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關鍵詞: 科學方法 物理教學方法
其實做任何事情都要講究方法。方法對頭,才能事半功倍。有人問到愛因斯坦成功的秘訣時,他給我們總結了一個公式:成功=艱苦的勞動 +正確的方法+少說空話。由此可見,“正確的科學的方法”是一個十分重要的因素,也是成功的必備條件。
科學方法教育的內容和意義
物理科學方法教育是指在物理教學中,有目的、有意識、有步驟地滲透和傳授物理科學研究方法,使學生受到科學方法的熏陶和訓練,逐步地掌握最基本、最主要的物理科學方法。
物理教師在現代教育背景下,初中物理教學中,應注重進行科學方法教育,其意義在于:
(一)科學方法教育能有效提高學生各項基本素質
方法即是為了解決某一具體物理問題從理論或實際生活上所采取的方式或手段。學生在學習知識的同時,也能學習,學會取得物理知識的方法。在這樣的長期教育的熏陶下,科學方法的實施必然有利于發展學生的智力,增長學生的智慧。通過科學方法教育,學生將來借鑒學到的卓有成效的方法再去探索未知領域中的新問題。
(二)科學方法教育可以促使學生思想品德的健康成長及科學的正確的世界觀的形成
科學家成功的方法中閃耀著熱愛科學、無私奉獻的思想光輝,同時也體現著辯證唯物主義世界觀的思想觀點。如觀察物理實驗的科學方法教育就可以培養學生實事求是的科學態度;那么在物理課后實踐的科學方法教育中,就體現出實踐是檢驗真理唯一標準的重要思想。
初中物理教學中如何正確實施科學方法教育
在初中物理的教學過程中,不同的版塊,模塊,知識點,采用的方法也有所不同,更重要的是如何讓學生通過科學方法的學習,再利用科學的方法來解決具體實際問題,為此,針對不同的物理情景應采用不同的教學方法。
1.實驗的教學方法
(1)實驗探索法
實驗探索法就是根據物理規律的自身特點,設計實驗,讓學生通過自己動手實驗,分析,總結,歸納出有關的物理規律。
例如在動能的影響因素試驗教學中,讓學生通過實驗探索動能與速度的關系以及質量的關系.使學生得出:在質量一定的條件下,物體動能與速度平方成正比;在速度一定的條件下,物體動能與質量成正比的結論。在此基礎上,教師指導學生總結物體動能與質量和速度的關系,從而得出動能與哪些因素有關。
采用實驗探索法,不僅能使學生將實驗總結出來,而且理解深刻、記憶牢固,還能充分調動學生學習的主觀能動性,增強學習興趣,更重要是也鍛煉了學生的動手能力,可謂一舉多得。
(2)實驗驗證法
實驗驗證法是采用證明的方式論證物理實驗及規律的方法,從而使學生理解和掌握物理原理,物理規律。其方法是先結合書本物理知識點,結合實驗,提出物理問題,將有關物理規律告訴學生,然后教師和學生一起通過觀察分析現象、總結結論,論證物理規律。
如在“驗證杠桿的平衡條件”的教學中,讓學生通過實驗驗證杠桿的平衡條件,在此基礎上,進行理論探討,得出杠桿平衡條件的表達式。實驗驗證法的最突出特點是學生學習過程非常主動。這是因為在驗證物理實驗規律時,學生已知物理實驗有關問題的答案,對于接下來的學習目的及方法已經非常清楚,所以更加有的放矢,目的性強。
(3)實驗演示法
實驗演示法就是物理教師通過課前準備典型物理實驗,上課展示,由學生觀察,根據實驗現象,師生共同分析、歸納,總結出有關的物理規律,物理結論。
如在“歐姆定律”的實驗教學中,可采用如下的方法:
①研究方法:控制變量法。當電阻R一定時,研究電流I與電壓U的關系。當電壓U相同時,研究電流I與電阻R的關系;
②通過演示實驗找出I與U和R的關系。這個演示實驗的關鍵是實驗數據的分析,通過對數據分析做出兩函數圖象:I-U圖像I-R圖象.通過學生對兩幅圖的分析結合數學知識得出正反比關系。由實驗得出結論:當R一定時,I與U成正比;當U一定時,I與R成反比。
③根據演示實驗數據,分析得出歐姆定律。這種方法要充分發揮演示實驗在物理課堂中的核心作用,大大增強演示實驗的效果。
2.理想規律的教學方法
