初中物理科学方法范文

时间:2023-06-15 17:41:35

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初中物理科学方法

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一、初中物理科学方法的分类

就物理学科而言,其本身就蕴涵着极其丰富的科学方法,大致可将这些方法归纳为以下四类:

1.物理方法

物理方法主要包括以下内容:理想化、实验、等效、模型、放大以及观察等。如薄透镜、电磁波等,均是按照物理方法建立起来的理想模型,它们不但是物理知识构筑的基础,同时也是一种处理物理问题的实用方法。

2.数学方法

数学方法实质上属于一种工具,对于一些较为复杂的物理问题有时可转化成数学问题,再通过比例法、图像法、方程法等,可以简化物理问题的求解过程。如电阻、密度等物理量的实验一般使用的都是比例法及图像法。通过这两种方法能够使学生更容易掌握物理概念及规律。

3.逻辑方法

逻辑方法中包括以下内容:推理、分类、归纳、综合、分析、类比、概括、抽象等,例如,在寻求两件物品的相同点和不同点时,运用的就是比较法;焦耳定律及牛顿运动定律,也都是按照综合、分析、推理、归纳等,并以实验事实为依据总结出来的。

4.哲学方法

哲学方法包括:绝对相对、量变质变、控制变量法、一般特殊、部分整体、原因结果、统一对立等。如,在探究“浮力的影响因素”的实验教学中就运用了控制变量法,在实验的设计阶段,应结合实际生活中的物理现象对浮力的影响因素进行有根据的猜想,再以每一个因素是否与浮力有关为主题设计实验步骤。在设计试验过程中,应突出控制变量法的运用,即对影响浮力的因素和条件施加人为控制,改变某个变量、保持其他变量不变,测量并计算出浮力的大小。

二、初中物理科学方法教育的意义

1.重视科学方法教育是当前世界科学教育的趋势

现今,随着科学技术的快速发展,科技的竞争日趋激烈,与此同时,教育人士也逐渐认识到,能力的高低主要取决于掌握方法的多少以及对方法运用的熟练程度。因此,教师在进行物理教学中,不仅应该让学生了解并掌握物理学的各种现象、概念及规律,同时还应该让学生对科学的态度及方法更加重视。

2.科学方法教育是新课改的目标当前

我国的新课程标准已将科学方法确定为普通初中物理教学内容中的一部分,这一点较为充分地体现出课改对科学方法教育的重视程度。在《普通初中物理课程标准》的总目标中详细阐明:应发展学生自主学习能力、学习科学探究方法、养成良好的思维习惯、能够运用物理知识及科学探究方法解决问题。

3.科学方法是形成正确世界观的基础

就物理学而言,其是哲学及其他自然学科的基础,这一点决定了学好物理有利提高全体学生的科学素质。因此,学生具备科学的学习方法及思维习惯,不仅能够有利于学生更好地学习其他学科的知识,而且还有利于学生理解及应用唯物论和辩证法,进而促进了学生科学世界观的建立。

4.科学方法教育有利于提高学生学习能力及科学素养

科学方法是遵循教育要面向世界、面向未来、面向现代化战略思想的必然要求。从某种意义上讲,科学方法是由各种科学知识衍生而来的,可以说它是科学知识的延伸,也是对科学知识最好的论证。因此,科学方法既是学生掌握物理知识及训练基本技能的重要途径,也是培养学生科学精神、思维及态度的主要依托。借助科学方法对学生进行教育不仅有利于提高学生各方面的学习能力,同时还可以培养学生的科学素养。

三、初中物理科学方法教育应遵循的原则

1.科学性原则

《物理课标》为物理教学明确了科学方法教育目标,教师应依据新课标的要求,在熟悉教材知识体系的基础上,认真分析教材内容,从中挖掘适应于物理教学的科学方法教育因素。同时初中物理科学方法教育必须符合学生的年龄特点、心理特征以及接受能力,制定可行性强的物理科学方法教育策略,促使科学方法教育的内容和目标更为科学化。

2.物理科学方法与物理知识相结合的原则

物理科学知识及科学方法均属于整个物理教育体系中的一个分支,而科学方法则是以知识为载体的,因此,在进行物理科学方法教学时,千万不能脱离物理知识教学,应将两者有机的结合在一起。那种忽视物理知识而仅注重科学方法的教学方式,势必会增加学生的学习负担,不利于提高学生的学习积极性和学习兴趣。

3.科学探究原则

学习将科学探究渗透在教学过程中,让学生在科学探究时,不仅学习物理知识与技能,体验科学探究的过程,还可以学习科学探究的方法,养成科学探究的能力,这是科学方法教学的一个途径,所以,探究教学的开展必须以运用物理科学方法为前提条件,并结合物理知识、联系生活实际,以学生为教学主体,调动学生的学习兴趣,以此来提高教学效果。

4.隐性为主、显性为辅的教育原则

物理科学方法的隐性教育是指在教学过程中潜移默化地发挥物理科学方法的向导作用,而不要对具体方法进行详细介绍和阐释,属于渗透性教育。物理科学方法的显性教育是指在教学过程中根据学生接受的方式和程度提出科学方法的名称,阐述科学方法的内容、特征以及如何具体运用这些方法解决物理问题。在初中物理科学方法教育中应实施隐性教育为主、显性教育为辅的教育策略,以适应初中生现有的思维能力、知识水平和接受能力。

5.以学生为主体的原则

新课改中明确指出应以学生为主体进行教学。而科学方法只有在实践中才能得到充分体现,因此,在教学的过程中,应让学生主动参与到教学的过程中,不要仅是一味的进行理论知识的灌输,使学生只能被动地接受,这样势必无法调动起学生的主观能动性,教学效果可想而知。

四、初中物理科学方法教育实施的策略

1.初中物理实验中实施科学方法教育

初中物理实验根据实验在物理研究中的不同作用可分为验证性实验、探索性实验、测量性实验等。将科学方法教育运用到实验教学中,可以引导学生通过亲身实践去领会物理知识和规律,逐步形成运用科学方法探究新知识、研究新问题的良好习惯。如在进行定滑轮的特点实验教学时,教师可以从三个方面进行探究实验,引导学生总结出定滑轮特点,在整个实验过程中渗透了实验法、比较法、观察法和理论分析法等科学方法。第一步,利用幽默的漫画创设教学情境,让学生大胆假设,并让学生动手实验验证,并得出结论;第二步,指导学生观察教师的演示实验,得出定滑轮是等臂杠杆的结论;第三步,指导学生用理论分析法,将定滑轮视为变形杠杆,得出使用定滑轮与不使用定滑轮提拉物体的用力大小是相等的,所以定滑轮不省力。

2.在物理学史教学中实施科学方法教育

在初中物理教学中穿插物理学史,不仅可以使学生深入了解科学家的思维方式和人格魅力,激发学生学习物理知识的兴趣,更可以启发学生掌握科学研究方法。教师在物理课堂教学中,应充分考虑历史资料与教学内容和教学目标的相关性,以及历史资料本身的吸引力和趣味性,选择适当的教学时机将科学方法教育渗透到物理学史介绍中,从而让学生潜移默化接受和感知科学方法教育。如在《力和运动》这一章节教学中,教师可以讲述伽利略是如何进行实验反驳亚里士多德认为“物体越重,下落越快”的观念的,从而使学生了解物理学家探寻真理的方法和态度,进一步深化对所学知识的理解。

