为教育活动的组织者和引导者,在演示实验中要注重对学生的指引,帮助学生把握观察的重点,优化学生在演示实验中的学习效果。
  问卷的第9题“在老师演示实验时我发现独特的实验现象时,我会怎么处理?”,36%的学生选择自己独立思考,49%的学生选择向老师或者同学求助,只有15%的的学生不会对物理老师提出的问题进行思考。数据显示不少学生在演示实验中对教师提出的问题缺少思考的积极性。孔子曰“学而不思则罔,思而不学则殆”。可见思考在学习中是极为重要的。物理是一门对学生逻辑思维能力要求比较高的学科,可以说不会思考的学生是学不好物理的。
  问卷的第16题“我对课堂上老师做的演示实验产生过改进的想法吗?”,16%的学生选择大部分实验有,49%的学生表示只有少部分实验有过改进的想法,还有35%的学生从来没有过这种想法。通过以上数据可以发现在演示实验中大多数学生只是观察老师的操作或者自己阅读课本的内容,很少有自己参与实验的机会。教师是“演员”,学生是“观众”的演示实验教学现状值得我们深思。

  2.3调查结论

  综合问卷各项分析,可以看出,学生在演示实验中的学习情况相比传统教学有了很大的改善,无论是学习兴趣、学习动机还是学习成绩与能力上都得到了改善。但是演示实验缺乏简单性,部分学生不能理解实验内容;演示实验缺乏趣味性,部分学生不会集中注意力;演示实验缺乏直观性,一些学生对实验结果产生质疑或者放弃观察,还有一些演示实验教学过程中学生参与实验的机会较少,这说明,我们在演示实验的设计与应用上还存在诸多不足,我们必须重视初中物理演示实验的设计与应用。

  第3章初中物理演示实验设计

  在初中物理所有实验中,演示实验占有最大的比重,八年级上册的物理教材中共有63个实验,其中包括演示实验22个,学生探究实验19个,想想做做实验22个,演示实验在八年级教材所有实验中所占百分比为34.9%;八年级下册教材中共有实验39个,具体包括19个演示实验,11个学生探究实验,9个想想做做实验,演示实验在八年级下册所有实验中所百分比为48.7%;九年级共有56个实验,具体包含演示实验21个,学生探究实验14个,想想做做实验21个,演示实验在九年级教材所有的实验中占百分比为37.5%。总体来看,在新版的人教版初中物理教材实验总数量为158个,其中包括演示实验62个,学生探究实验44个,想想做做实验52个,演示实验在初中物理教材所涉及的实验中所占百分比为39.4%。初中物理学习内容覆盖范围广而不深,给了我们对演示实验进行设计和应用的广大空间。本章依据演示实验所探究的知识内容把物理演示实验划分为力学演示实验、电学演示实验、光学演示实验、声学演示实验、热学演示实验五大板块,分类例举几个典型演示实验的设计以供探讨。

