1. 初中物理實驗探究式教學研究
初中物理實驗探究式教學研究
通過物理實驗探究培養學生的物理學習興趣、嚴謹求知的科學態度、動手能力和創新精神,一些硬體設施比較好的學校還可以去多功能物理實驗室教學,讓學生獨立實驗。
摘要: 初中物理實驗課是物理教學的一部分,物理實驗形式多樣化,有的在課堂內實驗、有的去實驗室實驗,還有的在課外實驗探究。學生在教師的指導下,如何通過物理實驗探究驗證原理,同時培養學生的科學探究能力、動手能力和創新思維能力等具有重要的意義。本文擬對初中物理實驗探究式教學現狀進行分析,並且提出有效的教學對策。
關鍵詞:物理教學;實驗探究;探究能力
初中物理作為一門自然學科,讓學生了解一些物理知識或者現象,懂得物理學在社會經濟發展中的重要作用。教師應該有針對性地發揮物理實驗的輔助教學作用,在新一輪教學改革中,初中物理教學大綱提出,培養學生對物理現象的觀察能力和概括能力。在學生掌握物理知識的過程中,教師要不斷地探究教學策略,通過對學生進行實驗引導,培養學生的動手能力、科學探索精神和良好的科學態度,為以後學習打下堅實的理論和實踐基礎[1]。
一、初中物理實驗探究式教學現狀分析
筆者對江蘇睢寧幾所中學的物理實驗通過問卷調查、訪談和課堂聽課等方法進行了調查,發現總體來說,目前初中物理實驗探究式教學比較樂觀,學校比較注重“以生為本”教學理念下,通過物理實驗探究培養學生的物理學習興趣、嚴謹求知的科學態度、動手能力和創新精神,一些硬體設施比較好的學校還可以去多功能物理實驗室教學,讓學生獨立實驗。但是一部分學校物理實驗探究教學存在不足,比如:學校方面:學校只是考慮經費問題,實驗室設施比較陳舊,一些物理實驗儀器與新課程教材實驗儀器不匹配,這就導致一些實驗無法開展,也有的學校擔心學生實驗會損壞設備,乾脆限制學生去實驗室做實驗的次數,學生在考試前做做實驗就可以。教師方面:受學校追求升學率的影響,一些教師僅僅注重學生的筆試分數,忽視學生動手操作能力的培養。能不去實驗室的教學內容就在課堂講實驗,這部分教師的教學理念需要更新,同時一些教師的實驗素質有待提高。學生方面:受學校和教師的影響,一些學生開始背實驗,他們把實驗步驟和操作過程及實驗結論熟記,考試都是背下來。但是實際操作能力很差,往往自己動手做實驗丟三落四。針對初中物理實驗式探究教學現狀,現提出初中物理實驗探究式教學策略[2]。
二、初中物理實驗探究式教學策略
1.引導學生發現問題。初中物理實驗教師要結合初中學生好奇心比較強的特點,調動學生的學習積極性,引導學生通過觀察物理現象和已有的知識聯系起來,提出問題,愛因斯坦說:“提出一個問題,往往比解決一個問題更重要。”所以教師在實驗課導課環節要引導學生提出問題。比如學習物理實驗《摩擦力》這節課中,教師首先通過播放視頻,學生觀看冰壺這項體育運動,都比較熟悉的又叫冰上溜石,引導學生開始思考為什麼冰壺最後會停下來?結合學生的日常生活常識,冬天下大雪之後,路上結了冰就會很滑,學生為了防止摔倒應該穿一雙什麼材質鞋底的鞋子上學呢?平時上課時為什麼粉筆可以在黑板上鞋子呢?教師通過學生比較感興趣的.一些現象或者生活常識,引導學生發現一些問題。學生只有開始獨立思考自己發現的問題,才開始實驗探究的第一步。
2.引導學生猜想。初中物理實驗探究式教學可以培養學生的創新思維能力,引導學生對發現問題的猜想,培養學生的發散思維,這個教學環節中教師要注意創設一定的教學情境,讓學生大膽猜想,並且給予一定的表揚,由於初中生的學識水平低和生活常識的缺乏等,導致學生不敢猜想,怕出錯了老師批評、學生嘲笑等。教師在教學過程中要改變學生這種顧慮。對於學生的各種回答,不管是不是符合科學依據,都能積極評價,培養學生的自信心和自主學習能力。總之,引導學生進行實驗猜想,可以幫助學生進行實驗探究。例如:學習初中物理《摩擦力》這節課,教師引導學生猜想要是沒有摩擦力,我們的日程生活會有哪些改變?走路時會怎麼樣,冰壺會一直轉下去嗎,猜想生活中哪些摩擦力是有利的,我們正在利用這些摩擦力,哪些摩擦力是有害的,我們需要消除摩擦力。學生在猜想的過程中,明白了影響摩擦力大小的因素。學習物理實驗《浮力的大小》這節課中,讓學生猜想胖子和瘦子都下水的話,哪一個更容易浮著呢,浮力的大小與物體的質量、形狀和體積哪些因素有關系呢,為什麼鐵球會下沉,氣球還在水裡面漂著呢,鼓勵每個學生都積極發言,課堂氣氛活躍,充滿探究學術氛圍。
