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物理是一门以实验为基础的课程,它是培养和提高学生科学素质、科学思维方法和科学研究能力的重要基础课程。新课程标准的显著特点就是注重研究方法,要求学生在学习时注意方法的运用和体验,注重由知识的积累向知识探求的转变,俗话说,授之于鱼,不如授之于渔。因此重视对学生进行研究方法的教学就显得很必要了。
一、初中物理当中常见的研究方法:
1 控制变量法:
控制变量法就是在研究和解决问题的过程中,对影响事物变化规律的因素和条件加以人工控制,只改变某个变量的大小,而保证其他的变量不变,最终解决所研究的问题。如在研究电流与电压、电阻关系时,当我们要研究电流与电压的关系时,就要保证研究过程中,电阻对电流的影响不改变,只有这样我们研究出来的才是电流与电压的关系,可以说控制变量法是中学物理中的一种重要研究方法。
2 等效替代法:
在物理实验中,许多物理特征、过程和物理量,要想直直接观察和测量很难,这时往往把所需观测的变量换成其他间接可以观察和测量的变量进行研究,这种研究方法就是等效法。对一个较为复杂的问题,提出一个简单的方案或设想,而使他们的效果完全相同,从而将问题化难为易,求得解决。在研究平面镜成像时,用两根完全相同的蜡烛,其中的一根等效另一根。
3 转换法:
对于不易研究或不好直接研究的问题,而是通过研究其表现出来的现象、效应、作用间接研究问题的方法叫转换法。在物理学习中,有时需要研究看不见的物质,这时就必须将研究的方向转移到由该物质产生的各种可见的效应、效果上,由此分析、研究该物质的存在、大小等情况。磁场看不到、摸不着,我们研究它的时候,在磁场的周围撒一些小铁屑或摆一些小磁针,通过铁屑的排列情况和磁针的偏转情况来研究磁场的性质
4 科学推理法:
推理法是根据已知物理现象和规律,通过想象和推理对未知的现象做出科学的推理和预见。推理法是在观察实验的基础上,忽略次要因素,进行合理的推理,得出结论,达到认识事物本质的目的。在研究牛顿第一定律时,实验是无法真正做下去的,因为不管怎样改变木板,总是有摩擦力的,但在摩擦力逐渐减小的情况下,我们可以合理的进行推理。
5 模型法:
实际现象和过程都十分复杂、涉及众多因素,采用模型法可以起到简化和纯化的作用,忽略次要因素,从复杂事物中抽象理想的模型,合理近似的反映所研究事物的本质特征,这种研究问题的方法叫模型法。
光线就是一种模型,研究光时用一根带箭头的直线来表示光,既符合光的特点,又便于wom思研究光的传播规律。
6 类比法:
是将两个相似的事物做对比,从已知对象具有的某种性质推出未知对象具有的相应性质的方法。为了把要表述的物理问题说得清楚明白,往往用具体的、有形的、人们所熟悉的事物类比要说明的那些抽象的、无形的、陌生的事物,通过类比,使人们对所要揭示的事物有一个直接的、具体的、形象地认识,找出类似的规律。如研究电流时用水流比作电流、用水压类比电压、用抽水机类比电源、用速度类比功率等。
二、初中物理重视研究方法教学的几种措施:
1 在探究实验中渗透:
如在探究声音的传播条件时,我们将响着的闹铃置于玻璃罩内,抽去其中的空气,随着空气的减少,声音越来越小,我们便可推理出:真空不能传声,声音的传播需要介质,因为在实际中很难抽成真空,这里便是应用了科学推理的方法;再如进行滑轮教学时,我们在学生以掌握杠杆原理的基础上,把滑轮看成是“杠杆的变形”,指出定滑轮是等臂杠杆,动滑轮是省力杠杆,便于学生对滑轮的认识,这里我们就应用了“模型法”。
2 在习题中设计研究方法的训练:
在习题中,我们设计一些研究方法的训练,会提高学生的研究能力。如在研究动能的大小与质量和速度的关系时,动能的大小如何衡量啊?我们就可以让小球推动木块,通过木块被推动的远近,来反映动能的大小,这里就应用了“转换法”;在研究动能的大小与质量的关系时,我们控制小球下落的高度,只改变小球的质量,来观察木块被推动距离的远近,研究动能与速度的关系时,控制质量相同,只改变小球下落的高度,观察木块被推动距离的远近,这里就应用了控制变量的思想。这样的题目训练,既提高了学生的探究能力,又加深了学生对研究方法的掌握。
3 结合学生学习实际,专门进行研究方法的教学:
在学生具备一定的物理基础时,专门进行研究方法的教学,如常见的控制变量法、转换法、科学推理法、模型法、类比法等。学生了解和认识一些研究方法后,在实际教学中就会得心应手,信手拈来。
4 引导学生在实践中应用研究方法:
生活中有很多地方都要用到物理,积极引导学生用学过的研究方法来解决实际问题。一次,我和学生一起上体育课,学生问我,两脚多款才能跳得更远,他们想验证一下是否两脚与肩同宽才能跳得更远。我及时引导学生说,你们可以设计实验研究一下啊,于是他们讨论了一会,找来6名同学,分别让这6名同学跳3次,一次两脚距离小于肩宽,一次等于肩宽,一次大于肩宽,并保证其他跳跃姿势相同,最后对每位同学的结果进行分析,便得到了结论。我问他们为何不跳多次,他们说,多次以后,腿就没劲了,会对研究产生影响,可以让这6名同学每天都跳3次,从而得出普遍规律。这里学生就在实际中应用了控制变量的思想,事后他们感到学物理还是很有用的。
三、重视研究方法教学的意义
学生在应用研究方法探究时,思维是发散的、灵活的,如在研究声音是否是有振动产生的时,学生提出很多好的方案:振动的桌面可以带动纸屑的振动,敲响的音叉可以将乒乓球弹开,振动的桌面可以使直立的铅笔倾倒,低音炮发声时可以使风车转动等等,在研究过程中,利于学生创造性的培养;学生将研究方法应用于实际生活,处处留心生活、观察生活,从而提高了对生活的热爱,利于做到“从物理走向生活,走向社会”;学生在实践中,应用研究方法获得成功,品尝了成功的喜悦,利于学习动机的激发;研究方法的学习和应用,奠定了学生科学探索的基础,利于学生研究习惯、研究品质的培养,利于研究性人才的培养。
总之,在初中物理中重视研究方法的教学,是必要的,也必将产生更好的效果。
一、初中物理当中常见的研究方法:
1 控制变量法:
控制变量法就是在研究和解决问题的过程中,对影响事物变化规律的因素和条件加以人工控制,只改变某个变量的大小,而保证其他的变量不变,最终解决所研究的问题。如在研究电流与电压、电阻关系时,当我们要研究电流与电压的关系时,就要保证研究过程中,电阻对电流的影响不改变,只有这样我们研究出来的才是电流与电压的关系,可以说控制变量法是中学物理中的一种重要研究方法。
2 等效替代法:
在物理实验中,许多物理特征、过程和物理量,要想直直接观察和测量很难,这时往往把所需观测的变量换成其他间接可以观察和测量的变量进行研究,这种研究方法就是等效法。对一个较为复杂的问题,提出一个简单的方案或设想,而使他们的效果完全相同,从而将问题化难为易,求得解决。在研究平面镜成像时,用两根完全相同的蜡烛,其中的一根等效另一根。
3 转换法:
对于不易研究或不好直接研究的问题,而是通过研究其表现出来的现象、效应、作用间接研究问题的方法叫转换法。在物理学习中,有时需要研究看不见的物质,这时就必须将研究的方向转移到由该物质产生的各种可见的效应、效果上,由此分析、研究该物质的存在、大小等情况。磁场看不到、摸不着,我们研究它的时候,在磁场的周围撒一些小铁屑或摆一些小磁针,通过铁屑的排列情况和磁针的偏转情况来研究磁场的性质
4 科学推理法:
推理法是根据已知物理现象和规律,通过想象和推理对未知的现象做出科学的推理和预见。推理法是在观察实验的基础上,忽略次要因素,进行合理的推理,得出结论,达到认识事物本质的目的。在研究牛顿第一定律时,实验是无法真正做下去的,因为不管怎样改变木板,总是有摩擦力的,但在摩擦力逐渐减小的情况下,我们可以合理的进行推理。