理想規律是在物理事實的基礎上,通過合理推理至理想情況而總結出的物理規律。因此在教學中應用“合理推理法”。如在聲音的傳播條件的物理教學中,將手機放入廣口瓶內,蓋緊瓶塞,通過抽氣機不斷從瓶中往外界抽氣,要引導學生分析手機的鈴聲與空氣濃度的關系的實驗,發現隨著空氣越來越稀薄,聽到的手機鈴聲越來越小。如果推理到真空沒有空氣的情況下,即使手機在廣口瓶不停振動,外界也聽不到手機振動產生的聲音,從而總結聲音傳播需要介質。
3.理論規律的教學方法
理論規律是由學生已經掌握的物理規律經過推導,得出的新的物理規律.因此,在物理理論教學中應用“理論推導法”。
如在初中物理“機械功,功率”的教學中,教師提出問題功率概念及表達式時,功率指物體單位時間內所做的功。請學生運用所學的知識,根據物理概念確定動率表達式。學生在老師的指導下,根據速度的概念及表達式v=S/t,都能運用“理論推導法”“類比法”推導出P=W/t數學表達式。
4.探索物理規律的教學方法
物理規律的建立有實驗歸納法和演繹推理法兩大類。一般物理定律都是通過大量實驗分析,總結,歸納總結出來的。教師在教學中即要組織學生觀察好實驗,又要把實驗的設計構思和如何探究規律全過程的方法教給學生,讓學生從中受到啟發,靈活應用到實際生活中去??芍^物理來源于生活,應用于生活。
一、控制變量法
分析:一個物理量可能要受到多個物理量因素的影響和制約,那么在討論這個物理量與其中某個因素的關系時,需要先控制其它的另幾個因素不變,來確定相關物理量之間的關系,這種方法即“控制變量法”。
二、轉換法
分析:對于不易研究或不好直接研究的物理問題,而是通過研究其表現出來的現象、效應、作用效果間接研究問題的的方法叫“轉換法”。
三、等效法
分析:所謂“等效法”就是在特定的某種意義上,在保證效果相同的前提下,將陌生的、復雜的、難處理的問題轉換成熟悉的、容易的、易處理的一種方法。
四、類比法
分析:兩類不同事物之間某種關系上的相似叫類似,從兩類不同事物之間找出某些相似的關系的思維方法,叫類比。借助類比,常能創造性地解決一些十分陌生、十分困難的問題,在物理學中,現象、屬性、概念、規律、理論和描述手段等涉及的種種關系,都可以是類比的對象。
五、假想模型法
分析:為了研究的需要,把物理實體或物理過程經過科學抽象轉化為一定的模型,這種轉化忽略了一些次要因素,突出主要因素,所以這種模型又叫“理想模型”。它是物理教學的基礎,可使物理教學簡單化,形象直觀化,又可使具體問題普遍化,便于學生發揮抽象思維、形象思維、發散思維。場是客觀存在的一種特殊物質。如“磁感線”并不存在,是為了描述磁場而假想引入的?!按鸥芯€”是假想的物理模型,用“磁感線”描述磁場的這種方法是“假想模型法”。光是客觀存在的,“光線”并不存在,是為了研究光的傳播而假想引入的,也是“假想模型法”。
六、實驗推理法
因此,在中考復習教學中要注重對不同類型的實驗以不同的方法進行復習教學,并對學生在掌握基本實驗的原理和研究方法以及在教材中基本的學生實驗和演示實驗的基礎上,進行適度的拓展和延伸。
一、回歸實驗室,重新體會、領悟實驗的過程
中考試卷中的實驗題大部分都是學生做過的或老師演示過的,這主要是考察學生對所學實驗知識的再現能力,更是考察學生對實驗的觀察、推理等能力。
1.基本儀器、儀表使用的測量型(直接測量型)實驗的復習
基本儀器、儀表的使用的測量型實驗是一切物理實驗與探究的基礎,初中階段涉及到有:鐘表(或停表)、刻度尺、溫度計、天平、量筒(或量杯)、彈簧測力計、電流表、電壓表、變阻器、電能表等10個基本儀器、儀表的使用,在重新實驗的基礎上,教師還要引導學生對基本儀器、儀表的使用進行對比找出共性和不同點。同時,通過復習,學生應具有減小誤差的意識和知識遷移的能力,會推理使用沒有學過的儀器儀表等。
2.間接測量型實驗的復習
間接測量型實驗一直是中考出題的重點,其中測物質的密度、測機械效率、測電阻、測電功率等實驗幾乎是年年必考的實驗。
間接測量型實驗是在熟悉了基本儀器、儀表使用的基礎上,根據物理原理來測量一定的物理量的實驗。因此,間接測量型實驗復習應圍繞實驗原理來展開,復習時,應讓學生到實驗室去進行實際測量,通過實測讓學生明確實驗目的、掌握實驗原理,知道實驗條件,會選擇實驗器材,熟悉實驗步驟,使學生具有實驗數據及數據處理、誤差分析等能力,特別是在測量工具不夠的情況下,有利用其他實驗器材設計實驗解決未知物理量的測量的能力。
