论文部分内容阅读
摘 要:初中阶段的物理教学以实验为基础,其旨在激发学生学习兴趣的同时,培养其创新意识及实践操作能力,是落实物理学科核心素养的主要途径。本文基于初中物理教学内容,对探究性实验的教学策略做简要分析。
关键词:初中物理;探究实验;实验方案;设计
探究性实验教学的过程是引导学生有效学习物理学科知识和提高其物理素养的过程,教师应明确探究实验的本质,通过熟练运用实验探究教学的相关方法来提高课堂教学效率,促进学生自主学习能力和物理核心素养的提高。
一、精心设问,为学生搭建平台
学生在学习过程中遇到不知道该如何解决的问题,或者猜想与假设过程对学生来说比较困难的情况,这时教师应该设计不同的问题来循序渐进地引导学生进行猜想,首先要注意问题的难度,既不要过于简单,这样会降低学生的探究兴趣;也不宜过难,这样会让学生无从下手。要一学生的认知水平为参考。其次,教师设计的问题要带有启发性,因为学生只有在面对这一类型的问题时,才会有比较浓厚的学习兴趣,注意力也会比较集中。这一类问题对于学生思考方式的增加以及思维的创造力都有着促进意义。启发类的问题是培养学生获取知识能力以及促进智力等各方面发展的有效方式,这一类问题的特点即为详细、明确且严谨,这种具有思考价值的问题才能够使学生时刻处于“认真”状态。一般地,此类问题可以在新旧知识衔接、理论与实际相结合等教学过程中使用,例如,在各色的光混合中,探究如何用简单的方法从白光中获得另一种光,当白光在经过三棱镜后出现了七色光,教师将七色光经过绿色或其他颜色的玻璃纸,引导学生进行观察,提出问题1:与玻璃纸相同的条纹为什么不见了?答案自然是绿色的玻璃纸只能透过绿光,其他颜色的光都被吸收了。问题2:那如果将太阳光透过绿色或其他颜色的玻璃纸时,会发生什么现象?问题3:如果想从白光中只得到一种颜色的光,可以用什么办法?
二、明确常用的科学实验探究方法
在初中物理实验中,经常用到的科学实验方法有转化、放大、比较、控制变量等等,教师在进行实验教学时需要将这些方法为学生解释清楚,学生只有了解和掌握实验方法,才能够在亲身动手实践中做到有的放矢、游刃有余。
1、转换法
在设计物理实验方案时,对于一些不容易测量或者现象不明显的情况,可以将其中难以测量的物理量或者不易观察的物理现象转化为较易测量的物理量或容易观察的物理现象。例如,比较两种燃料的热值大小,放出的热量无法用测量工具进行直接测量,便可以将燃料完全燃烧时放出热量的多少转化到等质量的水升温了多少,再用温度计进行测量即可。
2、放大法
在设计物理实验方案时,如果所测物理量或需要观察的物理实验现象变化不明显,就可以对其根据一定理论进行放大处理,再进行观察,这样便比较容易观察到实验现象。例如,将小球放在正在发生的音叉旁边,小球会因为受到音叉振动而弹起来,放置小球的作用就是为了将微小的振动放大。
3、比较法
在设计物理实验方案时,当实验现象具有可比较特性时,就可以将其进行对比来总结这一类现象的物理规律。例如,比较蒸发与沸腾的异同点;电压表和电流表的使用等等。
4、平均值法
在设计物理实验方案时,误差是没有办法避免的,这就需要对物理量进行多次测量,取其平均值来得出实验结论。
5、控制变量法
控制变量法是初中物理实验方案设计中最为常见的一种探究方法,其本质是如果需要探究的物理变量较多,那么就可以使其中的一个变量保持恒定,只改变其中的一个物理变量,再观察实验结果,以此来探究所有的物理量。例如,为了探究导体的电阻大小与哪些因素有关,应该在控制导体的长度和材料不变的情况下,去探究导体电阻与横截面之间的关系。再如,为了探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,应该在保证压力相同的情况下,去探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度之间的关系。
三、传授设计实验的常用思路
