光的反射科學(xué)實(shí)驗(yàn)范文

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篇1

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1種子發(fā)芽對比實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)地點(diǎn) 實(shí)驗(yàn)室

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?種子發(fā)芽的條件是水、空氣、溫度。

實(shí)驗(yàn)器材 種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn)盒、注有“1”、“2”的標(biāo)號紙、綠豆種子、紙巾、實(shí)驗(yàn)記錄表格

實(shí)驗(yàn)步驟 1、準(zhǔn)備好6個水杯，每個水杯都放好紙巾（中間挖兩個洞）貼上標(biāo)簽

2、將種子放入洞中

3、6個小盤中1號杯不滴，其余的都滴上適量的水。

4、用塑料紙將3號杯口密封，用塑料杯子罩住5號杯，用紙箱罩住6號杯。

5、將1號杯和2號杯，3號杯和4號杯，5號杯和6號杯進(jìn)行對比。 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

種子發(fā)芽的必需條件是水、空氣、溫度。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論 種子發(fā)芽的條件是水、空氣、溫度缺一不可。

實(shí)驗(yàn)效果

實(shí)驗(yàn)人 實(shí)驗(yàn)時間

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小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)報告（ 2 ）

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 2綠豆芽生長需要陽光嗎

實(shí)驗(yàn)地點(diǎn) 實(shí)驗(yàn)室

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?分析綠豆種子發(fā)芽需要的條件（陽光）

實(shí)驗(yàn)器材 綠豆芽、實(shí)驗(yàn)盒、

實(shí)驗(yàn)步驟 將種有相同綠豆芽的兩個花盆中的一盆放在陽光充足的地方，一盆放在黑暗的地方，保持其他條件不變，過一段時間觀察。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 放在陽光充足的地方的綠豆芽生長較好，放在黑暗的地方的綠豆芽生長的不好甚至死亡。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論 綠豆芽生長需要陽光

實(shí)驗(yàn)效果

實(shí)驗(yàn)人 實(shí)驗(yàn)時間

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小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)報告（3）

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 3綠豆芽生長對水的需求

實(shí)驗(yàn)地點(diǎn) 實(shí)驗(yàn)室

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?植物的生長需要一定的環(huán)境

實(shí)驗(yàn)器材 綠豆芽、水、紙巾

實(shí)驗(yàn)步驟 1、在一個盤子里鋪上幾層吸水紙，把5粒剛發(fā)芽的綠豆并排放在吸水終上，保持吸水紙一端濕潤。

2、3----5天后觀察觀察。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 豆芽的根會向有水的方向生長

實(shí)驗(yàn)結(jié)論 植物的生長需要一定的環(huán)境，當(dāng)環(huán)境改變后它們會努力的適應(yīng)環(huán)境的變化。

實(shí)驗(yàn)效果

實(shí)驗(yàn)人 實(shí)驗(yàn)時間

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小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)報告（4）

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 4蚯蚓的選擇

實(shí)驗(yàn)地點(diǎn) 實(shí)驗(yàn)室

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?蚯蚓適宜的生活環(huán)境是什么樣的？

實(shí)驗(yàn)器材 蚯蚓、泥土、水、盒子

實(shí)驗(yàn)步驟 1、（1）把長方形盒子一端剪去一部分，蓋上玻璃片，再在另一端用黑布包住。

（2）在盒底放入塑料薄膜，以保護(hù)蚯蚓，方便它爬行。

（3）把5條蚯蚓放在盒子的中間，蓋好蓋子。

（4）5分鐘以后打開盒蓋，做好觀察和記錄。

（5）再做2次。

2、（1）在另外的盒子兩端分別鋪上同樣土質(zhì)的泥土，不同的是一邊干燥，一邊濕潤。

（2）把10條蚯蚓放在盒子的中間，蓋好蓋子。

（3）5分鐘以后打開盒蓋觀察，記錄。

（4）再做2次

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 1、蚯蚓向黑暗的一方爬行。

2、蚯蚓向濕潤的一方爬行

實(shí)驗(yàn)結(jié)論 1、蚯蚓喜歡黑暗的環(huán)境。

2、蚯蚓喜歡濕潤的環(huán)境。

備注

實(shí)驗(yàn)人 實(shí)驗(yàn)時間

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小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)報告（5）

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 5做一個生態(tài)瓶

實(shí)驗(yàn)地點(diǎn) 實(shí)驗(yàn)室

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?能設(shè)計一個生態(tài)瓶建造方案。

實(shí)驗(yàn)器材 大飲料瓶、泥土、水草、水生小動物

實(shí)驗(yàn)步驟 1、先在瓶底裝入一層淘洗干凈的沙（如要加幾塊小石子也就在這時候放）。

2、裝入半瓶自然水域的水。

3、往瓶里種上自己準(zhǔn)備的水草。

4、再放入小動物。

5、進(jìn)行觀察記錄。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 生物和非生物是互相作用、互相依存的，形成了一個密不可分的整體

實(shí)驗(yàn)結(jié)論 生物和非生物是互相作用、互相依存的，形成了一個密不可分的整體。

實(shí)驗(yàn)效果

實(shí)驗(yàn)人 實(shí)驗(yàn)時間

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小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)報告（6）

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 6改變生態(tài)瓶

實(shí)驗(yàn)地點(diǎn) 實(shí)驗(yàn)室

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?在設(shè)計對比實(shí)驗(yàn)中嚴(yán)格控制變量，并注意收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用事實(shí)說話。

實(shí)驗(yàn)器材 生態(tài)瓶、小魚、水草

實(shí)驗(yàn)步驟 1、減少生態(tài)瓶里的水。

2、增加生態(tài)瓶里的生物。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 1. 由于水量減少，動植物的生存空間減少，氧氣量減少，水少的小魚浮出水面的次數(shù)比較多。

2. 水草增加，產(chǎn)生的氧氣量就增加，魚浮出水面的次數(shù)會減少；小魚增加，耗氧量增大，小魚浮到水面的次數(shù)會增多。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論 減少水和添加動物、植物會引發(fā)生態(tài)群落的變化。

備注

實(shí)驗(yàn)人 實(shí)驗(yàn)時間

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小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)報告（7）

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 7陽光下的影子

實(shí)驗(yàn)地點(diǎn) 室外

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?觀察陽光下物體影子的變化

實(shí)驗(yàn)器材 木板、白紙、橡皮泥、木棒

實(shí)驗(yàn)步驟 1、做一個簡易的日影觀測儀。

2、每隔十分鐘，量鉛筆影子的長度，在白紙上做下記錄。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 1、陽光下物體影子的方向隨著太陽方向的改變而改變，影子總是和太陽的方向相反。

2、陽光下物體影子長短的變化是隨著太陽在天空中的位置變化而變化的，太陽位置最高時影子最短，太陽位置最低時，影子最長。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論 1、陽光下物體影子的方向隨著太陽方向的改變而改變，影子總是和太陽的方向相反。

2、陽光下物體影子長短的變化是隨著太陽在天空中的位置變化而變化的，太陽位置最高時影子最短，太陽位置最低時，影子最長。

實(shí)驗(yàn)效果

實(shí)驗(yàn)人 實(shí)驗(yàn)時間

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小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)報告（8）

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 8光是怎樣傳播的

實(shí)驗(yàn)地點(diǎn) 實(shí)驗(yàn)室

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?驗(yàn)證光的傳播路線

實(shí)驗(yàn)器材 卡紙4張，其中3張?jiān)谕晃恢么蛞粋€洞（一枚硬幣大小，夾子，手電筒、水管3段，彎頭2個

實(shí)驗(yàn)步驟 1、用夾子夾住卡紙，橫立在桌面上排成整齊的一行，間隔距離為15cm（沒有孔的放在最末端）

2、用手電筒照射有孔卡指和管口

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 光在物質(zhì)中是直線傳播。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論 光在同一物質(zhì)中沿直線傳播。

備注

實(shí)驗(yàn)人 實(shí)驗(yàn)時間

小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)報告（ 9 ）

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 9光的反射能力

實(shí)驗(yàn)地點(diǎn) 五年級教室

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?認(rèn)識光的反射及應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)器材 卡紙（紅、黃、綠、黑、白）各一張，手電筒一支，夾子 實(shí)驗(yàn)步驟 1、夾子夾住卡紙

2、將夾橫立在桌上，并在桌面上放一頁有字的紙。

3、打開手電筒開關(guān)，對著卡紙，觀察文字

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 黑色反光弱，紅色反紅光，黃色反黃光，綠色反綠光，白色反光能力強(qiáng)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論 深色反光弱，淺色反光能力強(qiáng)。

實(shí)驗(yàn)效果

實(shí)驗(yàn)人

試驗(yàn)時間

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小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)報告（ 10 ）

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 10光與熱

實(shí)驗(yàn)地點(diǎn) 實(shí)驗(yàn)室

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?認(rèn)識陽光的強(qiáng)弱和溫度的關(guān)系

實(shí)驗(yàn)器材 溫度計1支，鏡子3面，膠布

實(shí)驗(yàn)步驟 1、用膠布將溫度計固定在墻上。

2、用鏡子反光對著溫度計（一鏡反射或多鏡反射）

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 一次照射的溫度比多次照射光的溫度低。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論 一次照射的溫度比多次照射光的溫度低。

備注

實(shí)驗(yàn)人 實(shí)驗(yàn)時間

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小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)報告（ 11）

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 11怎樣得到更多的光和熱

實(shí)驗(yàn)地點(diǎn) 室外

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?物體的顏色和吸熱

實(shí)驗(yàn)器材 白色紙、粉色紙、黑色紙、黑色蠟光紙、鋁箔紙對折做成的紙帶，溫度計

實(shí)驗(yàn)步驟 1、把不同顏色的直對著做成袋狀。

2、分別插上溫度計放在陽光下。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 1、 深色紙比淺色紙升溫快

2、 黑色蠟光紙比黑色無光紙升溫慢

實(shí)驗(yàn)結(jié)論 物體的顏色與吸熱的本領(lǐng)有關(guān)，深色物體比淺色物體吸熱快 備注

實(shí)驗(yàn)人 實(shí)驗(yàn)時間

小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)報告（12）

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 12怎樣得到更多的光和熱

實(shí)驗(yàn)地點(diǎn) 室外

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?陽光直射、斜射與吸熱

實(shí)驗(yàn)器材 溫度計、黑色紙袋

實(shí)驗(yàn)步驟 1、把三個同樣的黑色紙袋分別按和地面水平、垂直、和太陽光垂直的方式擺放。

2、看哪個升溫快。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 和陽光接觸面集越大升溫越快

實(shí)驗(yàn)結(jié)論 和陽光接觸面集越大升溫越快

篇2

【論文摘要】本文以物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)為載體，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)中對學(xué)生進(jìn)行思想道德素質(zhì)、心里素質(zhì)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)素質(zhì)的培養(yǎng)，把新課標(biāo)要求的物理教學(xué)情感與態(tài)度、過程與方法、知識與技術(shù)三維目標(biāo)的達(dá)成落到實(shí)處。在提高物理教育教學(xué)質(zhì)量的同時，培養(yǎng)學(xué)生的綜合創(chuàng)新能力。

