初中物理科学探究的方法范文

时间:2024-01-12 11:36:03

初中物理科学探究的方法

初中物理科学探究的方法篇1

论文关键词:初中物理中的科学探究方法归纳

 

在物理学中,将一个或多个物理量、一种物理装置、一个物理状态或过程用另一个物理量、一种物理装置、一个物理状态或过崔来替代,得到同样的结论.这样的方法称为等效(替代)法,运用这样的方法可以使所要研究的问题简单化、直观化。

 

教材中方法的运用

(1)在力的合成中,若干个共同作用的分力就可以等同于作用效果相同的一个合力,相反,一个力也可以分解为作用效果相同的若于分力

(2)在电路中,若干个电阻,可以等效为一个合适的电阻,反之亦可,如串联电路的总电阻、并联电路的总电阻都利用了等效的思想

(3)在“曹冲称象”中用石块等效替换大象,效果相同

初中物理科学探究的方法篇2

【关键词】初中物理 科学探究 教学设计 分析研究

物理学是以观察和科学探究为基础的自然科学,许多物理知识都是通过观察、科学探究总结出来的。教师在教授物理知识的过程中,如能正确地演示和指导学生科学探究,不仅能激发学生求知欲望,促进学生掌握运用知识,还可以培养学生科学探究能力。本文主要研究初中物理科学探究性教学策略,为我国初中物理老师在初中物理科学探究性教学方面的进一步开展提供借鉴。

一、探究要从实际出发

一切从实际出发,这是做好初中物理科学探究性教学的重要因素,在开展探究性教学时,老师应该注意,探究性教学不仅仅要符合初中物理教学内容,而且还要符合自身教学实际以及学生学习实际,符合学生的智力发展。由于学生的学习能力、探究能力都比较差,在开始的探究性教学过程中,老师可以采用模仿的形式,对学生进行模仿式探究性学习,可以根据一些具体的书面物理实验,或者一些物理实验视频,让学生根据实验进行模仿式探究。另外,初中物理科学探究性教学还应该符合学生的经验和智力,探究性教学要做到由简单到复杂,不断深入进行物理探究性组织教学。

二、做好探究性教学准备

探究性教学准备同样也是初中物理科学探究性教学的关键性环节,对于进行的探究性教案,老师应该提醒学生做好准备,针对在探究性教案中出现的问题进行记录,以便在接下来的试验中找出答案。另外,老师还应该鼓励学生深入研究探究性教案的注意事项,包括探究设计、探究目的、探究实验、探究数据、探究猜想以及其他需要注意的表格仪器等。对于这些注意事项,除了要做好记录和笔记之外,老师还应该鼓励学生进行记忆以及预实验,对于探究方案做到心中有数,进而保证探究性实验的有效性以及科学性。

三、做好学生探究性指导

初中物理科学探究性教学过程中,老师还应该做好对于学生的探究性教学的指导。老师的探究性教学指导主要包括观察、实验、数据收集以及整理这四大环节。首先,探究性观察。主要指的是通过学生眼耳鼻以及皮肤的感知,观察实验问题,举例来讲,用眼睛观察测量工具的量程、最小刻度等,包括数据的读取以及现象和问题的发现。接着,进行实验。初中物理科学探究性教学的实验过程,实际上就是学生的动手动脑过程。例如,对于天平的平衡性操作以及电表的调零等,都需要学生通过细心的观察以及实验,进行动手和动脑。在进行实验时,老师应该注意安全,毕竟物理实验也是存在安全问题的,尤其是那些危险性以及损坏性的实验,老师应该做好检查性工作,避免威胁学生安全。其次,搜集数据。初中物理科学探究性实验教学中,数据是实验的关键,在进行数据的读取以及记录时,老师应该对学生进行指正,包括数据读取姿势、数据读取方法以及准确的记录等。为了减少误差,老师可以利用多媒体技术进行演示,加深学生对于数据读取和记录的印象,进而减少数据误差。最后,整理。整理是初中物理科学探究性教学的结尾性环节,整理的内容包括数据是否准确、器材是否得当,探究实验过程是否正确,记录分析是否完善等等。整理作为扫尾性环节,也是初中物理科学探究性教学过程中不可忽视的重要环节。

四、严格学生探究性考核

在进行初中物理科学探究性教学过程中,老师必须对学生进行不同形式的探究性考核,通过考核使得学生真正的对物理基本知识进行掌握和理解。首先,口试。主要考查学生对科学探究原理的理解、仪器的选择及性能、科学探究中应注意的事项以及误差产生的原因等,从口试中发现问题及时追问。从追问中既能发现学生的不足,又能及时纠正。其次,笔试。通过笔试考查学生对于物理知识、定律、原理以及公式的掌握程度。举例来讲,老师可以让学生通过电学知识,自己设计测定导体电阻的方式与方法,同时画出电路图,这样可以使得学生的探究能力得到最大限度的提升。最后,操作。操作考核主要是考核学生的动手以及思考反映能力,还是举例来讲,在科学探究操作中,我们把科学探究中所涉及的多种不同器材放在一起,让学生挑选出合适的器材进行科学探究。

总结

综上所述,在实际的初中物理教学过程中,老师应该将探究性教学以及学习贯穿到整个物理教学过程中,通过不断对物理问题进行实验性探究,才可以使得学生掌握探究性物理问题解决办法,才可以让学生在不断的探究中掌握科学的物理学习思维方式,进而促进学生探究性物理学习能力的不断提升。为此,作为物理老师,应该深入研究自身探究性物理教学中存在的问题,创新探究性物理教学策略,这是今后初中物理老师探究性物理教学研究的重要方向与课题。

【参考文献】

[1]原东生. 初中物理科学探究教学现状与策略[J]. 课程.教材.教法,2010(05) .