3.在物理问题教学中实施科学方法教育

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关键词: 科学方法 物理教学方法

其实做任何事情都要讲究方法。方法对头,才能事半功倍。有人问到爱因斯坦成功的秘诀时,他给我们总结了一个公式:成功=艰苦的劳动 +正确的方法+少说空话。由此可见,“正确的科学的方法”是一个十分重要的因素,也是成功的必备条件。

科学方法教育的内容和意义

物理科学方法教育是指在物理教学中,有目的、有意识、有步骤地渗透和传授物理科学研究方法,使学生受到科学方法的熏陶和训练,逐步地掌握最基本、最主要的物理科学方法。

物理教师在现代教育背景下,初中物理教学中,应注重进行科学方法教育,其意义在于:

(一)科学方法教育能有效提高学生各项基本素质

方法即是为了解决某一具体物理问题从理论或实际生活上所采取的方式或手段。学生在学习知识的同时,也能学习,学会取得物理知识的方法。在这样的长期教育的熏陶下,科学方法的实施必然有利于发展学生的智力,增长学生的智慧。通过科学方法教育,学生将来借鉴学到的卓有成效的方法再去探索未知领域中的新问题。

(二)科学方法教育可以促使学生思想品德的健康成长及科学的正确的世界观的形成

科学家成功的方法中闪耀着热爱科学、无私奉献的思想光辉,同时也体现着辩证唯物主义世界观的思想观点。如观察物理实验的科学方法教育就可以培养学生实事求是的科学态度;那么在物理课后实践的科学方法教育中,就体现出实践是检验真理唯一标准的重要思想。

初中物理教学中如何正确实施科学方法教育

在初中物理的教学过程中,不同的版块,模块,知识点,采用的方法也有所不同,更重要的是如何让学生通过科学方法的学习,再利用科学的方法来解决具体实际问题,为此,针对不同的物理情景应采用不同的教学方法。

1.实验的教学方法

(1)实验探索法

实验探索法就是根据物理规律的自身特点,设计实验,让学生通过自己动手实验,分析,总结,归纳出有关的物理规律。

例如在动能的影响因素试验教学中,让学生通过实验探索动能与速度的关系以及质量的关系.使学生得出:在质量一定的条件下,物体动能与速度平方成正比;在速度一定的条件下,物体动能与质量成正比的结论。在此基础上,教师指导学生总结物体动能与质量和速度的关系,从而得出动能与哪些因素有关。

采用实验探索法,不仅能使学生将实验总结出来,而且理解深刻、记忆牢固,还能充分调动学生学习的主观能动性,增强学习兴趣,更重要是也锻炼了学生的动手能力,可谓一举多得。

(2)实验验证法

实验验证法是采用证明的方式论证物理实验及规律的方法,从而使学生理解和掌握物理原理,物理规律。其方法是先结合书本物理知识点,结合实验,提出物理问题,将有关物理规律告诉学生,然后教师和学生一起通过观察分析现象、总结结论,论证物理规律。

如在“验证杠杆的平衡条件”的教学中,让学生通过实验验证杠杆的平衡条件,在此基础上,进行理论探讨,得出杠杆平衡条件的表达式。实验验证法的最突出特点是学生学习过程非常主动。这是因为在验证物理实验规律时,学生已知物理实验有关问题的答案,对于接下来的学习目的及方法已经非常清楚,所以更加有的放矢,目的性强。

(3)实验演示法

实验演示法就是物理教师通过课前准备典型物理实验,上课展示,由学生观察,根据实验现象,师生共同分析、归纳,总结出有关的物理规律,物理结论。

如在“欧姆定律”的实验教学中,可采用如下的方法:

①研究方法:控制变量法。当电阻R一定时,研究电流I与电压U的关系。当电压U相同时,研究电流I与电阻R的关系;

②通过演示实验找出I与U和R的关系。这个演示实验的关键是实验数据的分析,通过对数据分析做出两函数图象:I-U图像I-R图象.通过学生对两幅图的分析结合数学知识得出正反比关系。由实验得出结论:当R一定时,I与U成正比;当U一定时,I与R成反比。

③根据演示实验数据,分析得出欧姆定律。这种方法要充分发挥演示实验在物理课堂中的核心作用,大大增强演示实验的效果。

2.理想规律的教学方法

理想规律是在物理事实的基础上,通过合理推理至理想情况而总结出的物理规律。因此在教学中应用“合理推理法”。如在声音的传播条件的物理教学中,将手机放入广口瓶内,盖紧瓶塞,通过抽气机不断从瓶中往外界抽气,要引导学生分析手机的铃声与空气浓度的关系的实验,发现随着空气越来越稀薄,听到的手机铃声越来越小。如果推理到真空没有空气的情况下,即使手机在广口瓶不停振动,外界也听不到手机振动产生的声音,从而总结声音传播需要介质。

3.理论规律的教学方法

理论规律是由学生已经掌握的物理规律经过推导,得出的新的物理规律.因此,在物理理论教学中应用“理论推导法”。

如在初中物理“机械功,功率”的教学中,教师提出问题功率概念及表达式时,功率指物体单位时间内所做的功。请学生运用所学的知识,根据物理概念确定动率表达式。学生在老师的指导下,根据速度的概念及表达式v=S/t,都能运用“理论推导法”“类比法”推导出P=W/t数学表达式。

4.探索物理规律的教学方法

物理规律的建立有实验归纳法和演绎推理法两大类。一般物理定律都是通过大量实验分析,总结,归纳总结出来的。教师在教学中即要组织学生观察好实验,又要把实验的设计构思和如何探究规律全过程的方法教给学生,让学生从中受到启发,灵活应用到实际生活中去。可谓物理来源于生活,应用于生活。

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1.比较法

“比较”是人们常用的思维方法,是找出事物之间的差异点和共同点的思维方法,通过事物间相同特征或相异特征的比较,提示事物的本质和区别。人们认识事物往往是从区别事物的本质特征开始的。而要区别就要有比较,有比较才有鉴别。事物之间在现象上和本质上都存在着同一性和差异性。现象上的同一和差异一般来说是容易识别的,而本质上的同一和差异就不那么容易识别。物理学中有许多物理思维和物理规律具有可比性,运用比较法可帮助学生接受新概念并加深对概念的理解,尤其在复习课上运用,能使知识融会贯通,开拓学生的思维,并培养学生的知识迁移能力。在物理教学中,既要求学生找出差异性极大的物理现象或物理概念之间本质上的共同点,又要求学生找出表面上极为相似的物理现象和物理概念之间本质上的差异。

比较法教学对于学生的概念学习有所帮助,比较实验可以加强直观教学,有助于学生建立概念,理解规律,突破难点。例如,为了证明大气压的存在,可用一只底部开有小圆孔的塑料杯子,用右手手指按住小圆孔,在杯口向上时将塑料杯里盛满水,用纸片把杯口盖严,左手按住纸片把杯子倒过来使杯口向下,放开左手后,纸片不会掉下来,杯子里的水也不会流出来。这时,有学生认为“纸片是被水粘住了”,然后老师拿掉按住小圆孔的右手指,结果纸片掉下来了,水也流出来了。这样通过手指按住小圆孔和不按住小圆孔两次实验的比较,使学生观察到两次实验中纸片都与水接触,所不同的是后一次实验是杯底与大气相通。从而解除了“纸片是被粘住了”的误解。提高了“大气压存在”这个结论的可信度。

2.假设法

物理解题中的假设,从内容要素看有参量假设、现象假设和过程假设等,从运用策略看有极端假设、反面假设和等效假设等,利用假设,我们可以方便地对问题进行分析、推理、判断,恰当地运用假设,可以起到化拙为巧、化难为易的效果。