在當(dāng)前新課改的實(shí)施過程中，將素質(zhì)教育有效地融于物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)全過程，對于物理教學(xué)三維目標(biāo)的達(dá)成有效培養(yǎng)和提高學(xué)生的素質(zhì)，將起著舉足輕重的作用。筆者就自己二十多年教學(xué)實(shí)踐做些探討。

一、 思想道德素質(zhì)教育

寓德育于教學(xué)之中，重視思想道德素質(zhì)教育是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)一項(xiàng)重要任務(wù)，也是物理教學(xué)情感與態(tài)度這一維目標(biāo)達(dá)成的必經(jīng)之路。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)培養(yǎng)的思想道德素質(zhì)主要有以下幾個方面:

1.實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，要注意培養(yǎng)學(xué)生尊重科學(xué)、熱愛科學(xué)，養(yǎng)成做實(shí)驗(yàn)時實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真、一絲不茍的科學(xué)態(tài)度。為此，教師在演示實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該做出表率。萬一實(shí)驗(yàn)未達(dá)預(yù)期目的，絕不能文過飾非，而應(yīng)實(shí)事求是的分析原因、力求成功。要教育學(xué)生尊重科學(xué)真理，反對弄虛作假。如在《驗(yàn)證牛頓第二定律》實(shí)驗(yàn)中，有的同學(xué)作出的a-F圖線原來未通過坐標(biāo)原點(diǎn)而隨意涂改為過原點(diǎn)，教師發(fā)現(xiàn)后，在批評的同時應(yīng)與他們一起查找原因:問題出在“平衡摩擦力”不足或過大上，并要求他們重做實(shí)驗(yàn)力爭得出正確結(jié)果，讓他們享受到實(shí)驗(yàn)成功的喜悅，增強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)的情感，培養(yǎng)他們尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)，注重實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，碰到困難不低頭，勇往直前的科學(xué)態(tài)度。

2.勇于探索的良好品質(zhì)。科學(xué)真理的發(fā)現(xiàn)需要人們的不斷探索，跨世紀(jì)人才必須具備深入鉆研、勇于探索的良好品質(zhì)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，要善于引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)原理、方法進(jìn)行發(fā)散性思考。注重物理教學(xué)過程與方法這一維目標(biāo)的達(dá)成。

3.真誠團(tuán)結(jié)的合作精神。資源共有、成果共享是現(xiàn)代合格人才應(yīng)有的觀念，也是全體公民應(yīng)具備的基本素質(zhì)。目前學(xué)生實(shí)驗(yàn)大多數(shù)兩人同桌，這為合作精神的培養(yǎng)創(chuàng)造了有利條件。教師應(yīng)強(qiáng)調(diào)學(xué)生實(shí)驗(yàn)中的分工合作，即使是可以單獨(dú)完成的實(shí)驗(yàn)，也要共同研究、輪流操作、相互探討，使他們同時分享實(shí)驗(yàn)成果，養(yǎng)成合作研究良好的科研素質(zhì)。

二、 心理素質(zhì)教育

培養(yǎng)良好的心理素質(zhì)，這是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施素質(zhì)教育的又一任務(wù)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)培養(yǎng)的心理素質(zhì)主要有以下幾個方面:

1.確立正確的學(xué)習(xí)觀念。新課標(biāo)的實(shí)施要求以物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是新課標(biāo)實(shí)施的有效載體，變過去重結(jié)、，重學(xué)知識、重記知識，為重過程、重運(yùn)用、重全面素質(zhì)的提高;能力的培養(yǎng)，不僅僅是練與做:學(xué)中練、練中做、做中學(xué)、學(xué)中悟。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)正是要學(xué)生去做、去練、去悟。如在《用單擺測定重力加速度》實(shí)驗(yàn)時我們給學(xué)生:一條細(xì)線、一個小球、一把刻度尺、一個秒表，要求他們課后完成實(shí)驗(yàn)，去練習(xí)制成單擺，長度的測量方法，通過比較各小組測量結(jié)果，引導(dǎo)他們?nèi)ノ驕p少測量誤差的方法，悟出測周期要用積少成多法，要從擺球過平衡位置開始計時的道理。

2.培養(yǎng)濃厚的學(xué)習(xí)興趣。興趣是一個人獲取新知識、開拓視眼、推動學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力。因此在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，要注意提高演示實(shí)驗(yàn)的趣味性，力求“驚、奇、險”。如我們演示“瓶子吞蛋”(演示大氣壓強(qiáng)的存在)、“筷提沙瓶”(演示摩擦力的作用)、“腳踩釘板”(演示壓力與壓強(qiáng))、“水中燭焰”(演示平面鏡反射)、“怒發(fā)沖冠”(演示靜電現(xiàn)象)等實(shí)驗(yàn)，均能很好的激發(fā)學(xué)生的求知欲。

3.形成頑強(qiáng)的學(xué)習(xí)意志。科研歷來不是一帆風(fēng)順的，會遇到各種困難與障礙。因此，在教學(xué)中要注意形成學(xué)生碰到困難不退縮，遇到難題不搖頭的頑強(qiáng)意志，例如:在做《用雙縫干涉測波長》實(shí)驗(yàn)時，有些組到下課了也沒調(diào)出干涉條紋來，我要求他們借鑒其它組的成功經(jīng)驗(yàn)，分析自己失敗的原因。晚自修時再做這個實(shí)驗(yàn)，終于在晚上他們都成功了，此時他們既嘗到了成功的喜悅，更重要的是使得他們不怕困難、迎難而上的頑強(qiáng)學(xué)習(xí)意志。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，要鼓勵學(xué)生以科學(xué)家為榜樣，直面困難，持之以恒，認(rèn)真準(zhǔn)確的操作，以頑強(qiáng)的意志去獲得實(shí)驗(yàn)的圓滿成功。

三、 科學(xué)實(shí)驗(yàn)素質(zhì)教育

培養(yǎng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)素質(zhì)，這是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中素質(zhì)教育的根本任務(wù)。也是我們物理教學(xué)知識與技能這一維目標(biāo)達(dá)到的基本途經(jīng)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)培養(yǎng)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)素質(zhì)主要有以下幾個方面:

1.深入細(xì)致的觀察能力。有目的的觀察能明辨觀察對象的主要特征及變化規(guī)律，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要教給學(xué)生正確的觀察方法，培養(yǎng)學(xué)生深入細(xì)致的觀察能力。如在觀察光的全反射實(shí)驗(yàn)時，一般學(xué)生只注意到全反射的兩個條件，即光要從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)，且入射角必須大于臨界角。

2.選擇器材、方法的能力。實(shí)驗(yàn)器材和方法往往不是現(xiàn)成的，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)對器材、方法的選擇能力確有必要。如在“伏安法”測電阻時電流表內(nèi)接和外接的選擇，按教科書給出用“阻值比較法”，我們可增加了“實(shí)驗(yàn)試探法”，為在阻值未知的情況下合理選擇實(shí)驗(yàn)線路提供了方法。

3.排除實(shí)驗(yàn)障礙的能力。我們常在學(xué)生實(shí)驗(yàn)中故意設(shè)置一些障礙，如提供給學(xué)生的電表不指零，要求學(xué)生使用前必須先進(jìn)行機(jī)械調(diào)零、供芯線短路的導(dǎo)線，要求學(xué)生在已接好的電路中查明。

篇3

關(guān)鍵詞：初中科學(xué)；課堂實(shí)驗(yàn)；有效性

一、初中科學(xué)課堂實(shí)驗(yàn)的作用分析

科學(xué)本身就是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，通過課堂實(shí)驗(yàn)，往往可以給學(xué)生還來更多的驚奇，使得學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過程中加強(qiáng)對科學(xué)知識的認(rèn)知，解開學(xué)生對于科學(xué)的疑惑，更好地促進(jìn)學(xué)生對自己認(rèn)知結(jié)構(gòu)的調(diào)整，從而通過對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的良好結(jié)合更好地進(jìn)行科學(xué)思維。對于科學(xué)教學(xué)來說，它的主要目的就是更好地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)及其科學(xué)思維。而加強(qiáng)對初中科學(xué)課堂實(shí)驗(yàn)的有效性研究，可以在教學(xué)過程中通過實(shí)驗(yàn)來促進(jìn)學(xué)生對知識的吸收。課堂實(shí)驗(yàn)有著很強(qiáng)的直觀形象，它可以更發(fā)地激發(fā)出初中生的學(xué)習(xí)興趣和對知識的渴望，可以使得一些抽象的理論知識更加直觀化，幫助學(xué)生更好地理解。另外，科學(xué)課堂實(shí)驗(yàn)有著很強(qiáng)的動手性，學(xué)生在動手操作實(shí)驗(yàn)的過程中可以更好地培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，學(xué)生通過在科學(xué)課堂中的動手，可以加深對知識的記憶，促進(jìn)學(xué)生對知識的構(gòu)建。總之，初中科學(xué)課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以更好地改變傳統(tǒng)的教師在講臺上講，而學(xué)生只是被動地接受知識的沒有交流的課堂教學(xué)模式，從而使得學(xué)生加強(qiáng)地科學(xué)知識的鞏固，學(xué)生通過對實(shí)驗(yàn)的觀察與動手形成一種感性知識，增強(qiáng)學(xué)生對科學(xué)驗(yàn)證與總結(jié)的能力，同時也可以更好地促進(jìn)學(xué)生思維能力與創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。

二、提高初中科學(xué)課堂實(shí)驗(yàn)有效性的策略

（1）在初中科學(xué)課堂實(shí)驗(yàn)中加強(qiáng)對科學(xué)合理的教學(xué)目標(biāo)的設(shè)置

對于初中科學(xué)教學(xué)來說，它是一項(xiàng)有計劃、有目的教學(xué)活動，而且科學(xué)這門課程又有著很強(qiáng)的綜合性，因此，這就使得在初中科學(xué)課堂實(shí)驗(yàn)中必須加強(qiáng)對科學(xué)合理的教學(xué)目標(biāo)的設(shè)置，教師要加強(qiáng)對合理、有效地課堂教學(xué)的引導(dǎo)與組織，在教學(xué)中將培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、綜合素質(zhì)與能力做為初中科學(xué)教學(xué)的目標(biāo)。教師在對教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行設(shè)置時，要根據(jù)新課改的要求，加強(qiáng)對教學(xué)任務(wù)的分析，結(jié)合科學(xué)課堂實(shí)驗(yàn)中的難點(diǎn)與重點(diǎn)進(jìn)行合理、有效的教學(xué)目標(biāo)的設(shè)置，以更好地滿足學(xué)生的發(fā)展需求。

