物理是一門實驗科學,實驗教學是物理教學的基礎。 物理實驗教學不僅要引導學生學習物理初步知識,更重要的是引導學生學習合適的學習方法,為學生的終身學習打下良好的基礎。 全日制義務教育《物理課程標準(實驗稿)》(以下簡稱《標準》)明確規定:“通過科學探究,讓學生體驗基本的科學探究過程,學習科學探究方法,培養學生的科學探究能力。”初步具備科學探究能力,形成尊重事實、探索真理的科學態度。 因此,教師在教學中應注重科學探究的教學,使學生各方面的能力得到提高,有利于學生的終身發展。 通過教學實踐,我發現探究的方法一般有:控制變量法、對比法、類比法、抽象法和理想化法、形象法等。以下是我的教學經驗,供同行參考。
1.控制變量法
控制變量法是利用一定手段(實驗儀器、設備等)主動干預或控制自然事物和自然現象的發展過程,在特定觀測條件下探索客觀規律的研究方法。 即常見的研究方法是將一個多因素問題轉化為多個單因素問題,分別研究,然后綜合解決。
控制變量法常用于實驗教學中探索物理規律。 我在《研究與導體電阻有關的因素》的實驗教學中采用了這種方法。 首先,我確定研究對象是電阻,然后選擇長度和厚度相同但材質不同的金屬。 導線,比較它們的電阻,然后確定材料和橫截面積相同,改變導體的長度,研究電阻和導體長度的關系,然后保持材料和長度相同,改變橫截面積導體的面積,探索電阻與導體截面積之間的關系,最后綜合總結這些單一的關系,找出它們之間的規律,得出決定電阻的因素是材質、長度和導體的橫截面積。 經過仔細的分析,學生們掌握了這種探究方法的精髓。 在歐姆定律的實驗教學中,我用這種方法組織學生討論如何研究I、U、R之間的關系。
2.比較法( )
“比較”是一種發現事物之間相似之處的研究方法。 通過比較事物之間的相同特征或不同特征,可以快速了解新事物。 這是一種比較常見的研究方法。
在比熱容的教學中,我引導學生比較實驗裝置,判斷哪些是相同的,哪些是不同的:將等質量的水和煤油倒入兩個燒杯中,用同一臺電加熱器加熱,測量它們的熱容。溫度升高。 加熱時間相同時,所需通電時間不同初中物理實驗方法有哪些,即吸收的熱量不同; 相同的加熱時間,它們升高的溫度不同,這體現了不同材料吸收相同熱量但溫度變化不同的特性——比熱容,使非常抽象的概念變得具體,學生成功理解了物理現象。比熱容的含義。 在“研究物體的浮沉情況”時,我使用了同樣的錫牙膏外殼。 我先把它做成一個盒子的形狀,然后把它放進水里。 牙膏殼浮在水面上。 然后我把牙膏殼擠成一團,放進水里。 結果,牙膏殼沉到了底部。 通過比較,可以找到物體浮沉的條件。 比較學習不僅使學生更容易學習和掌握容易混淆的知識,而且使印象更加深刻,更容易應用。
3.類比
類比是對新事實和已知事物之間的相似性進行比較。 它可以啟發和拓展我們的思維,為我們提供解決問題的線索,是提出科學假設、探索新理論的重要途徑。 它為物理學的發展做出了不可磨滅的貢獻,也對學生的物理學習發揮著重要作用。 效果巨大。
教科書中通過橡皮繩的運動和月球繞地球的運動進行類比來介紹重力。 在研究電壓的作用時,可以將電壓類比為水壓來理解電壓,電壓會導致電路中形成電流。 通電螺線管的磁場分布是非常抽象的。 ,規則總結不太好理解。 在教科書中,一只螞蟻被用來沿著水流爬行并說“N極在我的左邊”。 一只猴子用右手把螺線管夾在腋下,打個比方說“如果電流沿著我右臂的路徑,指向方向,N極就在我的前面”……這樣,使晦澀的理論具體化。 學生被生動的形象和有趣的類比所吸引,激發了他們學習物理的興趣。 效果是顯而易見的。
4、化抽象為具體、理想化
化抽象為具體,是指分析總結一類事物的共同本質特征,將學生難以理解的知識與熟悉的事物或知識聯系起來,幫助學生理解知識的意義。 例如,大氣壓是看不見、摸不著的,但我們可以通過研究大氣壓引起的現象來了解它。 初中物理學生學習電流時,判斷導體中有電流時出現的一些現象(如小燈泡發光、發熱)是否有電流通過; 在研究大氣壓的值時,他們研究的是水銀柱高度產生的壓力。 氣壓; 通過偏轉小磁針的N極和S極,我們可以知道磁場的存在、強度和方向; 通過擴散現象,我們可以知道分子在不斷地進行不規則的運動; 研究磁場時,引入磁感應線; 用光描述光的傳播等,都用這種方法。
科學理想化絕不是毫無根據的幻想,而是對客觀世界的超現實認識。 客觀存在的復雜事物具有多種特征,處于多種條件下。 但在一定條件下,只有一種或少數幾種發揮主要作用。 并非所有屬性和條件都發揮同樣重要的作用。 我們使用理想化作為分析問題的方法初中物理實驗方法有哪些,以便更清楚地理解事物的某種屬性。 為了突出事物的本質,教師必須忽略一些次要屬性。 因此,在實驗探索時應限制一些理想條件。 例如,杠桿課上,為什么杠桿要用粗細均勻的直桿,杠桿中心用線掛起來的目的是什么? 通過討論,學生將了解到實驗中使用的杠桿可以視為理想的杠桿。 輕質杠桿僅受功率和阻力的影響。 這樣就簡化了研究杠桿平衡條件的問題,并且很容易獲得杠桿的平衡條件。
抓住主要矛盾,忽視次要矛盾。 理想的實驗是以真實的科學實驗為基礎,依據邏輯規則進一步分析推理的過程。 伽利略分析了一系列實驗,進一步推斷,如果表面絕對光滑,物體的阻力為零,速度就不會減慢,會永遠繼續以勻速運動。 這一推理為牛頓第一定律奠定了理論基礎。 教師可以利用這種理想化的方法來培養和發展學生的想象力和邏輯推理能力。
在理解理想化方法的特點的同時,教師還應該讓學生明白,在某些理想化條件下推導出來的規則只適用于(或非常接近)這些條件。
以上是一些常見的研究方法。 初中物理實驗教學中還有其他研究方法,如觀察法、猜想(假設)法、對稱法、公式法等。有意識地訓練和培養學生研究方法的目的是啟發學生的想象力,激發學生的創造性思維,使學生養成運用科學研究方法發現問題、解決問題的習慣,提高學生的科學素養。