[2]高升,李爱平. 初中物理科学探究的教学设计尝试[J]. 吕梁高等专科学校学报,2012(01).

初中物理科学探究的方法篇3

关键词:初中物理;探究式;教学

中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2014)24-162-01

初中物理教学如何适应现代科学技术迅速发展的要求,如何培养学生分析和解决问题的能力,以使其独立掌握新知识、新技能并有所新的发现,这是当今初中物理教学急需解决的问题。新的教学模式――探究式的出现,使得问题有了解决的方式,但它在给我们的初中物理教学带来了希望的同时,也带来了严峻的考验。以下笔者的一些看法和建议:

一、初中物理探究式教学的定义及特点

1、定义

所谓的初中物理探究式教学,指的就是在教师的必要的指导下,把科学领域的问题引入课堂, 以学生独立自主学习和合作交流为前提,以现行教材为基本探究内容,以学生周围世界和生活实际为参照对象,为学生提供充分的表达、质疑、探究、讨论的机会,使学生通过类似科学家的探究过程理解物理概念和科学探究的本质,并使学生在探究这个过程中受到意志的培养和磨练,从而学到知识、发展能力的一种教学方法。

2、特点

课程改革以来,在教学的方式方法上,创造性的探究式教学渐渐成为当今世界各国科学教育的主流。初中物理的探究式教学,它的基本特征就在于“探究”,它强调探究的过程和方法,注重学生“创造力”的培养,主张变革传统的教学;强调以学生动手实验为中心,并辅以阅读教材,参看录像等直观手段,教师设疑提问,最后通过实验、讨论而得出结论来获取知识。探究教学法是实现培养学生具有终身学习的能力这一目标的一种有效的途径。同时,探究式教学法可以培养学生较全面的自学能力和人际沟通能力,它对于培养学生的良好的意志品质也有重要的促进作用。这种新型的教学方法克服了传统的“注入式”教学法的束缚,使学生产生一种真正是在探索和发现的心理,真正感受到学习物理的乐趣。

二、初中物理实施探究式教学的必要性

创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力,随着我国经济、科技、文化的发展,传统的教学模式早已不能满足新时期的培养人才需要。建立一个适应世纪需求的、充分体现基础教育性质和素质教育精神,促进每个学生全面发展、让学生真正成为学习主人的基础教育新体系,是现如今培养人才的需要。探究式教学所强调的自主探索、发现问题、解决问题等学习环节将为创新教育开辟新的路径,使创新教育能够真正付诸于实践,将探究式教学的方式应用与初中物理教学中,是教师教学的需要,是学生学习的需要,是促进国家富强、民族发展、社会进步的需要。

三、现如今初中物理探究式教学中存在的问题分析

随着课程改革的进一步推进,探究式的教学方式在我们的初中物理教学过程中得到了实际的运用,也取得了一定的成效。但是,由于课程改革的初步实施以及各方面原因的影响,我们的初中物理探究式教学依然问题重重,不能使教学真正意义的实现有效。在实际的教学中,部分教师受传统教学观念的影响,在教学中依然不相信学生,不敢放手引导,让其自主探究学习,使探究教学趋于形式,实际上依然是传统满堂灌的教学。另外,由于物理的抽象性、枯燥性等原因,使得很多学生对物理的学习提不起兴趣来,不能做到积极主动的参与到探究式的学习中来,导致探究式教学只为一小部分学生开展,不能促使全体同学都有所提高、进步。

四、初中物理探究式教学的有效策略

1、积极转变教学观念,树立新的教学思想

俗话说:“物尽天择,适者生存。”教学也是如此,新教学理念、教学方式的出现,必将预示着对传统教学思想、方式的抛弃。处在课程改革的今天,教师作为国家栋梁之才培养者――教师,我们的思想、方式方法也必须要跟上时代的发展需要。因此,在初中物理的探究式教学过程中,教师应积极的学习新课程改革指导的教学思想以及教学方法,积极的转变传统的教学观念,明确教学目标,树立教学的新思想,充分相信学生,突出学生的主体地位,敢于放手引导学生自主探究学习,充分的发挥出探究式教学的重要作用,提高教学效率。

2、激发学生探究兴趣,调动学生的积极性

兴趣是学生学习最好的老师,是学生积极参与探究学习的潜在动力和前提。在初中物理探究式教学的过程中,教师应当注意把握学生的兴趣点,并注重寻找学生物理学习兴趣与知识的契合点,激发学生的探究兴趣,促进其积极、主动探究,进而引导他们理解物理原理,达到物理教学的目的。教学中,教师可以充分利用演示实验、学生随堂实验、分组实验和小实验、小制作,以及课本的封面、插图和想想议议、科学家的故事、教学挂图和模型等趣味性的物理问题去吸引学生,培养学生的学习兴趣,让学生在充满乐趣的学习过程中掌握知识。

3、合理运用实验,引导学生探究学习

物理是一门以实验为基础的学科,学生在学习、了解物理这一门学科时,其涉及的许多自然事物的本质属性都要通过实验才能揭示,很多的基本概念、理论也只有通过实验才能更好的帮助学生理解,物理实验是引导探究式教学取得成功不可缺少的“桥梁”和“中介”。因此,在初中物理探究式教学的过程中,我们可以有效的把握好物理学科的基础――实验,合理有效的运用物理实验,引导学生探究学习,使其在有效的探究学习过程中,渐渐的掌握探究的方式方法,充分体验问题的发现、思考、探究、总结过程,培养探究学习能力。

总结:探究式教学法需要一个不断深化提高的过程,不是一朝一夕就能取得教学成果的,教师只有循着科学的方向,积极实践,不断的总结、探究、创新,我们的初中物理探究式教学的效率才会显现出来。

参考文献:

[1] 张东占.初三物理课堂教学策略[J].考试周刊,2011

初中物理科学探究的方法篇4

【关键词】探究式教学法;物理教学;运用

物理学科需要科学的判断能力与分析能力,利用这种方式是加强初中物理教学的最佳手段。在新课程的教学理念中,国家一直推行教学改革,既能够提升学生的综合素质,促进学生的全方位发展,又能提升学生的自主学习能力,同时能够充分掌握所学、所用知识,在初中的物理教学中,应用探究式教学法,可以彻底转换教师与学生的传统思维模式,采用新方法、新教学培养学生的独立思考能力与创新思维,以达到新课程教学的目标[1]。

一、探究式教学法的概述及认识

在现代教育教学中,教育法是以教育理论与思想为指导,并且在一般的教学活动中根据教学要求、目标以及教学内容的框架,建立一种简易且稳固的教学环节。由于传统的教学方式存在一定的局限性,无法激发学生的积极性与创造性,但随着教育事业的不断进步与发展,传统的教学方式慢慢被淘汰,以一种新的姿态起步,因此,学校采用科学的教学方式对学生的各方面进行教育。

其中的探究式教学法是新型教学方式之一,又被称为是探究法和发现法,即学生在学习理论知识、概念以及基本原理的时候,教师根据一些例题与课程内容相关的题目,提出一定的问题,让学生在学习过程中(阅读、实验、观察)进行探讨、分析以及总结,最终得出结论,从而充分掌握知识点,并且科学合理的应用到问题当中。利用这种探究式教学法,可以充分调动学生学习的兴趣与热情,从而可以有效的提高物理教学质量与效率[2]。

二、探究式教学法在初中物理教学中的运用分析

1.制定科学的教学方案

在初中的物理教学中,其中的实验部分占了很大的比例,一些基本的原理与结论必须通过相关的实验来论证。首先,在实验进行前教师选择有趣且简单的实验,提升学生的兴趣与学习激情。然后,教师在实验中引导学生采用正确的方式与技巧学习,并且在实验进行时严格按照步骤完成,再者通过教师的指导,对一定的数据和现象及时记录,让学生发现实验规律并且得出相关结论。最后,学生根据相关实验结果运用到实际的物理理论知识中,从而有效的将相关难点、重点以及疑点进行解答与掌握。

2.创设情境教学,丰富课堂内容

在初中的物理教学中,运用探究式教学法,将教学内容、实际生活以及实验结合起来,贯穿本节课所学的内容,促进学生在课堂中发现问题,相互探讨、研究,并且充分掌握物理知识与内容。比如,在物理实验中,教师精心设置一堂实验课程,准备温度计、酒精灯、量杯、铁架台等等,根据实验步骤安装好实验装置,让学生观察水的沸腾。首先,在实验之前,教师对温度计的说明进行叙述:第一,在测量前,充分掌握温度计的分度值与量程。第二,在测量的过程中,温度计最下端的玻璃泡与被测液体相接触。第三,等到稳定时,读出温度计示数(不能与被测液体分离)。第四,在读数的过程中,视线与液柱的上表面相平[3]。然后教师让学生找出错误内容(第三),利用科学的教学方法导入实验的下一步,其中在实验进行时,教师引导学生在一定的时间间隔内对水温进行记录,如下图所示:

然后,教师让学生根据数据表观察实验现象,并判断水的沸点。通过探究式的教学方式,让学生充分应用到实际教学中(已知水的质量与温度差值,求解水增加或减少的内能与所消耗的酒精)。从而有效的掌握物理概念与原理,加强了学生的独立思考能力与分析能力,为初中物理知识的掌握奠定了坚实的基础,不仅使物理课堂气氛活跃,带动学生的积极性,而且可以快速提升学生的物理成绩。

三、结语

总而言之,在初中的物理教学中,运用探究式教学法,通过教师的引导与支持,学生从中可以发现问题、分析问题(探究)以及解答问题,促使学生的分析判断能力与科学学习方式得到了很大的提升,也使学生在物理教学中占据主动位置,有效的调动了学生的积极性,促使教学模式以新样貌展示给大家。因此,探究式教学法对初中物理教学起至关重要的作用,为教学质量与效果做到铺垫,可以不断提升学生的综合素养与教学质量。

参考文献:

[1]靳江宏.探究式教学法在初中物理教学中的运用[J].新课程(中),2015,08:61.

[2]木湛斗.探究式教学法在初中物理教学中的运用[J].技术物理教学,2013,03:87-88.

初中物理科学探究的方法篇5

新课标当中强调,在教学中要着重培养学生的探究意识。这就要求学生在学习生物基础知识的同时,还要领悟生物学家们的研究思路与过程。探究式教学力图通过探究改变学生的学习方式,使学生在掌握科学知识的同时,提高科学探究能力。文章结合当前初中生物教学的实际,对探究式教学的概念及其在初中生物教学中的限制因素进行分析,并在此基础上,对探究式教学在初中生物中的实践应用进行探析。

关键词:

初中生物;探究式教学;制约因素

在新的义务教育生物课程标准中,初中生物课程增加了对重要概念学习的要求[1]。初中生物不仅是众多事实和理论定义的汇总,还是一个以认识自然现象及其规律为目的的探究类学科。以人教版七年级上册为例,共有9个实验,课外实践和探究各4个,还有调查、模拟制作、设计各1个[2]。这说明教师不能只重视生物学事实和概念,还要让学生亲自动手做实验,尝试探究活动和课外实践,提高学生的动脑、动手能力。传统教学方式以教师为主体,注重知识传承,轻能力培养,学生的综合能力普遍不高[3]。20世纪中叶,著名生物学家、教育家约瑟夫•施瓦布曾说过:“如果要学生学习科学的方法,那么有什么学习比通过积极地投入到探究的过程中去更好呢?”相比传统的教学方式,探究式教学是较为理想的教学方式,在学习知识的同时,能使学生在能力、智力、情感等方面得到长足的发展[4]。

