初中物理科学实验方法范文

时间:2023-11-01 17:24:30

导语:如何才能写好一篇初中物理科学实验方法,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

初中物理科学实验方法

篇1

[关键词] 控制变量、等效替代、转换、类比

初中物理教学中,不仅要教给学生物理知识,更重要的是要引导学生经历一次物理学知识的“再发现”的过程,从而培养学生获取新知识的能力、收集和处理信息的能力、分析和解决问题的能力,体验科学探究的乐趣,学习科学家的科学探究方法,领悟科学的思想和精神。所以,初中物理探究实验的设计和实施显得尤为重要。要使实验教学达到课程标准确定的目标,其中蕴含的大量的科学方法我们必须给予足够的重视,并且渗透到教学活动中去,让学生在学习活动中去体验,逐步提高学生的科学探究能力。下面,我就来谈谈初中物理实验中的几种科学方法。

一、控制变量法

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。例如,在探究动能大小的决定因素时,学生猜想可能与物体的质量、大小、形状、体积与物体的运动时的速度大小等因素有关。如果在探究的过程中没有针对的科学方法进行探究,结果可能会出现一些错误。这样的探究问题我们不妨使用“控制变量法”,在探究动能的大小与物体的质量是否有关时,可选择让大小、形状、体积相同的铜球和铝球从同一的高度和同一的斜面上分别自由运动,通过被撞击后小车在同一水平面上运动的距离比较可知,动能的大小与物体的质量有关。此实验过程中我们必须让小车在水平面上的初始速度相同。同样,在探究动能的大小与物体的运动速度是否有关时,可让同一的铜球分别从不同的高度自由运动,看看被撞击后小车在同一水平面上运动的距离情况,便可知动能的大小与物体的运动速度是有关。此实验过程中我们必须对物体的质量进行控制。

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。这种方法若运用得恰当,不仅能顺利地得出结论,而且容易被学生接受和理解。例如,在电流和电阻的实验中,将一个7Ω的电阻替代某支路中2Ω和5Ω串联电阻,在其他条件不变的情况下,该支路中电流不变,说明一个7Ω的电阻与阻值为2Ω和5Ω串联的电阻对电流的阻碍作用是等效的,所以可用7Ω的电阻替代2Ω和5Ω串联的电阻。

在初中物理实验中,合力替代各个分力、平面镜成像取相同蜡烛替代物体大小、托里拆利试验用液体压强替代大气压强等,都运用了等效替代法的思想。

三、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,即转换法。比如,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,从而推导出哪个电阻放热多。教学时不妨设计一问:为什么研究电热的功率与电阻大小的关系时,还要用到似乎与实验无关的煤油呢?引发学生的思考和讨论,在小结出该实验中煤油的作用的基础上,进而再问:该实验能否不用煤油而改用其它方式来观察电阻通电后的发热情况?这样促使学生的思维得以发散,转换的思维方法得到训练,设计实验的能力也随之提高了。

在初中物理实验中,利用扩散现象来研究分子的运动及分子运动的快慢、通过泡沫塑料凹陷的程度来知道压力的作用效果大小、用灯光的亮度来感知电流的大小等等,都运用了转换法的思想。

四、类比法

在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,老师就拿出一个大家能看见的且与之很相似的量来进行对照学习。如电流的形成和电压的作用是通过以熟悉的水流的形成和水压是水管中形成了水流进行类比,从而得出电压是形成电流的原因的结论。学生在学习电学知识时,在老师的引导下,联想到水压迫使水沿着一定的方向流动,使水管中形成了水流;类似的,电压迫使自由电荷做定向移动使电路中形成了电流。抽水机是提供水压的装置;类似的,电源是提供电压的装置。水流通过涡轮时,消耗水能转化为涡轮的动能;类似的,电流通过电灯时,消耗的电能转化为内能和光能。我们学习分子的动能时,将它与物体的动能进行类比;学习功率时,将它与速度进行类比。这样就很容易被学生理解记忆牢固。

在初中物理教学过程中,如果学生很好地掌握了这些科学方法,将会非常方便、快捷、省时、省力,而且能少走很多不必要的弯路,减少很多无谓的而且是艰辛的探索之路,收到事半功倍的良好效益。这样,不仅有利于学生理解和掌握物理概念和规律,更有利于学生研究性学习和创新能力的发展,对其他学科有借鉴作用。

篇2

【关键词】初中物理实验教学;渗透;科学方法

中国分类号:G633.7

【正 文】

一、在实验设计中渗透控制变量法

物理学对于多因素(多变量)的问题常常采用控制因素(变量)的办法,即把多因素的问题转变为多个单因素的问题,分别加以研究,再综合解决,这种解决问题的方法叫控制变量法。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。

这种方法在引导学生设计实验环节尤为重要。如在探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关时,由于我们猜想是跟压力大小和接触面的粗糙程度有关,所以学生在研究其中一个因素对滑动摩擦力的大小有什么影响时容易忽略另一个因素的变化可能对实验结果造成的影响。这时我们可以引导学生思考:在研究滑动摩擦力的大小跟压力大小的关系时,应该控制什么因素不变,改变什么因素?在研究滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度的关系时,又应该控制什么因素不变,改变什么因素?这可以使学生体验到控制变量的思想,顺利地设计实验:先保持接触面的粗糙程度不变,研究滑动摩擦力的大小跟压力大小的关系;再保持压力大小不变,研究滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度的关系。

又如在探究电流与电压、电阻的关系这一实验中,同样可以引导学生思考:在研究电流跟电压的关系时,应该控制什么因素不变,改变什么因素?在研究电流跟电阻的关系时,又应该控制什么因素不变,改变什么因素?让学生体验控制变量的思想,便于学生进行实验设计:在研究电流I与电压U的关系时,需要保持电阻R不变,改变电压U;在研究电流I与电阻R的关系时,需要保持电压U不变,改变电阻R。

这种方法在整个初中物理实验中的应用比较普遍。例如探究压力作用效果的实验;探究液体内部压强的规律;物体吸热与物质种类、质量、温度变化的关系;动能的大小与哪些因素有关;探究影响导体电阻的因素;探究影响电流做功的因素;。控制变量法是一种很常用、很有效的探索客观物理规律的科学方法,通过控制变量法,可以让我们很方便地研究出某个物理量与多个因素之间的定性或定量的关系。

二、在实验现象中渗透转换法

观察实验现象是实验过程的一个重要环节,但有的物理现象不便于直接观察,需要转换为与之相关联的容易观察的物理现象,这种方法叫做转换法。

如在探究动能的大小跟哪些因素有关的实验中,质量不同的小球从斜面滚到水平面具有的动能大小无法直接观察和比较,可以转换为小球推动纸盒,通过观察纸盒被推动的距离的远近,从而判断小球动能的大小。教学中可以引导学生思考:实验中要研究的是小球的动能,为什么要观察纸盒被推动的距离呢?这不仅让学生清楚实验中应该观察什么,还从思想上感悟到为什么要观察,使转换法思想得到训练和发散的同时,学生设计实验的能力也随之得到了提高。

又如在探究电磁铁的磁性强弱跟什么因素有关的实验中,电磁铁的磁性强弱是无法直接观察的,可以转换为观察电磁铁吸引大头针的数目来判断。电磁铁吸引大头针的数目越多表示磁性越强;电磁铁吸引大头针的数目越少表示磁性越弱。

初中物理实验中还有很多地方都用到了转换法,如通过观察海棉的凹陷程度来反映压力的作用效果;通过观察电流表示数的大小或灯泡的亮暗程度来比较电阻的大小;通过观察煤油温度变化情况来推导电流热效应中电阻的发热情况;通过小磁针发生偏转从而判断通电导体周围存在磁场等等都是运用了转换法的思想。

另外,有些不便于直接测量和观察的物理量,转换为便于直接测量和观察的物理量,也是应用了转换法。如力的大小是不便于直接测量和观察的,但是根据弹簧的伸长跟所受到的拉力成正比,所以我们就可以将力的大小转换成弹簧的伸长量来观察,这就是弹簧测力计的原理。不仅弹簧测力计是这样的,温度计、电流表等也是如此,看见的是液柱、角度的变化,反映的是温度、电流的变化。

