初中物理涉及到的实验方法范文

时间:2024-02-26 17:53:14

导语:如何才能写好一篇初中物理涉及到的实验方法,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。

初中物理涉及到的实验方法

篇1

关键词:新课程标准;初中生物教学;探究性学习;实验室建设

中图分类号:G633.91 文献标识码:B文章编号:1672-1578(2015)04-0237-01

按照新课程标准编写的初中生物教材,倡导探究性学习的重要理念,安排了一定量的探究实验内容。这部分内容虽然在要求上是一种多侧面活动,而且其方法也是灵活多样的,但本文还是想就其中的实验方法涉及到的实验室建设谈谈想法。

1.目前实验室建设与探究性实验之间的矛盾

目前生物实验室的建设始于旧教材的内容和方法体系,而且,在相当长的一个阶段也主要是围绕"学生实验"而继续建设的。所以,目前的学校生物实验室已经不能很好的适应新课程标准下的生物教学了,特别是不能适应探究性实验的展开,这主要表现在以下几个方面:

1.1 实验用品单一、固定。按照"学生实验"配备的实验用品就如同"照方抓药"的程序,已经提前准备好了。但是遇到具体的探究性实验,就一样也用不上了。因为没有为探究性实验准备这样的配置。

1.2 占用大量资金,特别是急用资金。每学期学校都有一定的资金用于实验室建设,但购买和添置的项目、数量都是按照一定的标准限定的,这个标准如生物实验设备与青海省教学仪器装备对照表、配备要求中的基本选配数量等等。但是这些标准不是针对探究性实验的标准,所以,探究性实验所需用品并没有被列入购买计划中,而在需用时有没有专项拨款购买。

1.3 闲置的实验室用不上。虽说我校只有一个生物实验室,但对于多数的探究性实验却无法真正被用得上。因为探究性实验涉及的内容多,需用的物品也多,只一个实验室根本不够用,也无法准备齐全。可见,"闲置"并非是"过剩"。

2.探究性实验与分组实验的比较

2.1 "探究实验"与"学生实验"强调的内容侧重点不同。例如,初一第二册"肺与气体交换"的内容涉及到许多不少物理、化学的知识点,为使学生参与和体验科学探究的一般过程,加深对所学知识的理解,就需要在课堂教学过程中穿插一些探究实验活动,如对大气压的认识、对气体体积计算测肺活量等等。这些活动侧重知识必要的补充和拓展。为达到这个目的就需要探究实验这个平台。但这部分内容却没有必要安排学生分组实验。因为,毕竟不是专门的物理化学课,知识有所涉及即可。

所以,学生分组实验的安排体现着教材的内容体系,例如,显微镜的使用,洋葱表皮细胞临时装片的制作的学生分组实验,是"生物和细胞"这一单元知识的基础和铺垫,很是必要。

2.2 "探究实验"与"学生实验"强调的能力侧重点不同。例如"光对鼠妇生活的影响"的探究主要侧重于学生探究能力的培养和训练,"观察人的口腔上皮细胞"的学生实验主要还是侧重于显微镜的使用、动物细胞的观察的技能训练培养。这两种能力侧重点的不同实际上反映出能力的差别要求不同。一般的说探究更强调的是实验设计能力的培养,而学生分组实验则更强调操作的规范和熟练程度的训练。

3.探究性实验室应该是怎样的

通过以上分析,我以为探究性实验室应该具备这样一些特点:

3.1 是一般教室与实验室的综合体。考虑到探究性实验一般贯穿于课堂教学中的特点,所以,提供给学生探究性实验的这个场所应该同时具备教室和实验室的特点,也就是它可以快速而有序地提供实验条件但又不至于影响|实验的学习时间。

3.2 是多学科综合的装备室。考虑到生物学科的探究性实验更多的会涉及到诸如物理化学学科的知识和内容,这个实验室应该打破以往学科的局限性,在物品和设施上按照"探究性实验计划"的大致范围进行建设和装备,以备所需。

3.3 是与现存实验室的整合室。应该积极探索和挖掘现存实验室在探究性实验中的应用条件,在探究性实验设计中尽量结合已有的学校的实验条件做到物尽其用、用则用好。

3.4 是重点突出的示范室。在综合分析和探讨的前提下,确定对生物探究性实验影响最大的一些因素,并且将之列为实验室建设中的首选问题,以一点的突破带动整个实验室的建设使之既有整体的面对一般的探究性实验的服务,又有个体的针对特殊性探究实验的服务。同时,可以节省资金,避免盲目重复建设或避免"大量投资,短期使用"的浪费建设。

篇2

关键词:物理教学;探究力

物理新课程标准的精神十分重视探究方法教育,重视科学探究的过程。让学生在认知过程中体验方法、学习方法,了解得出概念和规律的过程。初三物理中“比热容”这一概念是个教学难点.难就难在它比较抽象,要真正理解它,涉及到的温度、热量等物理量,对初中学生来讲考虑问题很难做到面面俱到.因而成为学生学习的难点.

一、生活中导入来激趣

由生活情景引入,苏教版是从“在太阳光照射下,为什么海水和沙子的温度不同”引入,猜想“沙子升温比水快”,在实验设计中“用酒精灯分别对沙子和水加热相等的时间,比较它们温度上升的快慢”,整个探究过程一直将学生的注意点引去研究温度上升的快慢,偏离研究的主题,不能做到开宗明义.笔者认为在引入“在太阳光照射下,为什么海水和沙子的温度不一样”之后,教师可提问“海水和沙子的温度为什么会上升”、“照射时间越长,为什么温度会升得越高”“海水和沙子上升到相同的温度,太阳光照射的时间哪个长”通过这些问题将研究的方向导向吸热。