假设法的运用,不仅为快捷解题提供了便利,更为培养创新能力开辟了途径。但是,要正确恰当地运用假设法,必须深刻把握其“设而不假”的关键要领,即假设的内涵与问题本身并不矛盾。否则,就会造成“失之毫厘,谬以千里”的后果。

3.控制变量法

“控制变量法”是物理中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一。自然界中发生的各种物理现象往往是错综复杂的,因此影响物理学研究对象的因素在许多情况下并不是单一的,而是多种因素相互交错、共同起作用的。譬如说某段导体中通过电流的大小不仅和其两端电压有关,还和这段导体的长度、横截面积的大小及材料种类等因素有关。所以要想精确地把握研究对象的各种特性,弄清事物变化的原因和规律,单靠自然条件下整体观察研究对象是远远不够的,还必须对研究对象施加人为的影响,造成特定的便于观察的条件,这就是“控制变量”的方法。例如为了研究某物理量同影响它的三个因素中的一个因素之间的关系,可将另外两个因素人为地控制起来,使它们保持不变,以便观察和研究该物理量与这一因素之间的关系。

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物理学是一门以实验为基础的自然科学.物理实验以其精彩神奇、生动有趣的特点而深受学生的喜爱.可以说物理实验的成功与否是物理教学成败的关键.通过实验我们既能激发学生的学习兴趣,又能训练和培养学生的观察能力、创新精神和创造能力.而物理实验的成败又取决于实验方法是否得当.笔者从事教学多年,将初中物理教学中常用的一些重要的科学方法归纳如下.

1 控制变量法

在多个因素同时存在的物理实验中,先考察其中一个因素对研究问题的影响,而保持其他因素不变的实验方法叫控制变量法.这种方法在实验数据的表格上的反映为某两次试验只有一个条件不同,若两次实验结果不同则与该条件有关,否则无关.反之,若要研究的问题是物理量与某一因素是否有关,则应只使该因素不同,而其他因素均应相同.

控制变量法是最常用的实验方法之一.在对多个因素同时起作用的实验探究过程中,我们都要用到控制变量法.例如,在著名的“欧姆定律”实验中.欧姆虽然事先知道,电压和电阻的变化都会影响到电流的变化.但如果电路中的电流发生了变化,到底是由电压变化引起的还是由电阻变化引起的呢?欧姆认为如果能控制电压不变,那么电流的变化就是由电阻的变化引起的;如果能控制电阻不变,那么电流的变化就是由电压的变化引起的.他的实验思路是控制变量法应用于实验探究的一个典型的范例.正因为欧姆选择了正确的实验方法,再加上他十年的不懈努力,最终在电学方面做出了巨大的贡献,电阻的单位也用他的名字命名.

又如:(1)在研究导体的电阻跟哪些因素有关时,为了研究方便采用控制变量法.即每次挑选两根合适的导线,测出它们的电阻,然后比较,最后得出结论.为了研究导体的电阻与导体长度的关系,应选用材料横截面相同的导线,为了研究导体的电阻与导体材料的关系,应选用两根导线的长度和横截面相同的导线,为了研究导体的电阻与导体横截面的关系,应选用两根导线的材料和长度相同的导线;(2)在研究影响力的作用效果的因素;(3)研究影响液体蒸发快慢的因素;(4)研究决定液体内部压强大小的因素;(5)研究决定动能,势能大小的因素;(6)研究影响琴弦发声的音调高低的因素;(7)研究物质吸放热性能与物质的种类,质量,温度的变化的关系;(8)研究滑动摩擦力大小与哪些因素有关;(9)研究电功或电热与哪些因素有关;(10)研究通电导体在磁场中受力与哪些因素有关;(11)研究影响感应电流方向的因素等实验中均采用了此方法.

2 转换法

物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法.简而言之、转换法就是对一些看不见摸不着的物理现象或不易测量的物理量把它转换成看得见摸得着的现象或物理量来间接认识或间接测量的实验方法.

如:根据“磁场对磁体有力的作用”来认识“磁场的规律”;根据电流的效应来认识电流的存在;利用“液体的热胀冷缩的性质”来“测量温度”;采用累积法来测一张纸的厚度和细金属丝的直径;采用“以直代曲法”或“滚轮法”来测曲线的长度等实验中都用到了转换法.

再如:(1)利用物体发生形变或运动状态改变来证明物体受到力的作用;(2)通过马德堡半球实验来证明大气压的存在;(3)雾的出现可以证明空气中含有水蒸气;(4)影子的形成可以证明光沿着直线传播;(5)月食现象可证明月亮不是光源;(6)奥斯特实验可证明电流周围存在着磁场;(7)指南针指南北可证明地磁场的存在;(8)扩散现象可证明分子做无规则运动;(9)两块紧密接触的铅块实验可证明分子间存在着引力;(10)运动的物体能对外做功可证明它具有能;(11)用指针偏转的程度来表示电流或电压的大小;(12)用灯泡的明暗程度来判断电路中电流的大小;(13)用泡沫小球弹离音叉来说明音叉在振动;(14)用压强计中U型管的液面出现高度差来说明液体内部有压强;(15)在研究物质的比热容实验时用温度计示数的变化来表示物质的吸放热性能的强弱等都用到了转换法.

3 等效替代法

在保证某种效果相同的前提下,将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程的处理方法叫做等效替代法.等效替代法能将复杂的问题简单化,是物理学中常用的一种实验方法.

如:读者熟悉的“曹冲称象”的故事,聪明的小曹冲先把大象拉到船上,记下船的吃水深度,再用许多石头代替大象,使船达到“同样的吃水深度”,称出石头的总重,也就知道大象的体重了,他就是利用了等效替代法,解决了其他文武大臣都无法解决的难题,而千古留芳.

又如:(1)在测滑动摩擦力时,由于摩擦力发生在两物体的接触表面难以测量,实验中摩擦力就是通过与它“平衡”的拉力来测出的;(2)在探究平面镜成像特点实验中,用等大的没有点燃的蜡烛放到点燃蜡烛像的位置上“好像点燃一样”,来确定虚像的位置和大小;(3)把物体各部分受到重力的作用等效的看成作用在物体的某一点――重心上;(4)在研究串并联电路关系时引入总电阻(等效电阻)的概念,在串联电路中把几个电阻串联起来,相当于增加了导体的长度,所以总电阻比任何一个串联电阻都大,把总电阻称为串联电路的等效电阻;(5)在并联电路中把几个电阻并联起来,相当于增加了导体的横截面积,所以总电阻比任何一个并联电阻都小,把总电阻称为并联电路的等效电阻;(6)在电路分析中可以把不易分析的复杂电路简化为等效电路,在这些研究中同样用到了等效替代法.

4 模型法

模型法是将抽象的物理现象用简单易懂的具体模型来表示,便于想象和思考研究问题的一种方法.理想模型法忽略了事物的次要因素,用简明、概括、直观的方法,把事物的主要特征表示出来.物理学的发展过程可以说就是一个不断建立物理模型和用新的物理模型代替旧的或不完善的物理模型的过程.

如:在探究摆的奥秘时,用“细线系上小球”代替钟摆,建立了钟摆的模型;在研究光现象时,用“一条带箭头的直线”形象化描述光的传播路径和方向,建立了光线模型;在研究磁现象时用“一条条带箭头的曲线”形象化地描述磁场的分布和方向,建立了磁感线模型.

