时间:2023-08-08 17:08:26
序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇初中物理实验推理法范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。
一、回归实验室,重新体会、领悟实验的过程
中考试卷中的实验题大部分都是学生做过的或老师演示过的,这主要是考察学生对所学实验知识的再现能力,更是考察学生对实验的观察、推理等能力。
1.基本仪器、仪表使用的测量型(直接测量型)实验的复习
基本仪器、仪表的使用的测量型实验是一切物理实验与探究的基础,初中阶段涉及到有:钟表(或停表)、刻度尺、温度计、天平、量筒(或量杯)、弹簧测力计、电流表、电压表、变阻器、电能表等10个基本仪器、仪表的使用,在重新实验的基础上,教师还要引导学生对基本仪器、仪表的使用进行对比找出共性和不同点。同时,通过复习,学生应具有减小误差的意识和知识迁移的能力,会推理使用没有学过的仪器仪表等。
2.间接测量型实验的复习
间接测量型实验一直是中考出题的重点,其中测物质的密度、测机械效率、测电阻、测电功率等实验几乎是年年必考的实验。
间接测量型实验是在熟悉了基本仪器、仪表使用的基础上,根据物理原理来测量一定的物理量的实验。因此,间接测量型实验复习应围绕实验原理来展开,复习时,应让学生到实验室去进行实际测量,通过实测让学生明确实验目的、掌握实验原理,知道实验条件,会选择实验器材,熟悉实验步骤,使学生具有实验数据及数据处理、误差分析等能力,特别是在测量工具不够的情况下,有利用其他实验器材设计实验解决未知物理量的测量的能力。
3.探究型实验的复习
科学探究包含提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作等七要素,也是中考物理实验考查的重点内容,但题中不会全面考查科学探究的全部过程,而是就探究过程中某一要素或某几个要素进行考查(如提出问题、设计实验或分析论证、总结规律等),从不同的角度来考查学生的探究能力。
复习时,也应让学生到实验室去进行实际探究,通过实验探究重点培养学生如何猜想、设计和进行实验、分析论证等能力。培养学生具有控制变量法、转换法、推理法等研究方法的思想,体会物理概念和规律形成的过程。
二、利用多媒体,提高实验复习效率
1.利用电脑动画模拟实验
例如探究冰、蜡的熔化特点,探究光在同种均匀介质中的传播特点,探究物质的吸(放)热本领等实验,在中考复习教学中就可以利用flas、VCM仿真实验、实验录像等,通过渗透、潜移默化地激发学生回忆老师讲过的概念和自己的实验操作过程。同时,教师可以利用快放的方法把一些不重要的过程删去,利用慢放、暂停和回看的方法去复习重点、难点的问题。这样既可以节省时间,又可以对重点、难点的问题加深理解,使错误之处得以纠正,正确的知识技能得以巩固,使之更深刻、更系统地掌握知识,提高技能。实践证明这是行之有效的方法,是传统的方法所不能及的。
2.利用幻灯片进行专题复习
在播放的过程中,教师要指导学生在本实验中要观察什么?能观察到什么现象?能得到什么结论?同时还要引导学生主动回忆知识、深化知识的理解和应用,促进学生主动提出问题、分析和解决问题及自觉运用逻辑思维等良好习惯的养成。
三、让学生动手做小实验
初中阶段有许多小实验,这些小实验具有器材少,操作简单的特点。在中考复习时要求学生认真对待,课后做一做,同时要定期交流。这样做一方面可提高学生的学习兴趣,调节学习心情,另一方面,可以重新体会实验的过程,增加感性认识。例如在复气存在压强时,让学生课后自己利用身边器材动手做一做。有学生设计了这样两个实验:
取一只粗试管,再取一只口径比粗试管稍小一些的细试管。首先将粗试管装满染成红色的水后,再将稍细的空细试管插入粗试管中至大约一半深度处时,迅速将两试管倒置过来,放开细试管后,则会看到:水缓慢地往下滴,细试管并没有落下来,而是在粗试管内缓缓上升,最后细试管紧紧贴在粗试管上。
取一小号试管,先向管中注满水,用一小块窗纱盖住瓶口,再用细线沿管口将窗纱扎紧,再用手将管口按住,小心地将试管倒转过来,放开后,虽然窗纱上有许多小孔,但水却流不出来。
辅助以这些小实验,给学生带来莫大的兴趣,效果更加强烈、直观。
四、加强对物理实验研究方法的复习
初中物理实验经常用到的研究方法有:控制变量法、转换法、推理法、模型法、等效法、类比法等,要求学生理解各种研究方法的含义并能加以区别和应用。
通过复习应使学生清楚在探究一个物理量同影响它的多个因素中的一个因素的关系时,就要运用了控制变量法,在无法直接观测和比较时就要运用了转换法,在相对于一个比较熟悉的对象的某些特征,去理解和掌握另一个有相似性的对象的某些特征时就要运用了类比法,在无法用实验直接得到实验结论时就要用到推理法。
二、物理实验教学能够帮助学生掌握探求真知的科学方法
实验是探求真知的一种科学方法。实验方法在实验教学中有很多种,如“控制变量法”、“等效替代法”、“类比法”“转换法”、“实验归纳法”、“验证法”、“理想化实验法”……下面,我就以几种实验方法来简述它们的原理和作用:
1.实验归纳法
“实验归纳法”是在实验基础上,对实验数据认真加以分析,通过实验事实归纳出符合物理规律的认识方法。例如阿基米德原理中浮力的计算公式的得出,就是通过多次实验分别测出物体在漂浮状态、悬浮状态和下沉状态时所受到的浮力都等于物体排开液体所受到的重力而归纳出浮力的计算公式为F浮=G排=ρ液gV排。在论证金属能导电这个物理原理时,也是运用了实验归纳法。在通过多次实验证实了铜、铁、银、铝、锡等金属能导电之后,教师便带领学生一起对实验结果进行归纳、总结,最终得出所有金属都能导电这个原理。还有所有发声体都在振动;一切物体的分都在作无规则的运动;串、并联电路中的电流、电压特点等都是利用了实验归纳法。通过物理实验教学,能让学生掌握并学会应用实验归纳法,将在一个实验中学到的思维方法应用到其它的物理知识的探讨中,增强学生的学习能力。
2.验证法
验证法又称演绎法。它是从一般原理走向个别结论的思维方法,即从一般到个别的思维方法。实验验证法是以推理为前提的。在具体运用过程中,首先要在搜集相关事实的基础上经过推理得到一个设想,然后通过多次实验进行论证。如果论证结果与预期结果相一致,那么就证明所设想的是正确的,就得到一个规律。如果论证结果与预期结果不一致,那么就证明所设想的是错误的,不存在所设想的这个规律。例如在研究摩擦力的大小跟什么因素有关时,大多数人都会认为或猜想摩擦力的大小跟接触面积的大小有关。因此,我们必须通过控制变量法来控制其他变量都相同,只有接触面积的大小不同时来探究此猜想。通过实验验证,这个猜想是错误的。因此,教师在教学过程中应重视实验探究,通过实验验证法来验证自己的猜想,走出个别的实验误区,从而得到正确的实验理论。同时,老师还应注意引导学生,充分发挥学生的思维能力,让他们通过思维、推理、实验验证、得出正确结论的程序进行探究,以此锻炼学生的思维能力,学会自主探究。
3.理想化实验法(也叫实验推理法)
理想化实验是人们想象出的一种实验,它以现实中有限的实验为前提,经过人们的推理判断,从而得出在理想条件的物理原理。这种理想条件在现实中是不可能出现的。例如,牛顿第一定律的产生就是通过实验,再在实验的基础上通过分析、推理而概括出来的。在这一实验中,让同一小车从同一斜面上的同一位置由静止开始滑下,(这是为了保证每次小车到达水平面时有相同的速度),然后比较小车以相同的速度在粗糙程度不同的平面上通过的距离不同,总结出物体所受到的阻力越大,小车通过的距离越近;小车受到的阻力越小,小车通过的距离越远。(第一次在水平面上铺上毛巾,小车在毛巾上滑行很短的距离就停下了;第二次在水平面铺上较光滑的棉布,小车在棉布上滑行的距离较远;第三次是光滑的木板,小车滑行的距离最远)。伽利略认为,是平面对小车的阻力使小车停下,平面越光滑小车滑行就越远。伽利略科学地想象:要是能找到一块十分光滑的平面,阻力为零(这就是一种理想化的条件),小车的滑行速度将不会减慢。后来经过笛卡尔的补充、牛顿的总结,最终得出牛顿第一定律:一切物理在没有受到力的作用的时候,总能保持静止状态或匀速直线运动状态。而在我们现实的生活环境中,没有受到力的作用的物体是不存在的,这只能是在实验的基础进一步推理而概括得出。由此可见,物理实验可以让学生学习到更多的科学方法,从而更好地探究真知。教师在物理教学中应该意识到物理实验的重要地位,以更好地引导学生掌握好物理知识并增强他们的学习能力。
三、采用物理实验教学方式有利于激发学生的求知欲、活跃课堂气氛、增强教师与学生之间的互动
初中物理主要探究的对象是光、电、力、热。这些事物是抽象的,其中所包含的规律是学生难以在脑中想象的,对于学生而言比较抽象难懂。如果教师仅仅采取课堂理论教学的方式,先教后学,那么课程就会显得比较枯燥乏味,不但会使课堂气氛沉闷,而且会使学生对将要学习的知识失去兴趣、丧失求知欲。教师应该将物理实验引入初中物理教学,首先演示实验,让学生见到难以想象的情境,激发他们的学习兴趣,学生自然地会在脑中思考为什么会出现这种现象,以此让学生产生强烈的求知欲。同时,教师也可以让学生相互讨论,同时由教师在旁边做指导,以此活跃课堂气氛,增强教师与学生之间的互动。例如在探究大气压的存在时,教师应先做演示实验,展示实验现象,激发学生的求知欲。如履杯实验:在装满水的杯口上放一片纸,用手按住杯口上的纸,然后倒放过来慢慢把手移开,便可发现杯里的水和纸片都不会掉下来。见到这种现象,学生就会十分惊奇,进而产生浓厚的兴趣,会积极主动地思考、讨论,会聚精会神地听老师讲解相关原理,从而达到良好的教学效果。
四、物理实验教学能锻炼学生手脑并用的能力,增强学生的观察力、探究能力、总结能力