三、在实验数据分析中渗透图像法

利用图象这种特殊且形象的数学语言工具来表达各种物理现象的过程和规律,这种方法叫图像法。

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,因此在实验中,运用图像来处理实验数据,有着广泛的应用。如:在探究熔化和凝固的特点实验中,由于晶体和非晶体的特点有所不同,如何才能让学生更好地掌握、区分它们呢?这时我们不防可以引导学生采用图像法来处理数据。首先,以横坐标表示时间,纵坐标表示测得的温度;然后,根据实验数据在坐标系中分别画出海波、石蜡熔化时的温度―时间图像。从图像可以非常形象直观地得出:海波(晶体)在熔化过程中温度保持不变;石蜡(非晶体)在熔化过程中温度变化的特点。通过描点、连线绘出图像,不仅能加深了学生对所得数据的分析和理解,更能使学生轻松、准确地把握晶体和非晶体熔化的温度特点。

在遇到一些易错、易混问题时,运用图像法也能比较清楚、直观地反映出物理量之间的关系,以便于学生理解和区分。如在弹簧测力计下挂一重物,让重物从空气缓缓进入水中,直至完全浸没在水中较深的位置(水足够深)。若重物的下表面到水面的深度为h,水对重物体下表面的压强为P,弹簧测力计的示数为F,重物受到的浮力为F浮,则P与h,F与h,F浮与h的关系如何?由于这里涉及到同一物理量对多个物理量都有影响,就容易导致学生在理解上存在困惑或混乱,再加上如果学生读题不思心,那么错误率就更高。如何来突破这个难点呢?可以渗透图像法的思想,让学生根据实验得出的数据,绘画成图像。图像对人大脑思维的影响是最直接的,通过观察对比图像,其中的原理和区别就不言而喻。学生在亲历绘画图像的过程中也体验到了学习的成功和喜悦。

在物理实验中还有很多利用图像来处理数据的实例,如重力大小跟质量的关系、匀速直线运动路程跟时间的关系等等。在教学中适当地把数据与图形、文字与图形结合起来,不仅有利于处理数据、描述物理规律,还能大大地提高学生分析、处理问题的能力。

四、在实验结论中渗透归纳法与理想实验法

“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物理规律的认识方法。在科学研究中,归纳法发挥着重要的作用,许多物理实验结论都是由实验(演示实验或学生实验)归纳获得的。

在初中物理实验中,归纳法常应用于将实验中变化的因素进行归纳,找出共同点及普遍性,从而得出规律。如浸在水中的物体受到浮力,浸在酒精中的物体也受到浮力,浸在煤油中的物体也受到浮力,通过找出水、酒精、煤油的共同点及普遍性,从而得出浸在液体中的物体受到浮力;两个规格相同的灯泡串联时电流相等,两个规格不同的灯泡串联时电流也相等,灯泡与其它用电器串联时电流也相等,通过找出两个规格相同、不同的灯泡及,灯泡与其它用电器的共同点及普遍性,从而得出串联电路中电流处处相等;在探究杠杆的平衡条件时,改变钩码数量和它们离支点的距离,使杠杆处于水平位置平衡,分析实验中的数据,通过找出它们的共同点及普遍性,从而得出杠杆的平衡条件是动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂;在探究平面镜成像的实验中,改变蜡烛的位置并分别找出其对应的像的位置,再用刻度尺量出蜡烛及其对应的像到平面镜的距离进行比较,通过找出它们的共同点及普遍性,从而得出在平面镜成像中像与物到平面镜距离相等的结论。在实验教学中适当渗透归纳法的思想,不仅可以较准确地得出实验结论,而且可以使学生的归纳能力得到较大的提升。

理想化实验是一种科学的抽象方法,它既要以实验事实作基础,又不能直接由实验得到结论。比如,我们在探究空气能传声的实验中,逐渐将真空罩内的空气抽出,听到罩内闹钟的声音逐渐变弱,于是我们推理得出将真空罩内的空气抽完(即真空),就听不到闹钟的声音了,从而得出空气能传声而真空不能传声的结论。这里采用的方法就是理想化,因为无论怎样抽气都是不可能将真空罩内的空气抽完的。又如牛顿第一定律就是理想化实验得出的一条重要物理规律。分别将小车放在斜面的同一高度,让其自行滑下,并沿着粗糙程度不同的水平表面运动,观察小车在不同表面上运动的距离。从实验现象可以看出:水平面越光滑,小车受到的摩擦力越小,小车的速度减小得越慢,小车运动的距离就越远。假如水平面对小车完全没有摩擦,小车将永远运动下去。实际上,完全没有摩擦是做不到的。这里,设想完全没有摩擦是一种理想化的推理方法。如果教师在教学中注意很好地渗透这一方法,有利于培养学生的科学思想,提高学生的创新能力。

另外,需要指出的是对于不同类型的实验,渗透科学方法教育的侧重点有所不同,例如分组实验与演示实验相比,在都重视实验设计思想的同时,分组实验侧重仪器使用、实验操作方法及数据处理方法,演示实验则更重视实验结果的显示方法和结果的分析归纳方法。

总之,在初中物理实验中,蕴含的科学方法有很多,比如还有等效替代法、比较法、类比法逆向思维法等,遍布在实验探究的各个环节,需要我们在实验教学中恰当地渗透,使学生掌握物理知识的同时,更提高了分析和解决问题的能力,领悟科学的思想和精神。

【参考文献】

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[4]孙维强.浅谈物理科学方法与创造能力的培养[J].中学物理.2011,29(6):57-58.

篇3

1 转变教学观念,树立创新教育的实验教学指导

思想

物理实验教学的目的,不仅是验证原理,让学生理解和掌握已有的书本知识,更重要的是培养学生的科学素质,激发学生爱科学、学科学的兴趣,培养学生的创新能力和实践能力。因此,必须改变传统的“教师讲,学生听,教师演示,学生观看”的实验教学方法。在实验教学中,要求教师从学生的实际能力入手,备教材,备教法,备学生。在教学过程中,使学生的思维一直处于积极探求状态。

2 发挥学科特点,激活独特资源

实验教学是理科教学的特色,生动丰富的实验现象对学生有无穷的吸引力,能激发学生的学习兴趣和求知欲望,变被动学习为主动学习,发生“要我学”为“我要学”的转变。所以,作为理科教师,想方设法多做实验,无论是演示实验还是分组实验,或是验证性实验还是探究性实验,或是学校实验还是家庭小实验等。总之,只要是学生动手做了,就得表扬,另外积极创造条件,如自制教具等器材或利用一些常见的平常弃之不用的所谓“废材”为学生做一些典型的实验,让学生感到既熟悉又陌生,在这种不知不觉中学会知识。理科教学的另一特点是理科思维。通过对实验方案的设计、实验现象的分析等培养学生严密的逻辑思维和分析解决问题的能力。

3 给学生多动手实验的机会,培养学生的实验技能

初中物理实验是学生将来从事科学实验的起点。因此,在物理实验课的教学中,必须重视培养学生的实验技能和独立工作能力,使学生养成良好的实验习惯。每次做实验时,教师要指导学生弄懂实验原理,学会正确使用物理仪器,掌握计数、读数和处理实验结果的技巧,能够通过分析、推理得出正确结论。比如在电学实验中,教师要反复强调电流表、电压表的连接特点及“+”“-”接线柱的接法,让学生学会用欧姆定律正确估算量程,避免量程过大使测量值的误差大,又避免量程过小而烧坏仪表。学生掌握了基本实验技能,就能独立动手操作,打好实验的基础,有了这种基础,学生就能自主的探究其他电学实验。

鼓励学生做好课外小实验、小制作,促进学生对教学内容的学习。各种物理实验,从某种意义上说,都是一种特殊的、直观的实践,学生在动手完成各种小实验、小制作过程中,思维异常活跃,学习欲望高涨,参与意识增强,都迫切地希望进一步探索问题。通过实验,学生学习到的物理知识就比较深刻、牢固。例如,“估计大米的密度”一题,先让学生凭生活经验估计大米的密度大约是多大?接着让学生想出几种测大米密度的方法,然后实际做一做,最后做出评价,哪一种方法既简便易行而且误差又小。又如课本中“纸盒烧开水”“日光灯启辉器中双金属片的自动控制作用”“小风轮”“电铃”“楼梯开关”等小实验、小制作,有很强的趣味性和知识性,十分贴近学生的生活,符合初中学生好奇、好问、好动、好学的心理特征。教师要鼓励学生做好这些课外小实验、小制作,这样激发学生动手实验的兴趣,同时也推动物理教学向前发展,是实施创新教育的重要途径。