再如:(1)研究肉眼观察不到的原子结构时,建立了原子核式结构模型;(2)研究液体内部压强大小和浮力是怎样产生的建立了液柱模型;(3)研究连通器的特点时建立了液片模型;(4)用木尺和砝码代替跷跷板和人建立杠杆模型;(5)力的示意图是实际物体和作用力的模型;(6)电路图是实物电路的模型;(7)研究发电机的原理和工作过程时用到的手摇发电机模型;(8)研究内燃机结构和工作原理时用到的汽油机、柴油机模型.

5 类比法

所谓类比就是“触类旁通”、“举一反三”,实际上是一种从特殊到特殊,从一般到一般的推理,它是根据两个或两类对象之间在某些方面的相同或相似而推出他们在其他方面也可能相同或相似的一种逻辑思维.从而可以帮助我们理解较复杂的实验和较难的物理知识.类比是一种推理方法,不同事物在属性、数学形式及其它量描述上有相同或相似的地方就可以用类比推理.类比法是提出科学假说、做出科学预言的重要途径,物理学发展史上的许多假说都是运用类比方法创立的,由这种方法得出的结论虽然不一定可靠,但是,在逻辑中却富有创造性.开普勒也曾经说过:“我们珍惜类比推理胜于任何别的东西”.

如:《电压》既是教学的重点,也是教学的难点.难就难在电压较抽象,不能直接实验,教学中通过水压类比得出电压,具体探究过程是:(1)从水压实验总结出水压是水管中的水发生定向移动形成水流的原因;(2)引导学生讨论得出电压是使电路中的电荷发生定向移动形成电流的原因;(3)教师总结出抽水机是提供水管两端有水压的装置;(4)引导学生得出电源是提供电路两端有电压的装置.整个过程尽管多花些时间,然而对培养学生科学的思维方法大有益处.正如前苏联学者瓦赫罗夫说:“类比像闪电一样,可以照亮学生所学学科的黑暗角落”.

再如:(1)功率概念与速度概念;(2)电流与水流;(3)内能与机械能;(4)原子结构与太阳系;(5)电磁波与水波;(6)通信与鸽子传递信件等都可将它们作类比.

6 理想实验法

所谓理想实验又叫“假想实验”、“抽象的实验”或“思想上实验”.它是人们在思想中塑造的理想过程,是一种逻辑推理的思维过程和理论研究的重要方法.理想实验虽然也叫实验,但它同真实的科学实验是有原则区别的,真实的科学实验是一种实践活动,而理想实验则是一种思维的活动,前者是将设计通过物理过程而实现的实验,后者则是由人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的实验.

但是,理想实验并不是脱离实际的主观臆想.首先,理想实验是以实践为基础的,是在真实的科学实验的基础上,抓住主要矛盾忽略次要矛盾对实际过程做出更深入一层的抽象分析.其次,理想实验的推广过程是以一定的逻辑法则为根据的,而这些逻辑法则都是从长期的社会实践中总结出来并为实践所证实了的.

理想实验在自然科学的理想研究中有着重要的作用.但是,理想实验的方法也有其一定的局限性,理想实验只是一种逻辑推理的思维过程,它的作用只限于逻辑上的证明与反驳,而不能用来作为检验正确与否的标准.相反,由理想实验所得出的任何推论都必然由观察实验的结果来检验.

如:研究真空是否能够传声时,将一只闹钟放在密封的玻璃罩内,当罩内空气被抽走时,钟声变小,由此推理出:真空不能传声.显然上述实验是人们在思维中进行的理想过程,与实际实验相比,理想实验能更大程度地突出实验中的主要因素,忽略次要因素,得出更本质的结论.

再如:在进行牛顿第一定律的实验时,当观察到物体在越光滑的平面上运动就越远时,进而推理出:如果平面绝对光滑,物体将永远做匀速直线运动.

这两个结论都是在实验的基础上加以科学的推理,概括出来的,但经受住了实践的检验.

7 图象法

图象是一个数学概念,用来表示一个量随另一个量的变化关系,很直观.由于物理学中经常要研究一个物理量随另一个物理量的变化情况,因此图象法在物理教学中有着广泛的应用.实验中运用图象来处理实验数据,探究内在的物理规律,具有独特之处.

如:在探究固体熔化时温度的变化规律和水的沸腾情况的实验中,就是运用图象法来处理数据的.它形象直观地表示了物质温度的变化情况,学生在亲历实验自主得出数据的基础上,通过描点、连线绘出图象就能准确地把握晶体和非晶体的熔化特点、液体的沸腾特点了.

再如:研究小灯泡的电功率时,灯泡中的电流随电压而发生变化的I-U曲线;研究伏安法测电阻时电流随电压而发生变化的I-U图线;研究物质的密度时质量随体积的变化的M-V图线等都用到了图象法.

8 比较法

比较法是确定研究对象之间的差异点和共同点的思维过程和方法,各种物理现象和过程都可以通过比较确定它们的差异点和共同点.比较是抽象与概括的前提,通过比较可以建立物理概念总结物理规律.利用比较又可以进行鉴别和测量.因此,比较法是物理现象研究中经常运用的基本方法.比较法有三种类型:(1)异中求同的比较.即比较两个或两个以上的对象而找出其相同点;(2)同中求异的比较.即指比较两个或两个以上的对象而找出其相异点;(3)同异综合比较.即比较两个或两个以上的对象的相同点和相异点.

如:(1)像汽车,轮船,火车,飞机它们的发动机各不相同,但都是把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能的装置即都是热机,这是异中求同的比较;(2)汽油机和柴油机虽然都是内燃机但是它们的构造、吸入的气体、点火方式、使用范围等方面都有不同,这是同中求异的比较;(3)蒸发与沸腾两者的相同点都是汽化过程.不同点是发生汽化时液体的温度、发生汽化的部位及现象都不同,这是同异综合比较;(4)用比较法研究质量与体积的关系;重力与质量的关系;重力与压力的关系;电功与电功率的关系等.

9 观察法

观察法是人们为了认识事物的本质和规律,有目的有计划地对自然条件下所显现的有关事物进行考察的一种方法,是人们收集获取记载和描述感性材料的常用方法之一,是最基本最直接的研究方法.观察法就是仔细地看.但它和一般的看不同,观察是人的眼睛在大脑的指导下进行有目的、有意识、有组织的感知活动.因此,亦称科学观察.

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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,可将除了这个因素以外的其它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。这种方法在整个初中物理实验中的应用比较普遍。例如人教版《物理》教科书第一章第一节关于探究声是怎样传播的实验中,就开始渗透控制变量的思想。因为固体、液体和气体都是传声的介质,我们逐一研究它们分别可以传声时,就必须控制其它两个因素。在初中物理中,探究影响导体电阻大小的因素、电流跟电压电阻的关系、影响电磁铁磁性强弱的因素、影响滑动摩擦力大小的因素、决定压力作用效果的因素等等实验,都运用了控制变量法。

二、转换法

有的物理量不便于直接测量,有的物理现象不便于直接观察,通过转换为容易测量到与之相等或与之相关联的物理现象,从而获得结论的方法。例如,在研究电热的功率与电阻关系的实验中,电流通过阻值不等的两根电阻丝产生的热量无法直接观测和比较,而我们通过转换为让煤油吸热,观察煤油温度变化情况,从而推导出那个电阻放热多。在初中物理实验中,利用软细绳测量地图上铁路线上的长度、刻度尺和三角板配合测量硬币的直径、圆锥的高等,都运用了转换法的思想。