在做物理实验的过程中,学生一方面要动手做实验,另一方面要善于从实验现象中总结原理。在这一过程中,教师要做好引导与演示工作。首先,教师要让学生明确观察目的。其次,教师要向学生详细地讲解实验器材的构造、功能,并让学生仔细地观察实验之前实验器材的状态;在实验中,教师要让学生仔细地观察实验过程中的实验现象与实验结果并让学生自己动手体验。最后,教师要从实验现象、实验结果出发,引导学生积极思考总结从而引出所要讲授的原理。在这一过程中,教师的演示实验通常要做两到三次,然后让学生自己动手实验,探究总结。在这一过程中,学生通过自己动手做物理实验,不但锻炼到了自己的动手能力,而且在自己做实验的过程中仔细观察、积极思考总结,锻炼自己的观察能力、思考能力、总结能力。综上所述,物理实验使学生由被动学习变为主动学习,在初中物理教学中的地位十分重要。
1 让学生明确实验目的,教师适当指导操作
任何实验都要通过一定的实验而获得一定的实验结论。同理,在初中物理实验中,如果没有目的,实验过程也就变得盲目起来。传统实验教学中,大多数是由教师主控,不少学生只是看看、听听完成的,至于实验中要知道什么、了解什么、掌握什么,学生都较为模糊,故而实验效果不高。
明确实验目的,首先要从知识和技能角度考虑。在实验进行中,教师要依据实验的目的和要求认真、及时指导学生观察实验。在学生操作的时候,教师要以问题为引导,让学生理解这样操作的原因,以此来培养学生分析问题和解决问题的能力,并提高学生的操作技能。同时也要注重对学生基本实验操作技能、观察能力、问题分析能力的培养。其次,在实验过程中,不仅要让学生乐于参与,对实验有兴趣,还要在此基础上让学生学会设计实验方案、正确操作,进而掌握实验仪器的使用方法,进一步培养学生的实验能力。
2 提高教师自身素质,上好每节实验课
教学中要真正运用好物理实验,提高教学质量,发挥独特的作用,需要提高教师自身素质:①教师要有物理学理论和实验知识;有教育学、心理学和教学法的知识;亲手实践;②具备良好的实验能力和实验技能,通过不断学习实验教学能力和知识水平提高;③有钻研和创新精神;对疑难实验进行专题学习和研究、改进方法,接受新的教育理论和思想,指导教学实践;④积极参加针对物理实验中对实验的设计,测量操作技巧、改进方法及排除故障的创造性能力,实验考核的命题能力等培训及各级物理实验研讨会,提高自身素质。
3 组织好分组实验,提高学生的动手能力
学生分组实验是在教师的指导下,学生探究知识的过程,包括:猜想、设计实验、小组合作、讨论总结等。
在分组实验的过程中应该注意以下几个方面:
3.1 科学分组如优生差生组合,男女生的比例,学生的生活阅历;
3.2 立下规矩,定下制度。往往教师一提去实验室上物理实验课,学生就热情高涨,表现出很高的积极性,但一进入实验室,受好奇心的驱使,注意力不集中,达不到较好效果。所以物理科代表、班委干部要与全班学生一起讨论制定学生分组实验的规章制度,由于制度来源于全班学生,就有执行的基础,违反的学生在接受教育时才口服、心服。有了制度,课堂纪律才有保证,教师的演示、启发、引导才能有序进行。
3.3 学生在实验时要分工明确,责任到人,要有严谨的科学态度。实践证明,只有通过有序的分组实验,才能提高课堂有效性,提高学生的科学素质。
4 多设计一些探究性、开放性实验
在课堂教学中,我们常会遇到一些抽象的、较难解决的问题,教师怎么讲,学生也很难明白,而课本中又没有相应的实验来探究这一问题,这时我们就可以针对这样的问题自己动手设计一些探究性实验,让学生通过实验探究解决这一难题,效果非常好。在学习摩擦力知识时,学生对影响摩擦力因素这一问题,理解起来难度较大,于是我设计了如下题目供部分学有余力的学生探究。例如,现有一长方体木块、长木板、弹簧测力计、玻璃板、毛巾、硬纸板等器材,请设计实验,探究影响滑动摩擦力大小的因素。(1)写出实验方法及实验步骤;(2)说明探究得到的结论;(3)设计实验,探究滑动摩擦力与物体接触面积的大小有没有关系。类似的题目还有很多,教师可编排成一课一练,供学生课余讨论探究。
5 培养学生处理数据、归纳结论的能力
按物理教学来说,形成概念和掌握规律是中心任务,培养学生处理数据、归纳结论的能力就显得非常重要了。而在初中阶段,数据的处理常采用比较分析法、图像法、推理法等。所以,在处理实验数据时,教师引导学生把实验数据或实验现象进行横向或纵向分析,找出它们之间的必然规律。或根据实验数据,建立坐标系绘制图像,从图像上找出规律。如在处理《探究固体熔化时的温度变化规律》实验的数据时,引导学生绘制图像,从图像上可以明显看出非晶体熔化过程温度一直上升,而晶体在熔化过程中温度保持不变。归纳结论就是让学生从处理数据中观察个体事物的规律,然后在教师的引导下进一步推理、概括出规律。如在研究牛顿第一定律时,先演示伽利略实验,得出在相同条件下,小车受到的阻力越小,前进得越远。然后引导学生讨论分析如果小车受到的阻力为零,小车的运动情况将如何呢?进一步推理出小车将一直运动下去,从而得出结论。
6 结语
物理教学分为理论和实验,而所有的理论都来源于实验,实验在初中物理教学中起着举足轻重的作用,存在的问题远不止这些,比如实验计划存在的问题,教师引导存在的问题等等,我们这里就不再一一探讨。多渠道多方面多层次引导开发学生参与物理实验,如何去适应新课改的要求,这也是作为一名初中物理老师努力的方向!