（2）加強(qiáng)對與學(xué)生生活相關(guān)的實(shí)驗(yàn)情景的創(chuàng)設(shè)，更好地提高課堂效率

在新課改中，明確提出教學(xué)內(nèi)容要與學(xué)生的生活實(shí)際相結(jié)合，從而更好地實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)的生活化、社會化，提高教學(xué)的實(shí)用性。因此，在科學(xué)課堂實(shí)驗(yàn)中要想提高其教學(xué)有效性，那么就要加強(qiáng)對與學(xué)生生活相關(guān)的實(shí)驗(yàn)情景的創(chuàng)設(shè)，以更好地提高課堂教學(xué)效率。在課堂實(shí)驗(yàn)時，教師要加強(qiáng)對生活化的運(yùn)用，以更好地充實(shí)課堂教學(xué)，使得所學(xué)知識更容易被學(xué)生所理解、接受，讓學(xué)生真正體會到科學(xué)與自己的生活是息息相關(guān)的，生活中處處是科學(xué)，從而更好地激發(fā)出學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如，在學(xué)習(xí)光的反射與折射時，可以通過學(xué)生生活中的鏡子來進(jìn)行教學(xué)。通過提問學(xué)生在鏡子中看到了什么，又是通過什么才能看到鏡子中的自己？從而將學(xué)生引入到光的反射教學(xué)中來。在進(jìn)行光的折射教學(xué)時，可以通過學(xué)生生活中常常見到的魚缸，讓學(xué)生去目測盛滿水的魚缸中物體的大小，再將物體拿出讓學(xué)生進(jìn)行比較，從而發(fā)現(xiàn)我們看到的魚缸中的物體要比實(shí)際的物體大，進(jìn)而引申出這就是由光的折射原理造成的。通過這種與學(xué)生生活相關(guān)的實(shí)驗(yàn)場景的創(chuàng)設(shè)，可以更好地幫助學(xué)生去理解知識的難點(diǎn)，促進(jìn)學(xué)生對知識的掌握，加深學(xué)生對知識的記憶，從而更好地提高科學(xué)課堂效率。

（3）在課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要做好實(shí)驗(yàn)的演示

在科學(xué)課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師通過對實(shí)驗(yàn)的演示加強(qiáng)對學(xué)生觀察能力與思維能力的引導(dǎo)，可以更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而提高教學(xué)效果。通過教師的實(shí)驗(yàn)演示，可以為學(xué)生提供一個準(zhǔn)確的、生動的感性材料，使得知識更加形象化，也可以更好地促進(jìn)學(xué)生的記憶。教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的演示時，可以不單單局限于教材中所涉及的實(shí)驗(yàn)，要加強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新與設(shè)計，從而更好地促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的提升。教師過正確、規(guī)范的實(shí)驗(yàn)演示，可以更好地幫助學(xué)生學(xué)習(xí)正確、規(guī)范化的實(shí)驗(yàn)操作方法，通過對實(shí)驗(yàn)演示的觀察，更好地培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力與推理能力，因此，在科學(xué)課堂實(shí)驗(yàn)中，教師要把實(shí)驗(yàn)的演示做好、做到位，給學(xué)生一個學(xué)習(xí)的榜樣。

篇4

一、在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)問題情景是探索引導(dǎo)的前提

很多物理現(xiàn)象如聲音的產(chǎn)生、光的反射和折射等都是學(xué)生非常熟悉的物理現(xiàn)象，但學(xué)生不懂其原理和規(guī)律。如何激發(fā)學(xué)生的探索熱情、閃耀其智慧的火花呢?這就需要教師精心設(shè)計問題的情景，這是引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真探索學(xué)習(xí)知識的第一步。

情境創(chuàng)設(shè)要盡可能直觀、真實(shí)。例如，人們?yōu)槭裁匆皶r把道路上的結(jié)冰鏟除?從未停穩(wěn)的車上跳下人為什么會向前傾倒?跳高運(yùn)動員起跳前為什么要助跑?我們?yōu)槭裁茨芸吹讲煌伾奈矬w?為什么鏡中有像、水中有倒影等，這一系列的問題情景。極易引發(fā)學(xué)生的關(guān)注和思考。

情境創(chuàng)設(shè)要有趣味性和探索性。在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)新鮮、有趣的情景會使學(xué)生在愉快的情趣中不知不覺地進(jìn)入物理世界，例如，我在上“摩擦力”時，讓學(xué)生做“抓油碗”和“扭轉(zhuǎn)油瓶蓋”的趣味游戲。又如在“光的色散”一節(jié)，我用三棱鏡把白光分散成七色光，這些情景既有趣又能激起學(xué)生的探索熱情。再如“用雞蛋做慣性實(shí)驗(yàn)”、“用雞蛋做大氣壓實(shí)驗(yàn)”、驗(yàn)證大氣壓存在的“噴泉”實(shí)驗(yàn)、“保險絲熔斷實(shí)驗(yàn)”等都能很好地利用學(xué)生好奇心創(chuàng)設(shè)思維的情境，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生積極參與學(xué)習(xí)活動。

此外。教師也可以利用多媒體技術(shù)創(chuàng)設(shè)逼真的物理情境。有些物理情境在實(shí)際條件下很難呈現(xiàn)，但通過多媒體創(chuàng)設(shè)可展現(xiàn)給學(xué)生，例如，我在上“光的折射”一課時，多媒體能播放“海市蜃樓”和一些美麗奇妙的折射世界……這樣很容易探索地引導(dǎo)學(xué)生去掌握相應(yīng)的物理知識。

二、在教學(xué)中鼓勵學(xué)生大膽猜想是探索引導(dǎo)的重要環(huán)節(jié)

牛頓說過：“沒有大膽的猜想，就做不出偉大的發(fā)現(xiàn)”。在教學(xué)中鼓勵學(xué)生大膽猜想是探索引導(dǎo)的重要環(huán)節(jié)。

猜想和假設(shè)是物理智慧中最活躍的成分，猜想出的新奇現(xiàn)象和問題能吸引學(xué)生。產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲和好奇心，誘使他們用現(xiàn)有的知識去解釋或喚起他們對新知識的追求，是驅(qū)使學(xué)生調(diào)動積極性和渴求新知欲望的動力，從而激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促使學(xué)生自覺地、積極地去探究物理知識。那么如何做呢?可通過日常生活中很多現(xiàn)象誘發(fā)猜想，教師如能引導(dǎo)學(xué)生對這些現(xiàn)象加以關(guān)注，必然能激發(fā)學(xué)生猜想的興趣和求知欲，如生活中水的蒸發(fā)、沸騰、結(jié)冰和溶化的現(xiàn)象可以在物理的物態(tài)變化教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生猜想：生活中的路滑摔跤和自行車胎氣不足時騎起來費(fèi)力的現(xiàn)象可以在摩擦力教學(xué)中引導(dǎo)猜想。還有很多實(shí)驗(yàn)探究的內(nèi)容，如力的作用、液體內(nèi)部的壓強(qiáng)、浮力、電流強(qiáng)度、電壓、電阻和電功率等等。這些內(nèi)容的教學(xué)，完全可以鼓勵學(xué)生大膽地進(jìn)行猜想。猜想結(jié)果正確與否，只要有個人的想法就應(yīng)該肯定。

在教學(xué)中也可以利用圖片和視頻誘發(fā)猜想。讓學(xué)生觀察圖片或視頻，分析現(xiàn)象，認(rèn)真進(jìn)行思考，在教師指導(dǎo)下抓住本質(zhì)所在，形成概念性語言，教師為學(xué)生創(chuàng)造適宜的猜想環(huán)境，引導(dǎo)學(xué)生的探索性思維的形成。如在學(xué)習(xí)“物體的浮與沉”時，可以展示木塊浮在水面而石塊沉到水底的圖片，或播放游人躺在水面上悠閑地翻閱報紙的一段錄像，學(xué)生看到這種情境會產(chǎn)生很多疑問，然后教師可引導(dǎo)學(xué)生提出“物體所受到的浮力大小與物體排開液體的體積和液體密度有關(guān)”的探索性猜想。

三、讓學(xué)生主動進(jìn)行實(shí)驗(yàn)求證是探索引導(dǎo)的關(guān)鍵

教學(xué)中學(xué)生的各種猜想是否正確要通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，引導(dǎo)學(xué)生對自己的猜想設(shè)計實(shí)驗(yàn)勇于科學(xué)探究，告訴學(xué)生科學(xué)并不那么神秘，科學(xué)實(shí)驗(yàn)并非都需要復(fù)雜的、先進(jìn)的儀器和設(shè)備，我們身邊的一些東西也可以做實(shí)驗(yàn)。引導(dǎo)學(xué)生善于利用身邊的物品做實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生對周圍事物的深入觀察和思考。提高學(xué)生的物理興趣，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生一定的創(chuàng)造力，如引導(dǎo)學(xué)生用一盆水做光的反射和折射的實(shí)驗(yàn)，也可以做驗(yàn)證物體振動發(fā)聲。用身邊的紙片和尺、板等物品驗(yàn)證物體振動頻率不同發(fā)出的聲調(diào)不同；用塑料筆桿摩擦自己的頭發(fā)吸附紙屑驗(yàn)證摩擦起電等。

引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)是探索引導(dǎo)的關(guān)鍵。首先要求學(xué)生理清實(shí)驗(yàn)原理和思路，才能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的設(shè)計、實(shí)驗(yàn)步驟、儀器的選擇、各種信息的收集、整理、歸納。如在平面鏡成像教學(xué)中，讓學(xué)生清楚我們每天照鏡子看到的像是一個虛像，它是物體的光線經(jīng)平面鏡反射后進(jìn)人人的眼睛引起的視覺。明白了這個原理，學(xué)生就可以提出問題和設(shè)想：平面鏡成像時像在何處?是變大還是變小?像與物有什么關(guān)系?學(xué)生會根據(jù)實(shí)際去進(jìn)行的，如有的學(xué)生會按教材用玻璃板和蠟燭在白紙上畫線，有的學(xué)生會選用有色玻璃片、塑料片和筆、電池或其他相同和不同的作對比的物體來做實(shí)驗(yàn)，每組得出不同位置的物體和對應(yīng)像的數(shù)據(jù)，之后總結(jié)出規(guī)律，從而完成學(xué)習(xí)和掌握知識。所以，教學(xué)中切實(shí)讓學(xué)生親身感悟物理實(shí)驗(yàn)原理，感悟?qū)嶒?yàn)所表現(xiàn)出來的物理現(xiàn)象，感悟透過現(xiàn)象看本質(zhì)的物理思想，培養(yǎng)探索、創(chuàng)新、實(shí)踐的能力，讓他們不再感到物理的深奧與神秘了。

四、培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)造力是探索引導(dǎo)的最終目標(biāo)

篇5

關(guān)鍵詞：演示實(shí)驗(yàn)可見度課堂教學(xué)

科學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，在初中科學(xué)教學(xué)中實(shí)驗(yàn)主要分為課堂演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)和課外實(shí)驗(yàn)，其中最常用、最直觀、最能為教學(xué)服務(wù)的是課堂演示實(shí)驗(yàn)，簡稱演示實(shí)驗(yàn)。