3.探究型實驗的復習
科學探究包含提出問題、猜想與假設、制定計劃與設計實驗、進行實驗與收集證據、分析與論證、評估、交流與合作等七要素,也是中考物理實驗考查的重點內容,但題中不會全面考查科學探究的全部過程,而是就探究過程中某一要素或某幾個要素進行考查(如提出問題、設計實驗或分析論證、總結規律等),從不同的角度來考查學生的探究能力。
復習時,也應讓學生到實驗室去進行實際探究,通過實驗探究重點培養學生如何猜想、設計和進行實驗、分析論證等能力。培養學生具有控制變量法、轉換法、推理法等研究方法的思想,體會物理概念和規律形成的過程。
二、利用多媒體,提高實驗復習效率
1.利用電腦動畫模擬實驗
例如探究冰、蠟的熔化特點,探究光在同種均勻介質中的傳播特點,探究物質的吸(放)熱本領等實驗,在中考復習教學中就可以利用flas、VCM仿真實驗、實驗錄像等,通過滲透、潛移默化地激發學生回憶老師講過的概念和自己的實驗操作過程。同時,教師可以利用快放的方法把一些不重要的過程刪去,利用慢放、暫停和回看的方法去復習重點、難點的問題。這樣既可以節省時間,又可以對重點、難點的問題加深理解,使錯誤之處得以糾正,正確的知識技能得以鞏固,使之更深刻、更系統地掌握知識,提高技能。實踐證明這是行之有效的方法,是傳統的方法所不能及的。
2.利用幻燈片進行專題復習
在播放的過程中,教師要指導學生在本實驗中要觀察什么?能觀察到什么現象?能得到什么結論?同時還要引導學生主動回憶知識、深化知識的理解和應用,促進學生主動提出問題、分析和解決問題及自覺運用邏輯思維等良好習慣的養成。
三、讓學生動手做小實驗
初中階段有許多小實驗,這些小實驗具有器材少,操作簡單的特點。在中考復習時要求學生認真對待,課后做一做,同時要定期交流。這樣做一方面可提高學生的學習興趣,調節學習心情,另一方面,可以重新體會實驗的過程,增加感性認識。例如在復氣存在壓強時,讓學生課后自己利用身邊器材動手做一做。有學生設計了這樣兩個實驗:
取一只粗試管,再取一只口徑比粗試管稍小一些的細試管。首先將粗試管裝滿染成紅色的水后,再將稍細的空細試管插入粗試管中至大約一半深度處時,迅速將兩試管倒置過來,放開細試管后,則會看到:水緩慢地往下滴,細試管并沒有落下來,而是在粗試管內緩緩上升,最后細試管緊緊貼在粗試管上。
取一小號試管,先向管中注滿水,用一小塊窗紗蓋住瓶口,再用細線沿管口將窗紗扎緊,再用手將管口按住,小心地將試管倒轉過來,放開后,雖然窗紗上有許多小孔,但水卻流不出來。
輔助以這些小實驗,給學生帶來莫大的興趣,效果更加強烈、直觀。
四、加強對物理實驗研究方法的復習
初中物理實驗經常用到的研究方法有:控制變量法、轉換法、推理法、模型法、等效法、類比法等,要求學生理解各種研究方法的含義并能加以區別和應用。
通過復習應使學生清楚在探究一個物理量同影響它的多個因素中的一個因素的關系時,就要運用了控制變量法,在無法直接觀測和比較時就要運用了轉換法,在相對于一個比較熟悉的對象的某些特征,去理解和掌握另一個有相似性的對象的某些特征時就要運用了類比法,在無法用實驗直接得到實驗結論時就要用到推理法。
總之,重視物理實驗復習能起到直接激發興趣,喚起追求;引導認知,啟發思考;指導方法,開拓思路;培養能力,養成習慣的作用,使復習的效果更為明顯。
關鍵詞: 微課 初中物理 實驗教學
隨著教育技術的發展,教育方式發生了較大的變化,這對學生的學習方式產生一定的影響,其中一種學習方式就是微課,將知識的學習轉化為教學視頻,然后輔助相關文字解釋,提高學生對知識學習的興趣,尤其是在物理實驗教學中,這一方式能夠達到更好的效果,通過微課模式將物理實驗知識及操作方式加以優化,使得物理實驗提高有效性。
一、微課程通過再現實驗情景,提升學生對實驗的掌握能力