  3.1力学类演示实验设计

  3.1.1兴趣激发类
  初二力学中的《流体压强与流速的关系》一节,教材中的“硬币跳高”演示实验趣味性强,但学生自己动手实验时发现成功率很低,而且该实验是在水平桌面上演示,本身实验现象比较小,硬币弹跳高度造成的视觉冲击力不强,缺乏立体直观性,后排学生无法感受到实验的氛围,打击了学生的学习积极性,导致后续学习兴趣不高,针对这一问题我们可以对该演示实验作如下设计:选取一个乒乓球和一个吹风机,用吹风机朝正上方的乒乓球吹风,此时松开握乒乓球的手后发现乒乓球悬在空中而不掉落。该实验设计器具常见且操作简单,实验现象学生生活中少见,具有新意,该实验对学生而言可以说是既熟悉又陌生,学生在演示实验中自然而然会产生浓厚的兴趣,产生各种问题:是不是老师有什么神奇的魔力呢?我自己试验一下是不是也会这样呢?乒乓球为何会悬空不掉落呢?是什么力让乒乓球静止在半空中呢?伴随着神奇的实验现象和脑海中一连串的疑惑,学生的兴趣一下子被吸引上来,后续的教学也更好开展。该演示实验设计在学习兴趣上可谓起到了一石激起千层浪的激发效果。
  力学兴趣激发类的实验,采取的是一种富有人性化的方式唤起学生脑海中原有的相关力学知识前概念,让学生做好思维上的准备工作,不强迫不绑架学生思维,让学生在有意无意的实验注意中自然而然走进知识学习的课堂,教学不显突兀。因此,在力学兴趣激发类的实验设计上,我们要利用力学知识与生活息息相关的特点,设计一开始就能牢牢吸引学生眼球的引入实验,唤起学生内心娱乐的心理,以轻松愉快的学习心态学习物理,打破物理与学生之间的隔阂。遵循设计生活化、趣味化、直观化、简单化的原则,让学生在后续物理学习中感觉物理就如同实验般有趣而简单。笔者结合人教版初中物理教材,对教材中所有力学演示实验进行了归纳,其中有关兴趣激发类的实验有以下几个:“吹不掉的乒乓球”、“硬币跳高”、向竖直放置的两张纸中间吹气、鸡蛋的沉浮等几个,当然还有部分位于“想想做做”以及“动手动脑学物理”中的实验也具有兴趣激发作用,但整体来看,兴趣激发类演示实验数量有限,没有得到全面开展。力学知识的学习集中在八年级下学期,八年级学科任务较重,学生面临生物地理学习质量检测压力,需要花更多的时间在生地学习上,对物理的学习就显得有些力不从心,学习兴趣会开始受到冲击,因此作为初中物理教学工作者,我们完全有必要对力学中的激发兴趣类演示实验作出改良和补充设计,从一开始就紧紧抓住学习物理学习的心,让兴趣成为学生物理学习最好的老师。
  3.1.2认知促进类
  在学习浮力相关知识时,学生对浮力的产生实质是物体上下表面的液体压力差一时不能理解,教材的解释是从数学角度进行理论推导,从上一章液体压强的公式P=ρgh出发,得出浸没在水中的方块上下表面所受水的压强不同,底部受到的水的压强比顶部要大,再根据F=PS得出底部所受水的压力比顶部要大,上下表面的压力差迫使方块朝着压力大的方向运动,即竖直向上运动,也就是我们学习的浮力,如此得出:浮力的实质是物体上下表面所受的液体压力差。这一推导过程建立在严谨的数学逻辑和公式计算基础上,实际教学发现并不是所有学生都具备这样的抽象思维能力,而且对于初中物理教学而言,我们并不倡导这样的纯理论教学,物理不同于数学,物理是一门实验科学,能通过实验教学的我们还是实验教学最好,因此,我们通过设计演示实验来促进学生对浮力的认知:选取一个乒乓球和底部切口的矿泉水瓶,先将乒乓球放入不带盖的倒置瓶子中,然后倒入水,方向水从下端瓶口中流出但乒乓球没有像预想的那样浮起来,这是为何?带着这一疑惑再将瓶子的盖拧上,发现乒乓球“噌”的一声浮起来了,让学生比对两次实验的不同是因为第一次乒乓球下部没有水,没有受到浮力,故而得出浮力的实质是物体上下表面都要有液体,且是所受的液体压力差。
  在初中阶段的学生,物理思维还处于具体运算阶段和前运算阶段,他们思维的概括性还较弱,只容易接受简单、直观的事物,在学习过程的认识较为片面和肤浅,一般是用已有的感性认识或具体事物去认识抽象概念。此时,促进认知类演示实验就能通过形象生动的实验现象帮助学生理解和记忆物理知识。教材中关于促进认知类的现有力学实验有:力的作用效果、力的作用是相互的、重力的方向、惯性、连通器、潜水艇、机械能及其转化等。力学理论严谨而牢固,但是对于学生而言却显得冷酷又有些无情,让学生捉摸不透,力学理论有很多,但是能加深学生对理论认识的演示实验却比较少,这为我们进行演示实验设计提供了极大的必然性与可行性。认知促进类演示实验的设计要仅仅围绕所认知的某一力学理论,具有针对性,最好排除其他理论的干扰,能用简单的实验展示有趣又直观的现象,让学生产生理论上的认同,这是认知类演示实验的存在意义。如果一个实验不仅没有让学生产生理论上的认同感,反而背离了理论方向,那就失去了该类实验的演示价值,允许有思维上的冲撞,但不能有客观理论上的悖行。在实际设计中我们可以针对现有实验进行改进,让演示实验的促进认知效果更明显,也可以就教材没有涉及的部分进行认知实验设计开发,如压力与重力的区分认知演示、弹簧弹性限度的认知演示等。
  3.1.3能力培养类
  在二力平衡条件的探究实验中,教材给出的实验是:探究小车保持二力平衡的条件。该实验在实际演示中发现存在以下问题:一是实验器材难以保证,需要一个两端固定有滑轮的长桌面,该器材较大不容易携带因此很多实验室没有配备;二是该实验在桌面上演示缺乏立体感,演示时学生不便于观察分析。我们对该实验改设计如下:平面实验不便于演示观察,所以首先考虑将其设计为立体实验,所需实验器材为附有磁铁的滑轮2个、钩码一盒、硬纸板一张、细线若干,整个实验在黑板上进行操作,让学生能够直观感受探究的全过程,参与感强。该类实验重在培养学生的实验探究能力和实际动手操作能力,虽然是演示实验,但在设计中完全可以遵循学生主体性原则,让学生参与进来,上台操作,既提高了学生学习兴趣,加深了学生对知识的印象,最关键的是还培养了学生的能力,何乐而不为呢?总体来说,在力学能力培养类演示实验设计中,侧重科学探究,因此要凸显科学性原则,实验项目、实验器材、实验方法、实验步骤的设计都应当是科学无误,在不违背科学性原则的前提下,也不应当过分追求严密高端,不能为了演示实验设计上的花哨而忽略了学生的实际理解与运用。同时,设计要具有启发性,能基于学生现有知识和能力水平进行启发式教学,不同程度培养学生观察与分析能力、动手实践能力和创新思考能力。