三、类比法

类比法是一种推理方法。为了把要表达的物理问题说清楚明白,往往用具体的、有形的、人们所熟知的事物来类比要说明的那些抽象的、无形的、陌生的事物,通过借助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。如:在研究电压的作用时,借助于看得见而学生比较熟悉的“水压形成水流”的实验作类比,来揭示电压是形成电流的原因。又比如在研究通电螺线管的磁场的实验中,为准确记忆通电螺线管的北极与电流方向的关系,以紧握的右拳头类比为螺线管,四指为线圈并指向电流的方向,则大拇指所指的一端为北极。这样形象直观很容易被学生理解记忆牢固。当然,这里还可以用其他方式来类比,充分发挥学生的主观能动性,还可以找到更符合学生实际的类比方法。

四、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,不仅能顺利得出结论,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。在学习伏安法测电阻之后,我们可以要求学生设计一个实验,在上述实验中缺少电压表或电流表,其它器材不变,另有一个已知阻值的定值电阻供选用,要求测出未知电阻,应该怎么办?学生就可以用等效替代的思想进行设计了。

五、图象法

图象是一个数学概念,用来表示一个量随另一个量的变化关系,很直观。由于物理学中经常要研究一个物理量随另一个物理量的变化情况,因此图象在物理中有着广泛的应用。在实验中,运用图象来处理实验数据,探究内在的物理规律。如:在探究固体熔化时温度的变化规律和水的沸腾情况的实验中,就是运用图象法来处理数据的。它形象直观地表示了物质温度的变化情况,学生在亲历实验自主得出数据的基础上,通过描点、连线绘出图象就能准确地把握住晶体和非晶体的熔化特点、液体的沸腾特点了。在其他的实验中,教师也可以有意识地引导学生采用图象来处理数据。例如在探究电阻上的电流跟电压的关系、同种物质所受重力大小跟质量的关系等实验中都运用到图像法。

六、理想化方法

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[关键词] 物理学 研究方法 科学

现在大力提倡素质教育,掌握科学的研究方法是中学生必备的素质。我认为,掌握科学的研究方法比单纯的记住一个现象、一种结果、一项规律更重要,对学生的可持续发展尤为重要。这就要求教师在教学过程中注重对学生科学研究方法的指导,现就初中物理教学中常用的科学研究方法及实例归类总结。物理学的研究方法有许多种,如控制变量法、转化法、实验推理法、等效替代法、理想模型法、归纳法、类比法、比较法、图像法等。

一、控制变量法

在研究物理问题时,某一物理量往往受到多种因素的影响,为了确定其中一个因素对被研究对象的影响情况,首先,要控制其它因素不变,也就是排除其它干扰因素,只改变这一因素,观察该因素的变化对被研究对象的影响情况,找出内在的规律,这就是控制变量法。控制变量法是探究性实验中最常用的方法。初中物理应用实例:

研究压力的作用效果(压强)与压力和受力面积的关系;

研究物体的动能与质量和速度的关系;

研究电流与电阻和电压之间的关系即欧姆定律;

研究电磁铁磁性的强弱与线圈匝数和电流大小的关系。

二、转化法

有些物质的形态通常是看不见的,可以通过该物质产生的各种效应来研究,也就是通过间接的方法来研究该物质。例如,风是看不见的,我们可以通过观察风产生的效应如被风刮起的尘土、树叶、烟、旗面、水波来判断风向、风速。这种研究问题方法就是转化法。初中物理应用实例:大气压是看不见、摸不着的,我们可以通过研究大气压产生的现象来认识它;电流是看不见、摸不着的,我们可以通过观察电路中的灯泡是否发光、发光亮度来判断电路中是否有电流以及电流的大小;磁场是看不见、摸不着的,我们可以通过观察其中的小磁针的北极所指的方向来判断磁场方向;在磁体周围撒一些铁屑来判断磁体周围的磁场分布情况;判断电磁铁的磁性强弱时,我们可以通过观察电磁铁能够吸引大头针的多少来确定;音叉发声时的振动不易观察,我们可以把正在发声的音叉接触水面,通过观察水面的振动来判断,也可以把正在发声的音叉靠近并接触用细线吊起的乒乓球,通过乒乓球的振动来判断。在研究响度与振幅的关系时,可以在鼓面上放一些塑料泡沫颗粒,用大小不同的力敲击鼓面时通过观察塑料泡沫颗粒的振动的高度来判断鼓面的振幅。

三、实验推理法

有些特定实验条件不易达到或不能达到,我们可以通过使现有的实验条件逐渐接近要达到的特定实验条件,通过现有的实验规律进行科学推理,得出特定条件下的结论。这种研究问题的方法就是实验推理法。初中物理应用实例:在研究牛顿第一定律时,通过大量实验得出,在水平面上运动的小车,如果受到的摩擦阻力逐渐减小,小车的运动速度变化会逐渐减少,据此可以推理得出:假如在水平面上运动的小车不受摩擦阻力,小车的运动速度将保持不变,小车将做匀速直线运动;在研究真空能否传声时,把正在发声的电铃放入玻璃罩内,用抽气机把玻璃罩内的空气逐渐抽出,听到的铃声逐渐减小,根据这一规律可以推理得出:假如玻璃罩内被抽成真空,在周围的人将听不到铃声,据此得出“真空不能传声”的结论。

四、等效替代法

某些物体的物理量由于受到实验本身的特殊限制或因实验器材的条件限制,不可以或很难直接进行测量,可以通过测量与之有相同效果的物体的物理量来进行研究,从而得出相同的结论,这种研究问题的方法就是等效替代法,这种方法可以使要研究的问题简单化、直观化,易于理解,便于操作。初中物理应用实例:在著名的“曹冲称象”故事中,大象的质量太大,在当时的条件下不便于直接测量,可以测量与之效果相同的石块的总质量,从而得出大象的质量;在电路中,一个电阻可以等效于几个电阻,几个电阻也可以等效于一个电阻,如串联电路的总电阻、并联电路的总电阻都是利用了等效的思想;在力的合成与分解中,若干个分力可以等效于一个合力,一个力也可以分解为作用效果相同的若干个分力。

五、理想模型法

理想模型法就是指把复杂的问题简单化,摒弃次要因素,抓住主要因素,对实际问题进行理想化处理,构成理想化的物理模型。这是一种重要的物理研究方法,有时为了更加形象的描述所要研究的物理现象、物理问题,还需要引入一些虚拟的内容,借此来形象、直观地表述物理情景。初中物理应用实例:光线、磁感线都是虚拟假定出来的,但却能形象、直观地表述物理情景与事实,方便地解决问题,通过磁感线研究磁场的分布,通过光线研究光传播的路径和方向;洪水季节,江河中的水有时会透过大坝的底层从大坝外的地面冒出来,形成“管涌”,“管涌”的物理模型就是连通器;杠杆是一种理想模型,杠杆在实际使用时,都会发生形变,这个形变可以忽略不计。因此,我们就把杠杆理想化,认为它无形变视为一个硬棒,从而使学生在研究时不被细枝末节的因素影响,顺利地得出杠杆平衡原理。

六、归纳法

在研究某一现象的规律时,不可能也没有必要把与之有关的所有现象都列举出来,而是通过大量与某一现象有关的事实,从中找出共同的规律,这种研究问题的方法就是归纳法。初中物理应用实例:声音是由物体振动产生的;光在同一中均匀介质中沿直线传播;光的反射规律;光的折射规律;平面镜成像特点;凸透镜成像规律;分子运动论;晶体的熔化特点;液体的沸腾特点;牛顿第一定律,阿基米德原理;液体压强规律;杠杆的平衡条件;功的原理;欧姆定律;焦耳定律,磁极间的相互作用规律;电磁感应;能量守恒定律。