物理实验首先要明确实验目的,实验目的是指导一系列实验行为的前提,随意性的开展实验探究,不仅难以达成实验的最终目标,实验也就失去了存在的意义。在具体物理实验过程中,学生离不开教师的指导,但教师要知道自己并不能过多地对学生的实验过程进行干涉,这不仅会降低学生的探究兴趣,也不利于其自主学习能力的培养。因此,一个适当介入实验的时机就显得十分重要了,一般来说,学生在实验中出现比较大问题,而学生自身并没有意识到的时候,教师就可以选择介入,将其拉回正轨。物理实验中的常用思路一般是先通過假设和猜想来确定实验目的,再以此拟定试验计划来对实验目的进行验证,选择需要用以及可能会用到的实验器材,并准备好实验表格。实验目的最好是直接、显性的,在对实验变量做好分析之后,确定变量对实验的影响效果。
在确定实验目标之后,就需要选择合适的实验原理来证明实验目的。实验原理是整个实验方案设计和开展的方向,其选择直接决定着实验目标是否能够顺利达成。此外,对于影响实验结果会产生影响的变量因素以及变量因素对实验目的会产生怎样的影响,应该如何对变量进行监控等问题都是需要学生注意的。物理实验是每一个环节组合而成的,每一个实验过程都可拆分成为一个独立的小实验,在具体进行操作的过程中完成整合。除此之外,还需要注意一些方面,如根据实验内容准备相关的实验器材等等,器材的数量要保证充足,对于实验中可能会产生的变化及问题都应做好准备;制定实验步骤,在万事俱备之后,要明确实验的详细步骤,确保实验过程的详细与完善;最后,填写实验报告,实验报告(表格)是设计实验方案过程中的必要一步,报告要严格按照实验原理、实验过程及实验结果如实填写,清晰地展现各实验变量与实验结果之间的关系,这不仅便于数据的统计、判断和结果的观测,也是培养学生一个严谨科学实验探究态度的体现。
综上所述,物理探究实验的成功很大程度上取决于实验方案的设计是否合理,而教师所需要做到就是在给予学生充足的自我思考时间上,对于其处理不当的地方要及时进行纠正,对于出现的问题要及时指导改进。实验方案直接影响着最终的实验结果,提高学生物理实验的设计能力也是在培养他们的物理核心素养。
参考文献:
[1]张学军.浅析在初中物理教学中培养学生的科学素养[J].名师在线,2019(15):65-66.
[2]王叔全.关于初中物理实验教学方法的创新思路分析[J].课程教育研究,2019(21):183.
关键词:初中物理;探究实验;实验方案;设计
探究性实验教学的过程是引导学生有效学习物理学科知识和提高其物理素养的过程,教师应明确探究实验的本质,通过熟练运用实验探究教学的相关方法来提高课堂教学效率,促进学生自主学习能力和物理核心素养的提高。
一、精心设问,为学生搭建平台
学生在学习过程中遇到不知道该如何解决的问题,或者猜想与假设过程对学生来说比较困难的情况,这时教师应该设计不同的问题来循序渐进地引导学生进行猜想,首先要注意问题的难度,既不要过于简单,这样会降低学生的探究兴趣;也不宜过难,这样会让学生无从下手。要一学生的认知水平为参考。其次,教师设计的问题要带有启发性,因为学生只有在面对这一类型的问题时,才会有比较浓厚的学习兴趣,注意力也会比较集中。这一类问题对于学生思考方式的增加以及思维的创造力都有着促进意义。启发类的问题是培养学生获取知识能力以及促进智力等各方面发展的有效方式,这一类问题的特点即为详细、明确且严谨,这种具有思考价值的问题才能够使学生时刻处于“认真”状态。一般地,此类问题可以在新旧知识衔接、理论与实际相结合等教学过程中使用,例如,在各色的光混合中,探究如何用简单的方法从白光中获得另一种光,当白光在经过三棱镜后出现了七色光,教师将七色光经过绿色或其他颜色的玻璃纸,引导学生进行观察,提出问题1:与玻璃纸相同的条纹为什么不见了?答案自然是绿色的玻璃纸只能透过绿光,其他颜色的光都被吸收了。问题2:那如果将太阳光透过绿色或其他颜色的玻璃纸时,会发生什么现象?问题3:如果想从白光中只得到一种颜色的光,可以用什么办法?