演示實(shí)驗(yàn)是指為配合教學(xué)內(nèi)容由教師操作表演示范的實(shí)驗(yàn)，它是深受學(xué)生歡迎的一種實(shí)驗(yàn)形式，也是教師施展教學(xué)藝術(shù)的獨(dú)特方法。它能化抽象為具體，化枯燥為生動，把要研究的科學(xué)現(xiàn)象清楚地呈現(xiàn)在學(xué)生面前，能引導(dǎo)學(xué)生觀察，并進(jìn)行思考。若能使演示實(shí)驗(yàn)恰當(dāng)?shù)嘏浜现v授，就能有效幫助學(xué)生認(rèn)識科學(xué)概念和規(guī)律，就能達(dá)到事半功倍的效果。從而，提高科學(xué)課堂教學(xué)的有效性。

結(jié)合自己多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，本人認(rèn)為增加演示實(shí)驗(yàn)的可見度，提高演示實(shí)驗(yàn)的感觀效果可采用以下方法：

一、背景襯托，染色法

一般要求實(shí)驗(yàn)研究對象色彩與背景色彩有較大的反差，會引起較強(qiáng)的視覺印象。如，在教室里演示光通過路線上噴有煙霧，可使光路清晰可見；在做光由空氣進(jìn)入水中而發(fā)生折射時，在水中滴入幾滴牛奶，形成牛奶的乳濁液使光的折射現(xiàn)象觀察得非常清楚。又如，在研究液體壓強(qiáng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中壓強(qiáng)計的“U”型玻璃管中無色的水升降不易觀察，若將水用紅色的墨水染色后就一目了然了。實(shí)驗(yàn)證明，所有試管內(nèi)反應(yīng)的現(xiàn)象，用白紙襯托都有明顯的效果。

二、借用工具，放大法

借助工具把實(shí)驗(yàn)中微小現(xiàn)象進(jìn)行“放大”處理。如，利用凸透鏡的放大作用，可在普通溫度計套上一圓柱形玻璃管來放大其示數(shù)。又如，用賀年片的音響作用來放大微弱電流的存在；用“杠桿”來放大固體受熱時的微小膨脹變化。還有，本人曾利用“光杠桿”對發(fā)聲的物體在振動、聲音的傳播需要介質(zhì)，這兩個實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了成功的改進(jìn)。其方法是在音叉上沾上一個輕質(zhì)的平面鏡（光碟的反射面），用玩具激光筆斜照，音叉受力振動時，反射照到墻上的光斑上下移動，清楚地觀察到音叉振動。

三、科學(xué)演示，變速法

有些現(xiàn)象出現(xiàn)需要較長時間，而有些現(xiàn)象轉(zhuǎn)瞬即逝，這就要進(jìn)行速度處理。如，按照課本方法演示硫酸銅在水中擴(kuò)散現(xiàn)象，需幾天。若用高錳酸鉀溶液做此實(shí)驗(yàn)，幾分鐘就會看見界面模糊，彼此進(jìn)入對方。又如，用磁鐵靠近小磁針時，由于磁鐵磁性較大，N、S極的變化迅速，稍遠(yuǎn)一些的學(xué)生不易觀察到，為此可將磁針上套一自制的外套（標(biāo)有N、S極木制的）。這樣不但使小磁針質(zhì)量增大，轉(zhuǎn)動較慢，同時外觀的變大，增大了可見度。還有，碘升華和凝華現(xiàn)象，在酒精燈的火焰上一加熱，學(xué)生還沒來得及觀察，現(xiàn)象就迅速完成了。操作時間稍長，還會出現(xiàn)液態(tài)的碘。為此，本人曾利用圓底燒瓶中盛少量的碘，然后放在沸水中來加熱，不但延長了觀察時間，而且滿足了學(xué)生的好奇心，還保證了液態(tài)碘的出現(xiàn)。

四、實(shí)驗(yàn)器材，標(biāo)記法

在實(shí)驗(yàn)器材上附加“標(biāo)記”使觀察者有標(biāo)準(zhǔn)參照，有助于對比，便于觀察，使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加清晰直觀。如皮球從高空下落，再彈起時有形變的觀察，由于瞬間完成無法看得見。若將整體球面上涂上黑色，當(dāng)球落地時，在地面上留下一個黑色圓斑，從而說明有形變的過程。又如，實(shí)驗(yàn)使用氣體溫度計（一般都自制），在液體升降的起始位置上套有紅綠橡膠圈，以區(qū)分和看清升降的位置。還有，光的反射定律演示實(shí)驗(yàn)中，在測量反射角等于入射角時，本人在光路平面上，以法線為90度垂線畫一量角器，事先做好角度的標(biāo)記。當(dāng)進(jìn)行照射時，學(xué)生從畫好的量角器上直接讀數(shù)，感覺方便、準(zhǔn)確、迅速。

五、添加物質(zhì)，變色法

有些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是靠觸覺或嗅覺來感受的，作為演示實(shí)驗(yàn)，不可能讓所有學(xué)生都來體會。此時，可用視覺功能觀察顏色變化來彌補(bǔ)上述不足。如，說明分子是不停運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)，雖然看不見分子，但可用內(nèi)壁有無色酚酞試劑的燒杯檢驗(yàn)，幾分鐘后就會使燒杯壁上的無色酚酞變成紅色。又如，水不善于傳熱的實(shí)驗(yàn)，課本的方法是加熱完老師用手摸，然后告訴學(xué)生。若試管中的水中加入氯化鈷使水變粉紅，用酒精燈火焰加熱試管上部，幾秒鐘后變成藍(lán)色顏色，而下部的水仍然是粉紅色，說明水不善于傳熱。

六、運(yùn)用媒體，直觀法

一些小實(shí)驗(yàn)儀器平擺在較高的講臺上，學(xué)生很難觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和操作步驟。我們可以利用投影儀、電腦、視頻攝像頭和相關(guān)軟件，將演示實(shí)驗(yàn)和多媒體技術(shù)有效地結(jié)合起來，使實(shí)驗(yàn)更直觀。

1、用投影觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

有些實(shí)驗(yàn)器材小，且只能水平放置實(shí)驗(yàn)，可通過投影放大。如，磁力線的顯示實(shí)驗(yàn)，可將玻璃板放在投影臺上，并在玻璃板上的磁鐵周圍均勻撒些鐵屑后，輕輕振動玻璃板，在屏幕上就會看到磁力線的形狀。演示蒸發(fā)時，可將兩塊玻璃板放在投影臺上，一個玻璃板上滴一滴水，另一個玻璃板上滴一滴酒精，將它們展開，從屏幕上就清楚地看到酒精先蒸發(fā)完。

2、 用攝像頭觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

在演示光的反射和光的折射現(xiàn)象中，只有眼睛在反射光線或折射光線上才能看到相關(guān)現(xiàn)象，演示實(shí)驗(yàn)時很難讓全班同學(xué)的眼睛在這一方向上看到相關(guān)的現(xiàn)象。如，在學(xué)習(xí)光的折射時，可以在碗底放一枚硬幣，移動碗使眼睛剛好看不到硬幣的位置，往杯里逐漸注水，使原來看不到的硬幣現(xiàn)在看到了。我們可以把攝像頭放在眼睛觀察的角度，并把圖像投影到大屏幕上。這樣，全班的同學(xué)都能看到該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象了。

3、 用攝像頭展示實(shí)驗(yàn)過程

有些實(shí)驗(yàn)只能在較水平的桌面上進(jìn)行，只能俯視，不能平視，限制了觀察范圍。學(xué)生坐在位置上無法看到實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。如，在演示水波的形成、小磁針的偏轉(zhuǎn)、磁感線的分布時，我們可以用攝像頭正對著實(shí)驗(yàn)臺，把實(shí)驗(yàn)臺上的實(shí)驗(yàn)裝置、操作過程、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等投影到大屏幕上。

4、 用攝像頭拍攝實(shí)驗(yàn)錄像

有些實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象極其短暫，學(xué)生還沒反應(yīng)即已消失。教師可以利用攝像頭當(dāng)堂拍攝下實(shí)驗(yàn)過程，利用播放器的暫停、回放、慢放按鈕來控制播放的畫面，使實(shí)驗(yàn)過程一目了然。在探究物體動能與彈性勢能的轉(zhuǎn)化時，彈片在被撞擊時的彈性形變速度很快，形變發(fā)生時間很短，學(xué)生不易觀察得到。教師可以利用攝像頭把整個實(shí)驗(yàn)過程拍攝下來在多媒體上以慢動作播放。

七、 學(xué)生動手，參與法

與其讓學(xué)生袖手旁觀，不如讓他們親手操作更能提高實(shí)驗(yàn)效果，而且也鍛煉了他們的實(shí)驗(yàn)操作能力，也更有說服力。

1、讓學(xué)生當(dāng)幫手，協(xié)助實(shí)驗(yàn)操作

教師要創(chuàng)造機(jī)會，在適當(dāng)?shù)臅r機(jī)，讓個別學(xué)生協(xié)助實(shí)驗(yàn)操作，讓他們把看到的、聽到的、聞到的、感受到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象告訴其他同學(xué)。這樣，比教師的說教更有說服力。

2、讓個別同學(xué)當(dāng)老師，演示實(shí)驗(yàn)操作

在教師講清操作要領(lǐng)后，可以讓一些學(xué)生到講臺上實(shí)際操作，教師同時邊指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)操作邊糾正學(xué)生的錯誤操作。這樣，既加強(qiáng)了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)操作技能的掌握又能提高他們實(shí)驗(yàn)操作的能力。

總之，提高演示實(shí)驗(yàn)可見度的方法，不止以上幾種，如還有以大代小法、儀器放置梯度法等。為了使學(xué)生對教師演示實(shí)驗(yàn)獲得生動的感性材料和深刻清晰的表象，激發(fā)學(xué)生的興趣，提高科學(xué)課堂教學(xué)的有效性，教師應(yīng)該努力提高每一個演示實(shí)驗(yàn)的可見度。

參考文獻(xiàn)

篇6

關(guān)鍵詞：初中科學(xué) 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 探究

科學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的一門學(xué)科。一個精心設(shè)計的科學(xué)實(shí)驗(yàn)包括了豐富的科學(xué)知識、熟練的科學(xué)基本操作，還可以模擬科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)發(fā)現(xiàn)的探索過程，有著巨大價值。科學(xué)實(shí)驗(yàn)為學(xué)生提供了問題情境，學(xué)生在自我思考、相互討論、教師引導(dǎo)下逐步解決一系列問題，從而獲得“真知”并由此激發(fā)研究的興趣。所以在初中科學(xué)教學(xué)中，重視科學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)功能，已逐漸成為廣大科學(xué)教師的共識，但在科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)際操作中，還存在著一些不盡人意的地方，因此，有必要對如何有效開展初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行探究。 新課標(biāo)中要求以學(xué)生為中心，就要從注重學(xué)生的全面發(fā)展出發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生的終身學(xué)習(xí)興趣和科學(xué)探索精神，就需要改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。

