黎建華
摘 要 物理學習對于學生今后發展,以及對身邊事物的理解具有重要的作用。在初中物理教學中,實驗教學方法對于初中物理教學有重要的作用,教師在教學過程中要認識到實驗教學的重要性,明確教學步驟以及實驗教學方法,幫助學生通過物理實驗學習到物理知識,認識事物的發展規律。
關鍵詞 新課標 初中物理 實驗教學
中圖分類號:G632 文獻標識碼:A
1物理實驗方法培養
在物理實驗教學的過程中,一定要十分注重培養學生進行物理實驗的科學方法,這樣才能夠得出科學的物理結論。
(1)觀察法。觀察法是進行物理實驗的最基本方法,也是十分科學有效的實驗方法之一。簡單來說就是用感性的認知來得到科學有效的試驗數據,利用實驗儀器及自己的視力感覺進行物理實驗。比如:溫度的測量。在初中物理實驗中,溫度的測量就是典型的利用了觀察法,用溫度計在大氣以及水中測量大氣與水的溫度,再通過自己的觀察讀出實驗數據,最后得出溫度。又比如:探究水沸騰時溫度變化特點的實驗。在實驗中觀察水沸騰時溫度的變化特點及水的沸騰現象。運用觀察法進行物理實驗的例子還有很多。因此,初中物理教師在進行物理實驗教學的過程中,一定要將觀察法教授給學生,讓學生認識到對于物理實驗的重要性。同時也要教授學生觀察的技巧,尤其是讀取數據時的準確性。比如用量筒量取液體體積。平行讀數、仰視讀數和俯視讀數,將會產生三種不同的數據。教師一定要指導學生進行科學的物理觀察,否則得出的實驗數據將產生很大的差別,影響實驗結論,最后導致物理實驗的失敗。
(2)控制變量法。控制變量法在物理實驗的過程中,占有著極其重要的地位,可以說是物理學的基礎實驗方法,許多著名的物理實驗,都是基于控制變量法的思想而進行的,要分析一個物理因素,受到其他物理因素的影響程度,多個物理因素同時進行分析將無法得出科學有效的結論。這時可以通過控制變量法將其他的因素控制不變,每次只變化其中一個因素,從而研究被改變的這個因素對事物的影響,分別加以研究,最后綜合解決,這種實驗方法在初中物理實驗中有重要的運用。比如,探究影響導體電阻大小的因素的實驗。導體的電阻與多種因素有關,如導體的材料、長度、橫截面積等因素。如果將這些因素混合起來進行分析,將很難得出科學結論,但可以采取控制變量法,選取同樣的材料,相同長度,通過控制導體的橫截面積,最后得出導體的電阻與橫截面積的關系。也可以控制導體的長度與橫截面積,選用不同材料的導體來進行實驗,看一看不同的材料對導體的電阻究竟有什么樣的影響。還可以通過控制變量法研究導體的電阻跟導體的長度的關系。控制變量法在其他的物理實驗當中也有很廣泛的運用。物理教師一定要認識到控制變量法對于初中物理實驗的重要意義。教會學生控制變量法的實驗思想,以及在實驗之前進行控制變量的選取和具體的實驗設計。在教會思想和設計的基礎上,學生才能夠很好的掌握好這種有效的實驗方法。
(3)轉換法。轉換法就是將一個不好測量的物理量轉化成對易于測量的物理量進行測量,從而得出需要的物理數據。這種實驗方法在一些特殊的物理實驗過程中有非常大的用處。在中國古代就有利用轉換法進行物理測量的事例,比如曹沖稱象。曹沖將大象的質量和石塊的質量進行了科學合理的轉化,從而將整體的大象質量與分散的小石塊結合起來。現在物理實驗當中也有很多用轉換法進行物理測量的案例。比如:電流看不見、摸不著(或不敢摸),判斷電路中是否有電流時,我們可以根據電流產生的效應來認識它;分子看不見、摸不到,我們可以通過墨水的擴散去認識它。轉換法是一個非常科學的實驗方法。
2明確實驗的步驟
(1)讓學生學會在實驗之前提出問題和提出猜想。物理實驗的目的就是為了證實物質的變化發展規律,或者驗證自己的某些想法。所以進行物理實驗之前的第一步驟,就應該去提出相關的物理問題,作出合理的物理假設,在此基礎上進行整個物理實驗的設計。對于物理實驗教學來說,教師應當認識到提出問題和提出假設對于物理實驗教學的重要性,能夠有效的引導學生進行整體的實驗設計。