4 在实验教学中培养学生的创新精神

物理教学要教会学生知识,不仅要求学生学会,还要学生会学。创新是一种高层次的知识迁移,是利用已有信息探索新知识的能力。在实验教学中我注重给学生提供更多的思维机会和广阔的思维空间,激发学生求异创新的愿望,逐渐培养学生从全方位推测、假设和构思中“探视”答案以解决问题的思维方式。初中物理无论是演示实验,还是学生实验,往往给出实验方案且方法单一,无探索性,不利于创新精神的培养。在教学中,以常见实验知识为生长点,进行引申,让学生发掘其内涵和外延,从多角度、多方位、多层次地进行创新分析,利用尽可能多的方法来设计实验方案,并对各方案进行评价,选择最佳方案,以此来培养学生创造性思维。

如测定盐水的密度。方案一:1)用天平称出空烧杯的质量m;2)用量筒量出50 ml盐水;3)把盐水倒入烧杯中称出盐水和烧杯的质量M;4)求出密度ρ。方案二:1)用天平称出烧杯和盐水的质量m;2)倒入量筒中50 ml盐水;3)称出剩余盐水和烧杯的质量M;4)求出密度ρ。

篇4

一、将物理学史引入物理教学中,有助于激发学生学习物理的兴趣

许多理科不好的学生一提起物理来容易头疼,以致于失去学好物理的信心。面对这种情况,多给初中生讲一些著名物理学家的事例会起到一定的作用,以牛顿为例,小时候他的学习成绩并不好,还多次被学校勒令退学,如果能把这样的事例讲给学生,学生一定会感到物理学家并不是那么离自己遥不可及,只要自己努力,好好把握机会,自己还有机会学好物理,有了这样的一个想法,学好物理也便水到渠成。另外,多给学生讲一些名家事例,对于培养学生的科学精神也极有好处,以局里夫人为例,她在那么艰难的情况下提炼出镭来,是多么不容易的一件事情,而我们这些当代中学生在学习、生活上遇到一点点困难便容易放弃或畏缩不前,这是多么糟糕的一个表现啊。还有伽利略等科学家为例坚持哥白尼的日心说被判监禁都无法动摇自己的意志,布鲁诺更是献出了自己宝贵的生命,可以说这些科学家实事求是、追求真理的高贵品质,无论对学生学习品质的养成,还是对学习其它科目来说,都是非常重要的,都给他们打下了一个坚实的基础。

二、物理学史为教学中的思维训练提供了广阔的背景

譬如物理学史中有一段趣闻,说人们发现天王星的实际运行轨道与科学理论计算出来的轨道有一些不同,人们百思不得其解到底是人们的观察有问题,还是理论上的计算有问题,于是便有人猜测是否是有一颗另外的行星在干扰着天王星的运行,最终,这种猜测被证实,并有亚当斯和勒维烈计算出来海王星的运行轨道,多给学生讲一些这样的知识,有力与培养学生勤于思考、一丝不苟的精神品质,对于他们以后的无论是学习还是工作研究都十分有利。

类似的例子还有法拉第发现电磁感应规律的科学事件,他是由奥斯特得出电可以产生磁场这一科学规律之后,从反面得出想法,是不是磁场也可以产生电呢的想法,并经过自己的艰苦研究加以证实,可以说这个事例对于培养学生的逻辑思考能力,发散思维能力有着很大的好处。

三、运用物理学史,寓科学美于物理教学之中

美育教育应该贯穿于初中教学的每一个学科,物理学科当然也就同样责无旁贷,其实物理学科对于培养初中生的美育教育有着得天独厚的条件,相当一部分的物理现象中就蕴含着丰富的美育知识,另外就物理研究来说也同样是一种美的追求,我们当然应该合理利用物理学史这一现成资源对学生进行美育教育,同时丰富学生的理性积淀,以至创造美。

另外,作为不同的学科范畴,物理学科与美学甚至可以相互影响,相互促进,以奥斯特发现电场可以产生磁场为例,当时人们普遍信奉库仑的电与磁是互不相干的完全不同的实体这一想法,而奥斯特在美学知识的坚持与启发之下,发现了电场产生的磁场,可以说这是美学知识对物理学知识的一大贡献。

四、作为反面资源,激发学生课堂学习气氛

篇5

一学生实验技能培养的方法

(一)培养学生使用基本仪器的技能

掌握基本仪器的使用,是做好物理实验的基矗基本仪器主要有:刻度尺、量筒、游标卡尺、螺旋测微器、秒表、天平、温度计、测力计、压强计、打点计时器、安培表、伏特表、滑动变阻器、电阻箱、万用表欧姆档等。物理大纲要求“学会正确使用仪器进行观察、测量和读数。”要让学生了解这些仪器的构造、原理、用途,掌握仪器的量程、使用方法和使用规则,以达到熟练地、正确地读数,在介绍这些基本仪器使用方法时,应抓住各种基本测量仪器的共性来加以指导:

1.各种基本测量仪器都有一定的量程。必须要求学生在使用各种基本仪器前,搞清仪器的量程,并且能估计被测对象的情况,选用适当量程,避免超过量程而可能损坏仪器。

2.使用测量仪器前通常都要调节零点或校正零点,否则测出的数据就不准确。如:“对安培表、伏特表等应学会调整零点,对游标卡尺、螺旋测微器、刻度尺之类的仪器,还要学会零误差修正,让学生懂得零点是相对的,零误差的修正在生产上有普遍意义。因此,必须使学生养成使用基本测量仪器前调节零点或修正零误差的习惯。

3.会正确读数。要让学生掌握读数的一般方法,关键是会读出仪器的最小刻度值,会从最小刻度之间估计出一位有效数字。同时,要学会正确读数的姿势。如:从量筒上读数时,眼视线应与液面保持相平,不能仰视或俯视,若是凹液面读凹处,凸液面读凸处,从安培表、伏特表读数时,视线应与刻度盘垂直,并且正对指针,估计读数四舍五入等。

4.根据仪器的构造原理,掌握它的使用方法和使用规则。如:天平是根据杆杠的平衡条件制成的,因此,使用前和秤量时都要做到横梁平衡,同时必须严格保护刀口,要让学生理解保护刀口的重要性,从而自觉遵守使用方法和规则;温度计是利用液体的热胀冷缩性质制成的,所以,根据热平衡原理,测量液体时,温度计不能离开液体,而且要在温度计内液柱稳定时读数。显然,培养学生使用基本仪器的技能,必须要注意把掌握仪器的使用方法与理解仪器原理结合起来,这样既有利于巩固基础知识,又能帮助学生理解为什么这样使用仪器;只有理解了仪器原理,使用起来才会更加自觉和主动。

(二)培养学生进行实验过程必须掌握的技能

1.培养学生掌握实验的一般原理、进行实验设计和实验方法的技能。首先要求学生明确各个实验的目的、原理或理论根据,根据实验的原理、要求对实验进行设计,包括用什么物理定律、公式,电学实验用什么电路图等。还要搞清哪些是已知量、被测量,然后选择所需的仪器和实验条件,进而设计好实验步骤,画好记录表格等。

其次,培养学生正确调整和安装仪器,正确连接电路的技能。正确的实验,首先是安装、调整好仪器或正确连接电路。如:力学实验中的支架滑轮的安装,牵引线的走向,斜面的架设等,有时要对一些仪器做机械调整或电气调整(对仪器的调零前面已介绍,这里略),电气调整如:使用气垫导轨前必须先调水平位置;在电学实验中,依照电路图连接线路,连线时,应将电路分为主回路和支路,从电源一端开始沿主回路按顺序进行,其次为支路;主回路中必须有开关(先断开);导线最好选用几种颜色,主、支回路分别用一种颜色。往接线柱上接导线时,应按顺时针方向将导线缠上。电路连接后,必须复查,确认正确后方能通电。这种技能的培养,从初中开始应先有示范,让学生模仿学习,然后逐步提高到由老师讲述方法及注意事项,由学生独立去安装、调整。

2.培养学生正确记录实验数据,并能进行运算和分析,以得出正确结论的能力

这是实验能否成功的关键。要培养学生这方面的技能,要求学生集中精力,按实验步骤有条不紊地操作和读取测量数据,有的实验则要求测量或操作时动作迅速,要把握时机,如:温度测量、电学测量。要按实验先后顺序将需要测定的各量测出,并记录下来。读取数据和记录必须注意:①读数要及时,并马上记录;②要记录完整数据,按有效数字的方式记录;③数据的单位要正确。一般要求学生实验前列出表格,表格设计要求:能记录直接测出的各物理量,能记录各次测出的量,能填写计算出来的中间数据和最后数据等内容。

进行数据处理、运算,对实验结论进行分析。在整理数据时,如发现有不合理的数据,应对该数据补测。要指导学生按有效运算法去处理数据对实验结果进行适当分析讨论,如:讨论数据说明什么?与理论计算有何偏差?实验过程为何这样设计?实验结果的物理意义(结论)是什么?对一些成绩优良的学生,还可让他们设计某个达到相同目的的实验。对实验能力强的学生,许多深一层次的问题都可以在这里分析研究,从而加强了对学生思维能力的培养,有效地巩固知识,技能更加熟练。