一 、注重科學(xué)探究，提倡學(xué)習(xí)方式的多樣化

比如，人教版八年級物理物理第四章《物態(tài)變化》一章中，傳統(tǒng)的教學(xué)是以學(xué)科的知識為核心的。一般都是通過教師做演示實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象再講解晶體熔化和凝固的條件以及過程特征。而按照新的教育理念，我們應(yīng)該以熔化和凝固知識的內(nèi)容為載體，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的過程。因此不能只將教學(xué)的重點(diǎn)放在熔化和凝固概念的規(guī)律本身上，更應(yīng)該注重學(xué)生對凝固和熔化過程的經(jīng)歷和體驗(yàn)上。首先應(yīng)該從學(xué)生熟悉的事例出發(fā)，如“水結(jié)成冰、冰熔化成水”這樣的典型事例引出熔化和凝固這種現(xiàn)象；然后結(jié)合事例引導(dǎo)學(xué)生猜想熔化和凝固的條件，然后讓學(xué)生自己探究熔化和凝固的條件。猜想不是瞎想，應(yīng)該讓學(xué)生根據(jù)教材中所給的事例和學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行猜想或者對一些可能性做出假設(shè)。可以讓學(xué)生對自己的猜想做出記錄，以便在驗(yàn)證之后和開始時猜想情況進(jìn)行對比，這也是一種學(xué)習(xí)。有了猜想之后就要進(jìn)行驗(yàn)證，看猜想是否正確。可以讓學(xué)生自己提出實(shí)驗(yàn)方案，用什么方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證自己的猜想，并組織學(xué)生對設(shè)計方案進(jìn)行交流。

由于學(xué)生剛剛開始學(xué)物理，教師應(yīng)根據(jù)探究的方案進(jìn)行較多的指導(dǎo)，在學(xué)生交流方案的基礎(chǔ)之上教師要進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑u價、歸納和總結(jié)。在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)裝置，提出如下的問題讓學(xué)生進(jìn)行思考，如：1為什么實(shí)驗(yàn)中不用酒精燈直接加熱而是水浴加熱？2.燒杯中要放多少水才合適呢？3．怎樣才能把溫度計的測溫泡放在合適的位置？4．實(shí)驗(yàn)當(dāng)中需要記錄哪些數(shù)據(jù)，怎樣記錄？5．實(shí)驗(yàn)操作的程序是什么樣的？6．怎樣才能保證實(shí)驗(yàn)的過程安全操作？學(xué)生清楚這些問題以后實(shí)驗(yàn)方案也就已經(jīng)確定了。方案確定后放手讓學(xué)生進(jìn)行操作并收集證據(jù)。在這一過程中教師要注意搜集學(xué)生操作過程當(dāng)中的所有問題，包括學(xué)生操作是否規(guī)范、學(xué)生的參與程度是否積極主動、學(xué)生的操作是否有安全隱患等等。

在學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)探究以后，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)所得出的結(jié)果可能并不十分理想，如熔化的溫度偏差較大，所畫的圖像并不能明顯地看出來熔化過程等一些問題。出現(xiàn)這些問題在傳統(tǒng)教學(xué)觀念來看實(shí)驗(yàn)都是失敗的。現(xiàn)在我們注意到新課程標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)將探究過程列為首要。因此我們不能只關(guān)注學(xué)生實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是否理想，更要關(guān)注學(xué)生對探究過程的參與程度。不管實(shí)驗(yàn)的結(jié)果如何，在得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論之后都要組織學(xué)生進(jìn)行交流和討論，可以讓學(xué)生考慮這樣的問題：“1、你的猜想和實(shí)驗(yàn)結(jié)論是否一致？2、你的結(jié)果和其他組別的同學(xué)相比有沒有較大的差異？如果有較大的差異原因何在3、在探究過程你還發(fā)現(xiàn)什么新的問題？4、你對這個裝置是否有新的改進(jìn)？5、你是否可以提供更好的實(shí)驗(yàn)方案？”通過這些問題的交流和討論，如果學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果并不理想，但他能找到實(shí)驗(yàn)結(jié)果不理想的原因是什么，這也是一種收獲。通過交流探究過程的收獲既可以強(qiáng)化學(xué)生對探究過程的體驗(yàn)，也可以鞏固他們對知識技能的掌握，訓(xùn)練學(xué)生的表述能力，同時培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。

可見注重科學(xué)探究的教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)的區(qū)別主要是在于不僅注重探究的結(jié)果，同時也注重學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)探究的過程體驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的情感、態(tài)度和價值觀方面的作用。當(dāng)然，學(xué)生在剛剛學(xué)物理的時候，我們一方面要控制好科學(xué)探究的操作難度和思維難度，又要充分挖掘教學(xué)內(nèi)容當(dāng)中可以進(jìn)行科學(xué)探究的因素。比如在第一章《聲現(xiàn)象》的教學(xué)當(dāng)中，由于對于聲音學(xué)生并不很陌生，所涉及到的實(shí)驗(yàn)器材又比較在生活中常用且簡單、操作也很方便。因此，在教師提出問題后要讓學(xué)生思考設(shè)計并動手做實(shí)驗(yàn)，通過具體的實(shí)驗(yàn)操作引導(dǎo)學(xué)生研究聲音產(chǎn)生的過程及聲音的三要素分別與什么有關(guān)等，并交流所發(fā)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。這樣既可以激發(fā)學(xué)生參與認(rèn)知過程的興趣，也可以讓學(xué)生體驗(yàn)到科學(xué)探究的一般性方法。另外，我們現(xiàn)在所倡導(dǎo)的學(xué)生探究活動與傳統(tǒng)的學(xué)生實(shí)驗(yàn)是不同的。在新的教育思想下，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力，所以學(xué)生的實(shí)踐活動并不是在教師的指導(dǎo)下按照教師預(yù)先規(guī)定好的程序來進(jìn)行操作，得出教師預(yù)計的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。現(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)探究更加注重引導(dǎo)學(xué)生去思考研究方法、設(shè)計研究方案來交流研討探究的結(jié)果。旨在活動過程中提高學(xué)生的綜合能力。

二、實(shí)驗(yàn)過程的設(shè)計應(yīng)突出“從生活走向科學(xué)，從科學(xué)走向社會”

新課程教材注重到了在每章、每節(jié)的開始盡量以學(xué)生日常生活中見到的事物或現(xiàn)象引入，引發(fā)學(xué)生的共鳴、激發(fā)他們的興趣，逐步引導(dǎo)學(xué)生探究事物或現(xiàn)象背后隱藏的本質(zhì)規(guī)律。如第一章的群象如何傳遞信息，第四章的霧凇圖片等，直接把學(xué)生從課本拉進(jìn)生活，因此我們的教學(xué)設(shè)計也應(yīng)力爭從學(xué)生熟悉的事例出發(fā)，這樣既拉近了教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生之間的心理距離，同時也有利于培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注生活、關(guān)心社會的科學(xué)情感。比如在《物態(tài)變化》的教學(xué)過程中由于學(xué)生剛剛開始接觸物理，因此在這一節(jié)的教學(xué)之初，我們就應(yīng)該從學(xué)生比較熟悉的日常生活當(dāng)中的實(shí)例出發(fā)，認(rèn)識到一種具體物質(zhì)――水的物態(tài)變化過程。“水從衣服上跑掉了！”從這樣一個學(xué)生很熟悉的生活現(xiàn)象中來認(rèn)識汽化現(xiàn)象。再比如《光的反射》的教學(xué)，我們不能僅僅把教學(xué)的重點(diǎn)放在知識的記憶運(yùn)用上，如何提高學(xué)生的解題能力和解題技巧，而應(yīng)該從實(shí)際的問題出發(fā)，使學(xué)生感到物理知識就在自己的身邊、在實(shí)際當(dāng)中是很有用的。因此我們可以從一些具體的實(shí)例出發(fā)來引入所要研究的內(nèi)容并通過對物理知識的學(xué)習(xí)來解決這些相應(yīng)的實(shí)際問題。如青蛙坐井觀天，但雨后青蛙的觀察范圍會發(fā)生什么變化？這一問題的解決可通過學(xué)生自己設(shè)計探究實(shí)驗(yàn)來解決，解決了實(shí)際問題會使他們獲得成功的喜悅，同時也向生活又邁進(jìn)了一步。

三 觀察生活，用心思考，注重培養(yǎng)學(xué)生的問題意識

結(jié)合新課標(biāo)精神，物理教學(xué)不能只局限于教材知識內(nèi)容本身，而應(yīng)結(jié)合學(xué)校的情況和學(xué)生的興趣、能力水平，開發(fā)多種多樣的探究實(shí)踐活動，在具體的實(shí)踐活動中培養(yǎng)學(xué)生的問題意識，提高解決實(shí)際問題的能力。如在探究“熔化和凝固”的實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，學(xué)生從他的實(shí)驗(yàn)結(jié)果或者從熔化圖像上不易看出比較明顯的熔化過程，或者可能會發(fā)現(xiàn)海波由于過熱而不凝固這樣的問題。對于各種各樣的問題，教師應(yīng)給予積極的關(guān)注和解答。在進(jìn)行專題研究的過程當(dāng)中，教師應(yīng)該自始至終積極參與到學(xué)生之中。在研究方案的確定、安全操作措施的防范等等方面給學(xué)生具體的指導(dǎo)和幫助。比如在學(xué)習(xí)了光的折射現(xiàn)象之后，學(xué)生會產(chǎn)生這樣的問題：“1、是不是光從空氣進(jìn)入其他介質(zhì)時角度總是一定的？2、蜃景既然是虛象，那么能否在鏡中成像呢？3、折射成像是虛還是實(shí)？對于這樣的一些問題學(xué)生常常會表現(xiàn)出較強(qiáng)的探究欲望，為此我們可以組織學(xué)生利用課余時間針對這些問題進(jìn)行探，使學(xué)生在探究活動中學(xué)到更為鮮活生動的知識。

篇7

【關(guān)鍵詞】初中物理 信息技術(shù) 虛擬實(shí)驗(yàn) 探究

實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)立命安身之本，其概念的形成、規(guī)律的發(fā)現(xiàn)、原理的形成無一不是通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)得到的。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中掌握科學(xué)的探究方法，形成科學(xué)的思維方式，也感受到科學(xué)家們探索科學(xué)的艱辛。但在當(dāng)前教學(xué)中，教師難以跨越應(yīng)試的樊籬，實(shí)驗(yàn)開出率不高，主要集中在實(shí)驗(yàn)考查的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；教師為提速增效，重實(shí)驗(yàn)結(jié)論而輕方法滲透，先講后做，學(xué)生依葫蘆畫瓢，在模仿中機(jī)械記憶結(jié)論；實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單一，以測量、演示、操作等驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，缺少探究型實(shí)驗(yàn)，不利于學(xué)生探究性能力的培養(yǎng)。

基于計算機(jī)技術(shù)的虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)軓浹a(bǔ)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足，為學(xué)生提供了豐富的實(shí)驗(yàn)平臺，不囿于教材，充實(shí)了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，讓物理教學(xué)走向生活。