七、类比法

有些物理现象、概念比较抽象,对学生来说比较陌生、难于理解和记忆,我们可以通过学生熟知的事物来类比,找出类似的规律,类比的对象要有相同或相似之处,这种研究问题的方法就是类比法。初中物理应用实例:用水流类比电流;用水压类比电压;用抽水机类比电源;用速度类比功率。

八、比较法

比较法就是找出事物之间的相同点和不同点,便于理解、记忆和区别。初中物理应用实例:比较汽油机和柴油机的构造和工作原理;比较晶体和非晶体的熔化和凝固特点;比较蒸发和沸腾的条件、剧烈程度、特点、吸热;比较乐音和噪声;比较电动机和发动机的构造、工作原理、工作过程、能量转化;比较火电站、水电站、风电站、核电站,太阳能电站的工作原理、工作过程、能量转化、以及对环境的污染和可持续发展情况。

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1 观察法

物理是一门以观察、实验为基础的科学.人们的许多物理知识是通过观察和实验认真地总结和思索得来的.如著名的马德堡半球实验,通过观察法证明大气压的存在.教材中的实验:长度、时间、温度、质量、密度、力、电流、电压等物理量的测定,要求学生认真细致地观察,进行规范的实验操作,得到准确的实验结果,大部分均采用观察法.

2 控制变量法

所谓控制变量法,就是指在研究一个物理量与多个因素的关系时,往往控制某几个因素不变,只让其中一个因素改变,从而转化为多个单一因素影响某一物理量的问题的研究方法.如导体中的电流与导体两端的电压以及导体的电阻都有关系,实验中难以同时研究电流与导体两端的电压和导体的电阻的关系,而是在分别控制导体的电阻与导体两端电压不变的情况下,研究导体中的电流与这段导体两端的电压以及导体的电阻的关系,分别得出实验结论.教材中的实验:影响电阻大小的因素;影响滑动摩擦力大小的因素;影响液体内部压强大小的因素;影响液体浮力大小的因素;影响压力作用效果的因素;影响蒸发快慢的因素;影响电功大小的因素;影响电磁铁磁性强弱的因素;影响电流热效应大小的因素等都使用控制变量法.

3 累积法

在测量微小量的时候,我们常常将微小的量积累成一个比较大的量再进行测量的方法叫累积法.如在测量一张纸的厚度时,我们先测量100张纸叠加的厚度再将结果除以100,便得出一张纸的厚度.测一张邮票的质量,一次心跳的时间,细铁丝的直径等均可用累积法来完成.

4 比较法

当两个物理现象具有某种相同或相异的性质,将它们放在一起进行比较分析,找出其异同点,就可以帮助我们求同求异,认清它们的内涵和外延,有助于我们加深对两个物理现象的认识和理解,从而进一步揭示事物的本质属性.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;对比电动机和热机的异同点;比较电压表和电流表的使用方法;比较凸透镜和凹透镜;比较声现象和光现象的异同点等都可以加深我们对物理概念和规律的理解和记忆.

5 等效替代法

比如在研究合力时,一个力与两个力使弹簧发生的形变是等效的,那么这一个力替代两个力的方法叫等效替代法.如“曹冲称象”;等效电路图;等效替代法测电阻;在平面镜成像的实验中,因为我们无法真正测出虚像的大小,我们就利用两支完全相同的蜡烛,一支蜡烛作为光源,把另一支完全相同的蜡烛与虚像的位置完全重合,从而验证物与像的大小相等,也是利用等效替代法来巧妙解决实验难题的.

6 物理模型法

在分析和解决物理问题时,突出主要因素,忽略次要因素,对物理现象和物理过程所作的一种简化的描述和模拟,称为物理模型法.如光线模型;磁感线模型;电路图的建立,用图示的方法表示力;连通器模型;杠杆模型;轮轴模型;斜面模型.

7 科学推理法

我们把观察到的现象同以往的知识经验结合起来进行推理,得出符合逻辑的结论的方法叫科学推理法.如在进行牛顿第一定律的实验时,当我们把物体在越光滑的平面运动得越远的知识结合起来,我们就推理出:如果物体在绝对光滑的平面上运动,它将永远做匀速直线运动.在做真空不能传声的实验时,当发现空气越来越稀薄传出的声音就越小时,我们就推理出:真空不能传声.

8 放大法

在有些实验中,实验现象不容易观察,我们就将产生的效果进行放大后再研究的方法叫放大法.比如声音的振动难以观察,我们就利用小泡沫球或乒乓球将其现象放大.观察压力对玻璃瓶的作用效果时我们将玻璃瓶密闭、装水,插上一个小玻璃管,将玻璃瓶的形变引起的液面变化放大成玻璃管内液面的变化.

9 类比法

我们学习一些十分抽象的、看不见、摸不着的物理量时,由于不易理解,我们就拿出大家能看得见的与之相似的量来进行对照学习的方法叫类比法.如电流的形成、电压的作用都很抽象,我们通过熟悉的水流的形成,水压使水管中形成水流进行类比,从而得出电压是形成电流的原因的结论.又如学习分子动能(抽象)时与物体的动能(具体)进行类比,学习功率时,将功率与速度进行类比;用水波类比声波,照相机类比眼睛等.

10 转换法

如果一个物理量难以直接研究或不容易研究,转而研究其所表现出来的现象、效应、作用效果,从而达到认识该物理量的目的的方法叫转换法.如:分子的运动,分子看不见、摸不着,不好研究,可以通过研究墨水的扩散现象来认识它;电流看不见、摸不着,判断电路中是否有电流时,可以根据电流产生的效应来认识它;磁场看不见、摸不着,也可以根据它产生的作用来认识它.初中物理课本中实验:测量滑动摩擦力的大小转换成测拉力的大小;测量大气压的值转换成求大气压压起水银柱的压强;研究物体内能时,我们无法直接感知内能的变化,只能转换成测出温度的改变来说明内能的变化;在研究焦耳定律时,我们将电热的多少转换成液柱上升的高度;我们在探究动能的影响因素时,就是将动能的大小转换成小球在平面上运动的远近;探究电磁铁磁性强弱时通过吸引大头针的数量来比较磁性的强弱.

11 归纳法

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关键词:初中;物理;课堂;趣味教学方法

初中物理一直是学校和家长头疼的一门课程,学生对于物理学习兴趣不高,学生的自主思维能力较差,不能构建自己的物理知识网络结构。老师应该改变以往的教学模式和方法,在课堂上采用趣味性教学方法,改变教学现状,为学生日后发展奠定良好的基础。

一、老师提升自身的教学水平

提高初中物理课堂的趣味性,老师应该提升自身的语言表达趣味性。尽量让自己的表达能够幽默风趣,符合学生的性格特点,贴近学生的生活实际用语,将物理教材中部分难以理解的抽象概念变得通俗易懂,采用学生容易接受的语言进行讲解,提升学生的课堂注意力,让学生自愿加入教学工作中。此外,老师应该改变传统单一的教学方法,改变自己落后的教育思想,将自己和学生摆在同样的位置,课堂上不再作为主导性人物,改变“满堂灌”教学方法,通过一定的引导带动学生进行探究式研究学习,提高课堂教学效果。例如,在学习“声波”相关知识内容的时候,老师结合本节课程的教学大纲,可以让学生在课堂时间内进行简单的话筒制作,比如将两个矿泉水瓶子切割,留下两个瓶子的底部进行钻孔,用铜线穿过小孔将两个瓶子底部进行连接,整体制作成为简单的话筒模型。老师对学生进行引导,提升课堂的趣味性,让学生思考这种小实验隐含的知识点,分析发生这种现象的原因,通过这种方法激发学生的好奇心理,提升学生的主体积极性,激发学习潜力。

二、合理运用现代化信息技术

随着科学技术的不断普及和应用,计算机互联网已经被广泛应用在各行业领域中。该技术同时推动了教育事业的发展。物理老师应该跟上时展的步伐,合理应用现代化的多媒体教学技术,将物理课堂和多媒体技术融合到一起,通过这种方法提高课堂趣味性。在学习静电现象这节课的时候,老师可以先让学生进行思考,想一想自己生活中出现过哪些现象和静电有关,学生就会在老师的带领下自然进行思考和分析,同时老师可以通过网络资源播放生活中的一些静电现象,比如冬天穿衣服的时候总是会出现很多啪啪的声音,如果是在黑暗的情况下,还会看见相应的火花点,或者女同学在梳头的时候出现头发丝互相排斥的现象,通过多媒体播放观看后,学生会感觉这些情况真实出现在生活中,并且感到疑惑,就会进一步想要知道这是什么原因。这些现象都是经过摩擦之后产生的放电,就是所谓的放电现象,老师在调动学生好奇心的基础上进行深入讲解,利用教学情景带入知识点,可以让学生加深记忆,并且减轻了学习压力。这种课堂教学方式帮助学生和老师形成互动的教学方式,激发了学生的学习兴趣,鼓励学生自己发现问题,针对性地解决问题,分析问题,在这个过程中挖掘出学生自身的潜力,优化了原有的知识结构,可以大幅度提高课堂教学效果。

三、增加学生动手的机会

物理是一门研究实践性科学的课程,其学习过程中含有很强的趣味性。物理探索活动的内容丰富,课堂实验小活动形式多样,包括手工小制作,例如制作小电灯、手电筒等等。经过研究发现,小实验可以增强学生的积极性,提升课堂趣味性,老师可以对于教材包含的活动探索内容进行充分利用,增加学生的学习研究兴趣,锻炼初中生的实际动手操作水平,帮助学生培养学习兴趣,提高自主性。这也是素质教育的主要表现形式,学生可以学以致用,将课堂内单纯的理论知识进行结合运用,在课堂小实验的过程中老师要给学生多多的引导和指示。不同的学生生长环境不同,接触到的人群不同,形成了不同的性格。初中生要求自由空间,爱好也不相同,老师在进行课堂教学任务安排时要考虑学生的兴趣爱好,结合不同个体的实际情况安排不同的实验内容。老师和学生沟通的时候应该保持正确的心理状态,给学生一种和蔼可亲的感觉,改变以往高高在上的姿态,平等对待同学,虚心接受学生的意见,接受学生提出的问题,营造一种良好的课堂氛围,增强课堂趣味性。

四、开放性问题设计,给予学生自由发挥的空间

知识是生存在具体的带有情景性的活动中的,学生只有通过现实的应用和活动才能够理解,对于创造性的培养首先要遵循不同主体学习的基本规律和特点,在学生已经具备的知识点基础上进行物理知识的构建。物理课堂上老师还可以多提出开放性问题,不设立标准答案,让学生自行寻求解决办法等变化多样的学习方式,让学生的新知识和原有领悟的经验相结合,提供充分的外界因素条件便于学生发挥天性,从而提出不同的解决方法和思维方式,让学生主体形成多元化的见解,渐渐感受到物理知识的魅力和运用的乐趣。学生本身创造性思维的形成,知识网络结构的构建,才是物理课堂教学中最根本目的与教育价值的体现。

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关键词:改变模式;学生参与;因材施教;分层教学;学习方法

教育观念是人们对教育问题的认识和看法,可以说教育中的每个问题都存在着观念问题。先进的教育观念产生积极的教育行为,使教育获得成功和进步;而落后的教育观念则产生消极的教育行为,导致教育的失败,甚至害了我们的受教育者,因此,必须转变那种妨碍学生创新精神和创新能力发展的观念、教育模式,以全面提高学生素质,促进学生的主动、全面和健康发展,牢固树立“一切为了学生的发展”的现代教育观念。

一、改变教学模式,让学生参与课堂

在教学过程中,初中物理教师要积极引导学生参与课堂交流、互动,来培养学生的独立思考能力和表达能力。改变传统的一问一答式教学模式,让学生真正变成课堂的主人,让教师及时掌握学生的理解和学习情况,以便做出更加具有针对性的课堂讲解和学习。根据笔者教学经验可以总结为以下部分:学生提问―教学导入―兴趣产生―教师讲解―学生主动学习。从学生的心理特点出发,将抽象晦涩的物理概念用形象具体的描述,教师可以利用现代化的多媒体技术来讲解具体概念,形象且直观的认识,让学生在干涩的理解中增添娱乐气息。学生产生兴趣后,教师要适时讲解,把握好学生为课堂主体的原则,多让学生参与教学。

因此,关于教学方法中模式的选择要从生活中寻找场景,使学生课上认真听讲、积极参与,敢于提出质疑,凸显出新课标要求中创造性思维锻炼。

二、因材施教,分层教学

学生的个体之间有很大的差异性,所以,对于不同的学生,教师应有不同的对待方式。对于平时学习方法、习惯、成绩都好的学生,一般只在具体问题上给予指导,并适当增大训练难度,如单独给这批学生布置作业外的“每日一题”,要求尽量用多种方法解题,鼓励他们的创新思维。对个别成绩较差的学生更要进行特别关注,让他们在健康的学习环境中提高学习成绩和综合素质。帮助成绩较差的学生分析原因,帮助他们找到正确的学习方法,以提高物理成绩,从而提高学习物理的兴趣和爱好,培养他们形成良好的学习习惯。应用多种教学手段帮助学生提高成绩,树立学好物理的信心和观念。也可以对这些成绩稍差的学生进行个别辅导,帮助他们解决学习上的困难和问题。对于学习态度端正、勤奋,但成绩一般的学生,一般要侧重学习方法的指导,定期检查他们的学习笔记,增强对概念的领悟,以此帮助他们拓宽解题思路。对于智力较好,但随意性强、学习不努力的学生,着重在学习品质上对他们进行教育、调整,给他们机会让他们去负责完成某项任务,以此来增强责任心和培养认真学习的态度。

三、引导学生掌握正确的学习方法

教师在传授知识的同时,应该使学生掌握一定的学习方法,并获得在具体的学习环境中选择和运用恰当学习方法进行有效学习的能力。学法指导不仅使学生要学,更要使学生会学、善学、巧学,使学生从那种拼时间、拼体力的桎梏中解脱出来,不做书本的奴隶,而是做学习的主人。因此,学法指导应引起教师的充分重视。

根据物理学习的过程,应对学生进行预习、听课、复习及作业巩固的指导:

1.做好课前预习

“凡事预则立,不预则废。”有无良好的预习习惯是学习能否顺利进行的重要前提,形成良好的自学习惯,既是眼前学习的需要,也是将来工作的需要,故应给予重视。一般应在前一天将要学习的物理内容预习,逐字逐句读懂课文,对于定理、公式等重要内容,不仅要记住结论而且要特别注意其推理过程。预习时要手脑并用,疑难问题要记下来,以便带着问题听课,提高听课效率。

2.上课集中精力听讲

有了充分的预习,听课将是轻松而高效的。一要注意听目的要求,听知识的引入及形成过程,听重点及教师对难点的剖析,听解题分析思路,听小结;二要在听课的同时注意思维,要善于大胆地提出问题,由听产生联想、猜想;三要做好记录,记要点、疑点、解题思路和方法,记小结和课后思考题。

3.及时复习认真完成作业

指导学生一定要把复习放在做作业之前,阅读教科书,结合笔记,回忆课堂讲授的内容,加强理解,巩固记忆,然后独立完成作业。在作业书写格式方面,要示范、引导学生规范地书写,使条理清楚,字迹清晰,并画出规范的图形。

参考文献:

[1]李新乡,张德启.物理教学论.科学教育出版社,2005.

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关键词:学习方法 问题意识 猜想假设 求证 探究能力

物理学家劳厄说:“教育无非是当一切所学的知识全部忘掉的时候,最后所剩下来的东西。”最后剩下来的是什么?是“思想方法、思维习惯和能力”这些“缄默”的知识,这些默默地陪伴学生发挥作用,让学生受益终生的知识。所以,教师在教给学生知识的同时,更应对学生进行学习方法的指导,其中对学生在物理学习过程如何进行“科学探究”方法指导又显得至关重要。

物理课程中的科学探究,是指学生积极获取物理知识,认知和解决物理问题的重要实践活动。物理课程中的科学探究涉及到提出问题、猜想和假设、制订计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思和评价、表达与交流等要素,即问题――假设――检验――结论,是科学探究过程的基本环节。因此,在初中物理教学的课改实践中,我紧紧抓住“积极获取”和“主动实践”两个关键点,从培养学生问题意识,鼓励学生大胆假设,引导学生小心证明,帮助学生形成结论等方面来指导学生在学习物理中运用“科学探究”法来进行学习的。

一、培养学生的问题意识

能够培养学生问题意识,进而使学生提出有质量的问题,对学生在学习中确立其学习主体有着至关重要的作用。现代教育理论认为:“任何教学内容都可以用一个问题呈现出来,学习的发生,起源于情境变化的刺激,或叫做问题。”在教学中,培养学生的问题意识,要在“情境变化”上下工夫。所以,教师在充分信任学生的基础上,根据教学内容和学生实际,创设问题情境,引导学生发现新的物理情景与已有知识冲突所在,从而引燃探究火花。认知冲突是指某一问题学生急于解决,但用所学过的知识和技能又无法解决的一种心理氛围,此时容易激发探究欲望,进而转化为一种探究动力。例如讲“杠杆”时,先创设情境,让几位力气大的同学不借助任何工具去拔一颗钉在木板上的铁钉,结果许多男同学都无功而返,一位女同学却轻而易举的拔出钉子,她只不过多了一个工具――羊角锤。将这种日常生活中“四两拨千斤”的现象直观化,通过创设问题情境,找准学生的兴奋点、盲点、迷惑点,及时引发认知冲突,在学生探究心切的情境下展开对“杠杆”的研究,能收到很好的效果。

中国传统教育强调的“不愤不启,不悱不发”,对创设问题情境也应该是个核心观念,教师要在如何使学生“愤”和“悱”上做足文章。在“备课”过程中“备学生”的确是使课堂教学更有成效的途径。

二、鼓励学生大胆假设

学生在问题情境中或在教师启发下主动地对问题可能的答案做出“猜想”或“假设”,并尝试根据经验和已有知识对“猜想”和“假设”做出初步的论证。这样做,可以帮助他们加深对课本内容的领会、理解,可以刺激他们科学思维的发展,还可以使学生知道科学研究中求得知识的方法。例如在“欧姆定律”这一节的教学中,我们要研究的课题是“电流的大小与那些因素有关”,教师先引导学生根据已经学过的知识进行猜想:你觉得电流的大小可能与那些因素有关?你猜想的依据是什么?学生讨论后做了如下的猜想:1.电压是形成电流的原因,电压变大了,就会“压着”更多的电荷更快地通过导体,而单位时间内通过导体横截面积的电荷(量)越多,电流越大,因此,我们觉得电流的大小可能与电压有关;2.我们觉得电流的大小可能与电阻有关,因为导体对电荷的阻碍越大,导体就越不容易通过,即相同时间内通过导体横截面积的电荷(量)就越少,电流就越小。

三、引导学生小心证明

在物理教学中引导学生证明他们的“猜想”和“假设”时,教师要特别提醒学生“小心”。“小心”地做实验,注意每一个细节;“小心”地理清自己的思路,尽可能地使思维更具逻辑性。

科学探究需要通过具体的操作来获取证据和验证假设,制订探究计划、设计实验方案,把探究的猜想与假设落实到具体的操作方案上来。例如在讲授“电阻的大小与哪些因素有关”时,学生猜想认为与材料、长度、粗细、硬度等等因素有关,教师指出这仅仅是猜想的可能的结论,正确与否,还需通过实验来进行验证,那么如何设计实验来验证上述猜想是否正确呢?学生讨论后认为:考虑到电阻的影响因素有多种可能,应该用“控制变量法”来设计实验进行研究,如研究“电阻大小是否与长度有关”时,应保持材料、粗细、硬度等因素相同而长度不同,方法就是从一根电阻丝上剪下一长一短两段来进行实验。如何比较谁的电阻大呢?学生讨论后认为可以把他们分别连到同一电源上,并分别测出通过的电流,通过电流大的,该导体的电阻就小。教师指导学生根据这一实验思路讨论、设计实验装置、步骤,进而共同实验,观察、记录实验结果。

四、帮助学生形成结论

在经历了对数据、实验现象的准确记录、比较和可能的因果关系进行分析后,教师要引导学生尝试用自己的语言对探究结果进行描述,描述时,应力求客观、准确地反映探究的结论。教师要清醒地认识到学生的学识和他们的语言表述还不能够准确、周密。所以,在学生自己形成结论的时候,一方面教师要切忌“灌输”现成的书本结论;另一方面,注意在不挫伤学生积极性的前提下,用学生能够接受的方式,使学生的结论更科学。

例如在探究“电流与电压的关系”时,学生通过实验得到一系列数据,通过对数据的分析,有的学生这样描述结果:“导体两端的电压变大时,通过导体的电流也变大。”也有学生认为“电阻不变时,电压与电流成正比”。这时,教师应指出,第一种描述欠妥,应该是“导体的电阻不变时,导体两端的电压变大,通过导体的电流也变大”;仅从数据的数学关系角度而言,第二种描述是可以的,但从物理学的角度而言,这种描述是不对的,这种描述把因果关系颠倒了,因为“电压是形成电流的原因”,电流随电压的变化而变化,所以应该表述为“电阻不变时,电流与电压成正比。”这样的描述不仅反映了电流与电压的数学关系,也符合物理事实。

总之,把科学探究方法引进课堂教学中,让学生亲历探究的过程,自主探究,可以使学生知道知识是怎样得来的,不但有助于他们更好地理解科学知识,而且有助于他们学会独立地获取知识;科学探究方法的掌握和内化,有助于学生发展智力、培养学生收集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及创新能力。只有在教师有意识地长期熏陶下,学生才能逐步形成对科学方法的喜爱,形成科学探究方法意识,形成应用探究方法的技能、定势和能力。

参考文献:

[1]《全日制义务教育物理课程标准(实验稿)》.中华人民共和国教育部.北京师范大学出版社,2001年7月版.

[2]朱慕菊主编.《走进新课程》北京师范大学出版社,2002年6月版.

[3]廖伯琴,张大昌主编.《物理课程标准(实验稿)解读》.湖北教育出版社,2002年6月版.