二、以科学的实验研究为基础

下面谈谈对实验思路的建议,影响物体吸收热量的因素有:物质的种类、物体的质量、吸收的热量等。苏教版的实验为“探究不同物质吸热升温的现象”。实验思路是加热相等的时间,比较升高的温度,逻辑关系不清。比热容概念的核心是吸收的热量。实验的逻辑应为:改变物体的质量、升高的温度和物质的种类等因素,比较吸收的热量.此外苏教版实验设计环节,控制质量相同,只探究了吸收的热量与物质种类的关系,并没有研究吸收的热量与物质质量的关系。探究环节不完整,实验缺乏严谨性。笔者认为物理教学的核心是教会学生研究物理问题的方法,在初中物理启蒙阶段更要注重研究方法的科学性,因此必需增加研究吸收的热量与物质质量的关系这一实验环节。

在教学实践中,笔者发现学生很容易混淆热量和温度两个物理量。其原因是温度是学生可以直接观察到的物理量,而热量是物体内能的转移量,学生不易体会、也不可能直接观察到热量,其外在体现是温度的升降,所以学生难以区分。那么在实验中如何引导学生认识和度量热量呢?笔者认为可以从两个角度分析:一、因果关系,物体与热源接触,温度升高;离开热源,物体的温度不下降,吸放热量是温度变化的根本原因;二、传热的角度,传热是一个过程,同一热源,传热的多少与传热时间有关。

对实验物质种类的选择。由于热传导的速度与物体间的温度差和导热系数两个因素有关,所以实验中应尽可能使两个因素近似相同,吸收的热量才与加热时间基本成正比。经过反复分析比较笔者发现水和甘油是比较理想的两种物质,首先两种物质的导热系数比较接近:水在200C的水导热系数为0.6w/(m. 0C), 40%的甘油在200C的水导热系数为0.45w/(m. 0C),其次甘油的沸点为2900C,比热容为2.4×103J/(kg・0C)与水相差较大。实验中使物质升高相同的温度,那么热源与两种物质间的温度差基本相同,物质吸收的热量与加热时间基本成正比。在实际教学中,教师可采用实验小组的方法将探究任务进行分配,小组间数据共享。

三、合理处理数据,提升物理学习的质量

初中属于物理学习的起始阶段,一般是将数据记录到表格中,再从表格中归纳总结出结论。这种数据处理方法的缺陷是物理量多、数据多且不直观,初中阶段的学生其实难以从大量的数据中总结出规律,所以建议使用另一种方法―― 图像处理法。这种方法更加直观了然,而这种方法的困难之处在于比热容的概念涉及到三个物理量,而坐标系是二维的。那么怎样用二维坐标系反映三个物理量之间的关系呢?笔者认为可以先控制一个物理量,研究另外两个变量间的关系。可先画出质量一定时,加热时间与升高温度的关系图,图像为过原点的直线,即质量一定时,加热时间与升高温度成正比.质量一定时,升高相同的温度, 不同的物质,吸收的热量不同.

接着画出升高温度一定时,加热时间与质量的关系图,图像也为过原点的直线,即升高温度一定时,加热时间与质量成正比.升高相同的温度, 质量相同时,不同的物质,吸收的热量不同.

最后画出加热时间――(质量×升高温度)的关系图,图像也是过原点的直线,并且不同的物质图像的倾斜程度不同,其含义为每kg的物体每升高10C所吸收的热量。

四、从物理的角度分析生活现象,提高思维深度

篇3

关键词:物理教学观 探究教学 实验

面对新课程、新"课标",作为新课程的具体实施者――教师,如何摆脱旧教育观念的束缚,走出应试教育的阴影,搞好初中物理教学,达到物理教育的目的即培养全体学生具有一定的科学素养,这是我们每一位物理教师都将面临的严峻挑战。

一、正确认识传统的物理教学观。

物理学是研究物质结构、物质相互作用和运动规律的自然科学,它由实验和理论组成。旧教学大纲偏重于从物理学科本身出发,主张"选择基础的、学生能接受的物理知识"作为教学内容,重视的是知识的传承。虽然有实验方面的教学要求,但没提及科学研究,也没提及科学过程。同时,旧教学大纲的重点是对教学工作的规定,主要表现的是基本教学目标、教学内容、教学要求及若干教学建议,使教师在教学过程中关注的是物理学的学科体系和逻辑结构,关注的是学生学习的效果,难以顾及物理教育对促进学生科学素养的提高,学生全面发展的作用。

传统的物理教学,只是教与学两方面机械叠加,学生的好奇心、求知欲得不到很好的满足,学习能力得不到很好的发展,教师费了劲,培养出的物理人才却不能适应当前社会的需要,做了许多"无用功"。

二、搞好教学方式和学生学习方式的转变。

新课程把教学过程看成是师生交往、积极互动、共同发展的过程。长期以来,物理课堂教学主要采用讲授方式,学习内容常以定论的形式呈现给学生,许多实验也仅仅作为验证规律的手段,学生的学习成了模仿、训练和背诵式的维持性学习。学生严重依赖教师,自主性、能动性、创造性往往得不到尊重和发展,甚至被销蚀,探究性学习如观察、实践、调查等在教学中处于可有可无的地位。全日制义务教育阶段《物理课程标准》指出"科学探究是物理课程的重要内容,它既是学生的学习目标,又是重要的教学方式之一"。

为了让学生学习初步的物理知识与技能,经历像科学家构建、描述科学原理那样经历探究过程,受到科学态度和科学精神的熏陶。做为物理教师,首先必须重视科学探究。要充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用。在教学中,教师要敢于"放",让学生动脑、动手、动口,主动积极的学,不要因担心学生做不好就越俎代庖,要充分相信学生的能力,但也要发挥好教师的指导作用。当学生在探究中遇到困难时,教师要耐心指导;当学生的探究方向偏离探究目标而又浑然不觉时教师要指出。教师要善于选择指导的最佳时机和方法,要为学生提供必要的探究手段和信息资料;要适时地点拨学生思考问题;抓住时机提醒和引导学生顺利完成探究步骤的转换;鼓励学生积极参与小组工作并运用多种形式让学生参与对他人或自我的评价。科学探究形式有课内的也有课外的,如家庭实验、社会调查及其他学习活动,教师都要适时指导。通过一定数量的探究实验积累,就可增进学生对科学探究的理解,增强科学探究的能力,逐步为后面独立完成涉及更多探究要素的实验打下良好的基础。