一、虛擬實(shí)驗(yàn)在測量型實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

測量型實(shí)驗(yàn)較為簡單，學(xué)生借助于實(shí)驗(yàn)設(shè)備即可輕松獲得。對一些比較抽象、難以理解的測量型實(shí)驗(yàn)，在真實(shí)環(huán)境下費(fèi)力耗時，而借助于虛擬實(shí)驗(yàn)，在教師引導(dǎo)下抽絲剝繭，讓學(xué)生掌握測量的方法，形成解決問題的意識。如在“伏安法測電阻”實(shí)驗(yàn)中，教師以模擬教學(xué)、演示教學(xué)為主要方式，分三階段進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。第一階段，教師講解、演示與學(xué)生剖析實(shí)驗(yàn)原理；第二階段，學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，利用虛擬實(shí)驗(yàn)室嘗試實(shí)驗(yàn)，連接實(shí)驗(yàn)電路圖，用鼠標(biāo)拖動變阻器，記錄電壓、電流，繪制小燈泡的電阻伏安性圖，感受電阻隨電壓的增大而增大。引發(fā)學(xué)生的思考探究，并將小燈泡換成定值電阻，再次拖動滑動變阻器，記錄電壓與電流值，繪制定值電阻伏安特性圖，分析其曲線，發(fā)現(xiàn)定值電阻阻值不變，對小燈泡的阻值在變化產(chǎn)生疑惑。第三階段，教師針對學(xué)生遇到的問題答疑，為學(xué)生提供相應(yīng)材料，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)鎢絲的阻值隨溫度升高而增大的特性。

二、虛擬實(shí)驗(yàn)在演示型實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

教師在演示實(shí)驗(yàn)時，由于班級生數(shù)眾多，學(xué)生難以全面觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，導(dǎo)致學(xué)生對物理學(xué)習(xí)缺少興趣。學(xué)生借助于虛擬的實(shí)驗(yàn)，可以擺脫環(huán)境等因素的制約，清晰地再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程。如在學(xué)習(xí)光的反射現(xiàn)象時，學(xué)生雖對反射現(xiàn)象有一定的了解，但也僅限于生活中的一些簡單現(xiàn)象，缺少深度。教師要采用集體授課與個別教學(xué)相結(jié)合的方式進(jìn)行教學(xué)，一是講解實(shí)驗(yàn)原理，以平行光源、平面鏡設(shè)計反射定理模型，讓學(xué)生了解入射與反射光線，入射角與反射角、法線等基本概念。二是師生互動，學(xué)生用量角器測量入射角與反射角的度數(shù)，師生共同歸納光的反射定理。三是驗(yàn)證，學(xué)生借助于虛擬平臺，改變?nèi)肷浣堑拇笮。涗浫肷浣桥c反射角的大小，并進(jìn)行比較、驗(yàn)證。

三、虛擬實(shí)驗(yàn)在探究型實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

學(xué)生在動手探究中透過現(xiàn)象，探求規(guī)律，提高發(fā)現(xiàn)問題的意識。在真實(shí)實(shí)驗(yàn)中，因外界因素的干擾，學(xué)生難以獲得準(zhǔn)確的結(jié)論，而虛擬實(shí)驗(yàn)的引入，能突破外界因素的影響。如在凸透鏡成像的規(guī)律探究實(shí)驗(yàn)時，受實(shí)驗(yàn)室光線等因素的影響，學(xué)生難以準(zhǔn)確地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，也就談不上規(guī)律的總結(jié)。教師先提出問題，讓學(xué)生由遠(yuǎn)及近觀察透鏡，引發(fā)他們的好奇心，讓他們大膽提出凸透鏡成像與物距大小是否有關(guān)的問題。接著，在虛擬平臺中，學(xué)生把物體放在較遠(yuǎn)的地方，逐漸靠近凸透鏡，在移動中觀察成像特點(diǎn)，記錄像發(fā)生變化時的物距。學(xué)生就會不難發(fā)現(xiàn)，當(dāng)物距大于兩倍焦距時，成縮小、倒立的實(shí)像；當(dāng)達(dá)到兩倍焦距時，成等大、倒立的實(shí)像；繼續(xù)靠近透鏡，處于一倍焦距與兩倍焦距之間，物體繼續(xù)變大，成放大、倒立的實(shí)像；再往透鏡靠近時，像開始變虛，由倒立變?yōu)檎ⅰ．?dāng)處于一倍焦距之內(nèi)時，像為放大、正立的虛像。教師與學(xué)生共同總結(jié)凸透鏡成像的規(guī)律，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)物距的大小是影響了凸透鏡成像的特點(diǎn)，并根據(jù)自己的猜想設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案，在實(shí)踐中記錄數(shù)據(jù)、總結(jié)規(guī)律。

四、虛擬實(shí)驗(yàn)在設(shè)計型實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

在生活實(shí)際中，學(xué)生會遇到各種各樣的問題，他們會選擇合適的工具去解決問題。在物理學(xué)習(xí)中也需如此，當(dāng)學(xué)生不理解物理現(xiàn)象，需在借助實(shí)驗(yàn)平臺去解決。如牛頓第一定律，描述了力與運(yùn)動的關(guān)系，對初學(xué)者而言有些抽象，教師要通過摩擦力對物體運(yùn)動的影響實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生理解牛頓第一定律的內(nèi)容，但摩擦力較難控制，實(shí)驗(yàn)效果也不明顯。教師讓學(xué)生通過搓手、搓臉等活動讓學(xué)生感知摩擦力，讓學(xué)生認(rèn)識到摩擦力對物體的運(yùn)動有影響。

五、虛擬實(shí)驗(yàn)在操作型實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，教師常在講桌上操作實(shí)驗(yàn)，前排學(xué)生尚能勉強(qiáng)看到，而后排學(xué)生聽得云里霧里。教師借助于虛擬實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生清晰地觀察實(shí)驗(yàn)過程。如在探究“電阻的連接方法”教學(xué)中，教者讓學(xué)生串聯(lián)、并聯(lián)兩個相同阻值的電阻，通過數(shù)字歐姆表計算出總電阻，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)串聯(lián)后阻值增大，而并聯(lián)后阻值反減小了，學(xué)生會提出猜想：“當(dāng)兩個相同電阻串聯(lián)，總等于兩電阻之和；兩個相同電阻并聯(lián)，總電阻等于兩電阻之和的一半。”通過與數(shù)字歐姆表的對比，證實(shí)自己的猜想是正確的。接著教者將兩個不同阻值的電阻構(gòu)建并聯(lián)、串聯(lián)電路，讓學(xué)生探討總電阻的求法。

篇8

關(guān)鍵詞： 多光譜成像； 最優(yōu)濾光片； 基向量法； 多項(xiàng)式模型； 數(shù)碼相機(jī)

中圖分類號：O 433 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A doi： 10.3969/j.issn.1005-5630.2016.05.004

文章編號： 1005-5630（2016）05-0393-009

引 言

多光譜成像技術(shù)早在20世紀(jì)70年代就應(yīng)用于航空航天遙感領(lǐng)域，并且不斷得到發(fā)展[1]。由于其克服了傳統(tǒng)三原色數(shù)字成像設(shè)備固有的同色異譜問題，實(shí)現(xiàn)了物體表面光譜信息的真實(shí)記錄。該技術(shù)逐步在博物館、美術(shù)館和計算機(jī)圖形學(xué)得到應(yīng)用[2]，為文化遺產(chǎn)真實(shí)的數(shù)字化典藏、藝術(shù)品的高保真復(fù)制提供基礎(chǔ)[3]。當(dāng)前在顏色科學(xué)領(lǐng)域，光譜成像設(shè)備主要分為由窄帶濾光片組成的窄帶光譜成像系統(tǒng)[4]和由寬帶濾光片配合三通道或單色CCD數(shù)碼相機(jī)組成的寬帶成像系統(tǒng)[5]。寬帶成像系統(tǒng)通過光譜重建算法計算得到物體表面的光譜反射率，并且只需要對具有高分辨率的數(shù)碼相機(jī)進(jìn)行簡單的改造，即可獲取具有高分辨率和高空間分辨率的光譜圖像，較好地克服了窄帶光譜成像系統(tǒng)的低空間分辨率的缺點(diǎn)，光譜圖像獲取周期短，所以得到了廣泛應(yīng)用[6]。

美國孟塞爾顏色科學(xué)實(shí)驗(yàn)室Berns等對Sinar54型號數(shù)碼相機(jī)進(jìn)行改造，配合從肖特（scott）濾光片中所選取出的兩個寬帶濾光片schottBG39和schottGG475組成6通道寬帶光譜相機(jī)，重建出D50光源下油畫的光譜反射率。所選的濾光片只是為了得到與改造后的數(shù)碼相機(jī)有近似的光譜靈敏度，并未形成一個使用濾光片的選擇方法[7]。Day在Berns等的指導(dǎo)下也進(jìn)行了相應(yīng)的濾光片選擇實(shí)驗(yàn)，結(jié)合偽逆法與相機(jī)數(shù)學(xué)模型成功地選擇出在光譜上達(dá)到最佳精度的濾光片柯達(dá)雷登55（Kodak Wratten 55）和unfiltered （NF）。在色度上達(dá)到較高精度的是柯達(dá)雷登60（Kodak Wratten 60）和unfiltered （NF），但只是對不同型號濾光片組合的性能進(jìn)行了簡單分析，且選取出的濾光片在短波段重建效果較差，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中采用的光源主要分布在長波段[8]。由此可見，不同光源下對于濾光片的選擇也是決定光譜成像系統(tǒng)能否精確獲取數(shù)據(jù)的重要因素之一。

國內(nèi)武漢大學(xué)參考美國孟塞爾顏色科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的研究成果，建立了一套完整的寬帶光譜成像系統(tǒng)，并在文物保護(hù)領(lǐng)域得到了有效應(yīng)用[9-10]。而對于寬帶光譜圖像濾光片的選擇研究工作，目前還尚未深入。本文針對展覽館或美術(shù)館進(jìn)行藝術(shù)品高保真復(fù)制時用到的模擬日光D65和偏紅A光源這兩種典型的光照環(huán)境，基于普通的商用數(shù)碼相機(jī)與普通的吸收寬帶濾光片搭建出多光譜成像平臺，對不同光源下濾光片的選擇進(jìn)行研究。

3 實(shí)驗(yàn)樣本的獲取和數(shù)據(jù)處理

3.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境

搭建的寬帶多光譜成像系統(tǒng)平臺如圖1所示。實(shí)驗(yàn)是在Image Quality Labs提供的反射測試光源下進(jìn)行。左右兩邊照明光束的光軸方向與樣品法線成45°，相機(jī)拍攝方向的法線和樣品法線之間的夾角盡量重合，誤差不超過2°，以確保待測樣品在不同空間位置所受到的光輻射量是均勻的。

實(shí)驗(yàn)中采用國際照明委員會（CIE）針對顏色的測量和計算推薦的標(biāo)準(zhǔn)光源A和標(biāo)準(zhǔn)光源D65，這兩種常見的光源的相對光譜功率分布用PR-715輻射分光光度計測得，如圖2所示。