3.要使学生了解误差概念,并学会初步的误差计算和分析。实验后,要指导学生分析实验误差的原因,说明实验的误差主要有系统误差和偶然误差。系统误差主要是由于仪器本身的缺陷,实验原理、装置不完善而引起的,如:螺旋测微器零点不准;风的吹动使天平产生误差;电表指针不对准零刻度等。减少系统误差的方法是校准仪器,或是改进实验方法。改进实验的方法,可改变仪器的位置或仪器的布置,撤换某件仪器,改变所选取的某个参数,改变实验方法乃至改换实验操作人员等。例如将物体放在天平左、右盘上,分别称衡,可以发现天平不等臂引入的误差。又如精密测量同一单摆在不同摆角的周期值,可以发现周期与摆角有关。

偶然误差是在实验条件不变的情况下,对某一物理量进行多次重复测量时,由于各种偶然因素产生的误差。减少偶然误差的办法是多次重复测量取算术平均值,以其平均值为最终的结果。测量次数取多少,要根据偶然误差对被测量影响的大小来确定。如:测量值的有效数值较小时或测量值变动较大时等,应当多测量几次。

综上所述,要培养学生这方面的技能,必须让学生懂得减少误差首先要发现它的存在和来源,其次是确定减少误差的方法。

增加测量次数固然可提高平均值的可靠程度,但是作用是有限的,实际上,只有改进实验方法和仪器,才能从根本上改善测量的结果,提高测量精确度。

4.会写一般的实验报告。学生在实验结束后,应根据原始记录和实验时的体会,写出实验报告。实验报告内容主要有:实验名称、目的、器材、原理、方法和步骤、实验数据、数据计算和处理、实验结论及误差分析等。这是一个很重要的技能,对实验报告的写法、格式要严格要求,书写时,要求层次清楚,语言流畅,文字精练、正确,图文并茂,要总结出实验成功的经验或实验失败的原因,使学生将来进行科学实验时能写出自己的实践成果,并让别人看懂。

在批改实验报告时要注意学生思维的火花,如对某个问题的独特看法,对某项操作的有益建议,对实验的改进意见等,要给予鼓励,并要及时与之讨论,让师生都有所收获。这样做,既延伸了实验课的教学,使之与理论课的教学有了更深层次的交汇与渗透,又是提高学生动手技能的有效渠道。

5.养成良好的实验习惯,包括爱护仪器,遵守安全操作规则和尊重实验事实的习惯等。如:做电学实验结束时,应将仪器调到最安全的状态再切断电源,然后拆除连接线,整理好仪器和导线。要经常地对学生进行良好实验习惯的教育,以免损坏仪器及发生实验事故等。

二培养学生实验技能的途径

1.实验课是培养学生实验技能的基本途径。认真上好实验课,既能帮助学生牢固地掌握物理知识,又能培养学生的实验技能,是训练和提高实验技能的基本途径。

实验课包括演示实验和分组实验。演示实验是学生使用仪器,进行实验操作典范,它教给学生正确的实验方法。如:如何正确使用仪器、安排实验步骤、操作、读数和记录数据、列表和作图线、分析和推理,得出正确结论及分析误差等。通过大量的演示实验,学生可以在长年累月的耳闻目睹中,潜移默化地学到实验技能。

在分组实验中,学生的活动是多方面的,既有思维,又有操作,这就需要发挥教师的主导作用。实验时,教师可先介绍实验目的、方法及注意事项,然后教师在台上做示范,学生在台下跟着教师做,这种方法对于初中起始年级的学生是合适和有效的。学生在教师的步步指导下,养成良好的实验方法、实验修养。随着实验技能的不断提高,逐步培养学生自己设计实验,独立实验的能力。

2.尽可能将演示实验改为分组实验。如:阿基米德定律、牛顿第二定律等。

3.将验证性实验改为探讨性的实验。先让学生去研究、探索物理量之间的关系,后总结出物理规律。

4.开辟第二课堂。第二课堂既可完善、丰富、深化课堂知识,又可培养学生的实验技能。主要形式有:①指导学生进行课外实验;②组织参观活动;③举行操作实验竞赛;④组织课外兴趣小组;⑤举办物理科技晚会等。

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关键词:实验教学;学生实验;创新教育

中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2013)11-244-01

物理是一门以实验为基础的自然学科,它与社会生活联系紧密,以物质的结构、物质之间的相互作用和其运动变化规律为研究对象,具有科学性、实用性、趣味性、开放性等特点。而在初中物理阶段,学生初入物理科学的殿堂,在掌握基础实验知识的同时却不能被现有内容所束缚住而阻碍其兴趣的养成、思维的发展。为了避免其形成对物理实验科学的思维定式,创新能力的培养就必不可少。创新是巩固旧识获得新知的一把钥匙。那么,在物理实验教学中,如何进行创新教育呢?我从以下几个方面进行了尝试和改进。

一、树立创新教育的实验教学指导思想

物理实验教学的目的,不仅是验证原理,让学生理解和掌握已有的书本知识,更重要的是培养学生的科学素养,激发学生爱科学、学科学的兴趣,培养学生的创新能力和实践能力。因此,必须改变传统的“教师讲,学生听,教师演示,学生观看”的实验教学方法。在实验教学中,要求教师从学生的实际能力入手,以学生为主。在教学过程中,适当创设情境使学生的思维一直处于积极探求的状态。

二、创设教学情境,激发学生求知欲

兴趣是最好的老师。有趣而适当的实验不仅能满足学生强烈的好奇心,还能帮助学生理解和掌握知识,而且能激起学生的兴趣,启迪其思维定向探究。

利用惊奇的实验导入新课,让学生观察到意想不到的奇特现象,唤起学生的注意,引起学生思考,从而使学生产生强烈的求知欲望而希望深入研究,这是一种相当普遍的实验导入方法。。例如:“大气压”是比较抽象的概念,新课引入时,可以先演示窄口瓶“吞”鸡蛋的实验,吸引学生们的注意-力,并说明这就是大气压现象,那么什么是大气压呢?在学生兴趣被激发的情况下转入新课教学。当学生明白大气压的概念后,为了加深其印象,接着我会将一只玻璃杯灌满水,用一张塑料卡片盖在杯口上,再按住卡片把水杯倒过来。问,当把手移开后,会产生什么现象?松手后学生观察到结果惊讶不已。纷纷议论,这大气压到底有多大?为了满足学生的好奇心和求知欲,我将抽去空气的马德堡半球示出,叫学生推选两个力气最大的男同学来拉,结果用尽力气也拉不开,再换-四个不服气的同学,还是没有拉开,当我把进气阀门打开后,一个人就很轻松的把两半球拉开了。学生即惊奇又信服,对“大气压不但确实存在而且又很大”的结论深信不疑了。

这样通过实验情景,提出问题导入新课。使教学信息具有新奇性,从而使学生产生好奇心和求知欲,极大地激发了学生的探索兴趣和动机,有利于培养学生的创新意识和解决问题的能力。

三、在实践中培养学生的创新精神

物理教学要教会学生知识,不仅要求学生学会,还要学生会学。在实验教学中我注重给学生提供更多的思维机会和广阔的思维空间,激发学生求异创新的愿望,逐渐培养学生从全方位推测、假设和构思中“探视”答案以解决问题的思维方式。初中物理无论是演示实验,还是学生实验,往往给出的实验方案方法单一,无探索性,不利于创新精神的培养。我在教学中,以常见实验知识为生长点,进行引申,让学生发掘其内涵和外延,引导其从多角度、多方位、多层次地进行创新分析,利用尽可能多的方法来设计实验方案,并对各方案进行评价,选择最佳方案,以此来培养学生的创造性思维。

如:测量液体的密度时对质量m和体积v的测定。

方案一:(1)用天平称出空烧杯的质量m;(2)用量筒量出液体体积v;(3)把液体盐水倒入烧杯中称出液体和烧杯的质量M;(4)求出密度ρ=(M-m)/v。

方案二:(1)用天平称出烧杯和液体的质量M;(2)倒入量筒中液体体积v;(3)称出剩余盐水和烧杯的质量m;(4)求出密度ρ=(M-m)/v。

比较两种方案,方案二最佳。因为方案一中量筒中的液体倒入烧杯中质量减少了。因为玻璃对液体来说是浸润的,一部分液体附着在量筒的筒壁上,没有倒入烧杯中,所以选择方案二。

