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教育论文

如何引导学生做好初中物理实验?

时间:2022-10-20 22:59 所属分类:教育论文 点击次数:

在新课程背景下,初中物理教学强调培养学生的探究能力,要求学生从被动接受学习转变为积极获取知识,从强调知识的教学和积累转变为学生积极探究知识。初中物理实验是一项知识探究活动,符合新课程改革下初中物理教学的要求。本文讨论了如何引导学生做好初中物理实验。物理研究有很多常用的方法,如等效替代法、控制变量法、比值定义法、归纳法、积累法、类比法、图像法、转换法、理想化法、假设法等。在教学中,注重培养学生学习这些研究方法,有利于他们制定计划和设计实验。
一、运用等效替代法,引导学生设计实验
等效替代法是指在研究某一物理现象和规律时,由于实验本身的特殊限制或实验设备的限制,不能或难以直接揭示物理本质,而采用相似或具有共同特征的等效现象的方法。如果这种方法使用得当,它不仅可以成功地得出结论,而且很容易被学生理解和接受。
如在探究“平面镜成像规律”在实验中,难点是:如何更像物体的大小和现实。在教学中,首先拿一面大平面镜,让学生在镜子里看到自己的图像,逐渐远离平面镜,然后问学生,你看到自己图像的大小有没有变化?学生答:如果有变化,人离镜子越远,图像就越小(大多数学生会这样回答)。这是学生感性认识形成的思维定势。在物理学习中,学生的思维定势也有很大的影响。笔者并没有立即否认这一结论,而是要求学生用实验来验证这一结论是否正确。如何设计实验?请先看教科书第57页活动2:“探讨平面镜成像的特点”同时,多媒体显示问题请学生回答。①如果不使用玻璃板和平面镜呢?②为什么蜡烛A和?B要等长?③如果玻璃板不垂直呢?通过以上问题,学生可以顺利完成实验,得出正确的结论。
二是采用控制变量法,引导学生设计实验
所谓控制变量法,就是物理学中的多因素(多变量)问题,往往采用控制因素(变量)的方法,将多因素问题转化为多因素问题,分别研究,最后综合解决。这种方法被称为控制变量法。
如在“探讨电磁铁的磁性强度”活动中,学生猜测:①与电流大小有关;②可能与线圈匝数有关;③可能与钉子的大小有关。验证上述猜想是否正确,如何设计实验?这是一个难点。让学生先讨论,然后老师指导问题:如何判断电磁铁的磁性?验证猜想①该怎么办?验证猜想。②如何设计?指导:使用两个电磁铁,只改变匝数,控制其他量不变;验证猜测③控制电流和线圈匝数,只改变钉子的大小进行实验。指导学生分析后选择设备:两个干电池、一个滑动变阻器、几根导线、三根钉子(两个相同,一个稍小)、两条漆包线,然后设计电路完成实验。
通过对上述问题的提出、分析和讨论,学生对整个设计实验的过程和方法有了清晰的认识,下一个实验和收集证据相对容易完成。困难的突破为科学探究过程的以下步骤奠定了基础。
三、综合运用多种研究方法,引导学生设计实验
一些复杂的物理问题,不能用一种方法来解决,而是使用各种物理研究方法,然后学生需要了解哪一步使用什么方法,对设计实验有什么影响。
比如,在“探讨滑动摩擦的大小”在教学中,本节的难点是:滑动摩擦发生在两个物体之间,不能直接测量。我该怎么办?另一个难点是如何判断木材匀速直线运动?学生猜测滑动摩擦的大小可能与接触面的粗糙度和压力有关,引导学生思考:
(1)如何测量摩擦力的大小?
让学生先看课本第18页“制定计划”部分以及“金钥匙”,让学生了解在这个实验中使用两种探索方法:控制变量法和等效替代法。研究滑动摩擦与压力的关系时,控制接触面的粗糙度;研究滑动摩擦与接触面的粗糙度时,控制压力不变;滑动摩擦不能直接测量,用弹簧测力计拉物体匀速滑动,摩擦等于弹簧测力计的拉力。提醒学生注意:如何判断弹簧测力计拉物体进行匀速直线运动?当拉物体运动时,弹簧测力计的读数基本不变,即拉力大小。
(2)选择哪些实验设备
引导学生思考:如何在实验中保持接触面的粗糙度变化?(使用两块粗糙度明显不同的木板),如何保持压力不变(改变压力可以增加重量),学生很容易正确选择实验设备。让学生掌握物理研究方法,很容易理解制定计划和设计实验的整个过程,学生可以顺利完成实验。
在初中物理教学过程中,要加强物理实验教学,注重培养学生的探究能力,使学生被动“要我学”转变为主动“我要学”真正提高学生的思维能力、实践能力和探究能力,最终提高学生的综合能力。