3.引導學生解決問題。引導學生提出問題和猜想問題的目的是解決問題,一堂實驗課目的是通過學生獨立地解決問題,獲得正確的實驗結論或者物理定理。初中物理實驗探究課要注重學生解決問題的過程,學生根據自己提出的猜想選擇實驗工具,自己擬訂好實驗步驟進行實驗探究。比如《摩擦力》實驗中,學生通過猜想可能影響摩擦力大小的因素:摩擦力的大小可能與接觸面積大小有關系,摩擦力大小可能與接觸面之間的壓力大小有關系,摩擦力大小可能與接觸面的粗糙程度有關系等,結合自己的猜想,探究實驗比較有動力,知道自己為什麼這樣實驗,做到實驗目的明確。在學習物理實驗《浮力的大小》這節課中,學生通過改變物體的質量,改變物體的不同形狀(同質量的圓木塊和方形木塊等)、改變物體的體積等分別進行實驗,從而得到結論到底浮力的大小取決於什麼。
4.引導學生交流分析問題。學生進行探究式實驗解決問題後,要對收集到的實驗數據進行整理,在整理的過程中可以通過列表法、圖表法等通過對數據的比較,總結物理實驗數據的規律。在學生得出實驗結論之後,教師要組織學生進行實驗分析,可以採用小組分析交流、教師點評分析、學生自我評價等形式。對這次探究式實驗中出現的問題或者一些突發事件的處理進行總結[3]。初中物理實驗探究式教學充分地凸顯課堂教學中學生的主體性作用。通過實驗探究讓學生真正地體驗和了解科學探究的真諦,培養學生科學探究精神,為高中物理學習打下牢固的理論知識基礎。
參考文獻:
[1]劉佛梅.新課改背景下初中物理實驗探究式教學[J].中學生數理化,2014.12.
[2]胡磊.淺談初中物理探究性實驗教學[J].教師通訊,2015.12.
[3]王浩.初中物理實驗探究的教學策略研究[M].南京師范大學碩士學位論文,2013.
;2. 初中物理所有實驗的實驗次數
重點實驗探究(9次!!)
(一)探究影響導體電阻大小的因素
考查內容:
1、電阻大小的顯示方法;
2、控制變數法的運用、實驗步驟設計;
3、結論表達。
註:實驗結論的表述是重點
[示例]小芳同學在探究「決定導體電阻大小的因素」時,做出了如下猜想:
猜想①:在溫度不變時,導體的電阻與導體的材料有關;
猜想②:在溫度不變時,導體的電阻與導體的長度有關;
猜想③:在溫度不變時,導體的電阻與導體的橫截面積有關.
供她選擇的導體如下表所示:
序號 材料 長度/m 橫截面積/mm2
A 鎳鉻合金 0.8 0.5
B 錳銅 0.8 1
C 錳銅 0.8 0.5
D 錳銅 1.2 0.5
她畫出了如右圖甲所示的電路圖(M、N之間為導體),並正確連接了電路.請完成下列填空(只填序號):
(1)要驗證猜想①,小芳同學應選擇的兩段導體是____________;
(2)要驗證猜想②,小芳同學應選擇的兩段導體是____________;
(3)要驗證猜想③,小芳同學應選擇的兩段導體是____________;
(4)電路中,電流表與小燈泡均可用於顯示電流大小,你認為,兩者中,選用________效果更好.在電路中接入小燈泡還可以起到防止________的作用.
(5)有同學提出,要探究電阻與溫度的關系.老師向同學們提供了一個廢燈泡的燈芯(圖14-2乙),請用這個燈芯設計一個實驗來研究這個問題.要求:
①在圖14-2乙中補全電路圖.
②說明操作、判斷的方法和可能的結果.