  3.2电学类演示实验的设计

  电学是整个初三阶段的主要学习内容,演示实验在学生学习电学知识中扮演了不可或缺的作用,学生兴趣的激发、认知的促进、能力的培养都根植于演示实验的开展。
  3.2.1兴趣激发类
  在《摩擦起电》教学中,常规做法是让学生用笔摩擦头皮然后去吸附碎纸片,该实验学生在小学时就已经做过,课堂上再做学生已经失去了兴趣,自然提不起学习的劲头,我们可以改做如下设计:准备多个气球,教师问学生如果用气球去摩擦物体气球能吸附在身体上吗?接着教师用力在身上和头上摩擦,并且将气球吸附在身上和黑板上,学生学习兴趣自然被激发。电学兴趣实验在设计上要凸显生活化和简单化原则,不能太脱离学生生活,虽然随着时代的发展,电学发展日新月异,多媒体技术在教学的应用也逐渐兴起,教学中常会结合多媒体技术或直接由多媒体技术来展现电学实验过程和现象。但从兴趣激发的角度而言,该类实验是为了吸引学生注意力,勾起学生对课堂电学相关知识学习的欲望,在设计上不能脱离了其设计初衷。
  3.2.2认知促进类
  在讲解含电动机电路的能量问题时,学生对于非纯电阻电路的理解较为困难,很难理解在非纯电阻电路中,欧姆定律不再成立这一基本事实。课堂上可以从能量的角度出发,推导含电动机电路中电功大于电热的结论,但理论推导还是不够直观,没办法像演示实验一样给学生视觉带来冲击,而且这一知识点是《闭合电路中的能量的转化与守恒》这一节的重点和难点,我们很有必要从实验的角度向学生演示这一事实,辅助学生理解。
初中物理演示实验设计与应用研究
  图3.2演示实验电路图
  Fig.3.2demonstrationofexperimentalcircuitdiagram
  如图3-2,将一只小灯泡和电动机串联,将另一只小灯泡和电阻箱串联,再将两路并联,闭合开关后,卡住电动机的叶轮,调节滑动变阻器,使得两只小灯泡的亮度一样,此时电路为纯电阻电路,两灯泡亮度一样,说明两条支路电阻相等。然后释放电动机卡住的叶轮,让电动机转动起来,此时,电路为非纯电阻电路,由于含电动机这一支路的消耗的能量不仅包含了焦耳热,还包括电动机上消耗的机械能,所以明显看到与电动机串联的小灯泡变得比另一只暗,从而验证了非纯电阻电路欧姆定律不再成立这一结论。设计电学认知促进类演示实验的目的是要转变和巩固学生的认知,如电荷在金属棒中的定向移动、观察保险丝的作用、电生磁(奥斯特实验)、电磁继电器作用、通电导线在磁场中受力、时断时续的电流能够产生电磁波、电磁波的发射与接收等演示实验能通过直观有趣的现象向学生解释某一电学道理,是电学教学中必不可少的部分,此类实验的设计应该仅仅围绕是否对学生电学知识的学习具有指导和促进作用而展开。
  3.2.3能力培养类
  在学习滑动变阻器时,滑动变阻器接法的不同与接入电阻的关系演示说明是教学的难点,单凭实验室配置的滑动变阻器来演示构造和接法,操作过程繁琐且没有放大演示效果,我们可以作出如下设计:自制一个带LED灯的滑动变阻器,装置尽可能的大,灯尽可能亮一些,通过教师的示范演示,学生能很好地掌握接法与接入电阻的关系,现象直观明显效果好。电学实验最凸显对学生能力的培养,因为电学实验是初中物理实验设计和操作中最严谨也最难的部分,在此类实验的设计上一要遵循科学性的原则,电学仪器操作是否规范,测量步骤是否合理,学生是否能够跟上教师演示步伐等,保证电学实验在培养学生能力上具有良好的示范作用;二要遵循直观性原则,所用仪器要尽可能大、立体,便于观察读数等,培养学生观察、读数和记录数据的能力;三要遵循简单性原则,实验是为了简单化教学,所以实验本身更需要简单明了不含糊,培养学生严谨务实又高效的实验精神。