这样,让学生去设计问题,并解决问题,在解决问题的过程中,不仅使学生最大限度地获得物理基础知识和基本技能,沟通了知识间的联系,更重要的是,培养了学生的创新精神。

四、给学生多动手实验的机会,培养学生的实验技能

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【关键词】新课标 初中物理实验课程 教学策略

物理课程不同于其他学科,主要是以观察和实验作为基础的学科,因此作为学校应该将教师展演、学生动手操作相结合,使人人参与实验之中以提高学生的探究能力。

一、新课标下初中物理实验教学应遵循的原则

1.通过实验培养学生的炭疽能力。在知识经济时代,学生除了对书本上的知识掌握之外,更为重要的是让学生能够具备学习知识的能力和方法,获得一种学科智慧。过去的教学规定过死,学生应该学什么知识,对知识结构等不够重视。新课标走出了这样的窠臼,明确要求初中物理实验教学就是为了培养学生的探究能力。

2.把课堂交给学生。在传统教学目标下,学生都是在老师的指引下学习,缺乏独立思考、缺乏主动性,教师是课堂的主体,学生学到什么,怎么学在很大程度上是由老师决定的。而在新课标下,教师应该尽量使课堂回归到学生手中。

3.适当放松教师手上权利,师生配合学习。在课堂教学中,教师和学生是双向主体,而在传统的教学方式中,教师通常占据主导地位,学生的创造性在教师的打压下转变为对老师的服从,因而学生在物理课堂上成为一个观看者,而教师则是一个表演者。新课标下,教师应该尊重学生的想法,对学生的创造能力要予以肯定,适当放松手中的权利,让学习回归于学生。

二、新课标下初中物理实验教学策略

1.转变教学观念。新课标下,教材注重的是对学生科学实验能力和探究能力的培养,学生要将生活常识、生产科技与物理知识连线,将物理理论运用到实际中去解决问题和分析问题。因此,作为教师要让学生立足生活生产实际,灵活的运用知识,培养学生兴趣。比如喝水以及钢笔能够吸入墨水都是因为大气压力作用的结果;楼道里的声控开关原理是声音和光线的强弱条件制约决定的。除了在课堂上,教师有意识将物理知识与实际生活做对接,更重要的是引导学生形成理论与实践相互转化的思维能力,给予学生留有空间去思考、去发挥。

2.变演示为实验,注重学生实验设计的引导。初中教材中的实验都相对比较单一,不利于学生探索精神的培养,教师可以根据现有的实验设备以及实际情况适当的改变实验程序,有意识的制造探索氛围,以激发学生的求知探索欲望。比如在学到关于电阻一章节的时候,教师可以改变课本中的实验方法,将学生分为三组,每一组提供不同的实验器材,但是每一组最终都要测量出电阻大小,第一组的实验工具是电压表和电流表,第二组的实验工具是电压表,第三组的实验工具是电流表。这样就能够将一个实验分解为三个,有意识的通过实验困难培养学生的问题意识,让学生具备一种思维:每一个问题的解决都会有多种途径。

3.将教师展演与学生设计相结合,激发学生兴趣。俗话说,兴趣是最好的老师、兴趣能够激发学生探索、创新、存进学生积极主动的去学习。根据心理学调查发现,学生的创造能力总是在兴趣进入到最佳状态时被激发,因此,作为教师应该通过展演的方式,创造情境,让学生对其感兴趣。比如讲到关于折射的时候,教师可以将玻璃棒放入装有水的烧杯中,让学生观察玻璃棒变弯;讲到空气可以利用原理通过魔术方式让学生看到“空气吸盘”现象等等。在课堂上设计生活小实验,学生会增加学习的兴趣,让学生在生活实际中也能够自行的去探究发现。

4.布置课外实验,培养学生实践动手能力。家庭小实验不同于课堂实验,是因为有一个相对宽松的环境,学生不用受到时间的制约性,在家里可以反复的做,反复的观察,能够极大的满足学生的求知欲。每次布置的家庭实验,教师可以要求学生做相关的实验记录,并将其在下一次的课堂讨论中大家相互交流,这样一方面能够培养学生的创新意识,另一方面培养学生的交流探究能力。例如,在学到电路章节的时候,教师就可以让学生为一个工厂设计进开门电铃响动装置;在学习电度表章节后,可以让学生在家对自己家里的电器实际使用功率进行测量。

三、结语

初中物理实验课程是实现物理教学目标的重要环节和关键,因此,在教学中教师应该扮演什么样的角色,通过怎样的 方式组织教学、引导学生参与实验、激发学生学习兴趣都有着重要作用。总之,作为新时代的教师应该转变观念,充分的发挥物理实验的形象、直观的优势,让学生能够在实验课程中对物理实验产生兴趣,最终形成良好的实践思维能力。

参考文献:

[1]罗仕.新课标下初中物理实验教学的基本方式及策略[J].读与写(教育教学刊).2011(2).

[2]王静.新课标下初中物理实验教学的基本方式及策略[J].理科爱好者(教育教学刊).2010(4).

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关键词:电子技术课程综合

20世纪20年代以前,科学教育只是物理、化学、生物、地理等若干门自然科学知识的传授,分科课程独立发展,各自己形成较为完备的知识体系。第二次世界大战后,科学技术和社会经济发生了突飞猛进的发展,一是“知识爆炸”,带来了知识量的巨增;二是自然科学在深入分化的同时出现了综合的趋势;三是“问题爆炸”,社会生活中遇到越来越多的综合性的复杂问题,单凭某一课程的知识难以解决。这些问题引发了理论界对分课程的反思和质疑,也就要求教育课程要做出相应的改进以适应科学与社会发展的需要。

1 校内外研究现状,水平发展趋势

随着科学技术的迅猛发展,人们对学校学科教育价值的认识有了一定的改变,教育目标也从原来的对知识内容的掌握,转变为对学生能力和素质的全面培养,教会学生学习方法,培养学生的学习兴趣,提高学生的综合能力,成为现在教学改革的主要教育目标。

现在社会上对于电子技术专业课程综合化的研究有很多,他们大多分析综合电科程在教学中要注重课程之间的相互联系,互相兼容,减轻了学生的课业负担。在教学中,教师要把激发学生学习兴趣作为出发点,以课堂教学为主要途径,并与实验教学、课外实践活动有机的结合起来,创设新的教学模式。校内课外教学是实施科学素质教育的重要阵地,它对促进学生科学认识的发展起着不可替代的作用。因此,让学生感受科学课的学习有别于其他学科的学习,为了激发学生对科学知识的学习兴趣,我们采取了灵活多样的教学方式――利用科学实验活动培养学生的科学素质。

我国中小学课程一直就由严格的学科中心课程统治着,这种局面一直延续到20世纪80年代末期。80年代末我国教育界开始对课程综合化进行深入的理论研究,有的地方还编制教材进行实验。到了90年代,综合课程的研究和实验就更加繁荣,1993年浙江省开始在全省初中阶段开设综合理科,1996年上海市和广东省还对在高中开设综合课程进行研究,1998年北京市开始研究在基础教育阶段(从小学到高中)开设上下衔接的综合理科课程。北京市育英学校从2000年开始参与综合理科课程的改革实验。

2 研究的理论依据

电子技术专业的相关课程有《电路基础》、《脉冲与数字电路》、《低频电子线路》、《无线电技术》、《通信技术》、《信号处理技术》、《传感器的应用》、《自动控制》、《集成电路》等。本课题的任务是把这些教材由浅到深理清,保留其实用性强的基础理论部分,根据其内容分析相关知识点,进行结构分析,找出不同课程的不同章节与其他课程的多点联系之处,对教材重新定位,使电类课程的安排更系统、更充实、更合理。

3 主要研究内容、方法

3.1 研究内容:研究电子技术专业各门专业课程之间的联系,以便与学生更好的学习,找出学习专业课的重要环节,可以让学生轻松学习专业课并很好的把各门课程串联起来,这样更有助于学生的学习与掌握。

3.2 研究方法:首先运用历史研究法:研究分析各门专业基础课程与专业课的联系――教材的内容,找出课程之间的连接点。然后,在运用比较研究法和理论与实际相结合的研究法,把我们找出来的关键内容进行比较,看理论与实际是否可以相结合。

我们分析研究出来的成果一定既具有理论性,适合教学;又与实践能很好的结合,符合新时期教育的特点;又能使学生易接受。在物质基础方面我们要尽量利用现有资源,节约各种不必要的开支。这个课题主要需要与专业相关的教材和资料,在获取资料方面会有一些支出,其他物质需求我们尽量克服,能自己解决就自己解决。

4 综合化实验方法

我们了解了“传统”教育怎么才能发展到现代教育并将其融入到现代的教学方法中去形成有机的结合,需要简单回顾教育发展史里信息手段的作用,确立全面的信息技术观。我们近几个月一直在讨论和研究各学科的教育方法,通过老的教育方法从中找出弊端排除,发现优点借鉴并用于课程综合化的探讨。

4.1 “身教”。受教育者主要通过视觉观察师傅的示范动作获得信息,在师傅带领下从自然界和生活现场获得信息,并通过观察师傅的面部形象获得表情信息来进行情感交流,通过模仿来学习生产技艺。人类在还没有形成语言的远古时代,身教可能是唯一的教育方法。在社会文盲率很高的阶段,师傅也“讲”不出“道理”,身教仍是基本教育手段,只能在“做中学”。身教属于通过视觉获得和处理形象信息,有直观、形象,对大脑的刺激深,产生的记忆持续时间长等优势,培养了初级的形象思维能力。

4.2 “言传”。语言的创造、完善是历史上一次革命,也推动教育发生一次革命。这次革命的特点是在形象信息的基础上,创造了一整套为群体内沟通所需要的抽象描述方法,用听觉信息对视觉(形象)信息做深层次的说明、解释和补充,有利于受教育者在形象思维、直觉思维的基础上逐步形成和完善抽象、逻辑思维的能力。“言传”要求受教育者经过必要的语言训练,掌握用语言获得、交流和加工信息的基本能力。

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摘 要:所谓家庭实验,就是配合物理课堂教学,用课外作业的形式,让学生在“家”中对自然界进行观察或利用家中的物品和工具制作一些简单仪器,进行物理实验。

关键词:重要作用 物理家庭实验

[中图分类号]:G633.7 [文献标识码]:A [文章编号]:1002-2139(2010)-15-01 12-02

物理是一门实验科学。初中学生刚刚开始学习物理,学习方法机抽象思维能力还没有形成,因而,重视和加强物理实验教学,有着重要的作用。学生在实验室进行分组实验和教师在课堂进行演示实验是中学实验教学中的两个重要的组成部分,已经得到各方面的重视。但是对于中学生进行家庭实验,目前还很少为人们注意。近七年来,我在初中物理教学中注重物理家庭实验教学,取得了较好的效果。

一、开展物理家庭实验教学的必要性

在新课程改革中,义务教育阶段的物理教育目的是培养全体学生的科学素质,依据这一定位,形成了物理课程改革的基本理念:

(一)注重全体学生的发展,改变学科本位的观念。

(二)从生活走向物理,从物理走向社会。

(三)注重科学探究,提倡学习方式多样化。《全日制义务教育物理课程标准》将义务教育阶段物理教育的目标定位为:提高全体学生的科学素质。显然,这不是面向少数学生的精英教育,而是面向全体学生的大众教育。

物理学由实验和理论两部分组成,物理学实验是人类认识世界的一种重要活动,是进行科学研究的基础。正像其他科学实验与科学理论之间的关系一样,物理实验与物理理论二者相互制约、不可分割。物理实验需要物理理论作指导,物理理论有赖于物理实验的证实与检验而得到完善与发展。因此说,实验是理论的必要组成部分,实验本身就是一种充满理论的认识过程。要掌握科学理论就必须开展相应的实验教学,让学生通过实验探究来发现物理概念或规律。《全日制义务教育物理课程标准》强调:物理科学是一门实验科学,在义务教育阶段应让学生通过观察、操作、体验等方式,经历科学探究过程,逐步学习物理规律,构建物理概念,学习科学方法,使学生在科学知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面得到全面的发展,进而树立科学的世界观。

以实验为基础看重物理教学过程,通过实验探究让学生们学习物理知识,强调过程和方法,是初中物理教学改革的最基本特征,所以,初中物理的教学活动应该是一系列的实验活动组成,这就要求学生改变传统的学习方法,边学边实验。但是,学生不可能每节课都到实验室学习,更不可能每人单独使用一套仪器。为了能更好地学习物理,开展物理家庭实验是非常有必要的。

所谓物理家庭实验,就是配合物理课堂教学,用课外作业的形式,让学生在“家”中对自然界进行观察,或利用家中的物品和工具制作一些简单仪器,进行物理实验。这些实验的特点是材料易的、简便易做、趣味性强、形象生动、效果明显,能极大的促进学生学习的积极性。

二、开展物理家庭实验教学方法

2.1 首先建立“家庭实验室”。在老师的指导下,学生可以在家在中、在学校收集一些实验材料,如小石子、铁钉、磁铁、漆包线、饮料瓶等生活中的物品,在配备(自制、购买或借用)一些最基本的测量仪表和装置,如电流表、温度计等就组成了一个广义的家庭“实验室”。这样,不仅在学校实验室,而且在课堂,在家中,学生都能像科学家那样去探究、去发现。

2.2 有计划、有目的地安排物理家庭实验

布置物理家庭实验必须有计划性和目的性。物理家庭实验必须具备下列条件:第一、内容必须有意义,通过实验能够观察到什么现象或解决那些物理问题,如学习“升华和凝华”之前让学生观察“霜、冰花是怎样形成的”,这样既培养学生的观察能力又增强了学习意识。第二、实验方法应比较简单。第三、实验过程必须安全、花费时间少。如教材中附有一些小实验,这些小实验都是一些取材方便、简单易做、现象明显的实验。如在学习“浮力的应用”后安排一个物理家庭实验《鸡蛋的浮沉》,通过这个实验来加深对“浮沉原理”的理解;在学习“沸腾”后可安排一个《纸锅烧水》的物理家庭实验,这样就能对“液体在沸腾过程中吸收温度不变”这一知识点得到巩固和提高;在学习“光沿直线传播”后安排一个《小孔成像》的实验,通过这个实验更直观认识“光沿直线传播”,还有《制作相机》、《潜望镜的制作》、《光的色散》等初中阶段可以安排30多个物理家庭小实验。

2.3 要求学生以严肃认真的科学态度进行物理家庭实验

每一个物理家庭实验都要求学生能根据观察到的现象进行分析和归纳,写出简便的实验报告和体会。在实验中要明确观察的目的,要注意发现引起变化的原因和条件,要如实记录到现象,通过分析能得到什么结论。如在“巧测硬币周长”这个实验中教师可能提出以下几个问:

①怎样测出形状不规则物体的周长?

②根据哪些知识通过什么实验来探究这个问题?要求学生实验后对上面的两个问题进行解答和写出简单的实验小结。

2.4 定期检查学生完成物理家庭实验的情况

检查可分为两个方面:一是检查学生完成的实验报告,二是检查学生的实验操作过程。对实验成功之处提出表扬,对不足之处帮助学生分析原因,并找出解决的办法,如在“制作小小电动机”这个实验中,可让学生带来成品,老师进行检查,指出优点和不足之处,如“电动机不能转动”这种情况可引导学生分析查找原因并找出解决的方法,这样就能很大程度上激发学生对物理家庭实验的兴趣和完成实验的信心,培养了学生的思维能力。

2.5 鼓励学生自行设计物理家庭实验

在学生已有一定的动手操作物理实验的基础上,教师要引导学生利用学生学过的知识设计一些简易的实验来说明和验证一些原理和解决一些问题,从而培养了学生的创造力和设计能力。

三、开展物理家庭实验教学的意义

3.1 通过开展物理家庭实验,学生一边学习一边实验,将会使学生逐步掌

物理学习和研究的基本方法,使学生在科学知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面得到全面的发展,这正是当代“学会学习”、“学会创造”的重要思想。

3.2 丰富多彩的物理实验,特别是开展物理家庭实验,三分发挥教材中家庭小宴验的作用,训练学生动手制作的能力,不仅能加深学生对所学知识的理解,而且能极大地提高学生学习物理的兴趣,锻炼学生的动手制作能力和独立操作能力,学生能亲自动手,适合青少年的心里特点,并促使兴趣转化我毅力,有助于形成学生持久的学习积极性,从而形成强烈的学习动机和乐学善学的良好学习态度。

3.3 “以学生为中心”是现代教学法之总特征,生动有趣的实验,便于唤起学生的注意力,能使他们仔细地观察,认真的思考,给每个学生提供动手、动脑表现机成功的机会,更好地调动学生的主动性。学生通过亲自动手做实验,能体会到“发现”和“获得成功”的快乐。在实验中,学生的认知心理得到发展,学生的判断能力,手脑并用能力,全面细致地分析,解决问题的方式,以及实验技能得到发展。