在物理學習中,包含著大量具有抽象性的實驗內容,這與物理研究的內容具有密切的關系,物理學中的較大部分是研究物質的結構、相互作用及運動的規律等,而這些知識又離不開具體實驗,由此在物理教學中,要通過實驗方式加以學習,傳統物理教學中,由于教育技術及設備的缺乏,教師對物理知識的教學只能采取簡單的口頭講述或者在有限的條件下模擬物理實驗,從而使得學生對物理實驗的學習沒有獲得較好的效果[1],而現在的微課則可以改變這一狀況,幫助學生在物理實驗學習中有所獲。如探究對摩擦力的影響因素的實驗中,由于摩擦力的基本概念通過文字加以描述,學生是難以感受到的,而通過實驗方式解釋其中的原因,使學生更深刻地了解這一知識點,教師可以通過微課的方式將實驗過程錄制下來,從而使學生在觀察實驗的過程中認知與理解摩擦力。在這一實驗中,需要使用的原理是摩擦力大小是與接觸面承擔的壓力及粗糙的程度有關,然后通過具體實驗步驟呈現出它們之間的具體關系,由此學生可以通過具有動態性的實驗的觀察與理解,便于學生理解摩擦力與其接觸面的粗糙程度有關,即接觸面越粗糙,摩擦力越大(在壓力相同的情況下);在粗糙度相同時,壓力越大,則摩擦力越大[2],通過微課的方式便于學生對這一關系的理解。
二、微課在物理實驗中能夠滿足學生的個性化的要求
由于物理知識學習中出現許多實驗內容,對初中學生學習而言是一個較重要的部分,因此教師需要對物理實驗知識進行優化,主要體現在物理實驗教育方法中,通過微課的方式提升學生對物理實驗課堂的興趣,從而使得物理實驗知識在形象化及生動化的方式中傳達給學生,進而幫助學生提高對物理實驗知識的興趣,同時微課在學習環境方面體現出較好的優勢,學生可以不受時間、地點及空間的限制[3],從而利用一切時間學習物理實驗的知識,讓學生因進行實驗操作或者掌握實驗中的內容而取得較好的效果,如在初中物理學習中,有一些知識是學生難以接受的,而學生不能較好地解釋其中原因,從而使學生個性化的學習要求難以得到滿足。微課可以解決這一問題,如真空中是否能夠傳聲,解釋可以借助微課方式通過具體實驗及推理法展示其原因,將鬧鐘置于密封玻璃罩中,當抽走空氣時,鬧鐘的聲音變小,推理出真空中不能傳聲,而學生可以在觀看視頻時模仿實驗操作。
三、通過微課提高學生對物理學習的自主性
初中生在物理學習中需要加強對自主學習能力的培養,即學生能夠主動地發現、研究及解決物理中的問題,這種自主學習能力不僅對學生學習物理實驗產生積極的作用,而且對學生學習其他學科具有重要的作用,因此在物理實驗教學中,教師可以借助微課方式達到這一目的,如教師在講授平面鏡成像的原理時[4],可以將整個實驗過程通過一定設備及制作方式錄制成為微課的形式,然后將其上傳至學習平臺,從而供學生自行下載學習,然后學生在自學過程中模擬實驗,或者對這一實驗的內容進行思考,在實驗指導下使得學生解釋其原因:對光的反射這一定律的運用,在反射光線、入射光線及法線這三者處于同一水平面上,而反射光線、入射光線則分居于法線兩側,從而得到反射角與入射角之間相等的關系,通過這一實驗的學習,學生可以模擬實驗,從而解釋平面鏡中成像的原因。但是需要注意的是,在平面鏡中形成的光線是通過延長線所得的,因此,平面鏡中形成的圖像是虛像,它與物體大小及距離是相同的。通過這節知識的學習,對學生形成自主學習能力具有重要的意義。
把微課這一新型教學模式應用在初中物理實驗教學中,可以幫助教師在物理實驗課教學中提高有效性,還可以使物理實驗課在教學中得到較好地創新,不斷豐富物理實驗教學模式,從而使得初中生在這一學習方式中獲得更好的物理實驗知識;再者就是微課以其短小精悍及能夠實現移動學習的目標,而獲得初中學生的喜愛,尤其物理實驗教學中,能夠帶給學生耳目一新的感受,從而使物理實驗課題不再那么死板,同時通過這樣的方式幫助提高初中物理實驗課的有效性,因此微課方式在初中物理實驗課中可以大力推廣與應用。
參考文獻:
[1]王玉龍,陳奕如.我國中小學微課開發與應用現狀的內容分析研究――以中國微課網的微課資源為例[J].中國遠程教育,2015,04(30):56-62.
[2]李平,張學軍.基于“微課導學”模式的初中物理實驗課堂重構――以“電流與電壓、電阻的關系”為例[J].現代中小學教育,2015,09(20):89-92.