一、正确认识探究式教学

(一)探究式教学的概念

探究式教学,又称发现法、研究法,是指学生在学习概念和原理时,教师只是给他们一些事例和问题,让学生自己通过阅读、观察、实验、思考、讨论、听讲等途径去独立探究,自行发现并掌握相应的原理和结论的一种方法。它的指导思想是在教师的指导下,以学生为主体,让学生自觉地、主动地探索,掌握认识和解决问题的方法和步骤,研究客观事物的属性,发现事物发展的起因和事物内部的联系,从中找出规律,形成自己的概念[5]。

(二)探究式教学与启发式教学的差异

虽然关于探究式教学的理论研究已经非常广泛,但仍然有一些初中生物教师对探究式教学存在认识上的误区,将启发式教学用探究式教学来替代探究式活动。教师的这一错误认识,直接阻碍了探究式教学在初中生物课程中的应用和发展。探究式教学与启发式教学的差异如图1所示。从理论到理论、从概念到概念的传统教学方式,都不利于激发学生的学习兴趣。由图1可知,启发式教学属于传统教学模式,整个教学过程以教师为主导、学生为主体。在课堂中,通过教师提出问题,引导学生产生疑问并释疑,接着拓展知识点,进行总结回顾。在整个过程中教师起驱动作用,驱动学生进行思考、学习,学生的思路随着教师的引导而发展,缺乏主动的探索过程[6]。探究式教学要求教师引导学生主动地学习,使学生进行自我驱动,教师只是引导者的角色,不占主导地位。在探索式教学中,要求学生自主提出问题,并探究问题。在探究式教学中,学生的主体地位得到了充分的体现,能有效提高其创新能力,使学生在学习生物知识的同时,进一步领悟到科学家的探究思维和方法。探究式教学不仅对传统的教育目标、教学设计、教育理念进行了革新,而且重新对教师的角色进行定位。

二、探究式教学在初中生物实际教学中的限制因素

(一)传统教学思想根深蒂固

在传统教学思想中,初中生物与高中生物虽然都被认为是“副科”,但高中生物与初中生物不同的是,高中生物在高考中还占有一席之地,而初中生物只进行会考,导致该课程往往被学校和学生所忽视,对该课程的改革力度也不大。同时,学生和家长深受传统教学思想的束缚,对于初中生物的学习也不重视,从心理上对生物就有着轻视思想,并且严重缺乏学习的积极性。

(二)大班教学的现状

致使实施难度较大探究式教学适合小班教学,教师对每位学生能够有足够的关注度,使每位学生有足够的机会展示自己,表达自己的想法。受我国教学实际的限制,大多数学校的班级人数都在60人左右,甚至有的多达80人,探究式教学在许多大班级实施时难度较大。一是无法保证每位学生的“分量”和关注度。二是教师对于课堂的掌握难度加大。此外,探究式教学耗时比较长。但在实际的生物教学中,生物课程的开设相对较其他科目少,学生学习所占的时间也比较少,只能够选择性应用。

(三)部分生物教师教学兴致低

如今,生物教师一方面面临着较大的教学压力,另一方面由于所教科目没有得到各方面的重视而失望。许多初中生物教师的情绪也因此而受到影响,兴致较低,甚至灰心失望,不愿意在教学技能上进行钻研。教师的教学思维、教学设计和在教学中的一些手势动作,都会影响学生上课的积极性和情感态度价值观的形成[7]。

(四)教学资源的限制开展

探究式教学需涉及丰富的文献资料和相应的实验操作,这就需要学校有相应的仪器设备和充足的材料药品[8]。但由于初中生物的尴尬地位,大部分学校无法提供相应的教学资源开展探究式教学,很多生物教师只能“纸上谈兵”。

三、探究式教学在初中生物中的具体应用

(一)采用萨其曼探究式教学训练模式

许多教育学家提出了不同学科的探究式教学模式,结合初中生物的课程特点和新课标要求,可以采用萨其曼(RichardSuchman)探究式教学训练模式,即“问题—假设—验证—结论—反思”这样的程序(详见图2)[9]。该教学模式重点培养学生的探究能力和思考能力,对因果关系进行推理从而建立和验证理论,是一种从事实建立理论的训练模式。这种模式基本上模拟了科学家进行探索的进程,有利于培养学生的创造性思维能力、探究能力和推理能力[10]。这与新课标要求“在学习基础生物学课程的同时,还要领悟生物学家的研究思路与过程”相符合。

(二)合理开发教学资源

相关部门应增加对县级及县级以下地区教学设施的投入,为学生进行科学探究提供必要的资源。同时,在教学资源缺乏的情况下,教师可以组织学生开发本地资源,根据具体情况开展探究性活动,如调查校园、公园或农田的生物种类;观察当地常见的苔藓植物等,这些探究性活动都是可以克服教学设施限制性的教学活动。

(三)设计梯度化探究式教学

按照著名心理学家皮亚杰(JeanPiaget)的理论,初中阶段的学生已经开始具备各种推理能力,能根据假设来进行逻辑推演,但还是初步的,特别是在复合、连锁等演绎推理方面的能力还比较差[11]。通过对初中学生认知水平的分析,设计梯度化探究式教学更符合学生的心理智力水平。首先,从简单到复杂,即从仅需简单操作能力的探究活动到要求较高动手能力的探究活动。其次,从单一能力到综合能力,即从单一的动手能力、思维能力的训练到整个科学探究的思维、行为的训练。最后,从片段探究活动到完整探究活动的梯度化设计探究活动,即从教师给定假设、设计环节让学生实施到学生自己全程进行探究活动。随着教学内容的深入开展,这种梯度化探究活动将在不同水平上循环。

(四)加强探究式教学的评定方式

探究式教学不应只是教师一头热,应有实际的教学效果。因此,教师应当将探究活动列入学生的学业评价中,可以通过学生互评、探究结果展示等方式对个人或者实验小组进行评定。无论是实验操作测试还是笔试,探究活动中各方面的表现都应计入阶段性或结业性考试中,通过上述评定提高探究式教学的效率。

四、结语

探究式教学的模式和方法是多种多样的,通过基础的观察、调查到复杂的实验的方法,具体还是要结合教学实际进行实施。当然,重视科学探究活动,并不意味着否认基础知识、理论学习的价值。知识、技能和方法都是形成科学探究能力不可或缺的基础。初中生物教师应转变传统教学思维,调整心态,将探究式教学渗透到日常教学活动中,提高学生的学习兴趣。

参考文献:

[1]教育部基础教育课程教材专家工作委员会.义务教育生物学课程标准[S].北京:北京师范大学出版社.

[2]吴成军.义务教育教科书生物学七年级上册教师教学用书[M].北京:人民教育出版社,2013:1-9.

[3]雷佩红.初中生物探究式教学探索与实践[D].长沙:湖南师范大学,2013.

[4]陈图顺.高中生物探究式学习的实践和策略[J].中小学教材教学,2004(36):34-36.

[5]李华.探究式科学教学的本质特征及问题探讨[J].课程•教材•教法,2003(4):36.

[6]祝东怡.启发式教学与探究式教学辨析[J].新课程•中学,2014(6):120-121.

[7]王文增,郭黎岩.中小学教师职业压力、职业倦怠与心理健康研究[J].中国临床心理学杂志,2007,15(2):146-148.

[8]徐晓敏,黎大勇,胡杰,等.浅论高中生物的探究式教学[J].课程教育研究(新教师教学),2015(29):121,229.

[9]王嫣,陈丽红,张丽萍,等.用概念图解读探究式教学的理论与实践[J].教育实践与研究,2008(10):50-52.

[10]廖伯琴.物理探究式教学设计与案例分析[M].北京:高等教育出版社,2003:98-99.

[11]中国教育文摘.初中生的心理特点

初中物理科学探究的方法篇6

关键词:观察法;控制变量法;转换法等;效代替法;累积法

初中物理教学现状

随着初中物理新课标的不断推进和实施,初中物理教学面对从应试教育向素质教育转变的重要阶段。教材中从每一个问题的提出到实验的设计,再到实验的过程及结论的得出,自始至终都穿插、渗透这各种科学探究问题的方法,这几年的升高中考试,对于科学方法的考察也开始成为热点内容之一,但在初中教材当中很少涉及这些方法,使学生在解决问题时常常“无据可依”。因此,将初中物理中涉及到的常用的一些科学方法进行梳理、总结是很有必要的。

科学方法在初中物理教学中的重要性

由于初中生的理解和运用能力有限,但物理知识多数都比较抽象,那么学会一些科学方法,对他们理解和解决一些比较抽象的问题具有很大的帮助。例如:在探究影响影响滑动摩擦力大小的因素的实验时,由于影响滑动摩擦力大小有正压力和接触面粗糙程度两个因素,所以需要运用控制变量法来探究这一问题。还有,空气看不见、摸不到,但我们可以利用转换法,根据空气流动(风)所产生的作用来认识它。这只是初中物理中运用科学方法的很少一部分,还有许多物理问题需借助科学方法来解决。所以,学生对科学方法的认识和掌握是非常必要的。

初中物理主要涉及到的科学方法

在初中物理阶段,主要涉及的科学探究方法有观察法、控制变量法、转换法、等效代替法、比较法、放大法、理想实验法、归纳法、分类法、逆向思维法等科学方法。在这里,我就观察法、控制变量法、转换法、等效代替法和累积法向大家做一些简单的介绍。

(一)观察法

实际观察是学习初中物理学科最基本的方法,也是学生直观了解和获得感性材料的基本途径。观察法要求学生要注意力高度集中,还能排除无关因素的干扰。如在做气体膨胀对外做功的实验时,学生只听到“嘭”的一声,同时看到瓶塞被弹出,对瓶口出现酒精烟雾则无需注意,但这需要老师及时交代,提醒学生。在指导学生观察时,为了加深学生对知识的记忆和理解,老师通常会用正、反对比观察进行讲授,如探究沸点与气压的关系时,老师会让学生观察增大气压和减小气压两个正、反面的现象后再给出结论。

(二)控制变量法

控制变量法是把多因素的问题变成多个单因素的问题,每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而探究被改变这个因素对事物的影响,分别加以研究,最后再综合解决的科学方法。

这个方法贯穿在整个初中物理教学中,例如“探究导体中的电流与导体两端的电压和导体的电阻的关系”,研究导体中的电流与这段导体两端的电压关系时,控制导体的电阻不变,改变导体两端电压大小,看导体中电流的变化;研究导体中的电流与这段导体电阻的关系时,控制导体两端的电压不变,改变导体电阻大小,看导体中电流的变化。最后得出欧姆定律。除此之外,探究影响电阻大小的因素、影响电磁铁磁性强弱的因素等实验时,每一个实验涉及的因素都比较多,所以,就更显示控制变量法的特点及重要意义。

(三)转换法

转换法是对于要研究的对象是一些看不见、摸不到、量不着的很细微现象或很不容易测得具体数据的物理量的规律时,把它们转化为学习者比较熟知的看得见、量的出来、摸得到的大的具体的现象或容易测得的物理量,再来认识它们的科学方法。

转化法在初中物理中也跟常见。比如,在探究分子运动时,由于分子看不见、摸不到,但通过墨水的扩散现象就可以认识到分子的运动;在探究磁铁磁性强弱时,可以通过吸附在磁铁上大头针的数量来判断;测不规则小石块的体积时,转化为测排开水的体积;测液体压强时,转化为测液柱变化的高度差等等。还有一些物理量不易测得,如电功率、电阻、密度等。对于这些物理量,则可以根据定义式转化为直接测得的物理量,再由其定义式来计算它们的值。转化法的使用,促使学生的思维得以发散,转化的思维方法得到训练。

(四)等效代替法

等效代替法是在保证某种效果相同的前提下,将相对来说很复杂的物理问题和过程转化为效果相同或相等的的、比较容易研究的物理问题和过程来研究和处理的科学方法。

初中物理中,比如说在研究合力时,一个力与两个力使弹簧发生变形是等效的,一个力就代替了两个力;在平面成像的实验中,利用两个完全相同的蜡烛,因为无法真正的测出物与像的大小关系,所以利用一个完全相同的另一根蜡烛来等效代替物像的大小。这些都是使用了等效代替法,尤其是平面镜成像实验,运用了等效代替法后,使学生更加直观、准确地得出结论。

(五)累积法

累积法是指在测量很小的量时,常常将很小量累积成一个相对较大的量的测量方法。比如,要测量书的一页纸有多厚,可以把一百页书累计起来测量总的厚度,再除以一百。再如,测一颗米的质量、计算心跳一次的时间,对于这些不易测取的物理量,均可以用累积法来测量,这样测量出来的物理量误差小,更接近真实值。

在探究一个物理知识或物理规律时,并不单单运用一种方法,往往伴随多种方法同时使用。这就要求学生要理解并掌握每一种科学方法,能够用科学方法迅速地抓住问题的关键,找出解决问题的途径和所需条件。这也是学生综合能力提升的表现。

科学方法使用的意义

学生通过对科学方法的不断了解和掌握,不但加深了解物理知识和物理规律理解和运用,还能将所学习过的物理科学方法灵活的运用到新的知识中去,或者应用于自己在生活或其他课程学习中遇到的一些问题和情境中去,激发并提升学生的创新能力。

总之,作为教师应该教给学生发现物理现象问题、分析问题所在和最终解决问题的科学方法,这样做既是发掘学生创新思维、提高学生自主能力的关键,也是教师给予学生的最具生命力的教育,达到了“授之以渔”的目的。(作者单位:陕西理工学院)

参考文献:

[1] 张秀娟.信息技术在经济专业教学中的应用探析[J]. 中国教育技术装备. 2014(05)

[2] 高红梅,王喜枝,厉励.信息技术教育在高职实践教学中的应用[J]. 河南农业. 2014(12)

初中物理科学探究的方法篇7

从学生角度分析,小学生更加注重形象化,直观的知识和既能体验,而初中学生会更加倾向于探究问题的解释和规律,因此,对于小学科学课中出现的物理知识应严格按照小学科学课标要求进行教学设计,好好呵护小学生们的科学观察、发现能力和简单的探究体验精神.而对于初中阶段的学生,同样在初中物理课程标准的要求下展开教学,好好引导和培养学生发现问题,思考设计方案,解决简单的物理问题,总结一般规律的能力和尊重事实的科学精神.

如果小学阶段涉及到的物理知识过于复杂和抽象,小学生的兴趣点会因此逐渐降低,关注度也会下降,他们的学习效果和科学素养的形成会受到影响,教师应该明确初中物理中哪些知识还会进一步的学习和涉及,有针对性的依据课标进行定位和设计.同样,在初中物理教学中也应明确和了解哪些物理知识在小学科学课中已经涉及和解释,这些内容需不需要进一步去讲解,需不需要进一步去探究,哪些方面应该进一步去严谨和规范.

1 在教学内容上的衔接

比较初中物理和小学科学中涉及的物理方面的知识可以发现,从小学到初中物理知识经历了从粗略到严谨的过渡,从具体形象认识到探索本质规律的过渡,从内容零散到内容系统的过渡,从定性认识到定量分析规律、定量计算的过渡.

例如,小学科学教材(教科版)五年级上册第八章《运动和力》第三节课讲到的《摩擦力》,摩擦力的概念定义为一个物体在一个物体的表面运动时,两个物体的接触面会发生摩擦,因此运动物体要受到一个阻碍物体的力,这种力是摩擦力.这是小学科学课中的定义,而初中物理中定义为两个互相接触的物体,当他们做相对运动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫摩擦力.仔细比较不难发现中学多了“相对”二字,我们知道相对显示出概念的严谨性,因此我们在初中物理课堂上讲解时就要认真强调,同时让学生明白物理概念的相对性,学生在小学阶段已经接触过摩擦力的实验,他们在初中阶段再接触此类实验的时候并不陌生,而恰恰是在不陌生的前提下,我们应该着重向他们强调相对的含义.又如,在讲摩擦力大小与哪些因素相关的时候,小学讲与接触面状况和物体重量有关,初中物理则讲,与接触面粗糙程度及压力大小有关,重力和压力是不同的概念,初中物理讲法的严谨性应该说再次体现.

例如,小学科学教材(教科版)五年级下册第一章《沉和浮》关注的是相同物体和不同物体在水中的沉浮及初步探索影响沉浮的因素,通过马铃薯在清水中和浓盐水中的沉浮探究,通过比较同体积物体与液体的轻重来判断物体在这种[HJ1.6mm]液体中的沉浮,这里重点是让学生通过探究发现影响沉浮的一些因素,重在探究过程,并没有实质性的对沉浮条件进行深入探究,更多是定性的分析现象.而到了初中物理中,浮力作为一章来研究,包括浮力现象,阿基米德原理,物体沉浮条件及应用等深入的分析研究,出现了定量的探究实验,尤其在探究影响物体在液体中沉浮时,通过物体在液体中受力的分析后,推导出物体密度和液体密度关系对沉浮的影响.同样的知识点从定性到定量分析,对学生的要求是一个很大的[JP3]提高,所以把握好每个阶段的教学尺度对学生的发展十分重要.[JP]

例如,小学科学教材(教科版)三年级下册第三章《温度和水的变化》中对于温度计的原理和使用讲解得很详细和规范,到了初中物理时可以适当地讲解和交流;在研究光沿直线传播的时候,小学科学教材(教科版)五年级上册第三章《光》已经涉及到光是怎样传播的,影子的形成,日食和月食的形成均可解释光是沿直线传播的,初中物理中可以简单的讲解和交流,引导学生直接观察光的直线传播并且进一步思考更多能够验证光是沿直线传播的方法;在小学科学三年级课程中有一节是《比较水的多少》,其中一个办法就是比较轻重,而在初中物理中这应该是比较质量的大小,重量和质量是两个完全不同的物理概念,而考虑到小学生的认知能力,并没有刻意的去区分和认识,而在初中物理中这些概念界定则更加严谨和规范.

仔细对比阅读初中物理(人教版)新教材和小学科学(教科版)教材,不难发现小学科学课程中所涉及的物理内容非常全面,基本涵盖了初中物理中关于力、热、声、光、电、磁等各部分,可以说为初中的物理学习奠定了非常良好的认知基础,并且在学习的过程中,从问题出发引导学生开展探究活动进行实验、观察,使学生初步学会科学探究的方法,发展学生提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验和收集证据、分析与论证、表达与交流的科学探究能力,在解决问题的过程中提高对科学探究的认识,发展和培养学生的合作能力、实践能力和探究能力.在学生们真正学习物理之前,首先要明确,学生在小学阶段,曾学过哪些物理知识、做过哪些物理实验、了解哪些物理规律,只有这样才能做好从小学到初中的一个有效的衔接.

2 在教学方法上的衔接

2.1 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它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.此方法在小学科学(教科版)教材五年级下册《沉和浮》中已经提出并定义.

例如,探究摩擦力的大小(控制压力不变,研究摩擦力和接触面积的粗糙程度有无关系)等.

2.2 等效法

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因实验器材等限制,不可以或很难直接揭示物理本质,而采取与之相似或有共同特征的等效现象来替代的方法.这种方法若运用恰当,不仅能顺利得出结论,而且容易被学生接受和理解.例如,探究平面镜成像特点(取一根相同的蜡烛代替它的像,对比物像的大小是否相同)等.

2.3 转化(放大)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,通过转换为容易测量到与之相等或与之相关联的物理量,从而获得结论的方法.例如,发声体的振动(音叉的微小震动被转化成了乒乓球摆动);力的示意图;磁感线的描述和方向等.

2.4 推理法

推理法是一种科学的抽象方法.它既要以实验事实作基础,又不能直接由实验得到结论.例如,真空不能传声(实验中绝对的真空是没有的,所以我们只能使空气越来越稀薄,声音就越难以听到,最后推理如果是真空就听不到声音了);初中物理课堂中,牛顿第一定律的提出是通过实验推理总结出来的.

初中物理科学探究的方法篇8

关键词:科学探究;好奇心;引导

中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1671―0568(2013)27―0165-02

初中物理课程标准提出“经历科学探究过程,具有初步的科学探究能力”,在初中物理课程三维目标的过程与方法中明确表述为“经历观察物理现象的过程,能简单描述所观察物理现象的主要特征,能在观察和学习中发现问题,具有初步的观察能力及提出问题的能力”、“通过参与科学探究活动,学习拟订简单的科学探究计划和实验方案,有控制实验条件的意识,能通过实验收集数据,会利用多种渠道收集信息,有初步的信息收集能力”、“经历信息处理过程,有对信息的有效性、客观性做出判断的意识,经历从信息中分析、归纳规律的过程,尝试解释根据调查或实验数据得出的结论,有初步的分析概括能力”、“能书面或口头表述自己的观点,能与他人交流,有自我反思和听取意见的意识,有初步的信息交流能力”、“通过学习物理知识,提高分析问题与解决问题的能力,养成自学能力,学习物理学家在科学探索中的研究方法,并能在解决问题中尝试应用科学研究方法”。科学探究既是初中物理课程的内容、也是学习方法,培养科学探究能力是初中物理课程很重要的一个目标。在初中物理课程的学习中,如何培养学生科学探究的能力呢?

一、保持对世界的好奇心,激发学生探究周围世界的兴趣

好奇心是科学探究的起点与原动力,人一出生就对世界充满了好奇,睁开双眼就开始了对身边事物的探究。但随着时间的推移,对身边的世界逐步习以为常而失去了好奇心,探究兴趣也逐渐消退。那么,在初中物理教学中,怎样让学生重新找回好奇和探究的兴趣呢?初中物理教材内容本身就给我们指出了一个方向。初中物理的教学内容中选择的是与日常生活和社会发展联系比较广泛的知识;有形象生动的感性内容和初中生能理解的理性知识;也介绍了有关的能源、环境保护等重要社会问题和科学成就等现实生活中不可脱离的知识。那么,针对初中物理的教学内容,教师要从三个方面入手:

1.在教学中,要针对教学内容,结合学生的日常生活、学习,激发学生对身边世界的探究兴趣,引导学生利用所学知识去认知世界,理解身边事物,运用所学知识去解决实际生活中问题。因此,在引导学生探究时,应注意适时激发兴趣,所探究的问题难度不易太大,探究的结论也不需要统一,只要学生积极地探究就会有收获。例如,探究自然界中物态变化时,学生已经学了熔化、凝固、汽化、液化、升化、凝华等物态变化的知识,只要通过观察生活中的现象加以整理就得到了自己的探究成果。有的学生收集了早春的雾、深秋的霜、夏天的雨、冬天的雪,草上的露、河面的冰等自然现象;有的学生收集了生活中的烧开水、吃冰棒、烧液化气等生活过程;还有的学生从书本资料上收集到人工降雨、冰柜致冷等理论知识,虽然探究结果不同,但都在不同程度上加深了对生活、对自然现象的理解,了解了生活常见现象中存在着许多知识。例如,探究生活、学习中的磨擦、杠杆等内容时,以学生日常生活为原材料,从早上起床洗脸、刷牙、学习、吃饭,一天生活的经过为材料,通过学生对生活、学习过程的观察和思考理解了生活中的磨擦现象、杠杆原理及在生活中的应用,学生通过这些探究,明白吃饭时手与筷子、写字时手与笔、笔与纸,洗衣服时手与衣服处处都存在摩擦;吃饭的筷子、写字的笔、扫地的扫帚、夹煤的火钳、屈腿时小腿骨等许多生活中的杠杆。有些学生从生活中去找,有的学生从体育运动中去找,有的学生从学习中去找,探究到不同的知识内容。从而让学生对生活有一种物理层面的深层认识。让学生既加深了知识的理解,又锻炼了观察生活的能力。随着学生能力的发展和教学内容的深入,可以引导学生通过对自行车等生活工具去探究综合性强的力学知识,理解摩擦、杠杆、轮轴等各种知识综合应用,从理性上重新认识自己的生活工具,养成善于思考、善于探究的习惯。

2.结合本地发展,加强人文课程。例如,引导学生参观新建的机械加工厂、热电站,让学生探究工厂生产过程中多种物理知识,特别是能源的利用和环境保护等人文知识,如让学生探究身边河流的治理,政府关于环保的新举措等,在培养学生科学精神的同时使他们认识到人文知识对于个体和社会可持续发展方面的独特价值和重要作用,获得人文自然和谐发展的道理。

3.充分利用现代科技。现代科技的发展和信息技术的普及,为学生的探究活动开扩了更广泛的领地。例如,引导学生利用互联网探究太阳能汽车和电动汽车的产生、上海开通的磁悬浮列车、“神州5号”飞船升空中的火箭发射等科学知识,让学生学习探究生活世界中的科学成就,了解科学技术的发展,理解科学技术在生活和生产中的重要作用,产生对科学研究的向往。

因此,在初中物理的教学中,让课程内容充分走进学生生活,通过学生自己的探究活动来获取知识,肯定和鼓励学生对知识的独特理解、质疑和批判,才能真正让学生重新找回那份对周围世界的好奇心,激发学生探究周围世界的兴趣。

二、注重探究方法的引导,提高科学探究能力

根据初中生知识能力的特点,学生在探究问题时,教师要在提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集数据、分析与论证、评估、交流与合作等过程中加以引导,让学生在经历科学探究的过程中逐步培养和提高科学探究的能力。

1.要给学生收集数据提供足够的资料支持,有针对性地提示学生如何把握正确的收集方向。让学生在教师的引导下自己体会探究过程。在问题的提出过程中,教师可以通过一定的例子、现象让学生发现问题,进而分析探究问题。这样既激发学生的探究兴趣,又给学生一定的材料支持。例如,探究滑动磨擦力与哪些因素有关时,列举人在冰面上行走太滑容易摔倒和用力压住黑板擦擦黑板时黑板擦得更干净等现象,然后让学生猜想滑动磨擦可能有哪些因素有关?引导学生讨论怎样根据猜想去收集数据,再给一些器材让学生自己验证。如阿基米德定律的实验中,引导学生观察物体浸入水中时水面上升,如果是满杯水,水会溢出,提示学生收集溢出的水,浸入部分越多,浮力越大,排出的水越多(包括水的体积大、质量大、重力大),在这一些实验和观察的基础上,然后去探究浮力与排开水的关系。(可根据学生的要求添加一个器材――量筒,用量筒的测出排出水的体积,由于水密度的特殊值1g/cm3,从数据上推出了浮力与排开水的关系)。如果不加以引导,学生很难想到收集溢出的水,更不会去用弹簧秤测出排出的水重。如在探究电流与电压、电阻的关系时,引导学生利用所学知识猜想电流可能与电压存在什么关系。可能与电阻存在什么关系。利用怎样的实验去验证,需要哪些器材等。然后让学生去做实验,在引导过程中,逐步渗透各种科学研究的方法(如控制变量法等)。

2.引导学生分析数据,形成解释,对自己的结论进行评估。思考有关的证据是否支持提出的解释?这个解释是否足以回答提出的问题?从论据到解释的推理过程是否明显存在某些偏见或缺陷,从相关的证据中是否推出其他的合理解释等问题。如学生得到“重力越大,摩擦力越大”的结论后,引导学生思考此结论是否能解释“用力压住黑板擦擦黑板时摩擦力大”等问题,提示学生把木块上加钩码与压力联系起来,通过学生的探究,让学生明白木块上加钩码加大了木块对木板的压力,然后再重新分析自己的实验过程等。从而引导他们对自行的学习行为进行自我分析和自我管理。

3.引导学生交流讨论,让学生在交流过程中互相学习,提高自己的交流能力。学会用精炼的语言表叙自己的观点,提高自己的语言表达能力,教师作为参与者加入学生讨论,引导学生学会倾听别人的观点,理解和肯定别人的成绩,在相互学习的基础上得到结论。

在探究过程中,注重学生的主动性、创造性和积极性,注重学生在过程中的体验,让学生感到自己的探究有成果、有收获,既有利于激发学生的探究兴趣,又发展了学生创造思维、培养了学生学习能力。更重要的是通过自我探究的摸索中,掌握科学探究的方法,提高学科探究的能力。

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