  3.3光学类演示实验设计

  3.3.1兴趣激发类
  在“光的直线传播”演示实验中,常规演示实验是先找一个透明容器,再往透明容器中加入足够多的烟雾,再让光线通过来验证光在空气中是沿直线传播的。本着器材简单化、以获取化的原则,我们只需要用到生活中的一支激光笔和一个家里给盆栽洒水的喷壶即可:首先将装有水的喷壶口调节为喷雾出水,然后朝激光笔的大致光线路径上喷雾,立刻就能看到水雾中有一条清晰可见的红色直线,如此即可验证光在空气中是沿直线传播的。简单的器材,简单的操作即可看到实验现象,省却了向密闭容器中制造烟雾的麻烦,学生也容易模仿、容易操作。光学兴趣激发类演示实验设计应该围绕向学生展示光现象的美来展开,以此激发学生对光学知识的学习兴趣。
  3.3.2认知促进类
  初二物理上册《小孔成像》演示实验,教材演示设计为用自制小孔成像实验器进行演示,由于实验现象仅供一人查看,且实验器材有限,课堂上演示效果并不是很好,我们可以将其设计为课外自主演示实验,由于课外演示实验灵活开放,我们可不必要制作教材中那样较费时费力的演示器,学生在家选择一张硬纸板戳一个小孔,然后在较黑环境下在纸板一侧点燃蜡烛,在纸板另一侧的墙上就可以看到蜡烛烛焰透过小孔所成的像。相比原实验而言,实验简单易操作,学生可操作性强,不会因实验繁琐而不愿动手实践,更能通过简单的变换操作验证得出小孔所成像的大小与光源和光屏到小孔的距离有关,加深对小孔成像知识的认知。
  3.3.3能力培养类
  在探究“透镜对光的作用”演示实验中,我们可以自制水透镜来研究透镜对光的作用,同时还可以自由变化水透镜的焦距来演示不同焦距的透镜对光学的作用强弱。也可以让学生课前使用矿泉水瓶自制透镜,让学生在自制实验器材的过程中感受物理实验如此简单接地气,学生想亲自动手实践也有了无限可能,有利于学生理论联系实际意识和物理核心素养的培养。

  3.4声学类演示实验设计

  3.4.1兴趣激发类
  “看得到的声波”实验:把吹到一定程度的气球套在去掉了两端口子的易拉罐一段,用橡皮筋把气球扎紧,再用胶水把镜子粘在气球上,做好后放在阳光能照射镜子的地方,移动易拉罐,直到反射光线投射到墙壁上,再隔远点朝着易拉罐开口的一端说话,观察墙上的光线,发现反射的光线发生了位置上的来回移动,这是什么原因呢?如此激发学生对声知识的学习。由于声波不便于直观演示,我们还可以借助示波器、计算机进行多媒体辅助教学来激发学生学习兴趣。
  3.4.2认知促进类
  《真空罩中的闹钟》演示实验,教师在进行演示前最头疼的是抽气机抽不了真空的问题。由于每年抽气机只用那么几次,抽气机和真空罩缺乏保养而容易出现故障。抽气机抽不了真空,真空罩漏气等影响着演示实验的效果,该演示实验所用器材不常见也不容易携带,我们完全可以对这一实验进行新设计与应用促进学生对真空不能传声的认知,设计应用如下:选取一个大口径注射器,封住针口,把音乐贺卡中能放音乐的发声器放入管腔中,抽拉活塞营造管腔内真空环境,实验过程中我们会发现发声器发出的声音越来越小。这一设计大大简化了原实验器材装置,实验操作明晰可见,学生切身感受强,课后亲手制作的欲望强。
  3.4.3能力培养类
  探究音调和频率的关系演示实验,教材中是使用一把钢尺,对此我们也可以做如下一些设计:用筷子敲击装有不同量水的一个玻璃瓶、自制一个可以改变管腔长短的哨笛等,让学生在生活化的实验器材中感受物理带来的神奇魅力。

  3.5热学类演示实验设计

  3.5.1兴趣激发类
  《升华和凝华》教学这一节,书上的内容概念很简单,教师上课直接叫学生划下概念理解然后做题的话,学生在做题的时候往往容易混淆这两个概念,课堂的气氛也稍微沉闷,若教师做一个制作霜的演示实验,并且让学生们都去触碰感受,学生们肯定兴趣浓厚,为什么常在冰箱里见到的霜,老师可以随手就制作出来?在学生产生这个兴趣后教师再提出凝华这个概念,学生更容易接受,课堂效率也能得到提高。
  3.5.2认知促进类
  在演示沸点与气压的关系实验中,我们可以做如下设计:教材原实验基础上在烧瓶上加装一根温度计显示液体温度的变化,再加装一个抽气筒,整个实验装置密封,抽气筒抽送气来改变烧瓶内气压的高低,可以直观演示水在不同气压下的沸腾现象,加深学生对“气压升高,沸点也升高,气压降低,沸点也降低”的认知。
  3.5.3能力培养类
  探究做功可以改变物体内能的演示实验中,我们可以利用生活中常见的注射器这一简单器材做“空气被压缩时内能增大”实验:去掉注射器针头,用手堵住注射器小口,然后挤压活塞至一定程度,再保持活塞位置不变,松开小口,我们可以发现注射器小口处有“白雾”产生,这是什么原因呢?引导学生分析得出注射器内被压缩的空气内能变大的结论。由于不涉及到稀有实验器材,学生课后还可以自己进行实验探究,培养学生动手实践能力。

  第4章应用分析与案例

  4.1应用分析

  笔者在教学中不断的摸索设计了许多演示实验并反复应用到课堂教学实际中,总结发现:为了使所设计的演示实验更好地服务教学,还应在演示实验的应用上做到以下几点:
  1、科学性应用。从演示实验应用的角度来说,科学性原则是指无论应用何种演示实验,实验原理没有科学性错误、实验项目科学合理、实验目的明确、实验操作步骤规范无误、实验现象真实可靠不做作,符合唯物主义的科学观。初中物理教材上的每一个演示实验虽然都是经过了科学的编排和设计的,但由于不同教师的教学理解和所教学生学习实际,我们往往会对教材实验进行部分修改或换用,但应用的初衷和落脚点是一样的。
  2、直观性应用。直观性要求所应用的演示实验器材直观、操作直观、效果直观。器材直观指所用实验装置的最大化,保证所有人都能看到装置的形状结构及工作状态,能直观感受所用装置的结构原理,例如在做电学演示实验时应采用大型演示电表;操作直观是指学生能看到教师演示时的一举一动,没有“暗箱操作”,如此才能加强教学的严谨度和可信度;效果直观指现象明晰易见,能充分说明问题,便于学生观察,必要时可以用放大法放大实验现象以便学生更好观察。直观性原则还要求凸显生活化,越贴近生活实际,学生感觉越直观,因此,演示实验的器材越接近学生生活,学生越熟悉,就越能被学生接受。演示实验的直观性原则能打破学生对物理的神秘感,让学生意识到物理就在我们身边,直观感悟“物理源于生活,物理回归生活”的道理。
  3、启发性应用。演示实验应用上的启发性原则很好地遵循了皮亚杰的认知发展理论与布鲁纳的发现学习理论。皮亚杰认为教学不应该仅仅是知识的传授,更重要的是促进学生能力的发展,与布鲁纳的“发现学习”教学法两者都倡导我们在演示实验中注重实验过程的启发性而不是仅仅关注一个实验结果。学生往往对某一个演示实验惊讶不已却又不得其解,此时如果因势利导、启发学生积极思考,即使学生走入思维误区也不亚于教师直接向学生解释实验现象,因为教师要充当的是学生学习的指导者、引路人。
  4、安全性应用。安全性原则指在进行演示实验应用时要充分考虑教师和学生的人身安全,将安全放在首位,凸显教育以人为本。比如演示实验教学时要考量实验全程是否会出现起火、触电或漏电、爆炸、烫伤、尖锐物误伤等安全隐患,切实做好防火、防电、防爆、防烫等安全措施,在保证安全可靠的情况下进行实验,切忌盲目追求实验设计现象而忽略教学安全,同时也要在演示中强调实验安全,提醒学生不要盲目模仿。例如电学中的短路演示实验、高压触电演示实验、干冰升华演示实验在具体应用过程中安全性尤为重要。
  5、简单性应用。物理演示实验在设计开发上总会存在一个瓶颈,部分物理演示实验的设计者们开始寻求高端技术和产品的支持,物理教材中也有多个演示实验是高端电子设备支持下的实验,例如声音的波形演示实验、电磁波的发射与接收演示实验等,但从课堂演示实验应用实际来看,虽然给学生带来的视觉冲击比较大,但是从学生学习效果上来说反而没有简单演示实验来得明显。究其原因,学生理论知识储备尚不充足,物理知识的汲取依赖于简单物理现象的观察与总结,而高科技带来的震撼感虽让学生心潮澎湃,但学生会有遥不可及的落差感,自然不会有去学习、去理解的渴望。因此,初中物理演示实验的应用必须遵循简单性原则,应用简单化的演示实验最让学生印象深刻,也最能唤起学生对科学探究的渴望。
  6、趣味性应用。趣味性要求实验现象富有趣味,教师演示时能马上吸引学生注意力,尽可能地出现学生生活中不曾见过的奇妙现象或者与生活中截然不同的现象结果,尤其是应用一些原理简单但是操作新颖的实验,出现与学生常识思维完全不同结果的实验现象,往往会收到很好的效果,寓教于乐,散发物理知识的无尽魅力。

  4.2案例调查

  4.2.1问卷设计思路
  在本次问卷中笔者共设计了12道针对《流体压强与流速的关系》演示实验教学反馈的选择题,选取两个水平相当的班级分别用常规演示实验和按本文设计思路设计的演示实验进行对比教学,通过学生课后反馈实际得出演示实验的设计应用与否对物理教学的影响。
  4.2.2样本选取
  本次调查对象为随机选取的涟源市茅塘镇中心学校八年级155班和157班两个平行班共92人,其中155班(46人)选择常规演示实验教学,157班(47)选择新设计的演示实验教学,本次问卷共发放93份,回收92份,通过筛选后,有效问卷92份,有效回收率为98.9%。
  4.2.3问卷结果分析
  我们将此次调查问卷划分为四个方面的调查,分别是演示实验在学生学习兴趣的激发、知识体系的构建、学习信心的提升、综合能力的培养上,如下表4.1
  表4.1问卷归纳
  Table.4.1questionnaire
  初中物理演示实验设计与应用研究
  再综合两班调查问卷结果,给出演示实验在学生学习兴趣激发、知识体系构建、学习信心提升、综合能力培养四方面的作用效果柱形对比图,如下图4.1。
初中物理演示实验设计与应用研究
  图4.1实验效果柱形对比图
  Fig.4.1columncontrastdiagramforexperimentalresults
  从柱形对比图我们可以看出,教室选择性设计的演示实验整体效果都比常规演示实验要突出,尤其是在学生物理学习兴趣的激发和综合能力的培养上有显著优势,兴趣是学生学习最好的老师,当学生带着兴趣投入到学习中就会体会到学习的乐趣,学习过程就变成一种享受。教师要多设计和应用最适合学生综合学习能力形成的实验,在授课中要注意教学方法和教学策略的选择得当,有意识的调动学生的学习兴趣,让学生成为课堂的主人。