5 模型法:
实际现象和过程都十分复杂、涉及众多因素,采用模型法可以起到简化和纯化的作用,忽略次要因素,从复杂事物中抽象理想的模型,合理近似的反映所研究事物的本质特征,这种研究问题的方法叫模型法。
光线就是一种模型,研究光时用一根带箭头的直线来表示光,既符合光的特点,又便于wom思研究光的传播规律。
6 类比法:
是将两个相似的事物做对比,从已知对象具有的某种性质推出未知对象具有的相应性质的方法。为了把要表述的物理问题说得清楚明白,往往用具体的、有形的、人们所熟悉的事物类比要说明的那些抽象的、无形的、陌生的事物,通过类比,使人们对所要揭示的事物有一个直接的、具体的、形象地认识,找出类似的规律。如研究电流时用水流比作电流、用水压类比电压、用抽水机类比电源、用速度类比功率等。
二、初中物理重视研究方法教学的几种措施:
1 在探究实验中渗透:
如在探究声音的传播条件时,我们将响着的闹铃置于玻璃罩内,抽去其中的空气,随着空气的减少,声音越来越小,我们便可推理出:真空不能传声,声音的传播需要介质,因为在实际中很难抽成真空,这里便是应用了科学推理的方法;再如进行滑轮教学时,我们在学生以掌握杠杆原理的基础上,把滑轮看成是“杠杆的变形”,指出定滑轮是等臂杠杆,动滑轮是省力杠杆,便于学生对滑轮的认识,这里我们就应用了“模型法”。
2 在习题中设计研究方法的训练:
在习题中,我们设计一些研究方法的训练,会提高学生的研究能力。如在研究动能的大小与质量和速度的关系时,动能的大小如何衡量啊?我们就可以让小球推动木块,通过木块被推动的远近,来反映动能的大小,这里就应用了“转换法”;在研究动能的大小与质量的关系时,我们控制小球下落的高度,只改变小球的质量,来观察木块被推动距离的远近,研究动能与速度的关系时,控制质量相同,只改变小球下落的高度,观察木块被推动距离的远近,这里就应用了控制变量的思想。这样的题目训练,既提高了学生的探究能力,又加深了学生对研究方法的掌握。
3 结合学生学习实际,专门进行研究方法的教学:
在学生具备一定的物理基础时,专门进行研究方法的教学,如常见的控制变量法、转换法、科学推理法、模型法、类比法等。学生了解和认识一些研究方法后,在实际教学中就会得心应手,信手拈来。
4 引导学生在实践中应用研究方法:
生活中有很多地方都要用到物理,积极引导学生用学过的研究方法来解决实际问题。一次,我和学生一起上体育课,学生问我,两脚多款才能跳得更远,他们想验证一下是否两脚与肩同宽才能跳得更远。我及时引导学生说,你们可以设计实验研究一下啊,于是他们讨论了一会,找来6名同学,分别让这6名同学跳3次,一次两脚距离小于肩宽,一次等于肩宽,一次大于肩宽,并保证其他跳跃姿势相同,最后对每位同学的结果进行分析,便得到了结论。我问他们为何不跳多次,他们说,多次以后,腿就没劲了,会对研究产生影响,可以让这6名同学每天都跳3次,从而得出普遍规律。这里学生就在实际中应用了控制变量的思想,事后他们感到学物理还是很有用的。
三、重视研究方法教学的意义
学生在应用研究方法探究时,思维是发散的、灵活的,如在研究声音是否是有振动产生的时,学生提出很多好的方案:振动的桌面可以带动纸屑的振动,敲响的音叉可以将乒乓球弹开,振动的桌面可以使直立的铅笔倾倒,低音炮发声时可以使风车转动等等,在研究过程中,利于学生创造性的培养;学生将研究方法应用于实际生活,处处留心生活、观察生活,从而提高了对生活的热爱,利于做到“从物理走向生活,走向社会”;学生在实践中,应用研究方法获得成功,品尝了成功的喜悦,利于学习动机的激发;研究方法的学习和应用,奠定了学生科学探索的基础,利于学生研究习惯、研究品质的培养,利于研究性人才的培养。
总之,在初中物理中重视研究方法的教学,是必要的,也必将产生更好的效果。