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论初中物理实验探究教学的有效方法

 

【作者】 李积兰

【机构】 青海省都兰县第二中学

【摘要】

【关键词】
【正文】  【摘 要】 新课标倡导实验课堂应开展探究式教学。在探究中就会涉及一些探究方法。本文论述了控制变量法、转换法、比较法和类推法在实验探究教学中的应用。
  【关键词】 初中物理;实验教学;探究方法

  实验是初中物理内容的重要组成部分,提高其教学有效性,就需要相应教学方法策略来实现。我们知道,物理是一门以实验为基础的学科。新课标要求:“应注意让学生经历实验探究过程,学习科学知识和科学探究方法,提高分析问题及解决问题的能力。”也就是说物理实验教学,不光是对学生进行知识教学,更重要的是培养学生在探索物质、相互作用和运动规律等过程中,历经知识的“再发现”,从而培养学生获取新知的能力,收集和处理信息的能力,分析和解决问题的能力,从而体验到科学探究的乐趣和获得探索的科学思想、科学方法、科学态度和科学精神。下面,我结合多年初中物理教学,谈谈实验探究教学中引导学生进行探究的常用方法。
  一、控制变量法在实验探究中的应用
  所谓控制变量法,就是指把多个因素的问题变成多个单因素的问题的方法,具体实施就是只改变其中一个因素,从而研究这个因素对事物影响,分别加以研究,最后再综合解决的一种探究策略。这种策略在初中物理实验探究应用较多,也最广泛。因为物质相互作用和运动是错综复杂的,影响的因素也是多方面的,而且还是变化着的。所以在探究中,为了突出某个因素的作用或作用大小,就必须控制其它因素的影响和干扰,即要控制变化的量。那什么是控制变量法呢?顾名思义就是物理实验中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法。它是科学探究中的重要思想,也是方法,广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究之中。在初中物理实验中应用比较普遍。如探究影响蒸发快慢的因素、探究声音的三要素、探究力与运动的关系、探究影响滑动摩擦力大小的因素、探究影响压力的作用效果的因素、探究影响液体压强大小的因素、探究影响浮力大小的因素、探究影响滑轮组的机械效率的因素、探究影响动能大小的因素、探究影响重力势能大小的因素、验证欧姆定律、探究电阻的电流与其两端电压的关系、探究影响电流做功多少的因素、探究影响电流的热效应的因素、探究影响电磁铁磁性强弱的因素、探究液体浮力大小的因素等,这些实验就常用到控制变量法。
  二、转换法在实验探究中的应用
  物理实验中,有很多由于看不见、摸不着的物理量,我们不好直接认识它,也不便于直接测量,我们就可以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,从而获得实验结论的方法。如根据电流的热效应来认识电流大小、根据磁场对磁体有力的作用来认识磁场等,都利用了转换的方法。又如在研究“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用温度讲计或其它仪器进行观测和比较,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,得出电流的热效应公式。又比如在地图上测量两城市的距离,我们不能用直尺进行测量,就采用转换的方法,利用软细绳测量地图上铁路线上的长度,通过测细线的长度而测出与其等值的两座城市的图上距离。
  三、比较法在实验探究中的应用
  比较法也是实验常用方法之一,实质是一种思维方法,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。
  四、类推法在实验探究中的应用
  类推法,也叫类比法,是一种思维推理的方法。在物理实验中,人们为了把要表达的物理问题说得清楚明白,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,即“由此及彼”,之间经过一个归纳和演绎程序:从已知的某个或某些对象具有某情况,经过归纳得出某类所有对象都具有这情况,然后再经过一个演绎得出另一个对象也具有这个情况。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,类比的方法又细分很多,在实际探究过程中,我们要充分发挥学生的主观能动性,精心设计出更符合学生实际的类比方法进行推理或探究。
  总之,在物理实验教学中,引导学生探究,其方法是很多的。要提高其探究效果,就需要我们精心设计,做到既重视又不唯,科学渗透,培养学生探究方法和探究思想,为学生受到良好科学素养培养搭建平台。
  参考文献:
  [1]杨红霞,浅谈初中物理实验教学的有效策略[J].新课程,2021年。
  [2]曾丽娟,探讨初中物理实验教学的方法[J].数理化学习,2019年。
  • 【发布时间】2024/6/19 16:45:51
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