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物理探究实验教学的方法

 论文栏目:教育文化     更新时间:2019-01-17 08:44     浏览:

摘  要:初中《物理课程标准》指出:科学探究既是学生的学习目标,又是重要的教学方式之一。要求教师通过科学探究,使学生经历基本的科学探究过程,学习科学探究方法,发展初步的科学探究能力,形成尊重事实、探索真理的科学态度,从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。

关键词:

一、探究实验是培养学生主动获取知识、提高探究能力的重要方法

物理演示实验具有形象真实、生动有趣的特点,能为学生在形成物理概念、得出物理规律前营造出活生生的物理情景,使学生感受颇深。但是很多实验学生根本看不清楚,不同程度的限制和阻碍了学生智力和潜能的发展,直接影响学生实验心理素质的提高,也不利于培养学生主动探索物理规律的能力。而探究性实验对培养学生思维能力、创造能力、自学能力、观察实验能力及解决实际问题的能力有独特的作用。爱因斯坦所说:“对真理的探索比占有更加宝贵”。因此,在教学中把一些验证性实验变为探究实验更有助于学生综合能力的培养。在实验教学中,要尽可能再现实验的设计过程,多让学生思,多让学生想:“为什么要这样做?”“换种方法行不行?”以此渗透物理思想,启迪学生思路。如八年级学“惯性”时,按照教材,教师采用传统的方法,由教师设计教学过程:讲述———演示———讲述,最后归纳小结。这种“独角戏”式的教学,学生只是机械地接受,兴趣和能力得不到培养,以至于在今后教学中教师还要反复强调。利用现有的器材———钢笔、纸条、铅笔、橡皮等,让每个学生直接参与教学,亲自设计实验,提出问题并加以实验,让学生体会物体的惯性。这样的教学,不再是死板的灌输,而是自身的直接参与,有效地激发了学生学习物理的兴趣,学生的探究能力也得到了提高。

二、大胆进行课程整合及改进实验器材为提高物理探究实验的有效性创造了可能

新课程下初中物理教材有一个突出的特点,就是探究性实验特别多,一些过去是验证性实验现在也改为了探究性实验。 探究时间多了,必然导致教学时间不够用。另外,也不是所有的实验都适合学生探究。在对教材使用情况的调查中,我们可以看到:九年级课本“探究斜面的机械效率”,由于探究引入比较生硬,缺乏情境创设,实验中易出现错误结论,因而并不适合学生探究。 所以,要提高物理探究实验的有效性,必须对教材及实验仪器进行改进。 如在探究“电阻大小与什么因素有关”的实验中,实验室所配套的仪器效果不明显,因此我们改装了实验器材,从上到下分别为铜丝、镍丝、短的镍丝、粗的镍丝,实验效果明显,适合学生分组探究。

三、物理探究实验教学的方法

1、物理探究实验的设计方法

通过物理探究实验的设计,达到良好的观察效果和实验效果。物理探究实验的设计方法有平衡法设计实验、转变法设计实验、对比法设计实验和控制法设计实验等方法。在此我们以平衡法设计实验为例,平衡法设计实验:平衡的实质就是矛盾双方的均衡,当矛盾双方平衡时总对应着一个平衡方程式,据此可用于指导实验的设计。例如天平实质是一个等臂的杠杆,在用天平称固体和液体的质量的探究实验中,可知当天平平衡后,右盘中砝码的总质量加上游码在标尺上所对的刻度值,就等于被测物体的质量。这是因为被测物体和砝码(含游码),这两个使天平失去平衡的因素相互抵消,重新使天平达到力矩平衡。又如用弹簧测力计测力时是根据二力平衡的原理,外力的大小与弹簧的弹力相等。用托里拆利实验测大气压强,是根据玻璃管内水银上方是真空,而管外水银面上是受到大气压强,正是大气压强支持着玻璃管内760毫米高的水银柱,也就是大气压强跟760毫米高水银柱产生的压强相等而达到平衡。

2、物理探究实验的数学方法

将数学方法用于物理探究实验中,使物理探究实验的方法简明、实验步骤一目了然、数据易得、关系明了、结果准确。物理探究实验的数学方法有几何图象法、求平均值法、解析法和列表法等,我们以求平均值法为例,求平均值法:采用多次测量求平均值可以减少误差。如刻度尺测量细铜丝的直径,把细铜丝在铅笔上紧密排绕若干圈,测出这个线圈的总长度,用总长度除以圈数,算出铜丝的直径。用电压表和电流表测电阻的实验,通过调节滑动变阻器,改变被测电阻两端的电压,分别记下三组对应电压值和电流值,根据每组数据求出电阻,最后求出电阻的平均值,作为被测电阻的阻值。

3、物理探究实验的思维方法

   物理探究实验的思维方法有逻辑分析法、理想实验法和物理模型法等,我们以物理模型法为例,物理模型法:它是在实验的基础上对物理事实的一种近似形象的描述,物理模型的建立,往往会导致理论上的飞跃。初中物理探究实验中,运用物理模型的典型有四处:(1)研究光学现象时运用了“光线”模型,有入射光线、反射光线、折射光线;(2)研究磁场时运用了磁感线模型,在磁体外部磁感线从磁体的北极出发回到磁体的南极;(3)根据实验建立液体压强公式P=ρg h时运用了理想液柱的模型;(4)分析连通器原理时运用理想液片模型。理想实验法和物理模型法都可以培养学生科学思想和创新能力。

在物理探究实验教学中,蕴含了许多科学方法,只要我们仔细钻研,细心发现,不断总结,把握时机,恰当点拨,把这些科学方法运用到教学之中,就能不断提高中学生的科学探究能力。

参考文献:

1.李鸿雁.新课程物理探究实验教学初探[J].教育实践与研究(中学版).2008年1月;

2.岳朝峰.初中物理探究实验教学的实践体会[J]. 教育科研论坛.2009年10月。



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