中图分类号:G633.7 文献标识码:B 文章编号:1672-1578(2016)06-0274-02
前言:基于物理知识具有大量性,因此为了让学生将教学内容和知识点最大化的掌握和吸收,就必须加强教学中老师的引导,将物理知识结构逐渐系统构建,并在此基础上不断的明晰、深入和拓展,促进物理知识体系的不断完善,使物理知识更加系统、具体,进而更好地服务于学生的学习,促进教学成效的提升。
1.类比法的内涵
对一般规律予以推理并将事物发展共性规律获得的方法或者是对比相近或相似事物查找其特征和共性的方法即为类比法,该方法具有科学性,能够将人的创造性思维充分的发掘,通常我们也将类比法叫做推理对比法,即依据某事物的属性对其他类似事物相同属性进行推理的方法。目前在验证类比法结果正误性方面还有待进一步的研究证实。
2.初中物理教学中类比教学法的作用分析
2.1 有助于物理实验效率的提升。实验教学是物理教学的重要组成,并且实验教学还能将学生的求知欲和学习兴趣大大的激发,促进学生对知识点的理解。因此要想保证物理实验教学成效的事半功倍,可将类比教学法引进,通过研究某一次的实验结果与现象将全部实验结果推断出来。
2.2 有助于规律记忆的加深。基于物理教学所涉及的公式和规律较多,因此在学习过程中,学生要想将知识点全部掌握则难度较大,然而引进类比法的情况下则能够将以上现象改善。其原因是类比推理法能够通过一系列物理规律得到其他规律,这就要求了我们必须加强物理学的根源学习,同时加强对推理过程的关注。
2.3 有助于物理知识理解的加强。基于物理在规律上具有复杂性,在思维上具有抽象性,因此我们可借助类比法生动演绎和形象比喻物理知识,使学生对复杂抽象的知识点予以理解,进而以此为前提激发学生的学习兴趣,提升教学成效,实现教学目标。
3.初中物理教学中应用类比法的策略
3.1 与已有知识类比,促进新知识的掌握。基于初中物理教学所涉及的内容包括了光学、电学和力学等,因此要掌握以上知识,学生的逻辑思维能力就必须较强。在教学中教师假如沿用传统的教学手段则很难实现教学目标,并且还会打击学生的学习信心,自然也就无法进行深入探索。因此作为初中物理教师,必须将类比教学法引进。俗话说温故而知新,只有让学生在已学知识的基础上延伸,使之与新知识点类比,使新旧知识点具有相关性,并将知识网络构建,才能将学生的探究能力强化,促进学习悟性和灵活性的提升,从而轻松愉悦的投入物理学习。
3.2 与实物模型类比,促进学生物理意识的增强。在学习串联电路的时候,为了对电流规律进行探究,可将电路图设计,让学生动手串联电路,并通过怎样连接L1、L2小灯泡;L1小灯泡熄灭的情况下L2小灯泡是否会熄灭;并联电路与串联电路的区别;串联电路中L1、L2小灯泡的电流与电压相同与否等问题的设置来对学生加以引导,将知识点由浅入深的展开,同时将易混淆知识点及其重难点透彻探究与学习。在此过程中以小组讨论或合作的方式亦可,以此来激发学生的学习主动性和热情,同时也将学生的学习掌握情况客观反映,并以此为依据在实际教学活动中投入实物模型,促进学生思维技能的发展和教学成效的提升,并将物理知识框架构建。
3.3 与应用解题类比,寻求解题方法。基于物理知识与数学知识具有显著差异性,部分变量可视为恒量,但是必须对水的流速来充分考虑,基于水具有运动性,或顺流或逆流,因此在速度上也不同。就拿刻舟求剑来说,楚人将剑丢于水中后,在船上标记掉下的位置却无法重获丢掉的剑,由此可见,该人的思想不变通,且思维僵化。但是对于物理学习来说,则是要实现知识的活学活用。故而在教学中教师必须将类比教学法引进帮助学生更好地解题。如顺流行驶的船在颠簸后掉了一只木箱,在水中漂浮,在发现后掉头行驶3分钟将木箱获得,问木箱一共在水中漂流了多久。再将以上问题抛出之后,学生就要考虑水顺流的速度与行船速度,在此期间可忽略掉头时间,以此类比的形式假设,其中木箱科士威行李,人在船上可是为人在火车上,火车速度即为水流速度,行李丢失三分钟后该人返回寻找,因此对应水流问题,则是追上掉落木箱所用时间为6分钟,通过该转化模式,不仅能让学生打开思路,同时也能将问题有效、快速的解答。
3.4 与其他学科类比,促进知识过程的理解。在凸镜成像原理讲解时,可以将生物学内容引进,即人眼视网膜看物是倒立的,然而日常生活照看到的确是正立的。借助该成像原理帮助学生更好地理解和学习物理知识。在进行平面镜成像讲解时,可将数学轴对称原理联系起来,该原理与凹透镜和凸透镜成像原理不同,物的大小与像的大小是等同的,且物的距离与像的距离也是等同的。这恰好就相当于数学学习中的轴对称,因此对称轴的距离同对称的符号是相同的,与此同时,符号与符号间图案也相同。通过类比法可以很好地联系不同学科知识,从而促进学生学习热情和动力的增强,使学生明确知识的力量,进而对物理学习产生热爱之情,并提升物理学习信心,保证教学成效的事半功倍。
结语:通过以上的探讨我们了解到,将类比教学法应用于初中物理课堂教学中有助于物理实验效率的提升、规律记忆的加深、物理知识理解的加强,因此在实施物理教学的时候,必须与已有知识类比、与实物模型类比、与应用解题类比、与其他学科类比,这样才能更好地促进新知识的掌握、学生物理意识的增强、对知识过程的理解、寻求解题方法,从而推进初中物理教学的发展。
参考文献:
1.充分地发挥出实验教学的探究性功能