3.2 實(shí)驗(yàn)儀器及樣本的選取

3.2.1實(shí)驗(yàn)儀器

為了檢驗(yàn)光譜重建精度，需要預(yù)先測量訓(xùn)練樣本和測試樣本的光譜反射率。本實(shí)驗(yàn)使用X-RiteSP64分光光度計來測量實(shí)驗(yàn)樣本的光譜反射率，測量范圍為400～700 nm，采樣間隔為10 nm，排除鏡面反射。采用佳能EOS400D配合不同顏色的寬帶濾光片來采集實(shí)驗(yàn)樣本的顏色信息。通過反復(fù)實(shí)驗(yàn)找到最佳拍攝方法。采用光學(xué)變焦鏡頭，焦距為38 mm，光圈值為1/2.8，ISO設(shè)置為400，曝光時間為1/160 s，聚焦設(shè)置為手動模式，且拍攝過程中相機(jī)保持靜止不動。拍攝完后，通過在MATLAB平臺上編程提取實(shí)驗(yàn)樣本的RGB值。

3.2.2濾光片及實(shí)驗(yàn)樣本

濾光片的選擇決定了多光譜成像系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)的精度，實(shí)驗(yàn)采用高透光率的卓美P系列方形濾光片，每個濾光片厚度為1.76 mm，尺寸為83 mm×95 mm。濾光片共11種顏色，分別為全粉、全藍(lán)、全紫、全橙、全紅、全黃、全茶、全綠、灰ND2、灰ND4、灰ND8。11種顏色濾光片的透過率如圖3所示。

選用愛色麗公司的標(biāo)準(zhǔn)色卡Digital Color Checker SG（簡稱SG）中間的96個色塊（的44色是三種中性色的重復(fù)）作為訓(xùn)練樣本集，如圖4所示其彩塊大都代表自然界的真實(shí)顏色。待測樣本為D65光源和A光源下的油畫，針對油畫具有代表性的不同顏色參考區(qū)域進(jìn)行研究。

4 顏色再現(xiàn)的分析與評價

最優(yōu)的濾光片組合應(yīng)該具有色差ΔE00最小，光譜均方根誤差（RSME）最小以及顏色主觀因素影響的評分值最大。評價流程如圖5所示。

4.1 D65和A光源下的顏色再現(xiàn)研究

在標(biāo)準(zhǔn)光源D65和標(biāo)準(zhǔn)光源A下拍攝的測試樣本如圖6所示，其中選取了8種（在圖中用1、2、3、4、5、6、7、8標(biāo)出）具有代表性的不同顏色的部分區(qū)域進(jìn)行研究[20]。

對55組濾光片組合再現(xiàn)的油畫顏色，利用主觀評價的方法，通過視覺判斷將誤差太大的組合篩選出去，在光源D65和A光源下分別選取出6組重構(gòu)圖像效果較好的數(shù)字油畫，如圖7、圖8所示。

將兩種光源下選取的6種組合進(jìn)行進(jìn)一步的分析研究，分別采用6組濾光片的組合對其重建，結(jié)果如表1、表2所示。ΔE00是國際照明委員會于2001年正式推薦的CIE2000色差公式的色差符號。

基于兩種光源下分別選出的6種組合，需要選出一組最優(yōu)濾光片。其分析結(jié)果如表3所示。

4.2 D65和A光源下的顏色再現(xiàn)分析

在D65光源下，從表1重構(gòu)的數(shù)據(jù)可看出，每個色塊在藍(lán)綠濾光片組合下的誤差相對較小，由于所研究的油畫色調(diào)偏暖，對其中冷色調(diào)的5號和8號色塊進(jìn)行分析，在藍(lán)綠組合的濾光片下其誤差也比較小，這進(jìn)一步說明，藍(lán)綠濾光片的組合不僅可以較好地重建與其成對立色的顏色，同時也可以照顧到一些與其成補(bǔ)色的顏色。所選取的最優(yōu)濾光片同樣適用于冷色調(diào)的油畫。同時對表3所選取的色塊進(jìn)行綜合誤差分析可知，全藍(lán)和全綠濾光片組合的SymbolDA@ E00和光譜均方根誤差（RMSE）的綜合誤差優(yōu)于其他組合。藍(lán)和綠濾光片的光譜透射率如圖9所示。

對表2及表3分析可知，在A光源下8個色塊在全紅和全藍(lán)這兩個濾光片組合下，SymbolDA@ E00和RMSE都很小，包括冷色調(diào)的5號和8號在紅藍(lán)組合的濾光片下誤差也比較小。所以所選取的最優(yōu)濾光片同樣適用于冷色調(diào)的油畫。其綜合誤差分析結(jié)果也是紅藍(lán)濾光片組合優(yōu)于其它組合。濾光片紅和藍(lán)的光譜透射率如圖10所示。

圖9 濾光片藍(lán)和綠的光譜透射率

Fig.9 The spectral transmittance of blue and green filter

深入分析可知，測試樣本再現(xiàn)效果的好壞與光源密切相關(guān)。A光源偏暖，光譜功率分布主要在長波波段，濾光片1的長波波段透過率較高，并由D65光源下濾光片的選取分析可知，藍(lán)色濾光片也可以較好地重建與其成補(bǔ)色的顏色，所以在紅藍(lán)濾光片下重現(xiàn)效果最好。D65光源色溫相比A光源偏冷，所以在藍(lán)綠濾光片組合下重現(xiàn)效果最好。

4.3 D65和A光源下的顏色再現(xiàn)主觀評價

主觀評價要求所有的評測者均無色盲和色弱現(xiàn)象且視力正常，平均年齡在20歲左右，男性25人，女性25人，其中有顏色技術(shù)背景的15人，沒有顏色技術(shù)背景的35人。將顯示器的背景設(shè)置為灰色，色溫設(shè)置為6 500 K，色空間設(shè)置為sRGB色空間，源場景和顯示器均使用可調(diào)光照強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)D65光源和A光源照明，調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度使人眼感受到的源場景亮度與顯示圖像亮度持平，然后所有的評測者對圖7（a）～（f）6幅測試圖顏色再現(xiàn)的效果進(jìn)行主觀評價。同樣，將顯示器的色溫設(shè)置為2 856 K（A光源），重復(fù)上述步驟再對圖8（a）～（f）6幅測試圖顏色再現(xiàn)的效果進(jìn)行主觀評價。0～0.25表示顏色再現(xiàn)質(zhì)量非常差，0.25～0.5表示顏色再現(xiàn)質(zhì)量一般，0.5～0.75表示顏色再現(xiàn)質(zhì)量好，0.75～1.00表示顏色再現(xiàn)質(zhì)量非常好。表4為主觀評價的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

由表4可知，所有場景再現(xiàn)的效果都在可接受的范圍之內(nèi)，在D65和A光源下再現(xiàn)效果最好的分別是藍(lán)綠濾光片和紅藍(lán)濾光片下的再現(xiàn)圖像，主觀評價與客觀評價結(jié)果一致。實(shí)驗(yàn)表明，所選取的濾光片組合為55種組合中最優(yōu)。

5 結(jié) 論

本文是基于普通數(shù)碼相機(jī)結(jié)合優(yōu)化的濾光片搭建了可用于實(shí)際顏色復(fù)制應(yīng)用的多光譜圖像重建系統(tǒng)。通過實(shí)驗(yàn)分析知，濾光片的選取與光源密切相關(guān)，在D65光源下選取出的最優(yōu)濾光片組合為藍(lán)、綠，重構(gòu)光譜的色差最小可以達(dá)到1.53，RMSE最小可達(dá)到0.045 1。而Berns等在D50光源下所選取出的兩個寬帶濾光片schottBG39和schottGG475的光譜特性曲線與本文所研究的藍(lán)色和綠色濾光片光譜特性曲線基本一致。標(biāo)準(zhǔn)照明體D50和D65都是日光模擬器，所以在模擬日光環(huán)境下，選用藍(lán)、綠濾光片搭建的多光譜成像系統(tǒng)基本會達(dá)到最佳精度。在A光源下選取出的最優(yōu)濾光片組合為紅、藍(lán)，重構(gòu)光譜的色差最小可以達(dá)到0.66，RMSE最小可達(dá)到0.046 0，都具有較高的重構(gòu)精度。并對再現(xiàn)顏色的質(zhì)量進(jìn)行了主觀評價，與客觀評價的結(jié)果相一致。初步實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，根據(jù)光照環(huán)境不同采用選出的最優(yōu)濾光片可得到最好的光譜成像圖，能滿足人們在日常生活中對于油畫等藝術(shù)品高保真圖像再現(xiàn)的基本需求，可以在實(shí)際中得到廣泛應(yīng)用。

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篇9

關(guān)鍵詞：物理家庭實(shí)驗(yàn)；物理興趣；素質(zhì)教育

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）08-0279-02

一、物理家庭實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用

眾所周知，物理是一門以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，家庭實(shí)驗(yàn)是科學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)的一項(xiàng)重要補(bǔ)充，有利于學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)與發(fā)展。設(shè)計家庭小實(shí)驗(yàn)會激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)一步鞏固課本知識，同時使學(xué)生體會到物理與生活的聯(lián)系，提高學(xué)生的觀察能力、探究問題和解決問題的能力，是教師實(shí)施新課程標(biāo)準(zhǔn)的一個很好的切入點(diǎn)。

二、物理家庭實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)

物理家庭實(shí)驗(yàn)具有貼近生活、趣味性強(qiáng)、取材方便、簡便易行等特點(diǎn)，家庭實(shí)驗(yàn)是指在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生利用課外時間，配合課堂所學(xué)知識，由學(xué)生自己自行設(shè)計，利用一些簡單易得的器材，獨(dú)立完成的一種課外實(shí)驗(yàn)。

三、物理家庭實(shí)驗(yàn)的設(shè)計與實(shí)施

1.在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行前，教師要先確定實(shí)驗(yàn)的主題，提出與實(shí)驗(yàn)?zāi)康南嚓P(guān)的問題或要求。所設(shè)計物理家庭實(shí)驗(yàn)，要具有：

（1）趣味性——物理家庭實(shí)驗(yàn)要有趣味性，才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望。學(xué)生在物理學(xué)習(xí)的過程中，對實(shí)驗(yàn)具有濃厚的興趣，老師要抓住這一心理就能刺激學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，讓學(xué)生親身感受實(shí)驗(yàn)的趣味性，避免枯燥乏味的學(xué)習(xí)，激勵學(xué)生參與家庭小實(shí)驗(yàn)的愿望和決心，這樣做是學(xué)習(xí)好、運(yùn)用好物理知識的最佳途徑。例如，教學(xué)中設(shè)計家庭實(shí)驗(yàn)“筷子提米”。請同學(xué)們帶著下面的問題進(jìn)行家庭小實(shí)驗(yàn)：思考：把一根筷子豎直插入裝有米的杯子中，然后將筷子上提，筷子會把米和杯子提起來嗎？材料：塑料杯一個、小米一杯、竹筷子一根。實(shí)驗(yàn)方法：①將小米倒?jié)M塑料杯。②用手將杯子里的小米按緊。③用手按住小米，從手指縫間豎直插入筷子。④用手輕輕上提筷子，杯子和米一起被提起來了。神奇的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象立刻激發(fā)了學(xué)生的興趣和對知識的渴望，起到了事半功倍的效果。

