初中物理中的實(shí)驗(yàn)方法范文
時(shí)間:2023-10-26 17:55:01
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篇1
關(guān)鍵詞:創(chuàng)新能力;動(dòng)手能力;實(shí)驗(yàn)方法
G633.7
物理是一門(mén)以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),物理規(guī)律都是在觀察和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,認(rèn)真總結(jié)和思考得來(lái)的。初中年齡段的學(xué)生精力充沛、活潑好動(dòng)、勇于探索、求知欲和好奇心強(qiáng),具有很強(qiáng)的創(chuàng)新潛能。作為一名物理教師,在教授學(xué)生物理知識(shí)過(guò)程中,如能正確的演示和指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn),不僅能激發(fā)學(xué)生求知欲望,促進(jìn)學(xué)生掌握知識(shí)、運(yùn)用知識(shí)。還可以培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。作為物理教師在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師角色也應(yīng)該從以往的那種“授業(yè)者”轉(zhuǎn)變?yōu)椤?研究者、探索者、合作者、服務(wù)者”。正確引導(dǎo)學(xué)生能動(dòng)手、思考,提出問(wèn)題和質(zhì)疑,并能解決問(wèn)題,真正發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用。
一、采用“合作參與”、“培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣”、“放手讓學(xué)生自己做的方式”的培養(yǎng)程序。
心理學(xué)研究表明:初中生能力形成必須經(jīng)歷一個(gè)過(guò)程,不可能在短時(shí)間內(nèi)形成,因此,應(yīng)根據(jù)循序漸進(jìn)與分層遞進(jìn)的原則,我在教學(xué)中設(shè)計(jì)了以“合作參與,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,放手讓學(xué)生自己做”階段標(biāo)志的培養(yǎng)程序,使科學(xué)探究能力的培養(yǎng)實(shí)現(xiàn)科學(xué)化、系統(tǒng)化。
1.以“合作參與”的方式幫助學(xué)生自覺(jué)的學(xué)習(xí)之路
初二學(xué)生剛學(xué)物理知識(shí),對(duì)物理有很大的好奇心和求知欲強(qiáng),并且喜歡動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),教學(xué)中遇到的第一個(gè)利用控制變量法設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)是影響蒸發(fā)快慢的因素。通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究使他們體驗(yàn)到了科學(xué)工作者進(jìn)行科學(xué)探究時(shí)的相似過(guò)程,體驗(yàn)到了科學(xué)探究興趣,通過(guò)學(xué)習(xí)科學(xué)家的科學(xué)探究方法,領(lǐng)悟到了科學(xué)的思想和精神。
2.以“培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣”的方式引入學(xué)生走上學(xué)習(xí)之路
物理實(shí)驗(yàn)具有動(dòng)機(jī)功能,可以激發(fā)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣,這是物理教學(xué)界的共識(shí)。因此如何增加物理實(shí)驗(yàn)的趣味性,成了中學(xué)物理教師必須關(guān)注和研究的一個(gè)問(wèn)題。為此,本人創(chuàng)設(shè)了“趣味實(shí)驗(yàn)”、“課后小實(shí)驗(yàn)”等新的物理實(shí)驗(yàn)形式。
“趣味實(shí)驗(yàn)”系列:是指以生動(dòng)、鮮明、新奇的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來(lái)引發(fā)學(xué)生興趣的一類(lèi)實(shí)驗(yàn)。如聲現(xiàn)象中的“木條聽(tīng)診器聽(tīng)心跳聲”,“土電話傳聲”等等。
3.以“放手讓學(xué)生自己做”的方式鼓勵(lì)學(xué)生走上自主學(xué)習(xí)之路
蘇聯(lián)教育家蘇霍姆林斯基說(shuō)過(guò):“學(xué)生的聰明才智來(lái)自他們的手指頭” 。一針見(jiàn)血地指明了動(dòng)手的重要作用。要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造思維能力,就要培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。
(1)讓學(xué)生多動(dòng)手,在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,應(yīng)該創(chuàng)造條件讓學(xué)生自己動(dòng)手做,讓學(xué)生在動(dòng)手中觀察思考、分析判斷,自己去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題和得出結(jié)論,使做實(shí)驗(yàn)的過(guò)程成為學(xué)生再發(fā)現(xiàn)的創(chuàng)新過(guò)程。比如學(xué)習(xí)“液化現(xiàn)象”時(shí),課本上有壓縮體積的演示實(shí)驗(yàn),而沒(méi)有降溫液化的實(shí)驗(yàn),我讓學(xué)生每人手拿一塊玻璃并對(duì)玻璃呵氣,讓學(xué)生體會(huì)、研究實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,得出結(jié)論。
(2)讓學(xué)生多動(dòng)腦,觀察實(shí)驗(yàn)可以使W生了解物理世界豐富感性知識(shí),激發(fā)他們的學(xué)習(xí)愛(ài)好。教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)有意識(shí)的為學(xué)生創(chuàng)造觀察物理現(xiàn)象的條件,指導(dǎo)他們的觀察方法,利用他們的好奇心,培養(yǎng)他們觀察的愛(ài)好和習(xí)慣,不斷提高他們的敏銳性、深刻性、精確性,逐步形成較強(qiáng)的觀察能力。
二、物理實(shí)驗(yàn)要體現(xiàn)對(duì)學(xué)生思維能力的培養(yǎng)
初中階段是思維發(fā)展的要害期,對(duì)學(xué)生思維能力的培養(yǎng)尤為重要,會(huì)影響學(xué)生初中乃至高中物理學(xué)習(xí)和其它學(xué)科的學(xué)習(xí),學(xué)生在小學(xué)時(shí)習(xí)慣于具體的形象思維,他們善于從具體事物中學(xué)習(xí),而不善于學(xué)習(xí)抽象的內(nèi)容,初中物理概念是進(jìn)行物理思維和運(yùn)用物理方法的基礎(chǔ),是在物理事實(shí)的基礎(chǔ)上抽象概括的產(chǎn)物,因此教學(xué)中要采用大量學(xué)生已具備的感性知識(shí),對(duì)缺乏感性熟悉的則配備演試實(shí)驗(yàn),并用淺顯的語(yǔ)言和豐富的插圖,以幫助學(xué)生思維由低水平向高水平轉(zhuǎn)化。
三、從“學(xué)會(huì)”向“會(huì)學(xué)”的教育方式轉(zhuǎn)變
現(xiàn)代教育不但要教學(xué)生學(xué)會(huì)物理,而且會(huì)學(xué)物理,這就要求教師指導(dǎo)學(xué)生把握科學(xué)有效的學(xué)習(xí)方法和養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,使學(xué)生學(xué)會(huì)如何獲取新知識(shí),如何解釋各種物理問(wèn)題,做到舉一反三。因此在指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)要抓住“觀察、操作、記錄、 分析 、整理”。
對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與事先預(yù)想的不相符時(shí),教師應(yīng)找出造成這種現(xiàn)象的原因,有利于改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué),提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力。
四、重視物理知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用和學(xué)法的指導(dǎo)以實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新
廣泛聯(lián)系生活、生產(chǎn)實(shí)際,可以加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解,也是發(fā)展學(xué)生能力以及提高學(xué)生科學(xué)文化素質(zhì)的一條重要途徑。
在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,不僅要讓學(xué)生學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)的具體做法,掌握一些基本的實(shí)驗(yàn)技能,還要能根據(jù)典型的物理實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生及時(shí)總結(jié)歸納研究物理問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)方法,如常用的“間接測(cè)量法”等,我們可以考慮設(shè)計(jì)用相似的目的、手段、過(guò)程、結(jié)果等進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn),從而實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新。
五、正確看待多媒體技術(shù)在物理實(shí)驗(yàn)中的創(chuàng)新
恰當(dāng)運(yùn)用多媒體輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué),能以其靈活、生動(dòng)、形象的圖形和動(dòng)畫(huà)表現(xiàn)形式及強(qiáng)大模擬功能而使物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容化難為易,化靜為動(dòng),化抽象為具體,化微觀為宏觀,有助于學(xué)生掌握重點(diǎn)、突破難點(diǎn),引發(fā)興趣,進(jìn)而鞏固知識(shí),發(fā)展能力和提高素質(zhì),通過(guò)人機(jī)交互、信息共享,拓展了學(xué)生的視野,能很好地培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力。多媒體這種優(yōu)勢(shì),在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中獨(dú)具特色。
總之教師應(yīng)解放思想,大膽嘗試,積極探索創(chuàng)新,教師要善于通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生實(shí)驗(yàn),把教師的教學(xué)目標(biāo)轉(zhuǎn)化為學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,激發(fā)起學(xué)生不理解其中道理不肯罷休的求知欲,努力使物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)真正成為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的新天地。
篇2
【關(guān)鍵詞】淺談初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)的基本方法
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,由于題目給出了全部實(shí)驗(yàn)器材和所有相關(guān)量,使實(shí)驗(yàn)定位在電阻或電阻率的測(cè)定上,又大大降低了實(shí)驗(yàn)難度,只屬于局部設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn).無(wú)論命題者出于何種考慮,設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)畢竟半遮半掩地出現(xiàn)了,這多少給教學(xué)工作者提了個(gè)醒.