3.4 开展物理家庭实验,还体现了因材施教的原则。学生可以自定学习步调,实验现象观察不清楚时,可以反复多做几次。同样,优秀的学生对实验现象研究可更多一点、更深入一点。

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本期中,根据“普九”工作的相关安排,实验室管理和使用已经达到规范化,所有的科学(物理)教学均在实验室完成。在教学中,能做的实验必须做,条件不具备的实验,教师通过自制简易教具也尽可能做,使学校的实验实充分发挥了其自身作用。仪器室管理方面,每周对实验器材进行一次清理,出现损坏及时查明原因并按规定进行赔偿。对损坏的物品及时报损并入帐,做到帐上日清月结,使教学仪器的使用监督常规化。对所缺物品及时和学校及相关部门联系,通过匹配和购进保证了实验教学的正常开展。

二、实验室的档案收集和归档工作方面:

本期中,是我校迎接省市验收“普实”工作年。在上期档案整理的基础上,重新按照省培训要求对档案重新规范。按省检查验收的归档要求进行归档。促进了实验教学工作的连续性,同时也为保证实验教学的正常开展提供依据。在本期的省市“普九”验收工作中,我校的档案管理得到了检查组的好评。

三、仪器借用和管理方面:

仪器借用是保证实验教学开展的前提,本期中,通过学校会议及教研会议,要求教师只要学校有的都尽可能借用。在借用过程中,对教师借出的仪器、器材及时进行登记,根据教学中的使用情况,督促教师及时归还。完善相关的借用手续,对于人为损坏的,及时报告学校并按规定进行赔偿,并做到全天候向师生开放。

四、危险药品管理方面:

本期中的好几个实验均用到危险药品。在使用过程中,均严格按照《危险药品管理规范》执行,在校长同意后才予以领用。对未用完的药品,根据情况进行合理处理或回收。在本期中,我校未发生过危险药品安全事故。

五、学生课外实验活动的开展方面:

本期中,教研组组建了“物理兴趣小组”和“环境保护调查小组”等课外活动小组。在实验教师及实验室管理人员的指导下开展课外观察和课外调查。取得了一定的效果。对于学生在课堂上未能做好的实验,学生到实验室主动实验的人数增多,效果也较上期的所提高。在课外活动管理方面严格要求,未发生过一起学生伤害。

六、实验教师的培训方面:

本期中,严格按照学校制定的《实验教师培训计划》执行,数学教师全部进行了培训,使绝大部分数学教师会使学数学仪器。科学(物理)专任教师的培训更为严格,通过培训后的自然教师能使用与自然有关的实验仪器。在上级检查中,我校的“普实”实验检查效果良好,得到上级的肯定。

七、实验教学的研讨工作方面:

在实验教学工作中,出现一些问题,实验室总是及时对存在的问题进行探讨。本期中就二氧化碳制法及改进进行过两次讨论,并在实验中检验,取得了较好的效果,除此之处,还对其它的一些方面也进行过讨论,保证了实验教学的进一步改进和提高。

八、实验室文化建设方面:

为了营造良好的育人氛围,本期中,我校通过多方面投入,在实验实布置了标语,实验演示流程图和仪器图标等内容,使我校的实验室形成了良好的育人氛围。走进实验室就好像置身于实验之中。

九、存在的问题及打算

在本期的实验教学中,虽然取得了一定的成绩,但也存在着不少问题,主要表现在以下几个方面:

1、仪器借用还不充分,还有待加强。

2、课外活动开展的条件还有待改善,特别是相关器材还需要购进,保证课外实验顺利开展。

3、实验教研还有待加强,让教研为教学服务的意识不足,存在着为研而研,实践不足的弊病。

4、教师培训中的自我培训意识有待加强。

5、仪器维修作为实验室管理人员来说还需要加强学习。

6、实验教学就和其它学科进行优化整合,让其它学科促进实验教学,也让实验教学促进其它学科的教学。

实验教学作为物理教学中的一个重要内容和重要手段,而物理实验的主要进行场所又在物理实验室,所以物理实验室的管理工作就显得尤为重要。现对本学期的工作做如下安排:

1、在开学第一周督促八、九年级备课组及时做好本学期的具体实验计划表。

2、在开学前两周,对实验室仪器进行再次核对整理,做到帐、物、卡相符。

3、在开学前一月内,对玻璃仪器进行清洗,并报废损毁的玻璃仪器。

4、在平时的教学中督促各任课老师及时做好相关手册的登记工作。

5、督促到实验室上课的老师时刻保持实验室整洁、干净。

6、认真做好每周一的大扫除工作。

7、在条件允许的情况下,尽可能开足开齐各类实验,并积极创造条件改演示实验为分组实验,积极服务于教学。

8、及时做好仪器的借出、归还验收工作。

1、知识方面:使学生掌握基本的实验方法、基本技能及实验的基本理论,了解现代物理实验新技术与新知识的发展概况。

2、能力方面:培养学生综合实验设计能力和运用物理理论判断结果准确性与研究物理规律的能力。

3、素质方面:培养学生创新意识、科学思维方式、实事求是的科学态度、严谨的工作作风和刻苦钻研的探索精神,以及物理现象的语言表达能力。

充分认识实验在中学物理教学中的目的和任务

作者:黄树清 教学资源来源:中学物理教学研究

物理学是一门以实验为基础的科学,物理学的实验基础、理论体系和研究方法,是现代科学和技术的基础,它们在学生智能结构的发展中将占有越来越重要的地位。现在课桌旁的少年一代,如果缺乏起码的物理学知识和技能训练 将如何面对二十一世纪高度 代化的建设任务?有鉴于此,中学物理实验教学的根本目的与任务应该是:通过实验观察和实验手段,使学生最有效地掌握为进一步学习现代化生产和现代科学技术所必需的基础物理知识,培养初步的实际技能和创造能力。

在教育思想和方法的革新中,能力培养,特别是创造能力的早期培养己成为讨论的中心课题。孤立地把大脑当作“知识的容器”而忽略在于脑并用的实践活动中,人们认识能力的提高和创造才能的萌发,是旧教育思想的根本缺陷。在这方面,物理实验教学将日益显露出它的重要地位。许多新教学方法和经验的创造那离不开加强实验在整个认识(学习)文1程中的作用。因为,不论从物理学的特点还是从教育学的观点来讲,实验活动那在实践一一理论—一再实践这一永不休止的对自然界规律的认识链条中起着不可替代的基础作用。

中学时期是青少年准备跨入科学与技术大门购启蒙阶段。因此中学物理教学必须考虑学生的年龄特征与心理特点,要特别注意引导他们从认识的感性阶段向理性阶段过度,善于从具体事物中启发他们认识五光十色的物质世界,培养起观察与探索的兴趣与能力。这里,实验教学再一次显露了它的特殊意义。

总之,从中学物理教学的目的与任务,物理学的特点和学生的年龄特征这三个方面综合来看,实验确实应该成为整个中学物理教学的坚实基础。

一、实验教学能激发学生学习物理的兴趣

兴趣是产生动机的重要条件。学生对物理学发生了兴趣,就会积极主动地学习,教学就能达到事半功倍的效果,这在中学物理教学中具有特殊的意义。 在物理实验教学中,教师可以努力为学生展现出生动直观的学习情境,它将极大地吸引学生注意,激发学生的兴趣和求知欲。

学生学习兴趣的培养应该贯穿于各个教学阶段,尤其是在学习物理的启蒙阶段培养起来的兴趣,在学生整个学习过程中将有很大的推动作用。例如,初中第一节物理的“绪言”课,可以让学生观察一些力、热、电、光的演示实验,动手操作简单的仪器,就会在学主眼前揭开一个崭新的世界。许多新奇的问题将激发他们强烈的求知欲。在以后的学习中,教师还要经常运用实验,善于因势利导,使学生一时的好奇心逐渐转化为探求科学知识的持久兴趣和饱满热情,即由直接兴趣发展到间接兴趣。不少科学家,当他们做出较大贡献闻名于世的时候,往往记忆犹新地口味那些将他们引入探索奥妙之门的生动实验,感激启蒙园丁的辛勤培育。可见,兴趣对于一个人的成才起着何等重要的作用。