論文關鍵詞:初中物理
科學方法是連接知識和能力的紐帶。“掌握一種科學方法勝過解答十個問題。”對研究方法的學習和考查體現著一種新的教學理念,同學們只有真正掌握了研究方法,才能有效解決實際問題,真正提高自己的創新意識和能力。
《新課程標準》要求,在突出科學探究內容的同時,重視研究方法的指導,使學生在進行科學探究、學習物理知識的過程中,逐漸拓寬視野,初步領悟到科學研究方法的真諦。因此初中物理論文初中物理論文,考查研究物理問題的方法,成為當前和今后中考的熱點。
初中物理常用的研究方法有:控制變量法、等效替代法、轉換法、推理法、模型法、類比法等。
一、控制變量法
所謂控制變量法,就是在研究和解決問題的過程中,對影響事物變化規律的因素和條件加以人為控制,只改變某個變量的大小,而保證其它的變量不變,最終解決所研究的問題。控制變量法是中學物理中最常用的方法,也是中考出題最多的方法。
在初中物理課本中,應用這種方法的實驗有:
理想斜面實驗、探究力與運動的關系、探究影響滑動摩擦力大小的因素、探究影響壓力的作用效果的因素、探究影響液體壓強大小的因素、探究影響浮力大小的因素、蒸發的快慢與哪些因素有關、探究影響滑輪組的機械效率的因素、探究影響動能大小的因素、探究影響重力勢能大小的因素、探究影響導體電阻大小的因素、驗證歐姆定律、探究影響電流做功多少的因素、探究影響電流的熱效應的因素、探究影響電磁鐵磁性強弱的因素、比熱容概念的引入等
二、等效替代法
在物理實驗中有許多物理特征、過程和物理量要想直接觀察和測量很困難,這時往往把所需觀測的變量換成其它間接的可觀察和測量的變量進行研究,這種研究方法就是等效法。
等效替代法是常用的科學思維方法。等效是指不同的物理現象、模型、過程等在物理意義、作用效果或物理規律方面是相同的。它們之間可以相互替代,而保證結論不變。等效的方法是指面對一個較為復雜的問題,提出一個簡單的方案或設想,而使它們的效果完全相同,從而將問題化難為易,求得解決。
初中物理課本中應用這種方法的有:
1、探究平面鏡成像特點時用另一支蠟燭在玻璃板后面去等效像2、等效電路 3、串并聯總電阻 4、多個分力與合力等效 5、物體的重心等論文參考文獻格式。
三、轉換法
對于不易研究或不好直接研究的物理問題,而是通過研究其表現出來的現象、效應、作用效果間接研究問題的方法叫轉換法。
初中物理中應用了這種方法的有:
1.研究物體內能與溫度的關系(我們無法直接感知內能的變化,只能轉換成測出溫度的改變來說明內能的變化);
2.在研究電熱與電流、電阻的關系時,將電熱的多少轉換成溫度計液柱上升的高度;
3.我們在研究電功與什么因素有關的時候,將電功轉換成砝碼上升的高度;
4.在我們回答動能與什么因素有關時,我們將動能轉化為小木塊在平面上被推動的距離,距離越遠則動能越大。
5.證明聲音是由振動產生的,敲擊音叉后放入水中,水花四濺。
注意:等效法與轉換法很相似,它們的區別是“等效替代法” 中相互替代的兩個量種類相同,大小相等 ,而“轉換法”中的兩個物理量有因果關系,并且性質往往發生了改變如
轉換法: 電流大小用燈泡亮度體現; 磁場的強弱用小磁針偏轉的幅度體現
等效替代法: 分力相疊加是合力 ;小石塊體積用排開水的體積代替
四、理想模型法
實際現象和過程一般都十分復雜,涉及到眾多因素,采用模型方法可起到簡化和純化的作用.忽略次要因素,從復雜事物中抽象出理想模型,合理近似的反應所研究事物的本質特征,這種研究問題的方法叫理想模型法.
在初中物理課本中,應用這種方法的有
1.光線(光線是看不見的,我們使用一條看得見的實線來表示,就將問題簡化利用了理想化模型)
2.磁感線
3.電路圖是實物電路的模型
4.力的示意圖或力的圖示是實際物體和作用力的模型。
5.實驗室常用手搖交流發電機及掛圖來研究交流發電機的原理和工作過程
6.研究連通器原理時用到液片模型。
7.研究肉眼觀察不到的原子結構時建立原子核式結構模研究肉眼觀察不到的原子結構時建立原子核式結構模型。
五、科學推理法
推理法是根據已知物理現象和規律,通過想象和推理對未知的現象做出科學的推理和預見.推理法是在觀察實驗的基礎上,忽略次要因素初中物理論文初中物理論文,進行合理的推理,得出結論,達到認識事物本質的目的。理想實驗是研究物理規律的一種重要的思想方法,它以大量的可靠的事實為基礎,以真實的實驗為原形,通過合理的推理得出物理規律.