传统的实验教学过分重视实验技能的训练,忽视了实验的探究功能和培养学生科学素养方面的作用。常常是刻板地把实验目的、原理、器材、操作步骤和结果一一交待给学生,让他们先记住,再按步骤操作实验。学生他们根本体会不到自己动手后发现问题并总结出一些实验结论的乐趣,感受不到科学的魅力。这种做法挫伤了大部分学生学习的积极性和创造性。
2.以学生发展为本,从学生需要出发
新教材把学生动手实践活动融入到学习内容之中,在实验教学中,老师应按照学生的认知规律和水平,使学生在和谐、宽松、民主的环境中自主合作,创造性地学习和实验,让学生尽可能地动手、动脑、动口。让学生尽可能地“玩”够、想够、说够,不强迫学生去说老师框定了的话,要充分体现学生在实验教学中的主体地位。传统的实验课和新课程理念下的探究性实验课中,师生的行为和地位是大不相同的。在传统的实验课中强调学生课前预习,严格按照实验步骤和要求操作,实验结束后教师作讲评。而在新课程下的探究性实验课则强调创设问题情境,激发学生实验的欲望,让学生自主设计实验步骤并交流、讨论,然后按自己设计的步骤实验,并由学生自己评价和小结,而后主动查找资料补充。实验课中师生这种行为方式的转化就得靠教师教学理念及教学方式的转变。在初中物理实验教学中,教师应留给学生足够的空间和时间,让学生去思考、交流、讨论与合作。
二、实验教学中的创新
1.在物理实验结论的应用与延伸中引导学生创新
掌握知识的最终目的是应用知识解决实际问题,从而进一步巩固和延伸所获取的知识并向知识与技能的深度、广度作更进一步的探索。如通过实验探究获得了物态变化的规律后,及时向学生介绍了“神州飞船”发射中应用到的耐高温材料,“热管”技术等,同时我又启发学生进行创新联想“假如你是建筑师,你如何运用所学的物理知识使你们的居室一年四季保持舒适的温度呢?”学生们说出了许多方法。有一位学生的想象非常有创意:“用某种材料,把它填充在墙壁内,室内温度升高时,它熔化吸热,阻止温度升高;当温度降低时,它的液态就凝固放热,阻止温度降低,从而始终使室内温度保持在一个舒适的温度,还可以将外墙壁的颜色设计成可变式,冬天为深黑色,夏天为白色。”对于他富有创造力的想象以及其他学生“异想天开”的想象,我都能及时给予鼓励,学生们的创新欲望得到了提高。
2.在实验中及时帮助学生总结实验探究和创新实验的方法
在物理实验教学中,不仅要让学生学会实验的具体做法,掌握一些基本的实验技能,还要能根据典型的物理实验引导学生及时总结归纳出研究物理问题的实验方法,如常用的间接测量法、控制变量法、叠加法、等效替代法、比较法、转换法、推理法等,为培养他们的创新能力打下良好的基础。
一、初中物理实验题题型概述
初中物理的实验题在中考中和平时考试中大多是集中于电学和力学的部分,并且质量与密度、牛顿第一定律与而力平衡、压力与浮力、物体的运动等核心实验,其中有对公式的考察,有探究型的考察,有验证型的考察;在这些实验中还有对某些仪器的考察,比如:天平、量筒、弹簧测力计等基本仪器,并且对其一起的读数方法和使用注意事项等进行考察;另外,还有对实验方法的考察,比如:转换法、控制变量法、推理法等。简而言之,初中物理实验是中考重点的考察项目。学生在上课时其实已经把实验部分有一定的掌握,甚至可以自己进行实验,可是一到答题时就不会做,或者是由于做题不规范而导致失分,并且学生很难改正答题不规范这个习惯。而每一个核心的实验都有他核心的考察氛围,并且实验处理、实验数据、实验操作、实验思维又千变万化,这就又导致了学生的答题不规范,使得学生失分的情况。
二、规范作答的几个策略
(一)明确初中物理实验的答题要求
1.文字要求
物理就是要求简明扼要,既要合理恰当,也要不嗦,不能不清不楚。在答题中,对于必不可少的文章一定要有,比如在一些题干中或者是已知条件者亮相时,就需要在答题中注意,例如在某项实验中要求有对答案的说明,就需要在答题中进行亮相,比如在计算电阻、内阻、外阻时,题目中需要对所填答案进行文字标明,并且需要带单位,这就需要在答题中注意,例如外阻为:2000Ω。
2.字母要求
在答题时,一定要按照教材中或者是题干中的要求,例如质量用m,体积用V,压强用Pa,不能够随意制定用字母a、b、c表示,也不能够用数学上的x、y、z表示。并且在某些题目中有标记角码数,如m1、m2等,或者是用汉字来区分,m油、m水,再或者有其他的表码方法,无论是什么表码方法,在答题中也应该按照题目中的要求,在答题时应该做到规范,如:m2=10g,m油=10g。
3.公式要求
在物理答题中,实验题中需要用字母来表达公式时,就必须使用教材中的规定字母或者是题干中给出的字母,然后再进行相关的整合填在答题卷上。例如ρ=m/V,如果他题干中有小码标,就需要加上小码标:ρ水=m水/V水。另外,如果题中要求写出相关的换算公式,就可以先将几个基础公式先进行整合,然后再填入其中。
4.列式要求
在答题时,很多的公式都是对教材的公式进行演变和转换的,在带入数据时,单位应该放在数据的后面,如果需要去近似值,就需要用到约等式,不能够用等号,有些分数要求用“―”,不能用“\”,乘号必须用“×”而不能用“・”或者是“*”。
5.数字要求
在答题中,应该要注意题干中要求保留几位数字,是用科学计数法还是一般表示,是用分数表示,还是用小数点表示。如果题目中没有明确表示就需要根据实验题中的数据来判定,如果题目中的数字是保留两位有效数字,在答题中也应该保留两位数字,比如:5.10。