一、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)
著名核物理學(xué)家錢(qián)三強(qiáng)先生在為郭奕玲、沈慧君編著的《物理學(xué)史》所作的序中,曾嚴(yán)厲指出:“今天我們科學(xué)界有一個(gè)弱點(diǎn),這就是思想不很活潑,這也許跟大家過(guò)去受的教育有一定關(guān)系……”我們常常教育學(xué)生“應(yīng)該……”“必須……”;我們的考試題目常常不惜筆墨描述背景、附加條件,最后只有一個(gè)小小的空格“是……”.這樣培養(yǎng)選的人才在學(xué)校是好學(xué)生,步入社會(huì)是好職員,大腦中只是機(jī)械地跳動(dòng)著兩個(gè)問(wèn)題:“你要我做什么?你要我怎么做?”工作常常:“完成”的相當(dāng)漂亮,但思想僵化,毫無(wú)創(chuàng)見(jiàn).這正是我們的悲哀!長(zhǎng)期以來(lái)的這種教育選拔模式,致使我們現(xiàn)在仍只能在很羞澀地提到幾個(gè)美籍華人時(shí)才有一種借來(lái)的榮光與自豪!
思想不活躍,是因?yàn)槲覀兘o了學(xué)生太多的“必須”的限制;思想僵化,是因?yàn)槲覀兞艚o學(xué)生太少的“可能”的余地.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的教學(xué),正是活躍思想,培養(yǎng)能力的一種好方法,授以實(shí)驗(yàn)的基本方法,讓學(xué)生自己去考慮有哪些可能的做法,自己會(huì)怎么做.
二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本方法
題目或課題要求測(cè)定什么物理量,或要求驗(yàn)證、探索什么規(guī)律,這是實(shí)驗(yàn)的目的,是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn).實(shí)驗(yàn)?zāi)康拿鞔_后,應(yīng)用所學(xué)知識(shí),廣泛聯(lián)系,看看該物理量或物理規(guī)律在哪些內(nèi)容中出現(xiàn)過(guò),與哪些物理現(xiàn)象有關(guān),與哪些物理量有直接的聯(lián)系.對(duì)于測(cè)量型實(shí)驗(yàn),被測(cè)量通過(guò)什么規(guī)律需用哪些物理量來(lái)定量地表示;對(duì)于驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn),在相應(yīng)的物理現(xiàn)象中,怎樣的定量關(guān)系成立,才能達(dá)到驗(yàn)證規(guī)律的目的;對(duì)于探索型實(shí)驗(yàn),在相應(yīng)的物理現(xiàn)象中,涉及哪些物理量……這些都是應(yīng)首先分析的.
舉例來(lái)說(shuō),要測(cè)定地球表面附近的重力加速度,我們就應(yīng)檢索:在所學(xué)知識(shí)范圍內(nèi),哪些內(nèi)容涉及到重力加速度,它與其他物理量有何定量關(guān)系,并一一羅列出來(lái):
(1)在靜力學(xué)中,靜止物體對(duì)豎直懸繩的拉力或?qū)λ街С治锏膲毫Υ笮【偷扔谥亓?,即T=N=mg.若T(或N)和m能測(cè)出,則重力加速度g可測(cè)定.
(2)在超重或失重(但不完全失重)系統(tǒng)中,F(xiàn)-mg=±m(xù)a.若F、a和m可測(cè)出,則重力加速度g可測(cè)定.
(3)在運(yùn)動(dòng)學(xué)中,物體從光滑斜面上由靜止下滑,s=12gsinθt2.若s、θ和t可測(cè)定,則重力加速度g也可測(cè)定.
(4)在運(yùn)動(dòng)學(xué)中,物體從粗糙斜面上由靜止下滑,s=12(gsinθ-μgcosθ)t2.若s、θ、μ和t可測(cè),則重力加速度g也可測(cè)定.
(5)自由落體運(yùn)動(dòng)中,h=12gt2.若h和t可測(cè)出,則重力加速度g也可測(cè)定.
(6)用重力加速度測(cè)定儀測(cè)定.
(7)在平拋運(yùn)動(dòng)中,豎直方向在連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)位移之差Δy=gt2.若Δy和t可測(cè),重力加速度g同樣可以測(cè)出.
(8)在斜拋運(yùn)動(dòng)中,水平射程可以表示為x=v02sin2θ/g.若x、v0和θ可測(cè)出,則重力加速度g也可測(cè)出.
(9)單擺做簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí),其周期可以表示為T(mén)=2πl(wèi)/g.若T和l可測(cè),則g可測(cè).
(10)在焦耳測(cè)定熱功當(dāng)量的實(shí)驗(yàn)中,若能測(cè)出水的質(zhì)量和升高的溫度,算出水增加的內(nèi)能,再測(cè)出重物的質(zhì)量和下落的高度,同樣可測(cè)定重力加速度.
三、選擇方案,簡(jiǎn)便精確
對(duì)于每一個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo),都可能存在多條思路、多種方案.教材中關(guān)于某個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的實(shí)驗(yàn)方案,也只是眾多方案中的一種,而且不一定是最好的一種,而只是較可行的一種.那么在眾多實(shí)驗(yàn)方案中,我們應(yīng)如何選擇呢?一般來(lái)說(shuō),選擇實(shí)驗(yàn)方案主要有三條原則:
簡(jiǎn)便性原則即要求所選方案原理簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便,各量易測(cè).應(yīng)盡量避免實(shí)施那些原理復(fù)雜、操作繁瑣和被測(cè)量不易直接測(cè)量的實(shí)驗(yàn)方案.
可行性原則實(shí)驗(yàn)方案的實(shí)施要安全可靠,不會(huì)對(duì)人身和器材造成危害;所需裝置和器材要易于置備,不能脫離實(shí)際,不能超出現(xiàn)有條件.
精確性原則不同的實(shí)驗(yàn)方案,其實(shí)驗(yàn)原理、所用儀器以及實(shí)驗(yàn)重復(fù)性等方面所引入的誤差是不同的.在選擇方案時(shí),應(yīng)對(duì)各種可能的方案進(jìn)行初步的誤差分析,盡可能選用精確度高的實(shí)驗(yàn)方案.
四、依據(jù)方案,選定器材
實(shí)驗(yàn)方案選定之后,考慮該方案需要哪些裝置,被測(cè)量與哪些物理量有直接的定量關(guān)系,這些物理量分別需用什么儀器來(lái)測(cè)定,從而確定整個(gè)實(shí)驗(yàn)需要哪些器材.在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中,是利用單擺裝置來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的,故需鐵架臺(tái)、細(xì)線和擺球等來(lái)組裝單擺.重力加速度可表示為g=4π2l/T2,周期需用秒表測(cè)定;擺長(zhǎng)l是從懸點(diǎn)到擺球中心的距離,因此需用米尺和游標(biāo)卡尺分別測(cè)定擺線長(zhǎng)度l和擺球直徑d.從實(shí)驗(yàn)原理表達(dá)式可以看出,實(shí)驗(yàn)與擺球質(zhì)量無(wú)關(guān),故毋需使用天平。
篇3
1 控制變量法
控制變量法是初中物理實(shí)驗(yàn)中常用的探索問(wèn)題和分析解決問(wèn)題的科學(xué)方法之一。所謂控制變量法,是指為了研究物理量同影響它的多個(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(lái),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(lái)得出規(guī)律的方法。
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。例如,在人教版實(shí)驗(yàn)教科書(shū)《物理》(8年級(jí)上冊(cè))第1章第1節(jié)關(guān)于探究聲是怎樣傳播的實(shí)驗(yàn)中,就開(kāi)始滲透控制變量的思想。因?yàn)楣腆w、液體和氣體都是傳聲的介質(zhì),逐一研究它們可以分別傳聲時(shí),就必須控制其他兩個(gè)因素。如果在進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)時(shí)就給學(xué)生恰當(dāng)?shù)攸c(diǎn)撥,提出:“把兩張課桌緊緊地挨在一起,一個(gè)同學(xué)輕敲桌面,另一個(gè)同學(xué)把耳朵貼在另一張桌子上,聽(tīng)到的敲擊聲為什么就能認(rèn)為是桌子傳來(lái)而不是空氣傳來(lái)的?”引導(dǎo)學(xué)生去分析比較,就能使學(xué)生體驗(yàn)到控制變量的思想。在探究影響音調(diào)、響度等因素的實(shí)驗(yàn)中,把控制變量的思想對(duì)學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹,就會(huì)使學(xué)生逐步領(lǐng)悟到控制變量法的實(shí)質(zhì)要領(lǐng),為以后的探究實(shí)驗(yàn)做好方法上的準(zhǔn)備。
在初中物理中,探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素、電流跟電壓電阻的關(guān)系、影響電熱功率大小的因素、影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素、影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素、決定壓力作用效果的因素等實(shí)驗(yàn),都運(yùn)用了控制變量法。
2 等效替代法
等效替代法是指在研究某一個(gè)物理現(xiàn)象和規(guī)律中,因?qū)嶒?yàn)本身的特殊限制或因?qū)嶒?yàn)器材的限制,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(lái)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。
例如,在探究平面鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,用玻璃板替代平面鏡,因兩者在成像特征上有共同之處,容易使學(xué)生接受,而玻璃板又是透明的,能通過(guò)它觀察到玻璃板后面的蠟燭,便于研究像的特點(diǎn),揭示出規(guī)律。在教學(xué)中,在學(xué)生親歷實(shí)驗(yàn)過(guò)程的基礎(chǔ)上,教師注重引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行方法的總結(jié),在思維方式上受到啟發(fā),他們以后遇到有關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí),就會(huì)自覺(jué)地加以運(yùn)用。比如在學(xué)習(xí)伏安法測(cè)電阻之后,要求學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),在上述實(shí)驗(yàn)中缺少電壓表或電流表,其他器材不,另有一個(gè)已知阻值的定值電阻供選用,要求測(cè)出未知電阻,應(yīng)該怎么辦?學(xué)生就可以用等效替代的思想進(jìn)行設(shè)計(jì)。
