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浅析初中物理教学中的科学实验方法
虞城县沙集乡中心初中李忠锋
物理科学探究式的学习,注重学生自己动手、动脑探究科学规律,
体验科学研究的方法,科学探究式一种重要的教学方式,又是学生的
学习目标。因此,在初中物理教学中,不仅要交给学生物理知识,更
重要的是要引导学生经历一次物理知识的“再发现”的过程,从而培
养学生获取新知识的能力,收集和处理信息的能力,分析和解决问题
的能力,体验科学探究的乐趣,学习科学家的科学探究方法,领悟科
学的思想和精神。所以,初中物理探究实验的设计和实施显得尤为重
要。如何使实验教学达到课程标准确定的目标,其中蕴含的大量的科
学方法,我们必须给予足够的重视,并且渗透到教学活动中去,适时
向学生介绍、点拨,让学生在学习活动中去体验,逐步提高学生科学
探究能力。下面,笔者就来谈谈初中物理实验中的几种科学方法。
一、控制变量法
控制变量法是初中物理实验中常用的探索问题和分析解决问题
的科学方法之一。所谓控制变量法是指为了研究物理量同影响它的多
个因素中的一个因素的关系,可将除了这个因素以外的其他因素人为
地控制起来,使其保持不变,再比较、研究该物理量与该因素之间的
关系,得出结论,然后再综合起来得出规律的方法。
这种方法在整个初中物理实验中的应用比较普遍,控制变量法的
实质要领,为以后的探究实验作好方法上的准备。
在初中物理中,探究影响导体电阻大小的因素、电流跟电压电阻
1
的关系、影响电热功率大小的因素、影响电磁铁磁性强弱的因素、影
响滑动摩擦力大小的因素、决定压力作用效果的因素等等实验,运用
了控制变量法。
二、等效替代法
等效替代法是指在研究某一个物理现象和规律中,因实验本身的
特殊限制或实验器材等限制,不可以或很难直接揭示物理本质,而采
用与之相似或有共同特征的等效现象来替代的方法。这种方法如运用
恰当,不仅能顺利得出结论,而且容易被学生接受和理解。
比如在学习伏安法测电阻之后,要求学生设计一个实验,在上述
实验中缺少电压表或电流表,其他器材不变,另外一个已知阻值的定
值电阻供选用,要测出未知电阻,应该怎么办?学生就可以用等效替
代的思想进行设计了。
三。、转换法
有的物理量不便于直接测量,有的物理现象不便于直接观察,通
过转换容易测量到与之相等或与之相关的物理现象,从而获得结论。
在初中物理实验中,利用软细绳测量地图上铁路线上的长度、刻度尺
和三角板配合测量硬币的直径、圆规的高等,都运用了转换法的思想。
三、类比法
类比法是一种推理方法。为了把要表达的物理问题说清楚明白,
往往用具体的、有形的、人们所熟知的事物来类比要说明的那些抽象
的、无形的、陌生的事物,通过借助于一个比较熟悉的对象的某些特
征,去理解和掌握另一个有相似性的对象的某些特征。如:在研究电
2
压的作用时借助于看得见而学生比较熟悉的“水压形成水流”的实验
作类比,来揭示电压时形成电流的原因。这样形象直观很容易被学生
理解记忆牢固。当然,这里还可以用其他方式来类比,充分发挥学生
的主观能动性,还可以找到更符合学生实际的类比方法。
四、图像法
图像法是一个数学概念,用来表示一个量随另一个量的变化关系,很
直观。由于无力学中经常要研究一个物理量随另一个物理量的变化情
况,因此图像在物理中有着广泛的应用。在实验中,运用图像来处理
实验数据,探究内在的物理规律,具有独特之处。如:在探究固体熔
化时温度的变化规律和水沸腾情况的实验中,就是运用图像法来处理
数据的。它形象直观地表示了物质温度的变化情况,学生在亲历实验
自主得出数据的基础上,通过描点、连线绘出图像就能准确地把握住
晶体和非晶体的熔化特点、液体的沸点特点了。
在其他的实验中,教师也可以有意识地引导学生采用图像来处理
数据。例如在探究串联电路中电流规律实验中,把各点作为横轴、电
流为纵轴,作出的图像为水平直线,很直观表示出串联电路中各点电
流相等额规律。这样学生非常容易理解和记忆。在探究电阻上的电流
跟电压的关系、同种物质的质量与体积的关系、重力大小跟质量的关
系等实验中都运用到图像法。这样吧数形结合、图形与文字结合起来
处理数据、描述物理规律,能很好的地促进学生处理数据能力和分析
问题能力的提高。
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