（2）器材簡單易找——物理家庭實(shí)驗(yàn)要盡量選擇一些取材方便、簡單易做、現(xiàn)象明顯的實(shí)驗(yàn)的方案。實(shí)驗(yàn)方法應(yīng)比較簡單。實(shí)驗(yàn)過程必須安全、花費(fèi)時間不多，教師可指導(dǎo)學(xué)生在家庭的條件下獨(dú)立完成這些小實(shí)驗(yàn)。

如進(jìn)行《光的折射》教學(xué)時，可以安排水中“浮”錢的家庭實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在家中只需一只碗、一枚硬幣就可以做實(shí)驗(yàn)了。實(shí)驗(yàn)時，先將硬幣放入空碗中，人遠(yuǎn)遠(yuǎn)站立在碗的一側(cè)，逆著光線看過去，硬幣反射到人眼的光線被不透明的碗壁遮擋，人無法看到硬幣。向碗中倒入適量的水，光從水中進(jìn)入空氣，因水與空氣的密度不同，光線在水面處會發(fā)生彎曲，這種現(xiàn)象叫光的折射。由于光的折射現(xiàn)象的發(fā)生，此時逆著折射光線看去，硬幣便“浮”了上來，碗中的水似乎變淺了，因?yàn)榭吹搅擞矌诺奶撓瘛Ｔ趯W(xué)習(xí)聲音的特性時，可讓學(xué)生利用身邊簡易的器材，設(shè)計出多種家庭實(shí)驗(yàn)：有的學(xué)生會選用飲料瓶裝不同質(zhì)量的水來制作樂器，演奏歌曲；還有學(xué)生利用不同形狀的樹葉做成笛子等，充分發(fā)揮學(xué)生的聰明才智，讓同學(xué)們充分感受物理的樂趣。

（3）學(xué)以致用——物理家庭實(shí)驗(yàn)教學(xué)注重理論聯(lián)系實(shí)際。家庭實(shí)驗(yàn)由于并不在考試范圍，常常被很多老師所忽略。實(shí)際上，它在物理教學(xué)中起到了重要作用，不僅使學(xué)生理解和掌握已有的書本知識，還培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新和實(shí)踐能力。

例如：在學(xué)習(xí)壓強(qiáng)知識時，設(shè)計“吹不滅的蠟燭”家庭實(shí)驗(yàn)。思考：用力吹燃燒著的蠟燭，卻怎么也吹不滅。為什么有這種現(xiàn)象發(fā)生？材料：蠟燭、火柴、小漏斗、平盤。實(shí)驗(yàn)方法：①點(diǎn)燃蠟燭，并固定在平盤上。②使漏斗的寬口正對著蠟燭的火焰，從漏斗的小口對著火焰用力吹氣。③使漏斗的小口正對著蠟燭的火焰，從漏斗的寬口對著火焰用力吹氣。

現(xiàn)象分析：這樣吹氣時，火苗將斜向漏斗的寬口端，并不容易被吹滅。如果從漏斗的寬口端吹氣，蠟燭將很容易被熄滅。吹出的氣體從細(xì)口到寬口時，逐漸疏散，氣壓減弱。這時，漏斗寬口周圍的氣體由于氣壓較強(qiáng)，將涌入漏斗的寬口內(nèi)。因此，蠟燭的火焰也會涌向漏斗的寬口處。通過這個實(shí)驗(yàn)，學(xué)生便牢固地理解了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，而且是在很輕松的環(huán)境中掌握了知識。

如在學(xué)習(xí)了測量的知識后，可以讓學(xué)生自己動手制做刻度尺、量筒，通過這樣的家庭小實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以更容易理解物理量單位之間的換算、分度值對測量準(zhǔn)確程度的影響等；學(xué)過杠桿的平衡條件后讓學(xué)生自制桿秤等等。通過這一系列的課外實(shí)驗(yàn)活動，不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，更能促進(jìn)基礎(chǔ)知識向?qū)嶋H能力轉(zhuǎn)化。

2.在家庭實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過程時，要求學(xué)生準(zhǔn)確觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，加以分析比較，最后得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。如做《潛水艇》實(shí)驗(yàn)時，學(xué)生只要先在細(xì)塑料瓶子里盛入水，再把膠管與密閉性良好的注射器連接起來，這個裝置就是潛水艇了，它應(yīng)該能浮在水面上。如果裝置太輕的話，可以用適量的金屬片進(jìn)行調(diào)節(jié)。裝置檢查好以后，就可以進(jìn)行潛水實(shí)驗(yàn)了。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：往上用力抽動注射器活塞，潛水艇就上浮；用力往下壓注射器活塞，潛水艇又下沉了。分析：當(dāng)你往下壓注射器時，會使?jié)撍е猩倭靠諝獾捏w積變小，密度增大，當(dāng)潛水艇的密度大于水的密度時，就會下沉；反之，就會上浮。通過觀察這個實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，學(xué)生就可以掌握物體的浮沉條件，并加深對阿基米德原理的理解。

篇10

一、物理實(shí)驗(yàn)常用的設(shè)計方法

1.轉(zhuǎn)換法。物理實(shí)驗(yàn)中常常遇到一些實(shí)驗(yàn)效果不易觀察或者觀察不明顯的情況,為此常借助于力、熱、電、光、機(jī)械等方法之間的互相轉(zhuǎn)換,實(shí)現(xiàn)可觀察、容易觀察或觀察效果明顯的目的。轉(zhuǎn)換的過程主要是依據(jù)等效的思想,也就是從效果相當(dāng)?shù)慕嵌冗M(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

2.對比法。人們認(rèn)識事物,區(qū)別事物主要是掌握它們的特點(diǎn),而它們的特點(diǎn)主要是通過對比來研究。通過對比達(dá)到辨異求同或者同中尋異,從而打開思路,獲得解決問題的方法。比較的方法廣泛地應(yīng)用在物理實(shí)驗(yàn)中。

3.平衡法。平衡實(shí)質(zhì)就是矛盾雙方的平衡,是對立傾向的平衡。分析平衡就是分析矛盾的雙方在一個平衡系統(tǒng)中總存在偏離平衡的因素,平衡就是這種偏離平衡的因素的抵消效應(yīng)。當(dāng)矛盾雙方平衡時,從物理學(xué)角度講總對應(yīng)一個平衡方程式,最簡單的情況是方程的一側(cè)為已知量,另一側(cè)為未知量。據(jù)此,可用于指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計。除了上述物理實(shí)驗(yàn)常用的設(shè)計方法外,還有放大法等。

二、物理實(shí)驗(yàn)中的數(shù)學(xué)方法

1.幾何圖形法。例如:①測錐體的高及圓的直徑;②運(yùn)用幾何作圖法說明,光的反射定律、平面鏡成像、潛望鏡、光的折射現(xiàn)象、水中筷子的彎折、凸透鏡或凹透鏡對光線的會聚或發(fā)散作用;③在研究熔解(或凝固)過程時,運(yùn)用描點(diǎn)法畫出熔解過程中溫度隨時間改變的曲線,從中總結(jié)規(guī)律;④運(yùn)用假想的磁力線形象地描繪磁場,這更是法拉第富有革命性的創(chuàng)見。

2.疊加平均法。初中物理實(shí)驗(yàn)中主要運(yùn)用了算術(shù)平均數(shù)的方法即把測定的若干數(shù)相力球和,然后除以給定的個數(shù)。

3.比例法。例如:①彈簧伸長與外力的關(guān)系;②溫度計的刻度;③歐姆定律。

4.表格法。例如:①研究摩擦力與哪些因素有關(guān);②滑輪組的機(jī)械效率;③電流強(qiáng)度與電壓的關(guān)系等實(shí)驗(yàn)。

三、物理實(shí)驗(yàn)中的思維方法

1.分析法。人們思維的過程就是分析的過程,實(shí)驗(yàn)的過程是離不開分析的。例如:①運(yùn)用懸掛法測重心,為什么兩次懸掛所得豎直線的交點(diǎn)就是重心;②慣性球?qū)嶒?yàn)中,為什么小球留在原處就說明物體有慣性等等。

2.理想實(shí)驗(yàn)法。它是人們在真實(shí)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,以科學(xué)實(shí)驗(yàn)為依據(jù),運(yùn)用邏輯推理對實(shí)際的物理過程進(jìn)行深入的分析,忽略次要矛盾,抓住主要矛盾,進(jìn)而在思想中塑造的理想過程和分析方法。初中物理研究牛頓第一定律的斜面實(shí)驗(yàn)就運(yùn)用了這種理想實(shí)驗(yàn)的思維方法。

3.物理模型法。它是在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上對物理事實(shí)的一種近似、形象的描寫,物理模型的建立,往往會導(dǎo)致理論上的飛躍。初中實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用物理模型的典型有四處:①根據(jù)實(shí)驗(yàn)建立液體壓強(qiáng)公式時,運(yùn)用理想液柱的模型。②分析連通器原理時運(yùn)用理想液片模型。③研究光學(xué)現(xiàn)象時運(yùn)用“光線”模型。④研究磁場時運(yùn)用磁力線模型。除了上述物理實(shí)驗(yàn)中的思維方法外,還有反向探求法。

運(yùn)用電教媒體提高數(shù)學(xué)教學(xué)效率

侯建昌(青海民和中川中心學(xué)校)

[關(guān)鍵詞]電教媒體 數(shù)學(xué)教學(xué) 效率

電教媒體能提供文本、圖表、圖形、聲音等多種教學(xué)信息,它能化靜為動,化平淡為神奇,化艱深為平易,可將不易發(fā)現(xiàn)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)展現(xiàn)出來。由于它有形有聲,有聲有色,動靜結(jié)合,給學(xué)生提供了豐富多彩的教學(xué)情境,在激發(fā)學(xué)生求知欲,啟導(dǎo)數(shù)學(xué)思維,調(diào)動學(xué)生主體性的充分發(fā)揮,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造思維等方面具有強(qiáng)大的優(yōu)勢。以下是我在教學(xué)實(shí)踐中的一點(diǎn)體會。

數(shù)學(xué)是思維的體操,具有極強(qiáng)的抽象性與邏輯性。中學(xué)生的思維特點(diǎn)是直觀與形象,以直觀形象的思維接觸抽象的邏輯知識,結(jié)果不外乎兩個:一是囫圇吞棗,強(qiáng)硬灌輸,這既不利于知識的掌握,也談不上能力的發(fā)展;二是在抽象知識與形象思維之間建起一座橋梁,達(dá)到理解知識、發(fā)展能力的目的。電教媒體正是知識與認(rèn)知之間的橋梁。電教媒體能夠有效地為學(xué)生提供感性材料,化靜為動,化抽象為具體,具有聲像結(jié)合、圖文并茂、形象直觀、動態(tài)逼真等特點(diǎn)。它能充分展示數(shù)學(xué)知識的形成過程和思維過程,促使學(xué)生在“知其然”的基礎(chǔ)上“知其所以然”,這必將有力地促進(jìn)學(xué)生能力的全面發(fā)展。