6.单位要求
初中物理的考试中,要明确题干中的单位或者是采用国际单位。在换算结果时,应该注意单位的换算,并且在答题时也要注意单位的要求。例如功的符号是W,而功率的单位瓦的是w,功率的符号是P。而压强的符号是p,切忌不要张冠李戴。
(二)注重答题的顺序
1.审题意
审题意是做题的首要步奏,首先就是要弄清楚题目中所提的要求和主要的实验项目、实验过程,其次就是要明白需要解决的问题。然后弄清题意和目的后,就需要联想在上课时做的相联系的实验,有什么要求、具体是怎么抄作的、原理是什么。
2.找关系、抓关键
审题后,就需要对题干进行再次的分析,找出关键的条件,找出要求回答的题与实验的关系,同时也要划出能够帮助解题的关系,对其实验原理、概念、规律等进行分析。例如在探究动能大小与那些因素有关时,就需要对不同要素,例如动能、斜度、高度、小车质量等进行标注。
3.抓论点、做答案
要运用物理原理和规律进行作答或者是说明一个问题书,应该从几个步奏进行分析,要抓住主要论点,做到详细、明确、突出。例如探究动能大小与那些因素有关时,就需要对某些因素做了功进行分析。
(三)让学生明确实验操作增强学生的答题能力
1.实验仪器和测量工具的使用
据调查,很多学生在对填仪器读书时错误率最高,特别是基础较差的同学,对于这种技巧性相对于简单的题,老师就应该对学生进行专门的训练,让学生明确的掌握物理实验测量工具的“调、放、看、读、记”。老师可以让学生进行自主的训练,然后,老师进行指导,让学生对每一件实验仪器都能够准确的使用。
2.加强对探究实验的操作
在物理考试中,探究型实验出现的频率最高,因此老师应该对学生的探究性实验进行合理的练习,要让学生通过了解题干就能够明确实验目的、实验原理、实验器材、实验步骤等,让学生做到心里有数,才能够有效的做答。
总结
初中物理实验是物理学科的重要部分,物理实验是把理论知识合理的运用到实际中,特别是探究实验,不仅能够加强学生掌握理论知识的能力,还增加学生的创新能力、分析能力和思考能力。
中图分类号:G633.7 文献标识码:A文章编号:1005-5312(2010)21-0179-01
一、引导学生进行观察和实验
观察是准备创新素质。首先应该使学生知道:所谓观察是指直接运用眼、耳、鼻、舌、皮肤等感觉器官,或者间接借助于器材对物理现象的一种有目的、有计划,并且持续、反复的知觉过程。就是要有目的地辨明观察对象的主要特征,注意发现引起变化的条件和原因。其次,要使学生了解:观察是要经过一定的努力,克服一定的困难,才能发现问题,才能对事物的正确认识,才能得到正确的结论。(1)在演示实验中培养学生的观察能力。在学习过程中有许多演示实验,学生对演示实验很感兴趣,但在进行观察时往往抓不住关键,这就要求教师要在实际教学中,引导学生进行观察演示实验,对培养学生的观察能力是很重要的。教师对所做演示实验的每一步都应该对学生提出具体的观察要求,使学生掌握正确的观察方法。如观察磁铁向上吸引用细线拴着的回形针,分别用纸片、木板片、玻璃片、铝片、铜片插入其间,会看到回形针不掉落下来,而分别用铁片、钢片插入其间,却看到回形针掉落下来,这是什么原因?(2)开展课外活动激发学生的观察兴趣。组织学生参观、做课外小实验等,激发学生的观察兴趣。如学习面镜前,就布置学生写小论文《平面镜成像》,使学生主动地去观察了解平面镜的相关物理知识,在此基础上进行观察演讲,活跃了学生的思维,调动了学生的积极性,提高了学生学习物理的兴趣,达到了培养观察能力的目的,组织学生参加社会实践活动,使学生了解物理知识在生产实际中的广泛应用。
二、根据生活经验,利用身边物品创新物理实验
物理也是一门与生活实际紧密联系的科学。它渗透在日常生活的各个方面,如走路、骑车、照镜子……这些看起来随意的日常生活,其实都包含着许多物理知识,这为学生学习物理提供了大量的生活经验背景。在物理实验教学中,用手掌分别轻压和紧压在桌面上并拖动可探究“滑动摩擦力与压力的关系”等,这样开展实验有利于使学生明白物理就在身边,物理与生活息息相关。而且通过这些课本上没有出现的器材来实验能启发学生的创新思维、培养学生的实践能力,调动学生的创新意识,也能为学生今后开展创新实验提供了物质保障。
三、综合提高创新的实践
1、培养学生应用物理知识解决问题的能力。在学生认识物理实验的重要性后,会积极主动做好实验, 当学生能够做基本实验后,教师应当对学生实验提出较高层次的要求,如指导学生做一些验证性的和设计性的实验。适当增加设计性实验。联系专题,分析解决问题,如在学完力学知识后我就让学生,根据实验室所能提供的器材,要求学生解决如何测金属块的密度问题,学生提出了这样一些问题:①怎样用天平、量筒、水等测金属块的密度?②如何用怎样用天平、烧杯、水等测金属块的密度?③怎样用量筒、水等测金属块的密度?④怎样用弹簧秤、水等测金属块的密度?⑤怎样用天平、量筒、水等测金属块的密度?一步研究物质密度的测量,通过欧欧姆定律的学习,引导学生思考,如何测导体的电阻等,使学生知道新知识的增加都是建立在已学知识的基础上的,但学习了知识后要进一步学习新知识。2、应用物理知识解决实际问题。学完简单机械后,就引导学生讨论自行车中的力学问题,学生通过对自行车的观察与分析提出了(1)轮胎为什么要有花纹?(2)自行车下坡时为什么不宜急刹前轮?(3)自行车在正常使用时有几种摩擦?(4)自行车的轮胎为什么是圆的?