3 轉(zhuǎn)換法
有的物理量不便于直接測(cè)量,有的物理現(xiàn)象不便于直接觀察,通過(guò)轉(zhuǎn)換為容易測(cè)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。譬如,在研究電熱的功率與電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,電流通過(guò)阻值不等的兩根電阻絲產(chǎn)生的熱量無(wú)法直接觀測(cè)和比較,而通過(guò)轉(zhuǎn)換為讓煤油吸熱,觀察煤油溫度變化的情況,從而推導(dǎo)出哪個(gè)電阻放熱多。教學(xué)時(shí)不妨設(shè)計(jì)一問(wèn):“為什么研究電熱的功率與電阻大小的關(guān)系時(shí),還用到似乎與實(shí)驗(yàn)無(wú)關(guān)的煤油呢?”引發(fā)學(xué)生的思考和討論,在小結(jié)出該實(shí)驗(yàn)中煤油的作用的基礎(chǔ)上,進(jìn)而再問(wèn):“該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癫挥妹河投挠闷渌绞絹?lái)觀察電阻通電后的發(fā)熱情況?”這樣促使學(xué)生思維得以發(fā)散,轉(zhuǎn)換的思維方法得到訓(xùn)練,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力也隨著提高了。
在初中物理實(shí)驗(yàn)中,利用軟細(xì)繩測(cè)量地圖上鐵路線的長(zhǎng)度,刻度尺和三角板配合測(cè)量硬幣的直徑、圓錐的高等,都運(yùn)用了轉(zhuǎn)換法的思想。
4 類(lèi)比法
類(lèi)比法是一種推理方法。為了把要表達(dá)的物理問(wèn)題說(shuō)清楚明白,往往用具體的、有形的、人們所熟知的事物來(lái)類(lèi)比要說(shuō)明的那些抽象的、無(wú)形的、陌生的事物,通過(guò)借助于一個(gè)比較熟悉的對(duì)象的某些特征,去理解和掌握另一個(gè)有相似性的對(duì)象的某些特征。如:在研究電壓的作用時(shí),借助于學(xué)生看得見(jiàn)而且比較熟悉的“水壓形成水流”的實(shí)驗(yàn)作類(lèi)比,來(lái)揭示電壓是形成電流的原因,形象直觀,很容易被學(xué)生理解,從而記憶牢固。當(dāng)然,這里還可以用其他方式來(lái)類(lèi)比,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,找到更符合學(xué)生實(shí)際的類(lèi)比方法。
5 圖像法
圖像是一個(gè)數(shù)學(xué)概念,用來(lái)表示一個(gè)量隨另一個(gè)量的變化關(guān)系。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(lái)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),探究?jī)?nèi)在的物理規(guī)律,具有獨(dú)特之處。如:在探究固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律和水的沸騰情況的實(shí)驗(yàn)中,就是運(yùn)用圖像法來(lái)處理數(shù)據(jù)的。它形象直觀地表示了物質(zhì)溫度的變化情況,學(xué)生在親歷實(shí)驗(yàn)自主得出數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,通過(guò)描點(diǎn)、連線繪出圖像,就能準(zhǔn)確地把握住晶體和非晶體的熔化特點(diǎn)、液體的沸騰特點(diǎn)。
6 理想化方法
理想化方法是指在物理教學(xué)中通過(guò)想象建立模型和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的一種科學(xué)方法??煞譃槔硐牖P秃屠硐牖瘜?shí)驗(yàn)。
理想化模型就是指把復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化,把研究對(duì)象的一些次要因素舍去,抓住主要因素,對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行理想化處理后再現(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。例如,探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn),杠桿就是一種理想化的模型。杠桿在使用時(shí),由于受到力的作用,或多或少會(huì)引起形變,然而在研究中把這些形變忽略不計(jì),這里就把杠桿經(jīng)過(guò)理想化的處理,認(rèn)為它無(wú)形變,視為一個(gè)硬棒,從而使學(xué)生在研究時(shí)不被細(xì)枝末節(jié)的因素影響,順利地得出杠桿平衡的原理。
篇4
一、重視控制變量法運(yùn)用,引導(dǎo)學(xué)生在科學(xué)探究中掌握知識(shí)所謂控制變量法,就是指研究?jī)蓚€(gè)物理量之間的關(guān)系時(shí),要保持影響前一個(gè)物理量的其它物理量不變,從而研究變化的這個(gè)物理量與要研究的物理量之間的變化關(guān)系。這種研究方法,被稱(chēng)之為控制變量法。
教師在需要運(yùn)用控制變量法進(jìn)行解題時(shí),需要引導(dǎo)學(xué)生理解“控制什么?改變什么”,“如何控制?如何改變?”等,這些都是幫助學(xué)生研究和解決問(wèn)題的關(guān)鍵。如在進(jìn)行導(dǎo)體中的電流與電壓、電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中,如果引導(dǎo)學(xué)生探究導(dǎo)體的電流與電壓的關(guān)系,就需要在保持電阻不變的情況下改變導(dǎo)體兩端的電壓,以觀察電流隨電壓的變化關(guān)系。在此實(shí)驗(yàn)中,如何改變導(dǎo)體兩端的電壓呢?辦法就是調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,改變導(dǎo)體兩端的電壓。如果讓學(xué)生去探究導(dǎo)體中的電流與電阻的關(guān)系,需要控制導(dǎo)體兩端的電壓不變。教師在實(shí)驗(yàn)中要換用不同大小的電阻(即改變電阻),以使學(xué)生觀察電流隨電阻的變化情況。那么,又如何保持導(dǎo)體兩端的電壓不變呢?辦法就是要調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使導(dǎo)體兩端的電壓保持不變。又如在研究影響動(dòng)摩擦力大小因素的實(shí)驗(yàn)中,如果研究滑動(dòng)摩擦力大小與壓力大小關(guān)系,就需要控制接觸面的粗糙程度不改變,而要改變壓力大小,就要觀察滑動(dòng)摩擦力與壓力大小的關(guān)系。如何控制不變?辦法就是要始終保持木塊的底面與木板接觸。如何改變壓力大小?辦法就是在木塊上添加砝碼改變壓力。當(dāng)然,在此實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,教師還可引導(dǎo)學(xué)生觀察掌握測(cè)定滑動(dòng)摩擦力大小的方法――用彈簧測(cè)力計(jì)拉著木塊在水平上木板上作勻速運(yùn)動(dòng),記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)即為摩擦的大小。再如研究液體蒸發(fā)的快慢與哪些因素有關(guān),研究壓力作用的效果(壓強(qiáng))與哪些因素有關(guān),研究決定電阻大小的因素,研究電功、焦耳定律、電磁鐵磁性強(qiáng)變等等的影響因素,都可以使用這種方法??傊刂谱兞糠ㄔ诔踔形锢砜茖W(xué)探究的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中經(jīng)常用到,教師要重視此法的運(yùn)用。
二、重視類(lèi)比法運(yùn)用,引導(dǎo)學(xué)生在邏輯推理中掌握知識(shí)所謂物理類(lèi)比法,是指在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,教師引導(dǎo)學(xué)生將研究的物理對(duì)象與熟悉的物理對(duì)象相比較,找出它們的某些共同點(diǎn)、相似點(diǎn)或有聯(lián)系的特征,從而據(jù)此推測(cè)出待研究的對(duì)象還可能具有熟知對(duì)象的另一些特征。物理類(lèi)比法是一種邏輯推理的方法,實(shí)際上是一種從特殊到特殊或從一般到一般的推理方法。初中物理教學(xué)中,學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用類(lèi)比法,可以有效地把驗(yàn)的對(duì)象和熟知的對(duì)象進(jìn)行對(duì)比,把未知的東西與已知的東西對(duì)比,能以舊帶新,啟發(fā)思想的火花,實(shí)現(xiàn)從形象思維到抽象思維的飛躍,有效地掌握物理知識(shí)、發(fā)展智力、培養(yǎng)能力,從而更好地提高課堂學(xué)習(xí)的效率。如在“電壓”一節(jié)教學(xué)時(shí),教師引導(dǎo)學(xué)生把電路模型類(lèi)比水路模型,從而引入電壓的概念。在教學(xué)中,教師通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生觀察課本中提供的水路模型和電路中形成電流的原因,然后將兩幅圖進(jìn)行類(lèi)比分析,找出二者之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,比如閥門(mén)對(duì)開(kāi)關(guān)、水輪對(duì)燈泡、水泵對(duì)電源、水路對(duì)電路、水流對(duì)電流等等,進(jìn)而理解水流的形成是因?yàn)橛兴畨海敲矗娏鞯男纬墒且驗(yàn)橛须妷?。如此,學(xué)生就很容易通過(guò)這種類(lèi)比的學(xué)習(xí)方法,理解了電壓是電流形成的原因,而電源是提供電壓的裝置。
類(lèi)比法在物理學(xué)習(xí)中的應(yīng)用很多,如把聲波跟水波類(lèi)比,把學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)中“作切割磁感線的運(yùn)動(dòng)”和農(nóng)民用鐮刀垂直地去割水稻這樣一個(gè)動(dòng)作相類(lèi)比……等等。教師通過(guò)精心的教學(xué)設(shè)計(jì),可以對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)起得良好的促進(jìn)作用。
