【摘要】實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理知識教學(xué)的基礎(chǔ)。在《初中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》同時(shí)也指出,在突出科學(xué)探究內(nèi)容的同時(shí),也要重視研究方法的指導(dǎo),使學(xué)生在進(jìn)行科學(xué)探究、學(xué)習(xí)物理知識的過程中,逐漸拓寬視野,初步領(lǐng)悟到科學(xué)研究方法的真諦。
【關(guān)鍵詞】初中物理 實(shí)驗(yàn)方法 教學(xué)
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理知識教學(xué)的基礎(chǔ)。在《初中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》同時(shí)也指出,在突出科學(xué)探究內(nèi)容的同時(shí),也要重視研究方法的指導(dǎo),使學(xué)生在進(jìn)行科學(xué)探究、學(xué)習(xí)物理知識的過程中,逐漸拓寬視野,初步領(lǐng)悟到科學(xué)研究方法的真諦。由此可見,實(shí)驗(yàn)教學(xué)中蘊(yùn)含著大量的科學(xué)方法,正確地掌握物理實(shí)驗(yàn)的探究方法,有助于揭示物理現(xiàn)象、物理規(guī)律的本質(zhì)屬性和內(nèi)部規(guī)律。
既然物理實(shí)驗(yàn)方法這么重要,我們怎樣才能讓學(xué)生掌握,并能應(yīng)用自如呢?首先我們要對初中物理教學(xué)中常用的探究實(shí)驗(yàn)方法有所理解。初中物理實(shí)驗(yàn)探究方法主要有以下幾種:
1、控制變量法:為了研究物理量與影響它的多個(gè)因素中的一個(gè)因素的關(guān)系,可將除了這個(gè)因素以外的其他因素人為地控制起來,使其保持不變,再比較、研究該物理量與該因素之間的關(guān)系,得出結(jié)論,然后再綜合起來得出規(guī)律的法。這種方法在整個(gè)初中物理實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用比較普遍
2、等效替代法:研究某一個(gè)物理現(xiàn)象和規(guī)律時(shí),因?qū)嶒?yàn)本身的特殊限制或因?qū)嶒?yàn)器材等限制,不可以或很難直接揭示物理本質(zhì),而采取與之相似或有共同特征的等效現(xiàn)象來替代的方法。這種方法若運(yùn)用恰當(dāng),不僅能順利得出結(jié)論,而且容易被學(xué)生接受和理解。
3、轉(zhuǎn)換法:有的物理量不便于直接測量,物理現(xiàn)象不便于直接觀察,通過轉(zhuǎn)換為容易測量到與之相等或與之相關(guān)聯(lián)的物理現(xiàn)象,從而獲得結(jié)論的方法。
4、類比法:類比法是一種推理方法。為了把要表達(dá)的物理問題說清楚,往往可用具體的、有形的、人們所熟知的事物來類比要說明抽象的、無形的、陌生的事物,通過借助于一個(gè)比較熟悉的對象的某些特征,去理解和掌握另一個(gè)有相似性的對象的某些特征。
5、圖像法:圖像是一個(gè)數(shù)學(xué)概念,用來表示一個(gè)量隨另一個(gè)量的變化關(guān)系,很直觀。由于物理學(xué)中經(jīng)常要研究一個(gè)物理量隨另一個(gè)物理量的變化情況,因此圖像在物理中有著廣泛的應(yīng)用。在實(shí)驗(yàn)中,運(yùn)用圖像來處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),探究內(nèi)在的物理規(guī)律,具有獨(dú)特之處。
6、理想化方法:指在物理教學(xué)中通過想象建立模型和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的一種科學(xué)方法。可分為理想化模型和理想化實(shí)驗(yàn)。理想化模型就是指把復(fù)雜的問題簡單化,把研究對象的一些次要因素舍去,抓住主要因素,對實(shí)際問題進(jìn)行理想化處理去再現(xiàn)原形的本質(zhì)的東西,構(gòu)成理想化的物理模型。這是一種重要的物理研究方法。
7、對比法:“比較”是人們常用的探究方法,是找出事物之間的差異點(diǎn)和共同點(diǎn)的研究方法,比較事物間的相同特征或相異特征。
下面就初中物理實(shí)驗(yàn)《探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素》中運(yùn)用的探究方法——控制變量法,來談?wù)勗鯓舆M(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)方法的教學(xué),希望能起到拋磚引玉的作用。
一、作為教師,你首先要明確該實(shí)驗(yàn)用哪種實(shí)驗(yàn)方法最合適,也就是說先要確定實(shí)驗(yàn)方法。這就要求你對各種實(shí)驗(yàn)方法都要有深入的認(rèn)識,并有所研究。
二、在實(shí)驗(yàn)問題的提出時(shí)就開始滲透實(shí)驗(yàn)方法的思想,并讓學(xué)生聯(lián)系實(shí)驗(yàn)提出的問題和假設(shè)來尋找,并確定實(shí)驗(yàn)的變量。例如在《探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素》實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,當(dāng)我們換用不同的電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)燈泡的亮度是不一樣的,那樣就可以提問“為什么燈泡的亮度不一樣?”來引導(dǎo)學(xué)生去分析比較,得出影響導(dǎo)體電阻大小的因素可能是導(dǎo)體的材料、長度和橫截面積,還有溫度,從而確定該實(shí)驗(yàn)的變量。
三、確定變量后,要引導(dǎo)學(xué)生用怎樣的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在該實(shí)驗(yàn)中,我們確定了四個(gè)實(shí)驗(yàn)的變量,那么我們就可以提問“我們怎樣才能知道這些變量與電阻的關(guān)系?怎樣進(jìn)行研究?”讓學(xué)生認(rèn)識到,要研究每個(gè)變量與電阻的關(guān)系,就必須在每次實(shí)驗(yàn)中控制另外的變量保持不變。這樣自然而然的,我們就可以提出實(shí)驗(yàn)要使用的實(shí)驗(yàn)方法——控制變量法。接著教師要把控制變量的思想介紹給學(xué)生,使學(xué)生逐步領(lǐng)悟到控制變量法的實(shí)質(zhì)要領(lǐng),為之后的實(shí)驗(yàn)方法的教學(xué)作好準(zhǔn)備。
四、學(xué)生明確了實(shí)驗(yàn)方法后,但是對該實(shí)驗(yàn)方法還處在認(rèn)識階段,還沒有理解,更難說得上運(yùn)用。這就需要我們引導(dǎo)他們來運(yùn)用這種實(shí)驗(yàn)方法來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中,根據(jù)控制變量法的要求,我們就需要準(zhǔn)備不同材料、不同長度、不同橫截面積的金屬導(dǎo)線。那么在實(shí)驗(yàn)操作中我們應(yīng)該選用那些金屬導(dǎo)線進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)??這樣一個(gè)問題的提出又可以讓學(xué)生對控制變量法有更深的認(rèn)識。例如,在探究導(dǎo)體電阻的大小與導(dǎo)體材料的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí),我們就可以引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)控制變量法的思想,選用相同長度、相同的橫截面積,不同材料的的導(dǎo)線來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
五、實(shí)驗(yàn)操作完成之后,并不表示實(shí)驗(yàn)方法的教學(xué)就在此結(jié)束了。恰恰相反,對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的總結(jié),就是我們檢驗(yàn)學(xué)生對該實(shí)驗(yàn)方法的理解程度,有著重要的意義。實(shí)驗(yàn)結(jié)論最好由學(xué)生來討論完成,教師最后做一個(gè)總評,這樣學(xué)生對實(shí)驗(yàn)方法的認(rèn)識更準(zhǔn)確,理解更深。
實(shí)驗(yàn)方法的教學(xué),我們往往通過在實(shí)驗(yàn)探究的過程中,讓學(xué)生在完成探究實(shí)驗(yàn)的同時(shí),逐漸認(rèn)識、理解并運(yùn)用該實(shí)驗(yàn)方法,這樣比一開始就讓學(xué)生記憶實(shí)驗(yàn)方法好得多。在初中物理實(shí)驗(yàn)中,蘊(yùn)含著許多實(shí)驗(yàn)方法方法,我們既不能視而不見忽視它,又不能唯方法講方法,要時(shí)時(shí)做有心人,把握時(shí)機(jī),把科學(xué)方法滲透到教學(xué)活動(dòng)中,恰當(dāng)點(diǎn)撥,不斷提高學(xué)生的科學(xué)探究能力。