过去物理实验时,教师总是让学生预先知道实验的目的、原理以及最后的实验结论,要求学生背熟实验步骤后才能用固定的实验器材按部就班地进行实验,学生根本不考虑为何要这样做。在素质教育与新课程标准实施的今天,探究实验越来越被人们重视,这种探究实验的一般程序是:“发现问题提出假设设计并进行实验记录实验现象、数据分析归纳、获得结论评估与交流”。与验证实验相比,其优点是激发学生的学习兴趣、提高学生的创新精神。例如,在探究《声音的响度与什么因素有关》这一实验时,我先提出问题让学生猜想,然后放手让学生去结合书上给出的实验设计方案完成实验并让学生思考几个问题:①音叉的振幅不易观察,我们通过什么方法能比较出其振幅的大小?②这一实验中我们应观察什么?如何记录实验现象?③你还能设计哪些不同实验进一步来探究这个问题?最后同学们很好完成了本探究实验,并设计出了几种新的探究方案,而且还学到了一种科学的方法“转换法”——观察乒乓球弹起的幅度来推理不易观察的音叉振幅。因此,用物理实验教学不能仅仅停留在实验的层面上,要创造性地去探索和发现。
2、用身边之物创新物理实验
物理也是一门与生活实际紧密联系的科学。它渗透在日常生活的各个方面,如走路、骑车、照镜子……这些看起来随意的日常生活,其实都包含着许多物理知识,这为学生学习物理提供了大量的生活经验背景。在物理实验教学中,如果能巧妙地运用学生生活用品,自己的身体等进行实验,它比“正规实验”更富有亲切感,更贴近学生的生活实际,从而激发学生的学习兴趣,唤起学生的学习动机,深刻理解所学的知识。如用铅笔和橡皮泥探究压力的作用效果,用雪碧瓶探究液体压强与深度关系,用两手掌相摩擦感觉发热可探究“做功可改变物体的内能”;等,这样开展实验有利于使学生明白物理就在身边,与生活息息相关。而且通过这些课本上没有出现的器材来实验能启发学生的创新思维、培养学生的实践能力,也能为学生今后开展创新实验提供了物质保障。
3、应用物理实验结论的延伸引导学生创新
掌握知识的最终目的是应用知识解决实际问题,从而进一步巩固和延伸所获取的知识并向知识与技能的深度、广度作更进一步的探索。
如通过实验探究获得了物态变化的规律后,及时向学生介绍了“神州飞船”发射中应用到的抗高温材料、“热管”技术等,同时我又启发学生进行创新联想“假如你是一位建筑师,你如何运用所学的物理知识使你们的居室一年四季保持舒适的温度呢?”同学们说出了许多方法,有一位同学的想象非常有创意“用某种材料,把它填充在墙壁内,室内温度升高时,它熔化吸热,阻止温度升高,当温度降低时,它的液态就凝固放热,阻止温度降低,从而始终使室内温度保持在一个舒适的温度,还可以将外墙壁的颜色设计成可变式,冬天为深黑色,夏天为白色。”对于他富有创造力的想象以及其他同学“异想天开”的想象,我都能及时给予鼓励,同学们的创新欲望得到了提高。
4、利用课外活动拓展物理实验创新途径
为从多方面培养学生探索物理的兴趣并增强学生的动手和实验创新能力,我还组织开展了形式多样、内容丰富的课外活动,如学习噪声后,我组织学生到工厂了解、体验噪声危害,分析噪声的产生原因,讨论减弱噪声的方法;学习能源的可持续利用后,及时组织学生走访了解了通常家庭的节电情况、太阳能热水器的普及情况,通过实验探究并提出了节电的措施,还制作了太阳能热水器等模型。我们还会根据教学内容及时组织学生在课外完成一些小制作比赛,如在学习光学后组织学生制作照相机模型、潜望镜。此外还开展了别开生面的专题讲座、专题答辩会,小发明、实验操作比赛等活动。通过活动的开展,使学生在活动中动手又动脑,激发了斗志,磨练了意志,培养了自主探究、创新的意识。
5、帮助学生总结实验探究和创新实验的方法
在物理实验教学中,不仅要让学生学会实验的具体做法,掌握一些基本的实验技能,还要能根据典型的物理实验引导学生及时总结归纳研究物理问题的实验方法,如常用的“间接测量法”、“控制变量法” 、“叠加法”、“等效替代法”、 “转换法”、“推理法”等,为培养他们的创新能力打下良好的基础。此外,物理教师还要根据学生在实验中遇到的一些实际问题教会学生的一些创新实验的方法,如潜艇的工作原理很难用实验的方法进行研究和验证的,我们可以考虑设计用相似的目的、手段、过程、结果等进行模拟实验,从而实现创新。
一、实验教学能够激发学生学习物理的兴趣
俗话说:兴趣是最好的老师,兴趣也是引导学生学习入门的金钥匙,是促进学生主动发展的重要因素.在物理教学中采用演示实验、学生实验乃至课后小实验,充分调动学生对物理学习的兴趣,便于学生掌握好物理知识,同时也培养学生的实验能力.
在教学过程中,调查学生是否喜欢物理,并说明喜欢的原因.学生给出的答案是:物理课有实验,做实验能够学到新东西,做实验还能够培养能力,比较多的学生还是喜欢物理学科的.让学生学好物理,首要的是做好实验,让学生动手去做实验,在实践中去体会物理知识,在体会中理解知识,在理解中应用物理知识.
但是目前我们的物理实验教学,实验的情境往往过于单调,与日常生活的实际有一定的差距,“验证性”实验多,“探究型”实验少,这在一定程度上影响了学生对物理实验的兴趣.因此,教师可以通过增加一些学生熟悉的、与生活密切相关的探究型实验,使学生感觉物理实验并不神秘,并不遥远,从而激发学生对物理实验的兴趣.
教学中,除了课本上规定的演示实验外,我还根据教学需要增加了一些实验,准备时不怕麻烦,不图省事,当学校仪器不能满足教学要求时,学会自己创造条件, “坛坛罐罐当仪器,拼拼凑凑做实验”,如,用废牙膏皮研究物体浮沉条件等.笔者在教学中体会到好的“土仪器”操作简便,现象明显,能揭示物理本质,且在引发学生兴趣提高教学效果方面有它独到之处.
二、实验教学能使学生有效地掌握基础知识
在初中物理中,有些知识点的学习对于学生来说存在理解上的难度,例如,在讲授“大气压强”知识的时候就遇到这样的问题:用塑料吸管从瓶中吸饮水时,饮料是怎么被吸到嘴里的?答案当然是:在大气压的作用下将饮料“压”入嘴中.但由于气压较为抽象,学生根据生活经验,认为是“吸”的作用,而且对此概念根深蒂固,老师的讲解很难让学生信服,难以让学生接受.于是在讲授这个知识点的时候,我设计了这样的实验,使学生得到充分体验:用清洗干净的医用玻璃瓶,在瓶内注入温开水,将橡皮盖上钻一个孔,然后插入硬塑料管,盖上橡皮盖让学生用嘴去吸.第一次学生用了“吃奶”的的力,却没有吸到水,第二次让学生将瓶盖打开,然后再去吸,很轻松的就吸上来了.可见让水进入嘴中并不是“吸”的作用,而是“压”的作用.通过这个实验我们发现,与老师声嘶力竭,口干舌燥的讲解相比,实验更能让学生对知识点有深入的认识,更能够牢固的掌握和初步的运用知识.