二、明确常用的科学实验探究方法
在初中物理实验中,经常用到的科学实验方法有转化、放大、比较、控制变量等等,教师在进行实验教学时需要将这些方法为学生解释清楚,学生只有了解和掌握实验方法,才能够在亲身动手实践中做到有的放矢、游刃有余。
1、转换法
在设计物理实验方案时,对于一些不容易测量或者现象不明显的情况,可以将其中难以测量的物理量或者不易观察的物理现象转化为较易测量的物理量或容易观察的物理现象。例如,比较两种燃料的热值大小,放出的热量无法用测量工具进行直接测量,便可以将燃料完全燃烧时放出热量的多少转化到等质量的水升温了多少,再用温度计进行测量即可。
2、放大法
在设计物理实验方案时,如果所测物理量或需要观察的物理实验现象变化不明显,就可以对其根据一定理论进行放大处理,再进行观察,这样便比较容易观察到实验现象。例如,将小球放在正在发生的音叉旁边,小球会因为受到音叉振动而弹起来,放置小球的作用就是为了将微小的振动放大。
3、比较法
在设计物理实验方案时,当实验现象具有可比较特性时,就可以将其进行对比来总结这一类现象的物理规律。例如,比较蒸发与沸腾的异同点;电压表和电流表的使用等等。
4、平均值法
在设计物理实验方案时,误差是没有办法避免的,这就需要对物理量进行多次测量,取其平均值来得出实验结论。
5、控制变量法
控制变量法是初中物理实验方案设计中最为常见的一种探究方法,其本质是如果需要探究的物理变量较多,那么就可以使其中的一个变量保持恒定,只改变其中的一个物理变量,再观察实验结果,以此来探究所有的物理量。例如,为了探究导体的电阻大小与哪些因素有关,应该在控制导体的长度和材料不变的情况下,去探究导体电阻与横截面之间的关系。再如,为了探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,应该在保证压力相同的情况下,去探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度之间的关系。
三、传授设计实验的常用思路
物理实验首先要明确实验目的,实验目的是指导一系列实验行为的前提,随意性的开展实验探究,不仅难以达成实验的最终目标,实验也就失去了存在的意义。在具体物理实验过程中,学生离不开教师的指导,但教师要知道自己并不能过多地对学生的实验过程进行干涉,这不仅会降低学生的探究兴趣,也不利于其自主学习能力的培养。因此,一个适当介入实验的时机就显得十分重要了,一般来说,学生在实验中出现比较大问题,而学生自身并没有意识到的时候,教师就可以选择介入,将其拉回正轨。物理实验中的常用思路一般是先通過假设和猜想来确定实验目的,再以此拟定试验计划来对实验目的进行验证,选择需要用以及可能会用到的实验器材,并准备好实验表格。实验目的最好是直接、显性的,在对实验变量做好分析之后,确定变量对实验的影响效果。
在确定实验目标之后,就需要选择合适的实验原理来证明实验目的。实验原理是整个实验方案设计和开展的方向,其选择直接决定着实验目标是否能够顺利达成。此外,对于影响实验结果会产生影响的变量因素以及变量因素对实验目的会产生怎样的影响,应该如何对变量进行监控等问题都是需要学生注意的。物理实验是每一个环节组合而成的,每一个实验过程都可拆分成为一个独立的小实验,在具体进行操作的过程中完成整合。除此之外,还需要注意一些方面,如根据实验内容准备相关的实验器材等等,器材的数量要保证充足,对于实验中可能会产生的变化及问题都应做好准备;制定实验步骤,在万事俱备之后,要明确实验的详细步骤,确保实验过程的详细与完善;最后,填写实验报告,实验报告(表格)是设计实验方案过程中的必要一步,报告要严格按照实验原理、实验过程及实验结果如实填写,清晰地展现各实验变量与实验结果之间的关系,这不仅便于数据的统计、判断和结果的观测,也是培养学生一个严谨科学实验探究态度的体现。
综上所述,物理探究实验的成功很大程度上取决于实验方案的设计是否合理,而教师所需要做到就是在给予学生充足的自我思考时间上,对于其处理不当的地方要及时进行纠正,对于出现的问题要及时指导改进。实验方案直接影响着最终的实验结果,提高学生物理实验的设计能力也是在培养他们的物理核心素养。
参考文献:
[1]张学军.浅析在初中物理教学中培养学生的科学素养[J].名师在线,2019(15):65-66.
[2]王叔全.关于初中物理实验教学方法的创新思路分析[J].课程教育研究,2019(21):183.