  第5章结论

  演示实验基于调查问卷结果和教育教学实践经历,笔者在演示实验设计与应用教学方面总结出以下五点:
  1.教师要转变观念,积极改进传统的教学方式,提高对演示实验的重视,从培养学生核心素养的高度去精心设计和应用每一个演示实验。
  2.教师在演示实验的设计和应用过程中,一定要规范、严谨,演示实验的成败,直接影响着学生对知识的掌握。因此,课堂演示实验要尽可能做到一次成功。
  3.演示实验都离不开学生的观察,而观察前教师一定要做适当的引导,所以教师设计的引导提问很重要,这些问题一定要经过深思熟虑,只有这样才能达到启发学生思维的目的。
  4.针对学校演示实验器材少或者仪器落后的现状,教师可以自己设计制作一些简单的教具,提高演示实验教学的有效性。
  5.在演示实验教学中,要多设计一些学生参与度高的实验,最大程度地调动学生学习的积极性,发挥演示实验教学的作用。

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  附录一:初中物理演示实验现状调查问卷

  亲爱的同学:
  为了解中学物理演示实验设计与应用的效果,提高中学物理演示实验在物理学习中的作用与功能,特制作本次调查问卷。请你从自身学习实际情况出发,实事求是地认真作答。
  问卷共22道单选题,填写完全自愿,可匿名,感谢配合!
  1、老师做演示实验对自己的物理学习及科学素养的提升是否重要?(  )
  A、非常重要B、重要C、一般D、不重要
  2、我希望老师在教学时有演示实验吗?(  )
  A、希望 B、不希望C、无所谓
  3、老师做演示实验前,是否介绍观察重点、所用器材名称及其用途?(  )
  A、每次都介绍  B、有时介绍  C、很少介绍D、从不介绍
  4、演示实验前老师是否鼓励我们进行实验设计,比如实验装置、器材的选取、选用何种测量及数据处理方法?(  )
  A、经常     B、偶尔    C、极少D、从不
  5、老师在物理演示实验课上是否经常联系生活实际进行展开?(  )
  A、经常      B、偶尔    C、极少D、从不
  6、我的物理老师在实验教学中出现过教学错误吗?(  )
  A、老师准备充分,这种情况未出现过 B、这种情况很少C、这种情况很常见
  7、我希望老师多做演示实验吗?(  )
  A、非常希望B、希望C、无所谓
  8、我喜欢什么样的演示实验教学方式?()
  A、老师演示,学生观察B、老师指导,学生实验C、老师讲,学生听
  9、在老师演示实验时我发现独特的实验现象时,我会怎么处理?()
  A、老师没讲,我也不去想了B、向老师、同学求助C、自己独立思考
  10、我做过物理老师安排的实验或小制作吗?(  )
  A、经常做B、偶尔做 C、没有做过D、没兴趣做
  11、对于课本中的演示实验,我认为老师应该:(  )
  A、创造条件让学生积极动手B、按照书本要求原样进行演示
  C、应付了事D、自制教具或设计替代性实验尽量演示给学生看
  12、我会对老师在课堂上演示的实验现象主动进行分析吗?(  )
  A、我不知道怎样观察,所以很少主动分析
  B、我观察到实验现象,但不会主动去分析
  C、我观察到实验现象,但是不理解,所以不会主动去分析
  D、我会主动去分析
  13、老师做演示实验前,我有没有提前预习过物理实验()
  A.预习效果非常好B.预习效果较好C.预习效果一般D.从没有预习过
  14、老师在做实验时,我的观察态度是()
  A.十分认真B.比较认真C.有时认真D.随便看看
  15、老师在做演示实验时,我想过参与操作吗?(  )
  A、想,但不敢 B、有时想  C、不想
  16、我对课堂上老师做的演示实验产生过改进的想法吗?(  )
  A、大部分实验有     B、少部分实验有     C、从来没有
  17、我对实验仪器的不足之处提出过改进意见吗?(  )
  A、多次提出过 B、提出过C、较少提出过 D、从未提出过
  18、我在实验中自己制造过简单的仪器吗?(  )
  A、多次自制过 B、自制过 C、很少自制过 D、从未自制过
  19、对于课本上的“小实验”、“小制作”,我是(  )
  A、全做 B、多数做 C、少数做D、全没做
  20、我通过动手实验操作对某一概念产生了深刻的感悟?()
  A、有过B、没有C、不记得
  21、通过老师演示实验,我最大的收获是:()
  A、解决实际问题的能力得到提高B、探索新事物的欲望得到增强
  C、有助于我对新知识的记忆和理解D、收获很小
  22、如果学校成立物理科技兴趣小组,你愿意参加吗?()
  A、非常愿意 B、愿意,但会有选择的参加 C、不愿意

  附录二:

  《流体压强与流速的关系》演示实验设计与应用案例
  师:昨天的物理学习XX同学完成得不错。让我们一起把掌声送给他。(师生一起鼓掌)
  师:刚才的掌声是我们大伙一起送的,接下来呢老师我要单独给XX同学撒花表示鼓励。(展示撒花道具,一盆碎纸片与一根长塑料软管,学生都一脸好奇与期待)
  师:大家看,这是老师带来的自制撒花道具,接下来老师将做撒花表演。
  (教师一手将塑料软管一端放入装有塑料软管的盆中,另一手持软管中上部,然后用力在空中使软管在空中绕圆圈转动,不一会儿,塑料软管内撒出了许多小碎纸片)
  师:大家看,花撒出来了。(学生都一脸惊讶与疑惑)
  师:大家想知道是什么道理吗?
  生(异口同声):想
  师:同学们这么想知道的话那今天我们就一起来学习《流体压强和流速的关系》
  (板书主题流体压强与流速的关系)
  师:接下来让我们每一位同学亲自做一个小实验。请大家在草稿纸上撕两张完整的纸,左右手各持一张,让两张纸自然下垂并靠近约10cm的距离,然后用嘴向两纸之间吹气,观察有什么神奇的现象呢?
  生:两张纸粘在了一起。
  师:为什么会发生这样的情况呢?
  (打出PPT图片并展示问题)
  纸片外边是空气,里边也是空气,不吹气时,说明纸片外边气体压强和里面的气体压强是什么关系呢?
  生:相等。
  师:那我们用嘴向两张纸里面吹风的时候,里面的气体发生流动,发现了两张纸的运动状态……(语气停顿下,等学生一起说答案)发生了改变。一定是受到了非平衡力的作用,那我们可以由此想到,纸外面的气体压力与里面的气体压力还相等吗?
  生:不相等。
  师:那说明什么问题呢?
  生:根据F=PS,压力不相等,但纸两端的受力面积是相等的,因此可以看出,气体流动时候的压强与静止时候的压强是不同的,即流体的压强和流速有关系。
  师:那又是什么关系呢?当增大流体流速时候,流体的压强是增大呢,还是减小呢?我们继续进行探究……

  附录三:

  《流体压强与流速的关系》演示实验教学反馈问卷
  亲爱的同学,今天课堂上老师演示的物理实验你感觉如何呢?又有什么样的收获和建议呢?让我们一起来完成以下单项选择问卷,共同分享提高吧!
  1、学习之前我有对流体压强与流速之间的关系做过小实验吗?(  )
  A、有B、没有
  2、我觉得今天老师课堂上做的实验有趣吗?(  )
  A、有趣 B、没有趣
  3、我有看清楚今天老师课堂上做的演示实验吗?(  )
  A、有 B、没有 
  4、老师今天课堂上做的实验对我理解所学知识有帮助吗?(  )
  A、有  B、没有
  5、与其他类似实验相比,老师做的演示实验让我对知识点更有印象吗?(  )
  A、是     B、否
  6、老师今天做的实验我觉得有改进的必要吗?(  )
  A、有B、没有
  7、我希望老师多做我没见过的演示实验吗?(  )
  A、非常希望B、希望C、无所谓
  8、通过老师的演示实验,我有新发现或新问题吗?()
  A、有B、没有
  9、今天老师演示完毕后我会想自己课后再亲自实践一番吗?(  )
  A、想B、不想
  10、对于课本中的演示实验,我认为老师应该:(  )
  A、富有创意地再设计B、完全照搬C、应付了事
  11、如果老师这节课不做演示实验,我能接受吗?(  )
  A、能B、不能
  12、老师通过这一个演示实验,让我对物理学习更有兴趣和动力了()
  A、是B、不是
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