三、充分体现学生的主体性
学生是课堂的主体,演示的目的在于使学生认识物理现象,启发学生思维.因为实验时间短,学生多,因此,演示过程中,以“猜测——验证——分析”作为思路进行课堂教学.如,讲压强概念时,学生对液体、气体向上的压强不理解,教学过程中我安排了这一实验:首先呈现给学生一组套在一起的粗细两个玻璃试管,然后学生猜测:若在粗试管内装水,再把细试管插入粗试管内,然后管口都朝下会出现什么现象?此时给学生一定的时间思考和讨论,老师适当给予点拨.这个演示实验的设计不仅使学生认识到向上压强的存在,还为培养学生科学的认识问题提供了途径.在学生目睹现象后,因势利导,激发学生求知欲,大胆引导学生讨论实验现象和结果,进一步培养学生独立分析,解决问题的能力.
1、我国初中物理教育现状
我国义务教育阶段的教学模式在较长时间里都以应试教育为主。我国的初中物理教育长时间内一直以理论教育为主,由于有关经费的不充足、教师水平所限、对物理实验教学目标评价的偏颇等各种主客观原因的限制[1],初中物理教学的实践环节一直较为薄弱,且教学内容跟日常生活的相关问题的联系不甚紧密。这些问题的存在,将初中物理教学的改革提上了日程。
《初中物理课程标准》将新的课程教学目标设定为突出学生对于科学的探究能力的培养。我国大部分地区已开始使用《义务教育课程标准实验教科书》,这套新教材的特点就是全面引入了国外的“STS教育理念” [2]。STS作为新的理念,进入我国仅十多年时间,但已经广泛引起了学术和教育界人士的关注。这种教学理念,有利于培养学生的探究及创新能力,使学生更为主动的获取物理知识。STS与我国传统教学模式两者的结合可成为新阶段的初中物理教学体系。
2、STS教育模式及其目标概述
“STS”是 “科学”(science) 、“技术”(technology) 和“社会”(society) 的首字母的缩写,它是研究科学、技术和社会关系的交叉学科,体现了新的价值观、新的教育观和新的社会观。早在上世纪的70年代初,美国斯坦福大学的赫得教授,得出要联系社会、技术和人类进行科学教育,这是STS的雏形。1980年,在墨尔本召开的STS教育国际会议上,将STS教育看作对今日学生进行科学教育最合适的方法之一[3]。进入九十年代后,STS 教育理念开始引入我国,STS 教育突出培养学生运用知识和解决问题的能力,重视对于学生逻辑思维及判断力水平的教育,是与时俱进、面向未来的教育模式。
将STS教育理念引入初中物理教学,可以使其发展出以下的特点:注重教学过程中学生的参与程度,增强了物理实验教学在教学中的比重,提高学生的动手实践能力;以个性化培养学生的学习能力为中心,满足不同层次水平学生的发展,教学模式更加生动活跃;开拓学生获取物理知识的途径,增加课外活动学习物理知识的比例,将课堂教学向开放式教学转变;塑造科学与人文知识的融合,促使学生形成更完备的认知体系,是“减负”时期的必要教学手段[4]。在初中物理教学中实施STS 教育,是物理教学适应社会发展的需要,是教学改革时期优化传统的以传授物理知识为中心的教学模式。
3、我国初中物理中实施STS教育
物理教学的重点是使学生发现物理规律,总结物理规律主要运用的科学方法有逻辑推理法、理想实验法、图像法、假说法以及实验归纳法等。其中,又以实验归纳法最为普遍。我国初中物理教学中,普遍存在对于实验教学的重视程度不高的现象。引入STS教学理念对于提高我国初中物理教学水平具有重要作用。
在我国初中物理教学中引入STS概念,能塑造自主、科学的学习方法,加深学生对物理知识的理解。STS思想引进新教材中,还体现在科学态度和方法的改进上。在课程教学中引入STS理念,需要从以下几方面入手。
① 重视培养学生的动手能力
STS教育理念的核心内容之一是使学生在轻松、愉悦的学习环境中掌握物理学的基础知识和技能。实验教学在初中物理教学中作用重大,通过实验可以准确地反映事物物理过程,且容易激发学生的兴趣。初中物理有很多物理学概念和规律可以让学生经过自己的动手实践来了解并掌握,如浮力、光的反射折射、牛顿第一第二定律等;运用小磁针研究磁场分布,运用蜡烛、凸透镜等研究光的成像规律等[5],都可以通过实验教学使学生更生动具体的了解到其中的物理规律。
②重视将相关学科的知识一并传播
英国物理初级教育中的STS渗透具有显著的学科交叉特色,如教授电的概念时,主要介绍把许多电站联成电力网的原因, 以及核电站、火力电站及水电站的各自的特点,预测出用电的曲线,让学生预测总的用电量,并做出最经济合理的电网规划。这些课程设置,除了教授物理学知识之外,还带有经济学意义。将STS其引入初中物理教学中,除了传授物理学知识及规律之外,还可交叉性的讲授将该物理现象在其他学科领域中的运用。如,热力学体温的获得及其在工业、医学中的运用;电磁作用对于发电、作物生产的作用等。
③加强所学知识与日常生活的联系
教育的意义在于解决日常生活中的问题,STS中第三个字母“S”代表了“社会”,表明了在教学中引入STS的主要目标就是将教学成果运用于学生的日常生活中。
结语:STS教育理念引入我国教育界仅有十余年时间,尚处于发展的初期阶段,需要各界的共同关注和努力。该教育模式对于培养学生动手能力、运用知识并解决实际问题、提高学生对于知识的探究及创新能力都有重要作用。在义务教育阶段中有针对性的开设STS课程,已经成为我国教育界发展的重要趋势。
参考文献: