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初中物理实验教学探究方法的运用

初中物理实验教学探究方法的运用
全日制义务教育《理课程标准(实验稿)》中明确指出:“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。

”物理学是一门实验科学,实验教学是物理教学的基础。

实验教学能让学生掌握一定的实验技能,了解物理学的实验方法,培养实事求是的科学态度,激发学生的创造精神,为学生终身学习打下良好的基础。

因此在教学中教师要重视科学探究的教学,使学生各方面的能力得到提高,为学生的终身发展提供帮助。

我通过教学实践发现探究的方法大致有:控制变量法、对比法、类比法、抽象法和理想化法、图像法等。

一、控制变量法
控制变量法是初中物理实验中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一。

所谓控制变量法是指为了研究物理量同影响它的多个因素中的一个因素的关系,将除了这个因素以外的其他因素人为地控制起来,使其保持不变,再比较、研究该物理量与该因素之间的关系,得出结论,然后再综合起来得出规律的方法。

如:探究电流产生的热量与哪些因素有关时,第一步,让两段电阻不同的电阻丝串联,控制了电流和加热时间相同,观察电阻的不同如何引起产生热量的不同。

第二步,让两段阻值相同的电阻丝并联,并各串联一个滑动变阻器和电流表,调节滑片让电流表示数不同,而通电时间相同,这就控制了电阻和通电时间相同,观察电流的不同,如
何影响产生热量的不同。

二、等效替代法
等效替代法是指在研究某一个物理现象和规律中,因实验本身的特殊限制或因实验器材等限制,不可以或很难直接揭示物理本质,而采取与之相似或有共同特征的等效现象来替代的方法。

这种方法若运用恰当,不但能顺利得出结论,而且容易被学生接受和理解。

例如,在探究平面镜成像规律的实验中,用玻璃板替代了平面镜,因两者在成像特征上有共同之处,容易使学生接受,而玻璃板又是透明的,能通过它观察到玻璃板后面的蜡烛,便于研究像的特点,揭示出规律。

我们在教学中,在学生亲历实验过程的基础上,教师注重引导学生进行方法的总结,在思维方式上受到启发,他们以后遇到有关的实验设计时,就会自觉地加以运用。

三、转换法
在研究看不见的物质或现象时,可以通过研究物质或现象所产生的效果,由此进一步分析物质和现象,这种方法叫转换法。

值得注意的是“等效替代法”虽然也包含有转换法的思想,但其研究主体已发生转移,而转换法则是通过研究主体所产生的效果来追溯其原因的一种方法,如:分子运动看不见,摸不着,不好研究,但可通过研究墨水的扩散现象去认识它;电流看不见,摸不着,判断电路中是否有电流时,我们可通过电路中的灯泡是否发光来确定;用音叉溅起来的水花或用乒乓球的跳动来显示音叉的振动;通过观察木块被运动物体撞击后,移动距离的大小来比较运动物体动能的大
小;探究滑动摩擦力与什么因素有关时,让木块做匀速直线运动,通过测力计示数来显示滑动摩擦力的大小。

四、类比法
类比是指在新事实与已知事物间具有相似的方面作比较。

它能启发和开拓我们的思维,能给我们提供解决问题的线索,是提出科学假设和探索新理论的重要途径,它对物理学的发展有着不可磨灭的功劳,对学生物理的学习也发挥着巨大的作用。

在实验中把内容相近的知识或某些相关的事物放在一起进行对照比较,分析其异同加以理解。

物理学中,把同类或不同类的事物进行类比,使其所分析、讨论的某一个(多个)物理量形象、直观化。

物理中,研究电流时把它与水流相比较、研究电压时把它与水压相比较。

如比较蒸发和沸腾的异同点:比较汽油机和柴油机的异同点:比较电动机和发电机:电压表和电流表使用的区别;比较串并联电路的特点。

又如引入功率概念时用速度概念来类比,引入电压概念时用水压来类比,研究电阻与电压电流关系时,用密度概念来类比。

五、变抽象为具体和理想化法
变抽象为具体指分析概括一类事物共同的本质特征.把学生不容易理解的知识与熟悉的事物或知识联系起来.帮助他们理解知识的含义。

科学的理想化绝不是无根据的幻想,而是对于客观世界的一种超现实的认识。

客观存在的复杂事物具有多方面的特性。

处于多种条件下.但是在一定的条件下只有一种或少数几种起主要作用。

并不是所有性质和条件都起同样重要的作用。

我们为了能更加清楚地认识事物的某一性质才使用理想化这一分析问题的方式。

为了突出事物的本质,教师必然要忽略一些次要性质.因此在实验探究时。

应该对一些理想化条件加以限制。

例如在杠杆一节的教学中,为什么使用的杠杆是一根粗细均匀的直杆?用线把它的中心位置悬挂
起来的目的又是什么?通过讨论,学生会明确实验用的杠杆可以看作理想的轻质杠杆,杠杆只受到动力和阻力作用,这样研究杠杆的平衡条件问题就简单化,很容易得出杠杆的平衡条件。

以上是一些常见的研究方法,在初中物理实验教学中还有其它的研究方法,如观察法、猜想(假说)法、对称法、公式法等。

有意识地训练和培养学生的研究方法,目的是启发学生的想象力,激发学生创造性思维,使学生养成用科学的研究方法发现问题和解决问题的习惯,提高学生的科学素养。

(责任编辑李翔)。

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