二、实验教学能促进学生有效地掌握物理基础知识

“物理学家是在自然过程表现得最确实。最少受干扰的地方考查自然过程的或者,如有可能,是在保证过程以其纯粹形态进行下的条件下从事实验的”这就是说,物理实验能够创造确实的、排除干扰的物理环境,使物理学家更好地发现和认识物理规律。由于物理实验具有这样的特点,因此它也同样能创造适合于教学活动的物理环境,供年青一代以最有效的方式迅速掌握前人己认识到的真理。学生在这种实验环境中,在教师启发下,通过观察、量度获取最典型的感性认识,通过简捷的思维活动建立概念,总结规律,并把理论知识运用于实践。对于中学生来说,这可以求得对基本知识比较深入的、牢固的掌握和初步的运用。在中学物理实验教学过程中,学生处于主体地位,只要组织得当,培养自学能力,为今后系统地学习现代科学或生产技能打下必要的基础。

三、实验教学有助于促使学生手脑并用

实验是手脑并用的实践活动。中学生通过理解实验原理、操作实验仪器、观察实验现象和分析实验结果等活动,使观察能力、思维能力、操作能力都得到初步的锻炼。在实验过程中,为了进行正确的思维活动,学生必须认真地观察,而要深入地观察,又必须有思维的指导。同样,为了合理地动手操作,也必须有思维的指导,而在思维指导下的熟练的操作往往是创造能力得以产生的基础。在实验教学中要特别强调动手能力的训练,但绝不能把实验仅仅看作是单纯的技术训练和操作练习。我们必须从实践与思维、动手与动脑的相互联系来认识实验对培养技能和发展创造力的作用。

四、实验教学有助于培养学生掌握科学方法

实验是一种基本的科学方法。在实验教学中,教师要有意识地教给学生打开知识宝库的钥匙,启发学生从接触物理科学开始,就较快地理解和熟悉实验这一基本科学方法。实验教学可以在一定程度上模仿科学研究过程的缩影。让学生主动地探求物理规律,学习研究方法。为此,我们必须研究教学实验与科学实验的共同点,以便研究如何对学生系统地进行科学训练。一般说来,教学实验与科学实验中的基本方法大致分为如下三类。

(1)实验归纳法。这是一种由个别到一般的认识方法。物理学家常常根据研究的目的,人为地控制条件,从大量的实验事实中找出普遍特征,形成规律。例如,理想气体三定律、电磁作用的法拉第定律、机械能转换关系等等,都是从大量的实验中归纳出来的。

实验归纳法,也是物理教学中常用的实验方法。例如,在课堂教学中,人了使学生掌握一般物体热胀冷缩的性质,就需要分别演示固体、液体、气体膨胀实验,然后,才能归纳出结论。又如,在欧姆定律的教学中,需要通人本上分组实验,采用控制变量的方法,分别测出电流强度与电压的关系和电流强度与电阻的关系,然后,才能归纳出欧姆定律的表达式。

实验归纳法的特点是:实验在前,结论在后,实验就是探索规律的主要下段。这种实验人们常称为探索性实验。这是中学物理教学中最常见的实验方法。

(2)实验验证法,这是一种推理,判断在前,实验验证在后的研究方法(即演绎法)物理学家们常常在己知的物理推论或者哲学思想的基础上,经过推理,作出假设和预言,通过实验检验它的真理性,最后肯定或否定论断,得出可靠的结论。例如,麦克斯韦电磁理论的建立,中微于的发现,相对论的成功,都是通过实验验证法,最后得到肯定的。事业验证法是与想象,推理、判断等思维形式紧密结合起来的方法,是人们的认识能力充分发展的表现。科学家运用这种研究方法,就能走在实验的前面,推动科学向前发展。而这种研究方法既能鼓励科学家们大胆设想,勇于创新,发展预见能力,同时又可以无情地否决某些谬论,防止科学家在错误的道路上走得太远。

物理实验教学中也常用实验验证法。旧教育思想往往忽视教学实验在研究方法上的意义,有时,为了设备安排上的方便,脱离课堂教学的过程过远,学生分组的实验成为无的放矢。实验目的不明确,就会使这种实验可有可无。

近年来,人们越来越重视实验验证法在科学方法和教学方法上的重要意义。在课堂教学中,努力把验证性的演示实验或学生分组实验紧紧地与理论分析结合起来,构成推理、判断、验证、结论这样一个合理的教学程序,就能使学生在 掌握规律的同时,学到这种研究方法。探索性实验与验证性实验是两种类型的研究方法,教学中运用得当,都具有启迪思维、探索真理的作用。(3)理想实验的方法。理想实验是人们头脑中想象的实验,是一种思维活动,是在已有实践的基础上,经过推论、判断得出理想条件下的物理规律的方 法。例如,伽利略在研究物体惯性时进行的无摩擦理想斜面实验;在建立广义相对论时,设计了在自由下落的升降机里一束光因受引力作用发生弯曲的实验;在量子力学中,海森伯用以推导测不准关系所设计的电子单缝衍射实验等等,都是理想实验。这些理想实验,既以真实实验为基础,又高于真实实验。它 更深刻地反映现象的本质,揭示事物的内在联系,是人们认识能力高度发展的 体现,在推动物理学发展的过程中,起着重要的作用。在中学物理教学中也需要借助这种研究方法,帮助学生建立概念和认识规律。例如,建立即时速度概念,只能在测定有限的平均速度的基础上,推论到位移趋于零时平均速度的极限。在建立电场中任意一点的电场强度概念时,先研究放在电场中较大的带电体的受力情况,再推论用理想的试探电荷作试验,得出理想实验的结果。运用这种理想化方法,可以发展学生的想象能力和逻辑推理能力,具有不可忽视的科学与教学意义。

五.实验教学能培养学生的科学态度和科学精神

科学的实验方法本身就要求具有实事求是老老实实的态度。因此,在实验中,我们要严格要求学生:实事求是,忠于实验数据;尊重客观事实,避免主观臆断;严谨治学、理论联系实际;有勇于献身的精神,不怕困难和失败,活跃思维培养创新精神。在实验过程中,也确实存在不少机会可以用来教育学生养成科学的态度和作风,例如,对待实验中的“机遇”就是一个富有教育意义的课题。

实验中的机遇,就是预定目标之外的偶然事件,它往往会被人们忽视,以为是微不足道的事情而轻易放过。其实,任何偶然事件都有必然的起因,在物理学发展中,许多物理学家凭着敏锐的观察力,及时抓住机遇寻索追根,终于获得科学上的重大突破。例如,意大利解剖学家伽伐尼做青蛙解剖实验时。第一次发现了电流。伦琴在研究阴极射线管的放电现象时,偶然发现了调射线。这些例子表明,正确地追索实验中出现的机遇,能使人们打破旧观念的束缚。发现科学上的生长点,把科学家探索引向新的领域。

在物理教学实验中,发现预定之外的现象是经常发生的。例如,在用示波器观察波形时,有时会出现畸变,在做玻一马定律实验时,气体的体积被压缩到一定程度后,在水银表面有时会出现凝结水,带有小量电荷的验电器箔片张到一定的角度后,当带有较大量异号电荷的带电体靠近验电器时,可以明显看到箔片张角反而增大。这些预料之外的现象都是有科学原因的,追索这些原因。能学到许多书本上没有的知识,使认识得到深化。更重要的还在于培养学生打破死记硬背的旧习惯,开拓探索精神。因此,在实验教学中,不但要引导学生留心观察目标之外的现象,多问几个为什么,而且,给予学上的实验条件,不科学成就不能寄托于机遇。实验者需要有丰富的知识和批判的头脑,抓住线索,有所领悟,敢于创新,正如法国微生物学家巴斯德说:“在观察的领域中,机遇只偏爱那种有准备的头脑。”总之,通过实验培养科学的态度和作风,将有利于学生科学世界观的形成。它的意义是深远的。正如钱三强同志所说:“科学态度和科学作风是一个人优良品德的重要组成部分。……对于一个人成就事业的重要性,丝毫不亚于他们的知识和能力,甚至可以说更重要。”可见,培养科学态度和科学作风,既是智育任务,又是德育任务,也是科学性与思想性相统一的教学原则在物理实验教学中的重要体现。

上面我们从五个方面概述了实验在中学物理教学的作用。可以看出,实验教学是使学生获得中学物理知识、发展能力、特别是发展他们的创造能力的基本途径。它是按照“三个面向”的要求培养四化需要的人才必不可少的组成部分。一句话,在当前的改革中,中学物理教学的迫切任务是必须切实做到以实验为基础。

怎样才能切实做到以实验为基础呢?这是需要我们进一步研究的问题。根据我国中等教育的任务和目前中学物理实验的现况,我们认为,当前应从以下几方面努力。

1、大力扩大与充实实验基地建设,提倡自制教具,逐步改善实验条件,加强实验教学人员的配备与培养,提高实验人员的实验水平和管理水平。