篇5
關(guān)鍵詞:初中物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué);方法探討
初中物理新課程改革的理念為面向全體學(xué)生,使物理知識(shí)和社會(huì)生活息息相關(guān)。隨著科技的發(fā)展,人們?cè)絹?lái)越提倡教學(xué)方式多樣化,注重實(shí)驗(yàn)式的探究,促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。所謂的實(shí)驗(yàn)式教學(xué),它主要是以實(shí)驗(yàn)的形式,向人們提出的各種假說(shuō)和設(shè)想,并且加以舉例說(shuō)明和論證,有利于提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力、社會(huì)實(shí)踐能力以及創(chuàng)新能力。
一、鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的有趣性
為了提高學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的濃厚興趣、活躍課堂的氣氛。教師可以根據(jù)教學(xué)的內(nèi)容設(shè)計(jì)出多種多樣的物理實(shí)驗(yàn),充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,激發(fā)學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象的興趣。
比如:在學(xué)習(xí)到“凹凸鏡成像規(guī)律研究”這個(gè)模塊時(shí),首先讓學(xué)生回家準(zhǔn)備一個(gè)放大鏡。然后讓學(xué)生分別研究用放大鏡看黑板上的字會(huì)呈現(xiàn)什么像?在近距離和遠(yuǎn)距離的情況下,他們的成像會(huì)有什么特征?而且在不同的觀察角度,成像的位置、大小、虛實(shí)都完全不同。學(xué)生肯定一開(kāi)始就對(duì)這生活中的現(xiàn)象很熟悉了,但是還是會(huì)似懂非懂的。
這樣的實(shí)驗(yàn)游戲完全激發(fā)了學(xué)生的好奇心和求知欲,他們迫不及待地想了解其中的奧妙。這時(shí)候老師可以把握學(xué)生的心理,適當(dāng)?shù)靥岢鲆韵碌膯?wèn)題:凹凸鏡在不同的角度下,呈現(xiàn)的物象有什么差異?讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中經(jīng)過(guò)仔細(xì)發(fā)現(xiàn)、具體操作、深入思考,體驗(yàn)學(xué)習(xí)帶來(lái)的樂(lè)趣,享受成功的喜悅。
二、引導(dǎo)學(xué)生對(duì)問(wèn)題進(jìn)行觀察,降低實(shí)驗(yàn)的難度
物理課本里面實(shí)驗(yàn)的設(shè)置一般都具難學(xué)、難懂、難操作的特點(diǎn)。結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和實(shí)際需求,老師可以大膽地對(duì)其中的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改革和創(chuàng)新,提高實(shí)驗(yàn)的可操作性。
例如:有些學(xué)生都喜歡踢足球,有一次不小心把球踢進(jìn)了河水里,但是球就在橋底下的漩渦不停地轉(zhuǎn)動(dòng),怎么也沖不走。學(xué)生對(duì)這個(gè)現(xiàn)象百思不得其解。于是,老師可以結(jié)合“壓強(qiáng)與流速”方面的知識(shí)引導(dǎo)學(xué)生去思考。所以,在課堂上可以展開(kāi)這樣的實(shí)驗(yàn):準(zhǔn)備一個(gè)漏斗和乒乓球。然后用漏斗向乒乓球吹氣,這時(shí)候的乒乓球肯定是在漏斗里不停地轉(zhuǎn)動(dòng),也不會(huì)掉下來(lái)。通過(guò)探究以上的實(shí)驗(yàn),同理也可得出足球?yàn)楹卧阡鰷u中不會(huì)被水沖走的原因了。
降低實(shí)驗(yàn)的難度,利于學(xué)生的動(dòng)手操作和理解原理。實(shí)驗(yàn)形式的多樣化,更加具有主體性、趣味性、導(dǎo)向性,利于教師有效地設(shè)置情境教學(xué)的模式,讓學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、主動(dòng)探究,提高創(chuàng)新能力。
三、合理利用實(shí)驗(yàn)資源,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的高效性
在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)活動(dòng)時(shí),可以選定相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室,使實(shí)驗(yàn)的操作更加規(guī)范化。所以,老師在進(jìn)行物理的教學(xué)工作的時(shí)候,可以全面利用現(xiàn)有的教學(xué)資源和工具,同時(shí)把理論知識(shí)和日常生活聯(lián)系起來(lái),讓學(xué)生更容易理解和掌握學(xué)科的知識(shí)。
如:在實(shí)驗(yàn)室里開(kāi)展實(shí)驗(yàn)時(shí),可以綜合利用現(xiàn)場(chǎng)的操作工具和教學(xué)資源,展開(kāi)許多有趣的實(shí)驗(yàn)。再如:在學(xué)到“幅度”知識(shí)時(shí),可以讓學(xué)生用手上的圓珠筆敲打裝滿水的杯子,觀察一些用不同的力度敲打,發(fā)出來(lái)的聲音會(huì)有什么不同,這時(shí)候用力敲打的聲音肯定會(huì)更響亮,所以這就是有關(guān)到幅度問(wèn)題的研究了。所以,只有合理利用教學(xué)實(shí)驗(yàn)資源,使學(xué)生成為試驗(yàn)的主體,不斷開(kāi)發(fā)和探索,加強(qiáng)物理與社會(huì)生活的聯(lián)系,最終才能達(dá)到學(xué)以致用的教學(xué)目的。
四、探究式物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),增強(qiáng)物理教學(xué)和社會(huì)生活的聯(lián)系
在實(shí)際的生活中,到處都體現(xiàn)出了大大小小的生活現(xiàn)象。所以,教師可以利用物理學(xué)科的知識(shí)去分析問(wèn)題、解決問(wèn)題、總結(jié)問(wèn)題,且要注重學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、探究能力、創(chuàng)新意識(shí)以及科學(xué)態(tài)度等方面的培養(yǎng)。
例如:學(xué)生每天的出入都會(huì)乘坐交通工具。在等車(chē)的地方都會(huì)設(shè)置一條安全地帶,如果不注意安全的話,人就會(huì)被卷入危險(xiǎn)的區(qū)域中。所以,這也應(yīng)用到了物理學(xué)科的知識(shí):交通工具的速度快,所以產(chǎn)生的流速也很快,所以壓強(qiáng)就小??墒莾蛇叺目諝饬鲃?dòng)卻很小、壓強(qiáng)大,人就會(huì)被強(qiáng)卷到危險(xiǎn)的區(qū)域。所以,在等車(chē)的時(shí)候,必須站在安全的區(qū)域內(nèi)。同時(shí)可以利用:肥皂,細(xì)線,彈簧測(cè)力計(jì),刻度尺和鉤碼等工具來(lái)探究有關(guān)的壓強(qiáng)問(wèn)題。
開(kāi)展實(shí)驗(yàn)式的教學(xué)成為時(shí)代的必然要求,初中物理的新課程改革要教師堅(jiān)持“以生為本”的教學(xué)理念,探究新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式,把教材與生活緊密聯(lián)系,開(kāi)展探究活動(dòng),提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維。從而達(dá)到有效的教學(xué)目的,全面培養(yǎng)建設(shè)社會(huì)主義新時(shí)期所需要的人才。
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篇6
關(guān)鍵詞:系統(tǒng)誤差;限制與消除;測(cè)量方法
中圖分類(lèi)號(hào):G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1003-61
48(2007)7(S)-0059-3
測(cè)量數(shù)據(jù)中,除了含有隨機(jī)誤差(偶然誤差)之外還包含系統(tǒng)誤差。當(dāng)重復(fù)測(cè)量某一個(gè)物理量時(shí),誤差的數(shù)值和符號(hào)基本不變或按一定規(guī)律變化的那一部分就是系統(tǒng)誤差。系統(tǒng)誤差的特點(diǎn)是它的出現(xiàn)并不像隨機(jī)誤差那樣服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律而是服從某種確定的函數(shù)規(guī)律。在對(duì)系統(tǒng)誤差進(jìn)行分析研究確定其存在和所屬類(lèi)型后,可采用適當(dāng)?shù)姆椒▽?duì)系統(tǒng)誤差加以限制或消除,使測(cè)得值中的系統(tǒng)誤差得到抵消,從而消弱或消除系統(tǒng)誤差對(duì)結(jié)果的影響。
1 限制與消除系統(tǒng)誤差的幾種測(cè)量方法
1.1 交換抵消法
這種方法是使測(cè)量中的某些條件相互交換,使產(chǎn)生固定系統(tǒng)誤差的因素對(duì)測(cè)量結(jié)果起相反的作用,從而抵消這種不變的系統(tǒng)誤差。
例如用等臂天平稱(chēng)物體的質(zhì)量。先在左盤(pán)放置砝碼P,右盤(pán)放置被測(cè)物體m,如圖1所示。
當(dāng)天平平衡時(shí)被測(cè)物體的質(zhì)量為:
如果天平兩臂之長(zhǎng)絕對(duì)相等,即l1l2=1,則有 m=P,即砝碼的數(shù)值就是被測(cè)物的質(zhì)量。但實(shí)際上兩臂總是存在微小差別,即l1l2≠1,這時(shí)如果仍以m=P作為測(cè)量結(jié)果,顯然會(huì)使測(cè)量結(jié)果中帶有固定系統(tǒng)誤差。
為消除這一誤差,我們可以將被測(cè)物與砝碼互換位置,并改變砝碼量值使天平重新平衡,如圖2所示。
這時(shí)被測(cè)物與砝碼的關(guān)系為:
利用(3)式所得被測(cè)物的質(zhì)量值即不含由于天平不等臂而存在的固定系統(tǒng)誤差。
1.2 代換消除法