探究式教学虽然能促使学生主体意识、能动性、独立性和创造性全面提升,但不意味着所有的学习内容都需要探究式学习方式来进行。新的课程理念提倡使用包括接受式、探究式在内的多种学习方式,如讨论、调查、资料分析、实验操作等。教师在教学中可根据学习内容灵活应用,引导学生学习方式的转变。

三、重视物理实验,激发学生学物理的兴趣。

物理是以实验为基础的学科,物理实验是初中物理重要组成部分,它不仅能验证原理、让学生理解和掌握书本知识,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,培养学生的创新意识和实践能力。新的物理课程改革强调学生自己动手、动脑,通过自主探究活动来学习物理。所以,教师必须重视新教材中的"实验探究"涉及到的实验和"家庭实验室"等涉及到的实验,指导学生做好每个探究实验,激发学生学习物理的兴趣。

篇4

本研究在方法上先采用系统的量化分析,依据编定的类目对教科书中的科学史进行归纳、统计和分析;而后采用质化的分析,针对初中理科教科书中的科学史内容辅以质性分析。研究对象是2001年以后出版的全日制义务教育7-9年级课程标准实验教科书化学(人教版)、物理(上教版)、生物(人教版),共八册。

本研究将教科书中引入的科学史内容大致归为5类:科学方法的介绍;科学家的生平简介与逸闻趣事;古代、近代和现代的科学技术成就及其发展;重大发明与发现、重要实验、理论、定理和概念的演变过程;一些学派间的争论与假说。在统计中将涉及以上科学史内容的地方作为一个分析单位,计为一“处”。

二、 结果与分析

本研究参考Laurinda Leite的分析量表[1],并结合我国理科教科书的具体状况,设计了五个分析类目,统计结果如下。

1.科学史图片个数百分比

本研究将涉及到科学史相关内容的图片记为一处,统计情况如下:化学教科书中涉及科学史的图片为34个(12.2%),物理教科书涉及科学史的图片为44个(6.3%),生物教科书涉及的科学史图片为72个(12%)。可以看出,化学教科书中科学史图片占全书总图片个数百分比最大,而物理教科书所占比例最小。

2.科学史的呈现位置

科学史在教科书中的呈现位置分为:正文部分和非正文部分。只要是在资料以及习题部分呈现的内容均列为非正文部分,统计情况如下:化学教科书中科学史呈现在正文部分的为10处(52.6%),非正文部分为9处(47.4%);物理教科书中科学史呈现在正文部分的为12处(32.4%),非正文部分为25处(67.6%);生物教科书中科学史呈现在正文部分的为7处(14.0%),非正文部分为43处(86.0%)。

可以看出,除化学教科书中出现在正文部分的科学史内容略多于非正文部分外,科学史内容在物理和生物教科书中绝大部分都出现在非正文部分。

3.科学史素材涉及的地域分布及年代分布

我们将所归纳的科学史按地域划分为国内和国外,按以下原则划分:若文中的主要内容只涉及国内方面的理论、研究和人的观点等,则把该篇科学史归为“国内篇”;反之则归为“国外篇”。具体统计如下:化学教科书中,国内篇为4处(31%),国外篇为9处(69%);物理教科书中,国内篇为8处(24.2%),国外篇为25处(75.8%);生物教科书中,国内篇为5处(15.1%),国外篇为28处(84.9%)。

我们把所统计的科学史素材按年代划分为古代、近现代、当代。国外近现代史从西方第一次工业革命(17世纪40年代)到计算机的应用(20世纪40-50年代),这些年代以前为古代,这些年代以后为当代;国内的近现代史则从19世纪40年代-20世纪40-50年代,这些年代以前为古代,以后为当代。涉及国外科学发展史时则按国外古代、近现代史和当代的年代划分统计,反之涉及国内科学发展史则按国内的年代划分统计。具体统计如下:化学教科书中,古代为0处,近现代为7处(87.5%),当代为1处(12.5%);物理教科书中,古代为7处(28%),近现代为18处(72%),当代为0处;生物教科书中,古代为3处(9.4%),近现代为26处(81.3%),当代为3处(9.4%)。

4.科学史素材的类型

本研究中将科学史素材的类型分为两方面,即:科学家和科学发展的过程。对科学家的分析内容包括:传记资料(化学7处、物理17处、生物15处)、家庭背景(化学0处、物理2处、生物4处)、个性特征(都未涉及)、工作态度和动机(化学2处、物理5处、生物10处)、插曲/轶事(生物5处、化学和物理未涉及)、教育程度(化学1处、物理0处、生物3处)。对科学发展的过程的分析内容包括:提及一个科学发现(一次发现或历史上的概念被提及)(化学4处、物理10处、生物6处)、描述一个科学发现(指描述与某个发现相关的事件)(化学4处、物理3处、生物9处)、描述的是线形的平坦的发展过程(化学0处、物理2处、生物4处)、描述科学发展的真实过程(因不同意见产生的前进和后退) (都未涉及)。

5.科学史中体现的科学方法

本研究根据初中理科教科书的具体情况,列出了以下科学方法:实验、观察、假说、模型、科学抽象。具体统计如下:化学教科书中,科学史中体现的科学方法,实验法5处、观察法4处、假说法1处、科学抽象1处;物理教科书中,科学史中体现的科学方法,实验法8处、观察法4处、假说法1处、模型1处、科学抽象2处;生物教科书中,科学史中体现的科学方法,实验法15处、观察法11处。

由统计结果可以看出,“实验”是初中理科教科书科学史中最常被提到的一种科学方法。虽然教科书中也提到了观察、假说以及模型等科学方法,但与实验方法相比都是比较弱化的。

三、 建议

1.注重各科学学科内容间的联系

在科学发展的历史长河中,各领域知识之间都是相互联系,相互促进的。每一次科学上划时代的发展,都是各领域科学家共同努力的结果。因此,理科教科书不能只片面地呈现某个科学学科的科学史,而应该注重各科学学科内容间的联系。比如,可以按照大的主题性知识来组织学科内容,以基本的科学概念或定律为基点,由此作纵向延伸和横向联系,学科内容少而精,突出科学的整体性,形成各门学科有紧密互动关系。

2.适当展现科学家的真实形象

有关科学家生活和形象内容的呈现是培养学生科学态度和科学精神的重要途径。特别是在初中教学中一方面要注重对学生知识的传授,另一方面更应注重对学生学习兴趣的培养。

3.描述动态的科学发展过程

在初中理科课程标准中提出了“以培养学生的科学素养”为宗旨[2][3][4],从上面的分析来看,新的理科教科书与以往的教科书相比,增加了一些科学史的内容,如增加了一些科学史的图片,但仍忽略了对科学史发展细节过程的适当描述。教科书对于绝大多数的知识,只是通过“逻辑的方法”将结论和盘托出。

4.重视对科学方法的介绍

从统计结果来看,初中理科教科书的科学史内容中出现最多的科学方法是实验和观察的方法,对许多重要方法如假说、模型、科学抽象等,都是一带而过或者根本没有提到。科学方法的介绍应自然地融入到教科书的内容中,做到深浅结合、详略得当。

参考文献

[1] Laurinda Leite, L. History of science in science education: development and validation of a checklist for analyzing the historical content of science textbooks. Science Education, 2002 (11): 333-359.

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

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关键词:物理;实验;观察

中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2015)19-381-01

课外小实验是教师根据教学实际要求,给学生布置的,让学生单独或几个同学组成一组,找仪器材料,设计并独立或合作完成的一些小实验。物理课外小实验,不仅具备普通实验的综合作用,而且还具备自身的特殊作用的功效;现实生活中的各种训练课题和活动,以及课本中提供的“课外小实验”等有价值的素材,对初中物理教学起到了有效的促进和深化作用.

一、可以激发学生学习物理的兴趣

在课外实验活动中,可充分利用学生刚接触物理学科的新鲜感和好奇心,引导学生观察日常生活中的各种现象。如用一个较大的凸透镜对着太阳光,在透镜后面的亮点处,放一片纸,纸可被烧焦。看到这个实验结果,学生们很惊奇,对相关的知识就产生了强烈的兴趣。又如,在学习了物态变化的知识后,做人工制霜小实验,对霜的形成有了清楚的认识:霜不是天上下的,而是空气中水蒸汽遇冷凝华而成的。这些有趣的实验,把学生引入物理知识的海洋。“物理难学”这一畏难情绪便会明显淡化。

二、给学生提供了丰富的感性材料

课外物理实验可以有针对性地进行演示。例如把两本书书页交错相互,插入,然后试图把它们拉开,发现要分开它们还挺不容易。对摩擦力的认识变得非常形象直观可以很轻松地理解这一概念。针对学生的疑难问题或某些思维障碍可以设计一些具有引导、启发,再现作用的课外小实验给学生提供感,性材料帮助学生解决物理问题。

三、培养学生观察事物和分析问题的能力

观察是人们对自然现象在自然发生条件下进行考察的一种方法。是学生认识世界,增长知识的重要途径,也是培养学生创造能力、抽象思维能力的基础如实验在玻璃杯中注入多半杯水把生鸡蛋放入水中可观察到鸡蛋沉入了水底。在玻璃杯中加入食盐搅拌均匀发现鸡蛋慢慢上浮最后浮到了水面上。又如,把一根不太硬的的薄木条置于桌上,让它部分伸出桌面边缘,在木条的桌面部分盖上一张纸,然后用手猛击木条伸出部分。这时可见木条被击断。

观察到了现象学生会不由自主地进行分析思考现象后面的物理知识。这样,通过课外观察实验,既理论联系了实际,巩固了课堂所学的物理知识,又提高了学生观察问题和分析问题的能力。

四、培养了学生的动手能力和创造能力

培养学生的创新精神和实践能力是素质教育的重点。课外实验中,选择实验器材、设计实验方案、进行实验过程,对他们来说都是创新活动。课外实验本身就要求学生不拘泥于书本,不迷信权威,不墨守陈规,充分发挥自己的主观能动性,独立思考,大胆探索,标新立异,积极提出自己的新观点、新思路和新方法。课外实验在培养学生的创新意识和创新能力,以及个性和特长的发展方面具有独特的优势和作用。

“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”。亲自动手,会遇到平时想象不到的操作问题,不断尝试练习,由不熟练、做不好到动作灵活、实验效果良好,培养了学生的动手能力。例如,学生在学习《弹簧秤》这一内容后,学生利用橡皮筋制作一个测量仪器,加深了学生对弹簧秤工作原理的理解;在学习《杠杆》知识后,学生在制作“戥子”的过程中,对日常生活中经常用的杆秤的工作原理有了深刻的理解,学会如何揭穿不法商贩在杆秤上作弊的奥秘.

五、学生课堂所学知识在课外实验的设置和开展中得以强化和巩固

初中物理课堂教学的许多内容都涉及到课外小实验,合理设置安排和开展课外小实验有利于学生对课堂所学知识的理解和运用,学生在自己动手操作实践的小实验中发现和探索问题,最终达到处理和解决问题的目的,这样一种获取知识的方式能够使学生所学知识难以遗忘,同时也锻炼和提升了学生利用物理知识处理实际问题的能力.例如,在进行《摩擦力》教学中,抽象的摩擦力概念让学生难以理解,老师可以介绍课外筷子提米的小实验来说明启示摩擦力的方向问题,学生在直观的认识中加深了对摩擦力概念的理解和运用。

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论文摘要: 初中物理课堂中运用探究式教学,能够达到更佳的教学效果,进一步实现初中物理探究教学的目标,改变被动的教学方式,使初中物理课堂教学从培养学生的知识与技能出发,重视学生学习过程与方法的经历,达到学生情感、态度、价值观最终的培养。

物理课是八年级的一门新学科,这对刚接触这门课的学生来说,往往有一种新鲜感。许多学生对此学科表现出极大的兴趣,但这种兴趣仅仅是停留在表而的一种新奇,“热”的时间是短暂的,如不及时深化学生们的兴趣将慢慢淡化。这就要求教师选择有效的教学模式,不同的教学模式收到的效果也不相同。本文针对探究式教学模式进行了分析。

一、探究性学习的含义

探究性学习是由英文“inquiry learning”翻译而来的,在教学过程中创设一种类似科学研究的情景和途径,让学生以类似或模拟科学研究的方式进行学习并通过主动的探索和体验,学会对大量信息的收集、分析和判断,从而增进思考力和创造力。“探究”可以看作教或学的过程。探究教学的本质特征是:不直接把构成教学目标的有关概念和认知策略直接告诉学生,取而代之,教师创造一种智力和社会交往环境,让学生通过探索发现有利于开展这种探索的学科内容要素和认知策略。课堂探究式教学,就是指“教学过程是在教师的启发诱导下,以学生独立自主学习和合作谈论为前提,以现行教材为基本探究内容,以学生周围世界和生活实际为参照对象,为学生提供充分自由表达、质疑、探究、讨论问题的机会,让学生通过个人、小组、集体等多种解难释疑尝试活动,将自己所学知识应用于解决实际问题的一种教学形式。强调以教材中的问题为中心,以学生的经验为基础(包括直接经验和间接经验),以学生的自主探究为主要形式。

二、物理教学中的科学探究的要素

物理教学中的科学探究包括七个要素:提出问题、猜想与假设、制定探究计划与设计实验、进行实验、收集数据、分析论证、交流与合作。某些探究过程可能只包括其中的几个要素,而且也不一定按上面呈现的顺序进行。科学探究的主要目标是使学生领悟科学探究的思想,培养学生进行科学探究所需要的能力,增进对科学探究方法与过程的理解。

三、物理教学中的探究技能的发展

施瓦布曾解释说,通过探究教学涉及获取知识的方法,它包括如下五方面探究技能的发展:确定和界定问题、建立假说、设计实验、收集和分析数据、解释数据并作出有意义的结论。需要遵循以下基本程序:(1)给学生呈现调查研究的领域和方法;(2)明确问题,确定研究中的困难,困难可能在于数据的收集和解释、实验的控制和推理等;(3)思考问题,提出假设;(4)思考解决困难的途径、办法或是重新设计实验,或用不同方式组织数据;(5)导出结论。

作为探究的科学则涉及使人对科学的认识超越仅是事实的集合,从而把科学作为人类认识的一种手段来对待。作为探究的学强调科学也可能出错,处在不断地自我修正与完善过程中,而不是不可能出错,永远正确,封闭保守。也就是说,作为探究的科学是怀疑性的而非教条式的,是不断变化而非僵化静止,它不是关于世界的终极真理而是在特定时间里对世界的最充分的解释。

四、物理教学中的科学探究的物理模式的建立

物理学是自然科学中一个已经实现高度量化、能把具体的物质同抽象的数学有机结合起来的分支,它在科学的认识论和方法论方面所具有的完备性是自然科学的其他的分支所没有的,也是纯数学所没有的。物理也是一门实验科学,在教学中,教师可启发学生进行观察、实验,让他们通过自主探究获取信息,自主处理信息,从而得出物理规律。但是,我国现行初中物理教材绝大多数内容都是从城市学生的角度出发,涉及到与农村生活生产实际相结合的内容很少。从物理学的发展过程来看,许多经验材料的积累和物理学发现都是来自大量的科学实验,并且越来越依靠实验方法。物理理论的重大突破,归根结底都是来自物理实验上的重大发现及新事物和旧理论不断产生矛盾、不断斗争的结果,物理学主要是在理论和实验事实的矛盾运动中向前发展的。人们在进行物理研究时,总要“建立和运用物理模型”。物理模型的运用和建立的过程是一个创造性过程。

五、物理课堂探究式教学应强调的几个方面

物理课堂探究式教学中应强调:(1)情境性。教师充分利用直观形象的具体材料,创设问题情境,激励学生主动参与,达到使学生在知识与能力、情感、态度和价值观方面的和谐发展,实现教学目的。(2)激发性。教师要通过各种方式,使教学内容与学生的知识结构及经验联系起来,努力调动学生学习物理的积极性,使学生能主动建构新的学习内容,面对新的问题能够对自己认知结构进行改造和重组,建构起解决问题所需的知识结构。(3)交互性。鼓励学生进行交流,通过学习者的相互交流,达到对新的学习内容更加丰富全面的理解。(4)民主性和协调性。某些情况下,如果几个人对同一事物从不同侧面进行研究,可能会形成不同的观点,教师就应带领学生在和谐、民主的氛围中进行讨论、探究。(5)统一性。在初中物理教学中应该重视引导学生对物理概念、物理规律形成统一的理解。

六、物理课堂探究教学的优缺点

一些学者对探究教学的优缺点开展调查研究。部分研究表明,这时的探究教学也存在着种种不足:教学进度缓慢、耗时、需要大量的教学材料和设备、课堂教学秩序混乱、仓促完成教学任务、探究本身具有模糊性难以实施、结果难以控制,再加上大多数测验重视对事实的记忆,而忽视科学方法和技能以及调查研究策略的考核。

总之,运用探究式教学还培养了学生实验设计的能力、问题解决的能力,增强了学生的实验意识,提高了学生学习物理的兴趣;为物理教学改革提供了心得和视野,加深了农村初中物理教师对当前物理课程改革和发展的理解。

参考文献

[1]霍益萍.研究性学习的特点和课程定位[J].课程.教材.教法,2000.11

[2]张肇丰.试论研究性学习[J].课程.教材.教法,2000.6

[3]张崇善.课堂探究教学改革之理想选择[J].教育理论与实践,2001.11

[4]李善彪.物理教学中认知建构模式的思考与探究[J].青海教育,2003

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物理学是一门以实验为基础的学科,在初中物理的学习中,密度的测量贯穿了整个力学的内容.测量的方法涉及到质量、浮力、压强等知识,在课堂教学中只简单的介绍了利用测量质量、体积从而计算密度的间接测量方法,那么怎么才能应用这种简单的方法来解出密度这类题呢?通过下面这道实验探究题进行归纳此类题的解决方法:

小明利用一个烧杯、天平、水测量出了一小块不规则小石头的密度,请将他的步骤补充完整.

(1)把托盘天平放在水平台上,将标尺上的游码移到______处,调节天平右端的平衡螺母,使天平平衡;

(2)用天平测量小石块的质量,天平平衡时,右盘中的砝码和标尺上的游码如图甲所示,则小石块的质量为_______g;

(3)如图乙所示,A.往烧杯中加入适量的水,把小石块浸没其中,在水面到达的位置做上标记;B.取出小石块,测得烧杯和水的总质量为122g;C.往烧杯中加水,直到_________,再测出此时烧杯和水的总质量为142g;

(4)计算出小石块的体积为____ cm3;

(5)用密度公式计算出小石块的密度为_______kg/ m3.

密度知识的应用是本章的一个重点,也是本章的一个难点,而“关于密度的测量”是密度知识应用的一个重点内容.

托盘天平的使用方法

考查了托盘天平使用前的注意事项:根据天平的调节和使用方法,天平测量物体质量前要调节横梁平衡,先将游码移至零刻度线.

(左端)零刻度线

该问题重在考查学生的实验操作能力.

(2):读图的能力

考查了被测物体的质量等于砝码和游码的质量之和.根据天平的读数方法,如甲图所示,游码标尺的分度值是0.2g,则m石=游码质量+游码对应刻度值=50g+2g=52g.

该问题考查了学生应用天平读数的能力,而要准确读出游码所对刻度,必须明确标尺的分度值及以游码左端所对刻度为准.

(3):测密度的实验操作能力

利用太平和水测密度的方法,进一步使学生体会研究物理常用的方法即转换法.根据乙图所示,我们可以发现,石块的体积就是要加入水的体积,也就是要使取出石块烧杯中水的水面与石块在烧杯中水的标记相平.

水面与标记相平(标记位置)

该问题难度较大,考查了学生的实验方法、操作能力以及怎样测出小石块体积的方法.石块的体积等于烧杯中加倒水入的体积.

(4):测密度的方法

分析:考查了学生的实验操作能力,以及怎样测出小石块体积的方法.已知烧杯和水质量m1=122g,加入水与标记相平时,烧杯和水的质量m2=142g,

该问题考查了学生读图能力、分析能力.石块的体积与倒入水的体积相同,我们可以根据烧杯中倒水前后的质量,以及密度公式,求出倒入水的体积.

(5):运用密度公式ρ=m/V解决问题及单位换算.

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1借助于“探究性”实验,提高学生探究和求知欲 

“探究性”实验主要是在老师的指导下,让学生进行一定的尝试和探究,从而发现实验现象背后蕴含的物理知识和规律,在获取物理知识的同时培养学生自主探究的能力.开展“探究性”实验的基础是教师首先要深入地了解“探究性”实验中所蕴含的知识和物理规律,难点是如何将这些知识和物理规律充分地体现在探究性的学习过程中,并合理设计和组织知识的展现方式并引导学生去探究和发现.如果“探究性”实验设计过程太过简单或者直白,就会导致物理问题、物理假说以及最后得出物理定理的过程显得形式化,从而无法完整地展现出物理知识和定理的构建过程.因此,初中物理教师在设计和组织“探究性”实验的过程中,应通过创设物理问题的情景来提出学生在课堂上的具体任务和要求,布置合适的任务和作业,让学生自己思考、探究、分析和发现,尽量减少直接和详细的提示,让学生主动发现问题.实践证明,学生在主动发现、分析和解决问题的过程中,知识能够更加深入地扎根到脑海中,并有利于借助以往的知识结构来构建新的知识,在实行的过程中,初中的物理课本以及课本中蕴含的实验案例是非常好的教学案例和方法,但也并不是一成不变的,工作在一线的物理教师也可以结合平时的实验设计来进行创新,并努力将教学实践营造成一种具有探究性和创造性的活动,激发学生的求知欲和探究欲,从而激发学生自主思考的能力,实现新课标对初中物理的要求. 

例如,在教科版八年级上册第四章第三节《科学探究:平面镜成像》的教学中,可以大量放手让学生自己探究得出平面镜成像的规律,尤其是学生依据生活经验容易错误地认为物体离平面镜越近,在平面镜中成的像就越大.教师可以先引导学生设计实验,要控制哪些条件不变,要改变什么条件,观察什么现象,测量哪些数据,最后通过实验得出结论.首先,教师要引导学生为了比较像与物的大小关系,必须先要确定像的位置,启发学生将平面镜换成玻璃板,用两只等大的蜡烛A和B,将A蜡烛点燃后放在玻璃板前面,将B蜡烛放在玻璃板后面来回移动位置直到与A蜡烛的像完全重合,在白纸上记录下A、B蜡烛的位置.改变A蜡烛到玻璃板的距离,重复上述实验过程,让学生自己通过探究去寻找像与物大小与位置关系.在这个探究的过程中能培养学生设计实验的能力,使学生在明确的探究目的指导下拟定实验方案,避免学生盲目操作产生消极心理. 

2结合学生实际情况,提高学生兴趣 

初中生开始接触物理学科的时候,一方面会因为物理学科的实验性非常感兴趣,另一方面,接触新的课程也会面临新的困难.尤其是在新课改的背景下,实验的探究性也远超过验证性,加之初中物理对学生掌握物理知识和物理定律的要求并没有那么高,所以探究性实验本身的“探究性”和难度也应该把握一定的“度”,因此在“探究性”实验设计的过程中不仅仅要考虑到物理情景、物理问题和物理分析的教学性,同时也要充分考虑学生的知识结构和接受能力,注重实验开放性的程度,并让探究具有一定的弹性,一定要充分考虑学生的实际情况,不能让按部就班以及教条主义束缚学生能力的培养. 

例如,在初中物理教科版(八年级下)第十章《流体的力现象》第三节《科学探究:浮力的大小》的教学中,对实验中涉及到的物理知识也要做到“适可而止”,为了探究浸在液体中的物体受到浮力的大小与哪些因素有关.笔者设计了如图1所示的实验让学生自己探究,教师可以找一个大的矿泉水瓶来让学生亲身体验实验的过程,让学生用手按住矿泉水瓶的一端竖直向下按压,学生通过实验可以感受到空瓶只要没有完全浸没在水中之前的时候,按压的压力是明显感觉到随着浸没水中的深度增加而增加的,但是当空瓶完全浸没到水中再继续增加深度时手施加的压力却不再变化.这个过程中如何让实验现象和“物体排开液体体积”之间形成关联是教学的目的,教师可以进行适当的引导降低实验的难度.如教师可以提问“为什么之前有压力变化,而后来完全浸没到水中后则没有变化呢?”,很显然,学生一开始会将眼前的现象和瓶子浸在水中的深度联系起来,但是当瓶子全部浸没在水中后随着深度的增加压力却不变,由此可见,不是深度影响浮力大小,从而启发学生思考“物体排开水的体积”影响浮力大小,并最终得出结论.因此本次实验要充分考虑学生本身的知识结果和思维特点,能够靠着自己的能力发现知识,而不是被物理定律和知识造成一定的挫败感,获得探究知识的乐趣和满足. 

3注重适时安排、循序渐进、一气呵成 

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关键词:探究方法 学生实验 自主学习 合作探究

中图分类号:G633 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)03(c)-0127-01

初中学生具有强烈的好奇心和求知欲,他们想象丰富,创造力强。而探究式实验教学正是以直观具体、生动有趣的特点激发着学生浓厚的学习兴趣,同时培养了学生的观察能力、动手能力、自主探究能力和合作参与意识。

1 探究性实验教学的特点

1.1 转变教师的主导地位,突出学生的主体作用

传统实验教学中,教师是实验的主体,学生只是旁观者、知识的单项接受者,学生无能力可言。探究实验教学则是在足够的时间和空间范围内以学生为主体,让学生对教师提出的问题进行猜想和假设,通过设计实验与制定计划――进行试验与收集数据――分析与论证等几个阶段,帮助学生建立探究学习模式,培养学生学习兴趣和探索精神。在这样的学习氛围中,学生就能真正感受到自己是学习的主人,是课堂教学活动的主体,由此激发其主动参与的热情。

1.2 重视学生体验,培养学生的综合能力

体验性是现代学习方式的突出特征,在实际的学习过程中它表现为:第一,强调身体性参与。即用自己的身体去亲自经历,用自己的心灵去亲自感悟。强调“实践”,强调“考察”,强调“探究”,强调“经历”。第二,重视直接经验。就是要鼓励学生对教科书的自我解读、自我理解,尊重学生的个人感受和独特见解。而探究性实验教学正是变被动为主动,充分培养学生的问题意识、观察想象力、合作探究能力和创新精神。

2 探究性实验教学的方法

2.1 由生活现象入手,巧设探究问题

俗话说“发现问题比解决问题更重要”。因此教师在课堂教学中,由生活现象入手,创设积极思维的问题情境,让学生产生疑问和猜想,触发学生思维的兴奋点,引发他们探究实验的欲望。例如:在《探究凸透镜成像的规律》中,先准备生活中常见的几件物品对比:(1)照相机照片、本人高度;(2)投影机、课本上的字、屏幕上的字;(3)放大镜、头发丝。针对对比实验提出疑问,为什么差别这么大?原因何在?激发学生探究的兴趣,提出疑问:通过凸透镜看到的物体有的缩小、有的放大,有的正立、有的倒立,那么凸透镜成像规律是什么呢?

带着问题进入实验课题,让学生观察到物距改变了,成像情况也随着改变。这时可引导学生提出问题:像的大小、正倒跟物体的位置有什么关系呢?凸透镜的成像情况会不会与物距和像距的大小有关呢?带着提出的问题,让学生自己动手实验,观察现象、记录数据、分析问题、得出结论。这样,通过引导学生提出问题,让学生主动探究物理中的规律,有助于激发学生解决问题的动机,养成良好的探究素养。

2.2 鼓励学生动手实验,分析物理规律

现代教育重视学生创新能力的培养,强调发挥学生的主动性,对物理实验教学而言,就是要使学生尽可能的多参与到动手实践活动中来,在教师的引导下,大胆想象,积极思维,主动去了解、认识新奇未知的事物,探求不同事物的关系,分析内在的规律。

例如:在“探究并联电路中电流的关系”时,先引导学生回忆串联电路中电流的特点,提出问题:你对并联电路中的电流关系有什么样的设想?请提出你要研究的问题以及你对该问题预测的结果。学生有以下猜想:IA=IB=IC或 IC=IA+IB,猜想后引导学生实验:

在并联电路中先用2节干电池研究,得到结论。并多次测量,避免偶然性。接着3节干电池进行研究,看是否还有以上结果。学生经过实验探究,得到一组数据如下:C点电流0.78A、1.6A。B点电流0.46A、1.2A。A点电流0.32A、0.42A。

当用2节电池的时候,得出结论:IC=IA+IB与先前假设一致,很多同学也是得到这一结果。但当用3节电池的时候,却有:0.42A+1.2A=1.62A( IC=1.6A),到这里学生提出疑问:为什么干路电流与各灯泡的电流之和不相等?这时各小组成员围绕这一问题积极讨论,有的同学认为:式中测出I=1.6A,可能出现读数错误;有的同学认为是不是一次测量结果不能代表正确的结论。学生实验后教师小结:在数据分析中,多数学生是想直接得出IC=IA+IB的结论,而且说得也有道理。经过探究过程我们知道:学生确实有很多问题想去弄清楚它,教师关键要给学生充分的时间和条件让他们验证自己的猜想。大胆猜想、敢于疑问、亲自动手解决问题是学习的最高境界。