(2)根據提出的問題,學生可以大膽地進行猜想,將可能影響到這些問題的因素進行逐個分析。根據自己學到的物理知識以及現實中的物理經驗,對于一些物理問題進行物理分析,將可能的因素羅列出來,并且針對這些問題,設計物理實驗,用實驗的方法來驗證。
(3)設計實驗和物理研究方法。根據已經找到的變量,以及進行的猜想設計,選用合理的科學方法,進行物理實驗的設計。比如在物理學中經常用到的控制變量法就可以有效的分析和研究一些物理因素。再比如,光學實驗當中,普遍的用驗證性的實驗方法來驗證實驗的結論,以及物理規律的科學性和合理性。控制變量法和觀察法,經常被用到物理實驗的方法之中,在教學中,教師應當認識到控制變量法的重要性,在進行物理實驗的方法選擇上,一定要明確所進行實驗的類型是什么。在明確物理實驗的類型的基礎上,進行實驗方法的選擇,選取合理的實驗器材以及制定明確的實驗步驟,在實驗的過程有效的對物理量進行控制和測量,保證實驗數據的準確性和科學性。這在實驗的過程中,教師一定要注重引導和幫助學生進行物理實驗,對于學生不能掌握或者不熟練的實驗技巧,應當予以解釋和幫助,確保學生能夠熟練的掌握實驗方法。
(4)數據處理。將收集到的數據,以及觀察到的實驗現象用實驗表格的形式,結合自己所學到的物理知識進行實驗結論的分析,將實驗的結論數據有效的分析出來。比如測量物質密度實驗,可以設計出測量物體質量和體積的表格,將測得質量和體積的數據填入表格中,由此測出密度,再對照物質的密度表,檢查物質的密度是否與表格中的一致。
(5)交流合作。在做完物理實驗之后可以引導學生與學生之間進行物理實驗的交流,交流不同的做法,不同的物理實驗思想,談談所得出的結論是否一致,以及物理實驗數據的控制方式、數據的處理結果等等。在交流的過程中,找出自己的不足,用他人所擅長的方法,結合老師以及教材上的物理知識,有效的提高自身的水平。教師要鼓勵學生進行自主的交流,不能一味的直接讓學生應付實驗的態度,將實驗做完之后就不進行任何交流,簡單寫出實驗結論就結束教學過程,這對于學生的培養是不正確的。比如在物理的電學實驗當中,電學實驗在物理的實驗課程當中占有重要的地位,在考試中的分數比值也相當重要,在現實中的應用也越來越廣泛,物理電學實驗當中的變量和因素的控制有許多的變化,每一個學生所做的結果和他采取的電路連接方式都可能不同,進行交流能有助于學生之間的思維碰撞,互相學習,提高自身的實驗水平,以及對物理知識的理解和掌握能力。
(6)數據的評估和誤差分析。實驗的最終目的是得到實驗的數據和實驗結論,在做完實驗相互交流的基礎上,要對實驗所產生的誤差進行具體分析,明確自己做實驗中產生誤差的原因,找出自身的不足。比如自己觀察不細,控制變量時的變量因素未控制到位等等原因,都能夠產生誤差。對誤差的分析,能夠有效的幫助同學提高對物理結論及物理原理的理解,通過分析變量的變化和實驗結論的變化之間的關系,更能夠增強學生對于物理結論和物理原理的理解,因此教師應當重視培養學生對自己實驗結論的誤差分析的方法以及態度,讓學生重視到誤差分析的重要性。在進行誤差分析之后,找到產生誤差的原因,科學合理的對誤差進行修正。修正物理實驗數據讓實驗數據更加真實,在修正自己錯誤的基礎上,認識到物理實驗背后的物理規律。在得到物理實驗結論之后,要將自己得到的實驗結論和觀察到的實驗現象,與自己開始時的猜想和提出的問題,進行互相的印證,見證自己做出的假設是否正確,是否符合科學的規律,如果自己的實驗結論和實驗結果顯示,與自己之前做的猜想出現不一致的情況,學生就要根據自己的實驗結果來糾正自己的猜想,總結出更科學、更合理的物理結論。教師在這個驗證的過程中也要對學生不斷的進行指導和幫助,提升學生驗證猜想的能力。
(7)形成實驗報告,在一系列步驟結束之后,最后學生要學會形成一個文字型的實驗報告。將提出問題,實驗猜想,設計實驗,具體實驗,數據處理和結論分析等一系列的過程寫入實驗報告中,有利于學生今后在復習過程中找出文字材料。這些實驗報告也能夠幫助教師對學生整體的實驗水平和實驗結果進行有效分析。
參考文獻
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