代換法是在測(cè)量裝置上對(duì)被測(cè)量進(jìn)行測(cè)量后在不改變測(cè)量條件的情況下,立即用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)量代替被測(cè)量,再進(jìn)行測(cè)量,從而求出被測(cè)量與標(biāo)準(zhǔn)量的差值,則被測(cè)量為:被測(cè)量=標(biāo)準(zhǔn)量+差值。
例如用惠斯通電橋測(cè)量未知電阻RX的值,如圖3。
根據(jù)電橋平衡條件有:Rx=R1R3R2
由于R1,R2和R3都有一定誤差,因此按它們的標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的Rx也必含有誤差,即:
這就是說(shuō)代換的結(jié)果,測(cè)量結(jié)果的誤差ΔX只與標(biāo)準(zhǔn)電阻的誤差ΔN有關(guān),而與Δ1,Δ2,Δ3無(wú)關(guān)。因此電橋的精確度對(duì)測(cè)量結(jié)果就沒(méi)什么影響,這就消除了測(cè)量結(jié)果的儀器誤差。
用電橋測(cè)電阻的另一種代換法是用一個(gè)可變標(biāo)準(zhǔn)電阻與被測(cè)電阻串聯(lián),如圖4所示。
調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)電阻使電橋平衡,這時(shí)有:
設(shè)標(biāo)準(zhǔn)電阻含有固定系統(tǒng)誤差Δ0及其它性質(zhì)的誤差ΔN和Δ′N(xiāo),則RX將有誤差ΔX:
之外,標(biāo)準(zhǔn)電阻的固定系統(tǒng)誤差全被消除,而標(biāo)準(zhǔn)電阻的其它系統(tǒng)誤差也可能部分被消除。
1.3 反向補(bǔ)償法
在測(cè)量中改變某些條件,例如測(cè)量方向,電流方向等,使兩次測(cè)量結(jié)果中誤差的符號(hào)相反,從而抵消了固定系統(tǒng)誤差。
例如用電位差計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)電阻測(cè)量電阻值,如圖5所示。
由于電壓接頭存在熱接觸電勢(shì),因此測(cè)得的電壓并非電阻本身的電壓,這必然引起系統(tǒng)誤差。為了消除這種系統(tǒng)誤差,可用正反兩方向的電流測(cè)量?jī)纱?,以抵消熱電?dòng)勢(shì)的影響。
當(dāng)用正方向電流測(cè)得未知電阻兩端電壓Uω正時(shí),實(shí)際上包含了熱電勢(shì)ex,即:
同理標(biāo)準(zhǔn)電阻兩端電壓測(cè)得值為:
其中ux,us分別為未知電阻兩端和標(biāo)準(zhǔn)電阻的電壓;ex,es為熱電動(dòng)勢(shì)。
現(xiàn)將電流反向(電流值未改變)則得:
(10)式減(12)式得未知電阻兩端的實(shí)際電壓值為:
(11)式減(13)式得標(biāo)準(zhǔn)電阻兩端的實(shí)際電壓值為:
于是未知電阻為:
由上式確定的未知電阻值,將不含因熱電勢(shì)所引起的系統(tǒng)誤差。
1.4 對(duì)稱(chēng)觀測(cè)法
當(dāng)測(cè)量系統(tǒng)呈現(xiàn)某種對(duì)稱(chēng)性時(shí),可以安排相互對(duì)稱(chēng)的兩次測(cè)量,以此來(lái)削弱或消除系統(tǒng)誤差。這種方法應(yīng)用比較廣泛,在一般的教學(xué)實(shí)驗(yàn)也被常用到。現(xiàn)舉二例說(shuō)明。
(1)用分光計(jì)測(cè)量角度時(shí),由于刻度盤(pán)的轉(zhuǎn)軸O與游標(biāo)盤(pán)的轉(zhuǎn)軸O′不重合將使角度讀數(shù)由偏心產(chǎn)生系統(tǒng)誤差。
為了克服這種誤差,在游標(biāo)盤(pán)的某一直徑兩端開(kāi)兩個(gè)讀數(shù)窗口,如圖6所示。
測(cè)量角度時(shí),先在AB{刻度上讀取θ1,然后在A′B′{刻度上讀取θ2,根據(jù)平面幾何的圓內(nèi)定理,圓內(nèi)角(對(duì)于刻度盤(pán))θ的讀數(shù)應(yīng)等于:
(AB{的度數(shù)+A′B′{的度數(shù))/2,而
AB{的度數(shù)也就是以O(shè)為圓心的圓心角θ1和θ2,因此得:
即二個(gè)窗口讀數(shù)θ1和θ2之平均值就等于游標(biāo)的轉(zhuǎn)角θ。
(2)LRC串聯(lián)電路的諧振頻率的測(cè)定。
諧振曲線如圖7所示,可以表為:
如果以電流最大值來(lái)判斷諧振點(diǎn)從而測(cè)定諧振頻率則由于檢測(cè)儀器具有一定的靈敏閥值,而C點(diǎn)附近的曲線斜率很小,使測(cè)量很容易產(chǎn)生誤差。為此取I=IMax2的曲線斜率最大處A點(diǎn)和B點(diǎn),讀取相應(yīng)的頻率ω1和ω2,諧振頻率為:
由于A,B點(diǎn)的曲線斜率最大,在同樣的儀器靈敏閥值之下,可使ω1和ω2測(cè)得更準(zhǔn)確,從而達(dá)到消弱系統(tǒng)誤差的目的。
1.5 周期性系統(tǒng)誤差的消除
對(duì)于周期性系統(tǒng)誤差,測(cè)得一個(gè)數(shù)據(jù)后,相隔半個(gè)周期再測(cè)一次,只要所測(cè)次數(shù)為偶數(shù),然后取平均,就可以消除周期性系統(tǒng)誤差。例如刻度盤(pán)偏心誤差的消除就是采用相距180°的一對(duì)游標(biāo)讀數(shù),然后取平均。
2 系統(tǒng)誤差已消除的準(zhǔn)則
采用各種方法去消除系統(tǒng)誤差,最終不可能把系統(tǒng)誤差完全消除干凈而總有一定的系統(tǒng)誤差殘余。實(shí)際上,只要將系統(tǒng)誤差減弱到某種程度,這時(shí)就可以認(rèn)為系統(tǒng)誤差已經(jīng)被消除了。
根據(jù)四舍六入五取偶的數(shù)字截尾準(zhǔn)則,當(dāng)殘余系統(tǒng)誤差θx 絕對(duì)值滿足:|θx|
3 結(jié)語(yǔ)
雖然系統(tǒng)誤差的出現(xiàn)都具有某種確定的規(guī)律性,但這種規(guī)律性對(duì)不同的實(shí)驗(yàn)測(cè)量卻是不相同的,須針對(duì)每一具體情況采取不同的處理方法。本文結(jié)合普通物理實(shí)驗(yàn)實(shí)例分析的常用的五種消除系統(tǒng)誤差的測(cè)量方法和判斷系統(tǒng)誤差是否已消除的基本準(zhǔn)則,在新一輪中學(xué)物理課程改革別是實(shí)驗(yàn)技能方面,對(duì)提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和誤差處理能力都有一定的促進(jìn)作用。
參考文獻(xiàn):
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[2]普通物理實(shí)驗(yàn) (電磁學(xué)部分)[M].楊述武 主編. 2000.5,第三版.高等教育出版社。
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篇7
關(guān)鍵詞:物理實(shí)驗(yàn);女生;實(shí)驗(yàn)技能
新的時(shí)代呼喚課程改革,新的課標(biāo)要求教育創(chuàng)新。女生和男生在智力上并不存在差距,我們一定要加強(qiáng)對(duì)女生終身學(xué)習(xí)愿望、科學(xué)探究能力、創(chuàng)新意識(shí)以及科學(xué)精神的培養(yǎng),突破她們的心理障礙,培養(yǎng)她們的實(shí)驗(yàn)技能,引導(dǎo)她們學(xué)好物理。具體的做法可以從以下幾點(diǎn)入手:
一、消除女生做實(shí)驗(yàn)的懼怕心理
女生初次進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,對(duì)于較為復(fù)雜的儀器(如天平的使用),或認(rèn)為有危險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)(電學(xué)實(shí)驗(yàn))等,常常會(huì)產(chǎn)生心理上的壓力,不敢動(dòng)手操作。這時(shí),如教師強(qiáng)制他們操作,往往會(huì)事與愿違,即使有一些學(xué)生勉強(qiáng)動(dòng)手,也可能是無(wú)章無(wú)法,亂七八糟,甚至有些女生會(huì)半途中止實(shí)驗(yàn),影響今后的實(shí)驗(yàn)情緒。對(duì)于具有這種心理障礙的女生,教師首先要指導(dǎo)她們熟悉儀器,了解儀器性能,熟悉操作過(guò)程,分解操作程序,讓她們多接觸儀器,以進(jìn)行“心理減壓”,消除懼怕心理。例如:有些女生在做連接電路的實(shí)驗(yàn)時(shí),有“談電色變”的懼怕心理,不敢操作。我在指導(dǎo)時(shí),首先簡(jiǎn)單介紹“學(xué)生電源”的性能,故意用手指接觸接線柱,以示并沒(méi)有危險(xiǎn),再讓她們從最簡(jiǎn)電路開(kāi)始連接,直到符合實(shí)驗(yàn)要求為止。有時(shí)我也采用有意回避的方法,如背向她們指導(dǎo)其他學(xué)生實(shí)驗(yàn),讓她們的減輕“教師注意著”的壓力,進(jìn)行自我嘗試。
二、建立和諧的師生關(guān)系
加強(qiáng)師生間的情感交流,激發(fā)女生學(xué)習(xí)物理的興趣。學(xué)生喜歡哪一位教師,就對(duì)哪一門(mén)功課感興趣,就能學(xué)好哪一門(mén)學(xué)科。在第一堂物理課教學(xué)中,我力爭(zhēng)用幽默故事、謎語(yǔ)、腦筋急轉(zhuǎn)彎、有趣的小實(shí)驗(yàn)等激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,給學(xué)生留下物理有趣好玩的印象,讓學(xué)生喜歡物理這門(mén)學(xué)科,同時(shí)也喜歡物理教師。這樣女生會(huì)覺(jué)得與物理教師很親近,從而消除對(duì)物理的畏懼心理。同時(shí),我嚴(yán)格要求自己平等對(duì)待每一位學(xué)生,關(guān)心愛(ài)護(hù)學(xué)生,尤其是女生。女生在心理活動(dòng)上往往比男生敏感,好為一點(diǎn)小事煩惱,也易于因一句知心話而興奮。因此,在物理教學(xué)中注意多與她們交流感情,注意盡量多地發(fā)現(xiàn)女生學(xué)習(xí)物理的優(yōu)點(diǎn),并及時(shí)給予表?yè)P(yáng)、鼓勵(lì)和肯定。要充分調(diào)動(dòng)女生興奮的神經(jīng),讓女生覺(jué)得學(xué)習(xí)物理是一件十分愉快的事情。通過(guò)一些趣味性、參與性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)激發(fā)她們的興趣,如講“力的作用是相互的”和“摩擦力”時(shí),組織她們親自參與拔河比賽,賽后討論“拔河比賽”的勝負(fù)力學(xué)問(wèn)題,使她們對(duì)物理產(chǎn)生了極大的興趣,加深對(duì)物理規(guī)律的理解,使女生真正實(shí)現(xiàn)從“要我學(xué)物理”到“我要學(xué)物理”的質(zhì)的飛躍。
三、多做激趣實(shí)驗(yàn)