2.3 重视实验方法,提高探究效率

(1)重视控制变量法的运用

控制变量法渗透于每个实验,也是实验考试重点。涉及到此法的物理实验有很多,这一试验方法注重培养学生形成一个主动、多元、动态的学习习惯,让学生自己找到获取知识的方式和渠道。

例如:在探究影响电磁铁磁性强弱的因素的实验中,如果探究磁性强弱与电流的关系,那么就要控制保持线圈匝数不变,而要改变电流大小,观察吸引铁钉的数目,从而判定磁性强弱。在该实验中,如何改变通过电磁铁的电流呢?方法就是:调节滑动变阻器,改变电阻,从而改变电流。如果探究磁性强弱与匝数的关系时,那么就要控制保持电流不变,而要改变线圈匝数多少,观察吸引铁钉的数目,从而判定磁性强弱。

(2)重视类比法的运用

类比法是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。但类比的两个或两类对象要有共有的相同或相似处。典型类比:借助于生活中比较熟悉的“水压”来类比“电压”,用水流形成来类比电流的形成。用一个电阻代替串联或并联的总电阻。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。

(3)重视转换法的运用

一些比较抽象的看不见、摸不着的物质的微观现象,要研究它们的运动等规律,使之转化为学生熟知的看得见、摸得着的宏观现象来认识它们。这种方法在科学上叫做“转换法”。

转换法的例子:用被撞击的木块移动的距离转换物体的动能的大小。用烧瓶中液体升高的温度来转换电阻丝放出的热量多少。磁场看不见、摸不到,我们可以根据它产生的作用来认识它。比较势能的大小时可以根据木桩被撞击陷入沙中的深度来判断。声音产生的原因可以用小物体的振动来体现。无法直接测出大气压的值,转换成求被大气压托起的水银柱高度的压强;灯泡的亮度反映电阻的大小;根据二力平衡,滑动摩擦力时转换成测拉力的大小等。

3 结语

总之,探究实验的目标是将学习的重心从过分强调知识的传授和积累转化为知识的探究过程,将学生被动接受知识转化为主动获取知识,从而培养学生的主动参与意识、细心观察能力、动手能力以及科学实验探究能力。

参考文献

[1] 朱慕菊.走进新课程:与课程实施者对话[M].北京师范大学出版社,2008.

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同学们,物理学知识就像她所要研究的宇宙世界一样广阔无限,学习物理只能是一个循序渐进的过程,在初中阶段我们将会一起来研究在我们生活当中遇到的一些有趣的物理现象和物理过程。

例如:①为什么我们的书包背带要那么宽?

②为什么保温瓶盖要用软木塞?

③看一看你的周围,为什么有的同学的眼镜看起来是蓝色的?

④为什么蜘蛛的脚上并没有沾液却能在天花板上爬行?

我们学习了物理学知识之后就可以回答上面的问题。比如,第①个问题是有关力学方面的,我们可以这样来回答:通过增加书包背带的宽度即是增大了背带与肩的接触面积从而减小了背带对肩的压力作用效果,这样我们背着书包上学时肩膀才舒适。第②个问题是有关热学方面的,我们可以这样回答:因为软木塞是热的不良导体,用它作为瓶盖可以阻碍瓶里的热水与外界进行热交换有利于保温。第③个问题是光学方面的,可以这样来解释:为了增加光的透射程度有的同学的眼镜镜片加了增透膜,增透膜在自然光下看起来就是蓝色的。第④个问题是有关原子物理方面的,科学家们通过对蜘蛛脚的观察发现它脚下有很多毫毛,就是通过这些毫毛的分子和天花板的分子间的分子力让蜘蛛能在天花板上爬行不至于掉下来,而且科学家们估计若它背上其自身重力170倍的东西也不会掉下来!

在物理学中除了研究上述几个问题涉及到的力、热、光、原子物理之外,我们还要重点学习电学。当然,电对于我们来说就太重要了,我们在学习、工作、衣食住行中都离不开电,电给我们的生活带来了诸多的方便。那么,是什么让人类社会进入电器时代的?可以毫不犹豫的说是物理学。可见,物理学知识不但可以解释物理现象,还可以改变我们的生活,当然这也是学习物理知识的目的。比如蒸汽机的发明、电灯的发明、电话的发明到现在移动信息技术的推广等等都与物理学的发展有关。

物理不仅有趣、多彩而且有用,学好了她同学们还可以搞些小发明、小制作,改造这个世界,使我们能更科学、更和谐地生活在这个世界上。那么,如何才能学好物理呢?要学好物理应注意以下几点:

1 学好物理知识重在理解

物理知识是由物理概念和物理规律组成的。在学习时不能只死记硬背,关键是对这些概念和规律的理解。例如:某个概念或规律是对哪些物理现象的分析归纳总结出来的?它们有没有适用条件和范围?应用时要注意哪些问题?这些都是我们在学习时要注意理解和掌握的。

2 联系生活、注重观察、勤于思考

学习物理时我们要从生活实际出发走进物理。在前面我们讲到了生活中充满物理,几乎所有的物理知识都来源于生活,就在我们的身边。传说伟大的物理学家牛顿就是通过观察成熟的苹果落地过程,再通过认真思考和研究发现了万有引力定律。伽利略也是通过对教堂里油灯摆动过程,从而发现了其摆动的等时性,为摆钟的发明奠定了基础。可见,物理来源于生活,生活中到处可见物理。如果我们在日常生活中注重观察、勤于思考,不但有助于我们学习理解知识;还可以发现问题,通过对这些问题的解决,我们的知识水平会进一步的提高,也让物理与生活联系得更加紧密。

3 重视物理实验