在初中物理課本中,應用這種方法的有
1、聲音不能在真空中傳播用推理法得出
2、研究物體運動狀態與力的關系時,推理得出慣性定律。
六.類比法
類比法是指將兩個相似的事物做對比,從已知對象具有的某種性質推出未知對象具有相應性質的方法.類比法在物理中有廣泛的應用。所謂類比,實際上是一種從特殊到特殊或從一般到一般的推理。它是根據兩個(或兩類)對象之間在某些方面的相同或相似而推出它們在其他方面也可能相同或相似的一種邏輯思維。在物理教學中,類比方法可以幫助理解較復雜的實驗和較難的物理知識。
在初中物理課本中,應用這種方法的有
1、用水流類比電流 2、用水壓類比電壓 3、用水波類比聲波 4、用太陽系的結構類比原子的結構。
總之,大家要養成良好思維習慣,在解決問題時要嘗試運用各種物理研究方法,不斷提高科學素質,這既是中考熱點也是以實現課程改革的目標。
在初中物理中有專門講授速度的一節課,以這節課為例,探討一下物理實驗教學在初中物理教學中的地位。在這節課中,通過老師的講解,稍有數學基礎的同學就能夠比較容易地理解速度的計算以及換算方式。但是在速度的比較方法上面,僅僅靠教師的理論講解是不夠的。教師只是告訴了學生如何比較速度的方法,但是卻無法用語言講解這種比較方法的合理性。這種比較方法的合理性只能通過物理實驗來論證。因此,教師在講授這節課程時,應將此課程設計為三部分:引出本節課的研究對象、進行課堂理論的講解、進行課堂實驗的論證。在該實驗中借助帶刻度的長木板、實驗小車、秒表以及擋板,通過多次實驗分別測出小車從斜面頂端滑到斜面底端和滑到斜面中點的路程及相應的時間,利用公式算出它們的速度并求取速度的平均值,再算出后半段路程的速度。學生通過對比前半段和后半段的平均速度,就能很好地理解了速度的概念和速度的比較方法,并以此論證比較速度的方法的合理性,從而使學生達到理性認識與感性認識的統一、結果與過程的統一、理論與實踐的統一。還有磁現象中,磁體兩端磁性最強,磁體中間磁性最弱;電磁鐵的磁性強弱跟電流大小和線圈匝數多少有關等抽象現象,只有通過實驗才能讓學生真正地理解和認識這些物理知識。由此,我們可以得出一個重要的結論:物理實驗在初中物理教學中的地位十分重要,它可以彌補課堂理論教學的不足,教師在教學中要注意將理論與實踐相結合,充分發揮物理實驗的作用,讓學生更為直觀、深刻地掌握所學的物理知識。
二、物理實驗教學能夠幫助學生掌握探求真知的科學方法
實驗是探求真知的一種科學方法。實驗方法在實驗教學中有很多種,如“控制變量法”、“等效替代法”、“類比法”“轉換法”、“實驗歸納法”、“驗證法”、“理想化實驗法”……下面,我就以幾種實驗方法來簡述它們的原理和作用:
1.實驗歸納法
“實驗歸納法”是在實驗基礎上,對實驗數據認真加以分析,通過實驗事實歸納出符合物理規律的認識方法。例如阿基米德原理中浮力的計算公式的得出,就是通過多次實驗分別測出物體在漂浮狀態、懸浮狀態和下沉狀態時所受到的浮力都等于物體排開液體所受到的重力而歸納出浮力的計算公式為F浮=G排=ρ液gV排。在論證金屬能導電這個物理原理時,也是運用了實驗歸納法。在通過多次實驗證實了銅、鐵、銀、鋁、錫等金屬能導電之后,教師便帶領學生一起對實驗結果進行歸納、總結,最終得出所有金屬都能導電這個原理。還有所有發聲體都在振動;一切物體的分都在作無規則的運動;串、并聯電路中的電流、電壓特點等都是利用了實驗歸納法。通過物理實驗教學,能讓學生掌握并學會應用實驗歸納法,將在一個實驗中學到的思維方法應用到其它的物理知識的探討中,增強學生的學習能力。
2.驗證法
驗證法又稱演繹法。它是從一般原理走向個別結論的思維方法,即從一般到個別的思維方法。實驗驗證法是以推理為前提的。在具體運用過程中,首先要在搜集相關事實的基礎上經過推理得到一個設想,然后通過多次實驗進行論證。如果論證結果與預期結果相一致,那么就證明所設想的是正確的,就得到一個規律。如果論證結果與預期結果不一致,那么就證明所設想的是錯誤的,不存在所設想的這個規律。例如在研究摩擦力的大小跟什么因素有關時,大多數人都會認為或猜想摩擦力的大小跟接觸面積的大小有關。因此,我們必須通過控制變量法來控制其他變量都相同,只有接觸面積的大小不同時來探究此猜想。通過實驗驗證,這個猜想是錯誤的。因此,教師在教學過程中應重視實驗探究,通過實驗驗證法來驗證自己的猜想,走出個別的實驗誤區,從而得到正確的實驗理論。同時,老師還應注意引導學生,充分發揮學生的思維能力,讓他們通過思維、推理、實驗驗證、得出正確結論的程序進行探究,以此鍛煉學生的思維能力,學會自主探究。
3.理想化實驗法(也叫實驗推理法)
理想化實驗是人們想象出的一種實驗,它以現實中有限的實驗為前提,經過人們的推理判斷,從而得出在理想條件的物理原理。這種理想條件在現實中是不可能出現的。例如,牛頓第一定律的產生就是通過實驗,再在實驗的基礎上通過分析、推理而概括出來的。在這一實驗中,讓同一小車從同一斜面上的同一位置由靜止開始滑下,(這是為了保證每次小車到達水平面時有相同的速度),然后比較小車以相同的速度在粗糙程度不同的平面上通過的距離不同,總結出物體所受到的阻力越大,小車通過的距離越近;小車受到的阻力越小,小車通過的距離越遠。(第一次在水平面上鋪上毛巾,小車在毛巾上滑行很短的距離就停下了;第二次在水平面鋪上較光滑的棉布,小車在棉布上滑行的距離較遠;第三次是光滑的木板,小車滑行的距離最遠)。伽利略認為,是平面對小車的阻力使小車停下,平面越光滑小車滑行就越遠。伽利略科學地想象:要是能找到一塊十分光滑的平面,阻力為零(這就是一種理想化的條件),小車的滑行速度將不會減慢。后來經過笛卡爾的補充、牛頓的總結,最終得出牛頓第一定律:一切物理在沒有受到力的作用的時候,總能保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。而在我們現實的生活環境中,沒有受到力的作用的物體是不存在的,這只能是在實驗的基礎進一步推理而概括得出。由此可見,物理實驗可以讓學生學習到更多的科學方法,從而更好地探究真知。教師在物理教學中應該意識到物理實驗的重要地位,以更好地引導學生掌握好物理知識并增強他們的學習能力。
三、采用物理實驗教學方式有利于激發學生的求知欲、活躍課堂氣氛、增強教師與學生之間的互動
初中物理主要探究的對象是光、電、力、熱。這些事物是抽象的,其中所包含的規律是學生難以在腦中想象的,對于學生而言比較抽象難懂。如果教師僅僅采取課堂理論教學的方式,先教后學,那么課程就會顯得比較枯燥乏味,不但會使課堂氣氛沉悶,而且會使學生對將要學習的知識失去興趣、喪失求知欲。教師應該將物理實驗引入初中物理教學,首先演示實驗,讓學生見到難以想象的情境,激發他們的學習興趣,學生自然地會在腦中思考為什么會出現這種現象,以此讓學生產生強烈的求知欲。同時,教師也可以讓學生相互討論,同時由教師在旁邊做指導,以此活躍課堂氣氛,增強教師與學生之間的互動。例如在探究大氣壓的存在時,教師應先做演示實驗,展示實驗現象,激發學生的求知欲。如履杯實驗:在裝滿水的杯口上放一片紙,用手按住杯口上的紙,然后倒放過來慢慢把手移開,便可發現杯里的水和紙片都不會掉下來。見到這種現象,學生就會十分驚奇,進而產生濃厚的興趣,會積極主動地思考、討論,會聚精會神地聽老師講解相關原理,從而達到良好的教學效果。
四、物理實驗教學能鍛煉學生手腦并用的能力,增強學生的觀察力、探究能力、總結能力
在做物理實驗的過程中,學生一方面要動手做實驗,另一方面要善于從實驗現象中總結原理。在這一過程中,教師要做好引導與演示工作。首先,教師要讓學生明確觀察目的。其次,教師要向學生詳細地講解實驗器材的構造、功能,并讓學生仔細地觀察實驗之前實驗器材的狀態;在實驗中,教師要讓學生仔細地觀察實驗過程中的實驗現象與實驗結果并讓學生自己動手體驗。最后,教師要從實驗現象、實驗結果出發,引導學生積極思考總結從而引出所要講授的原理。在這一過程中,教師的演示實驗通常要做兩到三次,然后讓學生自己動手實驗,探究總結。在這一過程中,學生通過自己動手做物理實驗,不但鍛煉到了自己的動手能力,而且在自己做實驗的過程中仔細觀察、積極思考總結,鍛煉自己的觀察能力、思考能力、總結能力。綜上所述,物理實驗使學生由被動學習變為主動學習,在初中物理教學中的地位十分重要。
五、結語
關鍵詞:滲透方法教育;初中物理教學;實踐探究
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:B 文章編號:1672-1578(2016)12-0303-02
前言:在我國傳統的物理教學當中,一直存在著重視知識而忽略教學方法的現象,在這樣的情況下,學生得不到系統的學習,同時本身的自主學習能力沒有得到相應的提高,對以后的學習幫助較小,在目前教育體制的改革下,通過相應科學方法的滲透教育,能夠有效提高學生的學習效率,激發學生的學習興趣,促進學生綜合素質的進一步發展。
1.初中物理教學中常用的教學方法
1.1 觀察法。作為最直接最基礎的物理教學方法,觀察法在初中物理教學中起到了重要的作用,其中主要包括對比觀察法、有意觀察法和歸納觀察法。由于初中物理教學涉及到各個方面的內容,所以說,觀察法貫穿于物理學習的各個階段中,教師通過對學生進行各個方面物理知識的引導觀察,使學生發現其中的不同之處,同時在原有物理知識的理解基礎上,對差異現象的產生原因進行探究,在這樣的情況下,能夠有效的提高學生的自主學習能力,同時在一定程度上提高學生的邏輯觀察能力,對培養學生的物理學習興趣有著積極的推動作用。另外,在初中物理教學中應用觀察法需要注意根據學生觀察能力的實際情況來對具體的教學活動進行安排,一般情況下,學生的觀察能力主要體現在觀察的目的性、觀察的感知性、觀察的關注性、觀察的關聯性以及觀察的創造性,在對這些方面進行實際的分析之后,才能結合初中學生觀察水平的現狀和所要學習知識的主要內容,進行下一步的教學安排。
1.2 實驗法。實驗法是初中物理教學中最為重要的教學方法之一,物理是一門偏重實驗的學科,只有在不斷的實驗當中,才能對所需要掌握的知識進行更深層次的理解。一般難情況下,這樣的實驗方法主要包括間接測量法,主要運用到聲音的產生原理、平面成像規律研究和響度振幅關系研究當中,另外是實驗推理法,主要運用到牛頓第一規律的研究和聲音傳播介質的研究上;控制變量法主要運用到密度概念、壓強概念、速度概念和電阻概念的研究當中;最后是實驗歸納法,主要運用到二力平衡條件、扛桿原理、光的折射定律和凸透鏡的成像規律研究上。
2.下面對實驗歸納法和理想化方法進行具體說明
2.1 實驗歸納法。實驗歸納法主要指的是在經過對所要學習內容的大量觀察研究和實驗的基礎上,獲得相應的資料,然后根據這樣的資料來對實驗結果進行歸納總結,以此來尋找出其中的實驗規律,得到相應的結論。一般情況下,這種實驗歸納的主要特點是實驗在前,歸納在后,歸納是在相關物理實驗的研究下才能進行的,主要應用在重要概念的引入和物理規律的成立上面,其中主要包括以下幾個步驟:首先是對實驗目標進行明確,其次是對實驗步驟進行確定,最后是做好全面的記錄和觀察,在這樣的基礎上,來能得到有效而準確的信息資料,以此來對物理規律進行研究。比如說在對凸透鏡的成像規律進行研究的時候,就可以采用實驗歸納法來對成像規律進行研究和總結。首先是引導學生進行相應的觀察,學生發現在利用放大鏡看書的時候,文字呈現出放大的現象,但是從放大鏡中看遠處的物理卻變小了,由這樣的觀察可以引發出相應的問題,凸透鏡的成像規律與物體的位置之間存在著一定的聯系,通過這樣的問題和假設,就可以進行相應的實驗研究,在對實驗進行設計的過程中,可以將物距分為三個區域,然后在這樣三個物距當中,分別進行實驗和觀察,得出不同物距下像的正倒情況、像的大小、像距、想的虛實情況和成像物體的實際位置,通過相應的實驗,可以對其中的數據進行記錄和觀察,根據這樣的數據,就可以引導學生對凸透鏡的成像規律進行研究,以此得出相關的結論。
2.2 理想法。理想法也可以被稱為推理法,針對物理教學的主要特點,由于物理學習的許多變量不能符合實際情況,所以說這種方法比較適用。理想法其實是一種科學抽象方法,在進行物理學習的過程中,根據相應實驗或者問題的實際需要,為了突出研究對象的本質,對其中的部分條件進行排除,以便在理想化的條件下進行實驗,從而創作出相應的物理實驗模型,并且通過實驗觀察和數據記錄,來對研究對象的本質或者規律進行探究。在初中物理的實驗研究當中,這樣的理想化方法比較常用,最常見的是對牛頓第一定律進行研究的過程中,有意識的將其中的摩擦力進行忽略,以此來對其中的物體運動規律進行研究。比如說,教師可以根據相應的教學內容來對問題情境進行創設,教師用手推小車,手離開,而小車沒有停止運動,從這樣的現象中可以對學生進行相應的引導,也就是說在物體不受力也能持續運動,并且得出摩擦力越小,小車的滑動距離越長的假設,最后進行理想化推理,教師準備三塊摩擦力不同的平面,然后在同樣的力度上來使小車在平面上進行滑動,根據滑動的實際情況,猜測如果處于沒有摩擦力的情況下,小車將會不停的運動下去。通過這樣的理想化實驗方法,可以幫助學生透過物體的運動現象,來對物體本質進行認識,同時在一定程度上培養學生的想象力和邏輯推理能力,提高學生的科學思想和物理研究意識。
結束語:在初中物理教學的過程當中,其重點是培養學生的物理學習興趣和創新能力,所以需要在相應物理知識的基礎學習上,進行滲透方法教育,使基礎理論知識與相應的實驗結果相互結合,在這樣的情況下,學生才能夠對物理知識進行更深層次的理解,有效的提高課堂效果,培養學生的整體思維能力和邏輯推理能力。
參考文獻:
[1] 潘桂珍. 初探初中物理探究教W中滲透科學方法的教育[J]. 科教文匯, 2013(24):153-154.