興趣是學(xué)習(xí)的動(dòng)力。學(xué)習(xí)興趣直接影響學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)的水平和技能,也是推動(dòng)學(xué)生參與物理實(shí)驗(yàn)的一種最實(shí)際的內(nèi)部動(dòng)力。教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要精心組織、梳理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,找準(zhǔn)學(xué)生興趣的最佳觸發(fā)點(diǎn),并因勢(shì)利導(dǎo),使她們產(chǎn)生的興趣不只限于一時(shí)的好奇。在教學(xué)過(guò)程中,要讓初中女生接觸生動(dòng)的物理實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)象,并讓她們多做實(shí)驗(yàn),在情境中捕捉各種信息,產(chǎn)生各種疑問(wèn)分析信息,并引出各種設(shè)想,這樣才能提高她們物理實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性和積極性,從而培養(yǎng)她們學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)的興趣。
教師可從初中女生感興趣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象入手,要打破向?qū)W生“灌實(shí)驗(yàn)”的觀點(diǎn),鼓勵(lì)她們大膽操作,通過(guò)主動(dòng)地探索和積極地思維獲取結(jié)論,從而提高她們學(xué)習(xí)的興趣。如:在講解機(jī)械能守恒時(shí),我做了滾擺、錐體上滾等實(shí)驗(yàn),并介紹了與之相關(guān)的“怪坡”現(xiàn)象;在講解靜電學(xué)時(shí),做了靜電跳球、靜電擺球、靜電滾筒、靜電除塵原理、避雷針原理、電風(fēng)吹火等實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)使學(xué)生眼睛一亮,許多女生都躍躍欲試。
四、培養(yǎng)女生的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)和參與意識(shí)
篇8
1課堂演示實(shí)驗(yàn)的優(yōu)化
1.1演示實(shí)驗(yàn)要做到目標(biāo)明確
演示實(shí)驗(yàn)是初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)重要的組成部分,也是培養(yǎng)學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)?zāi)芰退仞B(yǎng)的教學(xué)環(huán)節(jié)所在.在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的初期,教師要充分發(fā)揮演示實(shí)驗(yàn)的積極教學(xué)功能,要透過(guò)演示過(guò)程來(lái)幫助學(xué)生構(gòu)建較為牢固的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),讓學(xué)生對(duì)于各種常規(guī)實(shí)驗(yàn)器材的一些正確操作方法,實(shí)驗(yàn)的基本技能等都有所掌握.在實(shí)際教學(xué)中,教師首先需要做到的就是讓演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)明確,并且要具備較好的科學(xué)性,這樣才能夠真正發(fā)揮演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)指導(dǎo)作用,并且讓學(xué)生的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)更加牢固.
如果是要引入新課,演示大氣壓存在,教師可以通過(guò)演示讓小試管沿著大試管上升的實(shí)驗(yàn),在課堂教學(xué)中創(chuàng)設(shè)物理情景、激發(fā)學(xué)生興趣.教師可以用一根較細(xì)的試管放在一根粗細(xì)適當(dāng)?shù)难b滿水的試管內(nèi),將試管翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái),口向下.學(xué)生意外發(fā)現(xiàn):水向下流,小試管不是落下而是上升了.這個(gè)現(xiàn)象出乎學(xué)生意料,使課堂氣氛頓時(shí)活躍起來(lái),不用教師多講,他們就立即產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲,為接下來(lái)大氣壓概念的引入起了很好的鋪墊.教師在設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)時(shí)一定要目標(biāo)明確,這樣,實(shí)驗(yàn)的感染力才會(huì)更強(qiáng),更能夠吸引學(xué)生的注意力.
1.2實(shí)驗(yàn)儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,現(xiàn)象明顯
演示實(shí)驗(yàn)是讓學(xué)生透過(guò)觀察來(lái)捕捉相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,進(jìn)而分析探究出相應(yīng)的物理學(xué)原理的教學(xué)過(guò)程.基于這樣的教學(xué)理念,教師在設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)當(dāng)盡可能做到實(shí)驗(yàn)儀器簡(jiǎn)單化,并且讓實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象更為明顯.這會(huì)讓學(xué)生觀察起來(lái)更加方便,實(shí)驗(yàn)過(guò)程帶給學(xué)生的觸動(dòng)也會(huì)更為直接.在這樣的基礎(chǔ)上學(xué)生對(duì)于知識(shí)要點(diǎn)的感受才會(huì)更加直觀,演示實(shí)驗(yàn)所要收獲的預(yù)期的教學(xué)效果才會(huì)更為理想.
例如在振動(dòng)產(chǎn)生聲音的實(shí)驗(yàn)中,用小錘敲擊音叉,雖然能聽(tīng)到聲音,但振幅比較小,難以觀察到振動(dòng)現(xiàn)象.教師為了讓實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能夠更加明顯,讓學(xué)生觀察起來(lái)更為方便,可以借助一些器材來(lái)證明音叉在振動(dòng),即把泡沫小球放在發(fā)聲音叉上,看見(jiàn)小球在跳動(dòng)不停,由此就證明了音叉在振動(dòng).只有通過(guò)明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,學(xué)生才能觀察到更多的事物,學(xué)生對(duì)于物理學(xué)原理的感受才會(huì)更加直觀,這也會(huì)加深學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)中包含的知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí).
2自主探究實(shí)驗(yàn)的優(yōu)化
2.1給予學(xué)生充裕的探究時(shí)間
自主探究實(shí)驗(yàn)是非常重要的一類(lèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)類(lèi)型,這種實(shí)驗(yàn)?zāi)J綄?duì)于訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能,考察學(xué)生的知識(shí)掌握程度以及鍛煉學(xué)生的問(wèn)題解決能力都能夠發(fā)揮非常顯著的效果.在進(jìn)行這類(lèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),教師要把握幾個(gè)相應(yīng)的原則.首先,有的物理實(shí)驗(yàn)是要在反復(fù)操作的基礎(chǔ)上獲取大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),在對(duì)于數(shù)據(jù)的歸納整理的基礎(chǔ)上來(lái)獲取實(shí)驗(yàn)結(jié)果的.對(duì)于這樣的實(shí)驗(yàn)過(guò)程,教師一定要給予學(xué)生較為充裕的探究時(shí)間,要讓學(xué)生在反復(fù)的實(shí)驗(yàn)操作中來(lái)獲取大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析所需要的數(shù)據(jù).在充裕的數(shù)據(jù)的支撐下整理出來(lái)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果才會(huì)更加準(zhǔn)確.因此,對(duì)于那些比較費(fèi)時(shí)的實(shí)驗(yàn)教師要讓學(xué)生耐心地將實(shí)驗(yàn)進(jìn)行到底,這樣才能夠保障最后獲得準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論.
以“探究導(dǎo)體中電流與電壓的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)為例,實(shí)驗(yàn)過(guò)程可歸結(jié)如下:
(1)如圖1所示連接電路,將導(dǎo)體甲連入M、N兩點(diǎn),電鍵處于斷開(kāi)狀態(tài).
(2)閉合電鍵,記下相應(yīng)的電流表示數(shù)和電壓表示數(shù).
(3)改變電池的節(jié)數(shù),再記下兩組不同電壓下對(duì)應(yīng)的電流值.
(4)用乙導(dǎo)體替換甲導(dǎo)體,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn).
要從此實(shí)驗(yàn)最后歸納出實(shí)驗(yàn)結(jié)果,必須對(duì)于上述的實(shí)驗(yàn)流程反復(fù)操作,只有獲取了大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后總結(jié)出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果才能夠符合規(guī)律.因此,教師要留給學(xué)生充裕的實(shí)驗(yàn)探究的時(shí)間,讓學(xué)生首先充分積累實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),這樣才能夠最后獲得準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果.
2.2注重探究實(shí)驗(yàn)的可操作性
探究性實(shí)驗(yàn)本來(lái)就對(duì)于學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力、問(wèn)題分析能力以及知識(shí)應(yīng)用能力提出了較為全面的要求,是對(duì)于學(xué)生綜合能力素養(yǎng)的一種全方位考察.在這樣的基礎(chǔ)上,教師在設(shè)計(jì)探究性實(shí)驗(yàn)時(shí)一定要對(duì)于實(shí)驗(yàn)的可操作性進(jìn)行合理的把握.實(shí)驗(yàn)難度要適中,要讓學(xué)生有較為充裕的探究空間.且實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程大部分學(xué)生都有能力完成,對(duì)于結(jié)果的分析探究也要基本符合學(xué)生的認(rèn)知水平.這樣的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容學(xué)生才能夠自主完成,這種實(shí)驗(yàn)過(guò)程也是學(xué)生間通過(guò)有效的自主探究所能夠完成的學(xué)習(xí)任務(wù).
以“探究平面鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)為例.這個(gè)實(shí)驗(yàn)在操作上并不難,但是卻需要學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)的過(guò)程以及實(shí)驗(yàn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)都有良好的把控.學(xué)生要仔細(xì)記錄下實(shí)驗(yàn)中的各種現(xiàn)象,這些都會(huì)為后續(xù)的結(jié)果分析帶來(lái)輔助.如圖2所示,實(shí)驗(yàn)過(guò)程可歸結(jié)如下:
(1)在水平桌面上鋪一張白紙,紙上豎直放一塊玻璃板作為平面鏡.
(2)在玻璃板前放置一支點(diǎn)燃的蠟燭A,在玻璃板后放置一支等大、未點(diǎn)燃的蠟燭B.
(3)移動(dòng)玻璃后的蠟燭B,直到從玻璃板前各個(gè)位置看去,玻璃板后的蠟燭B看上去好像被點(diǎn)燃一樣,這個(gè)現(xiàn)象表明了像和物體的大小相等.在紙上記下這個(gè)位置,其目的是確定虛像的位置.
(4)測(cè)量出兩支蠟燭到玻璃板的距離.發(fā)現(xiàn):距離相等.
(5)觀察蠟燭A和蠟燭B的連線.發(fā)現(xiàn):連線垂直于玻璃板.
(6)若要判定所成的像的虛實(shí),應(yīng)該在像的位置放一塊光屏,通過(guò)玻璃板觀察上面是否成像來(lái)進(jìn)行判斷.
學(xué)生要對(duì)于實(shí)驗(yàn)展開(kāi)的每一個(gè)環(huán)節(jié)和步驟都有良好的把握,對(duì)于實(shí)驗(yàn)中需要記錄的數(shù)據(jù)也要記錄清楚.這個(gè)實(shí)驗(yàn)在操作上并不復(fù)雜,實(shí)驗(yàn)過(guò)程也是絕大部分學(xué)生有能力完成的.這樣的實(shí)驗(yàn)就能夠充分鍛煉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能與素養(yǎng),并且能夠?yàn)閷W(xué)生探究能力的形成與深化帶來(lái)有效的促進(jìn)作用.
3學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的優(yōu)化
分組實(shí)驗(yàn)同樣是初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中很有代表性的一種實(shí)驗(yàn)類(lèi)型,這類(lèi)實(shí)驗(yàn)對(duì)于鍛煉學(xué)生的合作學(xué)習(xí)能力、問(wèn)題的分析能力以及最后結(jié)論的總結(jié)歸納能力能夠發(fā)揮積極的效用.在組織學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)時(shí)教師同樣需要把握相應(yīng)的教學(xué)原則,很重要的一點(diǎn)就是要讓學(xué)生有自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的空間,讓學(xué)生通過(guò)小組合作來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)于問(wèn)題的充分探究,讓學(xué)生的教學(xué)主體性得到體現(xiàn).分組實(shí)驗(yàn)中學(xué)生借助小組的力量能夠?qū)τ诤芏鄦?wèn)題都有更加透徹的思考,實(shí)驗(yàn)的難度也可以適當(dāng)?shù)玫教嵘?對(duì)于這樣的教學(xué)狀況,教師可以布置一些具體的實(shí)驗(yàn)探究的主題,讓每一個(gè)學(xué)習(xí)小組自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程,然后自主展開(kāi)實(shí)驗(yàn)流程,最后驗(yàn)證問(wèn)題、得出結(jié)論.整個(gè)過(guò)程中教師不要急著給學(xué)生指導(dǎo),讓學(xué)生有自主探究的空間.即使實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)了問(wèn)題,也讓學(xué)生自己面對(duì)問(wèn)題,然后解決問(wèn)題,這樣實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果才會(huì)更為顯著.
篇9
學(xué)生親身體驗(yàn)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程,從在同一直線和不在同一直線兩個(gè)不同的角度把小孔成像的直觀化印象和光的直線傳播對(duì)應(yīng)起來(lái).學(xué)生可以在實(shí)驗(yàn)中想象出光的傳播路徑,從而可以通過(guò)自己對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察畫(huà)出模擬光路圖去驗(yàn)證光的直線傳播原理.最后達(dá)到對(duì)直線傳播原理的理解、認(rèn)同和掌握.初中物理與生活和生產(chǎn)的實(shí)際密切相關(guān),實(shí)驗(yàn)教學(xué)是初中物理教學(xué)的重要手段.當(dāng)學(xué)生對(duì)某一原理產(chǎn)生疑惑或者理解困難時(shí),教師可以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),從實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象上去認(rèn)識(shí)、理解這一原理的正確性,學(xué)生也可以通過(guò)實(shí)踐和觀察把原理與事實(shí)聯(lián)系起來(lái)理解,理論聯(lián)系實(shí)際,如此學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)的過(guò)程也就會(huì)變得有趣和輕松.
二、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)方法
初中物理實(shí)驗(yàn)除了能夠作為學(xué)習(xí)原理的有效性手段以外,它本身也具有一定的科學(xué)性和復(fù)雜性,因此,要教會(huì)學(xué)生正確對(duì)待物理實(shí)驗(yàn),科學(xué)地完成物理實(shí)驗(yàn)不僅要重視實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,更要注重實(shí)驗(yàn)本身所運(yùn)用的方法、技巧等.例如:初中物理實(shí)驗(yàn)中利用了很多方法:轉(zhuǎn)換法、控制變量法、等效替代法、類(lèi)比法、建立模型法等等.平時(shí)的教學(xué)中教師要幫助學(xué)生理解不同方法的特性,從而理解在什么情況下使用什么方法才能高效的完成整個(gè)探究過(guò)程.例如探究電流與電阻的關(guān)系時(shí),可以設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生仔細(xì)體會(huì)實(shí)驗(yàn)方法在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用.
教師以問(wèn)題引出思路,引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)出電路圖.如在過(guò)去的學(xué)習(xí)中,我們有哪些方法可以改變電路中的電流?學(xué)生會(huì)回答改變電壓或改變電路中導(dǎo)體的電阻.再請(qǐng)學(xué)生畫(huà)出用滑動(dòng)變阻器改變電流的電路圖,指導(dǎo)學(xué)生將電源、電阻、電流表、小燈泡、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)先連成串聯(lián)電路,再將電壓表并在電阻的兩端,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,觀察到電壓表、電流表的示數(shù)都發(fā)生了變化.
這樣一來(lái),學(xué)生不但獲得動(dòng)手的樂(lè)趣,還對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生了疑惑.到底是哪個(gè)物理量對(duì)電流產(chǎn)生影響呢?我們?nèi)绾蝸?lái)研究?接下來(lái)引導(dǎo)學(xué)生思考,上述實(shí)驗(yàn)中有兩個(gè)變量會(huì)引起電流的變化,若我們要研究電流與其中電阻的變化關(guān)系,就應(yīng)該讓電壓保持不變.試試看,當(dāng)我們換用不同阻值的電阻做實(shí)驗(yàn)時(shí),你是如何保持電壓表的示數(shù)不變的,此時(shí)學(xué)生會(huì)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,幾次調(diào)節(jié)后發(fā)現(xiàn),這里是通過(guò)調(diào)節(jié)變阻器來(lái)控制電壓不變.教師:調(diào)節(jié)電壓的目的是什么呢?學(xué)生:因?yàn)槲覀冎安孪腚娮枧c電壓,電流的關(guān)系,現(xiàn)在控制電壓不變,就能探究出電阻與電流的關(guān)系.
教師:正確,探討這樣的變量關(guān)系時(shí),一定要注意控制其他的變量不變,才能判斷實(shí)驗(yàn)對(duì)象與其中一個(gè)變量的關(guān)系.這就叫控制變量法.通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)?zāi)茏寣W(xué)生理解電阻改變后如何移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片才能保持電壓不變,深刻理解只有電壓不變時(shí),才能得出電流隨電阻的變化關(guān)系,從而理解控制變量的方法精髓.教師通過(guò)對(duì)控制變量法的特征和應(yīng)用的強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方法留下深刻的印象,可以在接下來(lái)探究電阻與電壓的關(guān)系時(shí),從同樣的角度出發(fā)進(jìn)行思考,從而達(dá)到舉一反三的效果,這才達(dá)到實(shí)驗(yàn)方法教學(xué)的目的.
三、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)培養(yǎng)自主實(shí)驗(yàn)探究的能力
物理教學(xué)不只是讓學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí)、掌握基本的實(shí)驗(yàn)方法,更重要的是培養(yǎng)學(xué)生自主探究的能力,培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣,學(xué)生能根據(jù)已有的知識(shí)和方法進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)探究,這才是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的真諦.學(xué)生的自主實(shí)驗(yàn)探究可能會(huì)成功,也可能會(huì)失敗,如何才能提高實(shí)驗(yàn)的成功率?這里有兩個(gè)因素不可忽略,一是科學(xué)方法,二是團(tuán)隊(duì)協(xié)作.若把學(xué)生分成小組,把實(shí)驗(yàn)放在生活中進(jìn)行,讓學(xué)生在生活中利用身邊的簡(jiǎn)單器材探討某些物理現(xiàn)象,利于培養(yǎng)自主實(shí)驗(yàn)探究的能力.
四、總結(jié)
篇10
關(guān)鍵詞:初中物理;單元教學(xué);節(jié)點(diǎn)把握
中圖分類(lèi)號(hào):G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1002-7661(2014)17-063-01
目前,大部分教材都是以單元形式進(jìn)行編排,從教育心理學(xué)的角度來(lái)看,單元式的教材有助于學(xué)生將新知識(shí)與舊知識(shí)相結(jié)合,形成自己的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)?!肮?jié)點(diǎn)”是指一個(gè)完整的結(jié)構(gòu)整體中和其他點(diǎn)有著密切聯(lián)系的點(diǎn),一旦缺失了其中的任何一個(gè)點(diǎn),那么整個(gè)結(jié)構(gòu)就會(huì)受到破壞。因此,初中物理單元教學(xué)必須注重“節(jié)點(diǎn)”問(wèn)題,從而提高教學(xué)效率。
一、物理單元之間出現(xiàn)的現(xiàn)象聯(lián)系節(jié)點(diǎn)
物理課程是在初中階段成為九年制義務(wù)教育中必學(xué)的科目,初中物理的學(xué)習(xí)不同與其他科目,不僅注重基礎(chǔ)理論知識(shí)的積累,更注重系統(tǒng)性的學(xué)習(xí)方法,使學(xué)生樹(shù)立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,掌握具有科學(xué)性的解決問(wèn)題方式,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。由于初中生是第一次接觸到物理科目,因此,初中的物理教材內(nèi)容也相對(duì)簡(jiǎn)單,同時(shí)又充滿趣味。另外,初中物理教材內(nèi)容大部分都來(lái)自生活、生產(chǎn)活動(dòng)、科技活動(dòng)中產(chǎn)生的現(xiàn)象,物理本身就是研究生活的科目,這些生活中產(chǎn)生的現(xiàn)象對(duì)于物理學(xué)來(lái)說(shuō)更是寶貴的財(cái)富。教材內(nèi)容基本處于唯象層次,但初中生由于年齡普遍偏小,缺乏生活經(jīng)驗(yàn),沒(méi)有良好的接受能力,因此,在研究復(fù)雜的物理現(xiàn)象時(shí)會(huì)存在一些障礙,這些復(fù)雜的現(xiàn)象中存在的聯(lián)系就是單元的“節(jié)點(diǎn)”,教師要對(duì)這些節(jié)點(diǎn)應(yīng)該引起重視,以教材內(nèi)容為依據(jù),進(jìn)行系統(tǒng)性的學(xué)習(xí),使學(xué)生形成完整的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)。
例如,在學(xué)習(xí)“物態(tài)變化”這一章節(jié)時(shí),關(guān)于汽化、液化、凝固、升華等都具有一定的規(guī)律,教師可以在講解時(shí)采用由點(diǎn)到線的方法,先將每個(gè)變化進(jìn)行仔細(xì)地講解,再總結(jié)出各個(gè)變化之間存在的聯(lián)系和規(guī)律,使學(xué)生通過(guò)系統(tǒng)的聯(lián)系,加深物態(tài)變化這一章節(jié)的印象。
二、實(shí)驗(yàn)中容易出錯(cuò)的細(xì)節(jié)就是單元節(jié)點(diǎn)
初中物理的教學(xué)步驟通常是:第一,讓學(xué)生自己動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。第二,以小組的形式進(jìn)行討論,并對(duì)討論結(jié)果進(jìn)行分析和總結(jié)。第三,用實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論去解決類(lèi)似的問(wèn)題。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,學(xué)生難免會(huì)因?yàn)槟承┰虺霈F(xiàn)大大小小的錯(cuò)誤,探究的結(jié)果會(huì)因?yàn)檫@些錯(cuò)誤產(chǎn)生一定的偏差和影響,這些細(xì)節(jié)即單元教學(xué)中的節(jié)點(diǎn)。
例如,在學(xué)生“物質(zhì)的物理屬性”這一章節(jié)時(shí),需要用到天平對(duì)物體進(jìn)行測(cè)量,學(xué)生會(huì)出現(xiàn)各種錯(cuò)誤,像沒(méi)有調(diào)整天平、調(diào)節(jié)游碼缺少細(xì)心等,極易導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)誤差。因此,教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前,應(yīng)該及時(shí)提醒游碼的注意事項(xiàng),為學(xué)生進(jìn)行正確的示范,從而提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性,并且能夠讓學(xué)生養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣,培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?dòng)手能力。
三、定量計(jì)算中涉及到的推理難點(diǎn)就是節(jié)點(diǎn)
初中的物理教學(xué)對(duì)部分單元有較高的計(jì)算要求,由于學(xué)生不熟悉物理現(xiàn)象的推理,涉及的計(jì)算和問(wèn)題讓學(xué)生覺(jué)得難度較高。這些推理的難點(diǎn)就是單元節(jié)點(diǎn)。這時(shí),教師應(yīng)該重視這些節(jié)點(diǎn),對(duì)學(xué)生進(jìn)行耐心的講解和演示,幫助學(xué)生理清推理思路,對(duì)這些推理難點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)和分析,讓學(xué)生掌握推理方法的規(guī)律和步驟,為后續(xù)單元的學(xué)習(xí)打下夯實(shí)的基礎(chǔ)。除此之外,教師不應(yīng)該讓學(xué)生在不理解公式由來(lái)的情況下死記硬背,導(dǎo)致學(xué)生在做計(jì)算物理題目時(shí),不能靈活地運(yùn)用公式,從而失去了做物理計(jì)算題的信心。
例如,在學(xué)習(xí)“簡(jiǎn)單機(jī)械和功”這一章節(jié)時(shí),“滑輪組的機(jī)械效率”就是這一章節(jié)的難點(diǎn),機(jī)械效率定義的推理過(guò)程較為復(fù)雜,學(xué)生的數(shù)學(xué)計(jì)算能力有限,教師需要根據(jù)學(xué)生的不同情況,通過(guò)各種教學(xué)手段,將繁瑣的推理過(guò)程進(jìn)行濃縮和簡(jiǎn)單化,降低學(xué)生的理解難度,從而更好地理解這一章節(jié)的內(nèi)容,把握整個(gè)章節(jié)的重點(diǎn)。
四、掌握正確的實(shí)驗(yàn)方法就是掌握物理單元的節(jié)點(diǎn)
物理實(shí)驗(yàn)是初中物理教學(xué)的重要組成部分,也是掌握物理單元節(jié)點(diǎn)的重要途徑,通過(guò)實(shí)驗(yàn)不僅能夠發(fā)展物理學(xué),還能促進(jìn)學(xué)生的身心發(fā)展。近年來(lái),新課標(biāo)一直強(qiáng)調(diào)物理實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的重點(diǎn)環(huán)節(jié),然而,在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中,初中物理實(shí)驗(yàn)由于受到多種因素的影響,出現(xiàn)各種各樣難以解決的問(wèn)題,阻礙了學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)進(jìn)程。只有掌握正確的實(shí)驗(yàn)方法才能更好地把握物理單元的節(jié)點(diǎn)。
例如,在學(xué)習(xí)“牛頓第一定律”這一章節(jié)時(shí),教師可以創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)方法來(lái)使學(xué)生理解第一定律。選用毛巾、木板、棉布等三種材質(zhì),讓小車(chē)在這三種物品上由靜止開(kāi)始下滑,在小車(chē)下滑過(guò)程中,學(xué)生要及時(shí)做好實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的記錄。通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚋又庇^形象地讓學(xué)生理解和掌握牛頓第一定律的內(nèi)容。
五、掌握物理單元的節(jié)點(diǎn)需要多樣化的教學(xué)模式
隨著新課標(biāo)的不斷改進(jìn),要求初中物理教學(xué)需要多樣化的教學(xué)模式,以課程內(nèi)容為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)創(chuàng)新的教學(xué)模式,另外,多樣化的教學(xué)模式是把握物理單元節(jié)點(diǎn)的重要途徑。多樣化的教學(xué)模式主要分為實(shí)踐性教學(xué)和探究性教學(xué)兩種模式。實(shí)踐性教學(xué)模式主要是指基于物理課程的節(jié)點(diǎn),合理開(kāi)展實(shí)踐性教學(xué),將物理課堂轉(zhuǎn)化到自然環(huán)境中,讓學(xué)生在生活中發(fā)現(xiàn)物理現(xiàn)象,并用所學(xué)的物理知識(shí)進(jìn)行解釋。探究性教學(xué)模式主要是指在注重物理單元節(jié)點(diǎn)的同時(shí),教師要抓住課程的中心,設(shè)計(jì)合理的問(wèn)題情景,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。另外,探究性教學(xué)模式需要以學(xué)生為主,以教師為輔,兩者相互協(xié)調(diào)合作,發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新能力,從而達(dá)到最好的教學(xué)效果,實(shí)現(xiàn)初中物理教學(xué)目標(biāo)。
初中的物理科目是一門(mén)綜合性較強(qiáng)的科目,在教學(xué)過(guò)程中,教師需要對(duì)物理單元的節(jié)點(diǎn)引起重視,善于抓住重點(diǎn)和難點(diǎn),為學(xué)生耐心的講解,提高學(xué)生的物理水平。在物理實(shí)驗(yàn)上,教師也應(yīng)該采用各種創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)方式,幫助學(xué)生更好地理解和掌握物理現(xiàn)象,從而鍛煉學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>
參考文獻(xiàn):
[1] 趙 揚(yáng).把握初中物理單元教學(xué)中的“節(jié)點(diǎn)”[J].中學(xué)物理,2013,22:34.
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