(二)探究歐姆定律
考查內容:
1、選擇器材(量程),連接電路圖;
2、控制變數法的運用、操作的特殊要求、電表讀數;
3、實驗數據的處理,如畫成圖像或圖像分析;
4、實驗結論的表達。
註:滑動變阻器的作用、調節的方法、結論表述是重點
[示例]如圖所示是探究電流與電壓、電阻關系的實驗電路圖。
(1)由於電路中電流的大小受多種因素的影響,所以我們在探究某一因素變化對電流的影響時,必須保持其它因素不變,即採用了 法。
(2)實驗探究分兩步進行:a.保持________不變,探究電流與電壓的關系;b.保持_______不變,探究電流與電阻的關系。
(3)某步驟的實驗中,第一次是把15Ω的電阻接入電路,調節滑動變阻器的阻值,使電壓表的示數為2.5V ,讀取電流表示數;再把15Ω的電阻換成10Ω的電阻,繼續進行實驗……
a)請你在下圖中連接第一次實驗所需的電路;
b)當把15Ω的電阻換成10Ω的電阻後,閉合開關,電壓表的示數將________;按照你連接的電路,詳細敘述你接下來的操作過程:________________________
______________________________________________________________。
(4)在探究過程中,滑動變阻器所起的作用有:
a)_____________________________________________________;
b)_____________________________________________________。
(5)右上圖是根據實驗數據繪制的圖像,其中正確表示電阻不變,電流隨電壓變化的圖像是________圖(選填「甲」或「乙」)。
(6)綜合甲、乙丙圖像可得到的結論是_______________________________________
__________________________________________________________________。
(三)測量定值電阻的阻值
考查內容:
1、實驗原理、選擇器材,連接電路圖;
2、操作過程、電表讀數;
3、實驗數據的處理與分析;
4、減小誤差的措施。
能力拓展:
測量電阻的其他方法:等效替代法、「伏阻」法、「安阻」法。
[示例]做測定電阻Rx阻值的實驗。
(1)小明根據圖甲所示的電路圖,將圖乙中的實驗器材連接成實驗電路。同小組的小亮在檢查時認為,從實驗目的來看,實驗電路上有一根導線連接錯了,建議小明改接。 ①請你在接錯的那根線上打「×」,並另畫一根導線,使電路連接正確;②如果不改接這根導線,對實驗的影響是:________________ (具體說明是什麼影響).
(2)小明將電路改接正確後,合上開關,調節變阻器的滑片到某位置時,電壓表和電流表的指示如圖丙所示,則電壓表的讀數是 V,電流表的讀數是 A,被測電阻Rx的阻值是 Ω。
(3)小亮為他倆在全班首先獲得測量結果而高興,准備整理實驗器材結束實驗. 你認為他們的實驗真的結束了嗎?你會給他們提出什麼建議呢?
①寫出你的建議: _________________________________________________;
②你提出這個建議的目的是__________________________________________。
(四)測量小燈泡的電阻
考查內容:
1、實驗原理、選擇器材,連接電路圖;
2、操作過程、電表讀數;
3、故障分析;
4、實驗數據的處理與分析(如設計表格、畫「U-I」曲線圖、識別「R-U」曲線圖等);
5、實驗結論(燈絲電阻變化規律)的表述
[示例]如圖所示,小紅同學用「伏安法」研究小燈泡發光時的電阻規律.
(1)小燈泡標有「3.8V」字樣,電阻約為10Ω,則電流表應選用________量程,電壓表應選用________量程;
(2)將下圖的實物圖連接完整(要求滑片P在A端時小燈泡最亮),並在方框內畫出電路圖;
(3)在閉合開關前,應將滑動變阻器滑片P滑到_______端;
(4)實驗中,小紅同學已經得到了下表的實驗數據:
實驗次數 1 2 3 4 5 6 7 8
電 壓/V 1 1.5 2 2.5 3.8
電 流/A 0.16 0.23 0.28 0.31
電 阻/Ω
燈泡亮度 非常暗 很暗 暗 稍亮
①第5次實驗時,電流表和電壓表的示數如圖所示,請將數據填入表格,此時燈泡的阻值為________Ω.
②從已有數據推測,當電壓為3.8V時,燈泡的亮度將________(更亮/更暗),燈泡的電阻將________(更大/更小/不變).
③預期小紅將得出的實驗結論將是______________________________________
_______________________________________________。
④小紅准備在實驗數據全部測出後,對電阻取平均值,請問她這樣做是否有意義?________,理由是__________________________________.
(五)探究影響電流做功的因素
考查內容:
1、電功大小的顯示辦法;
2、控制變數法的運用、實驗電路的連接;
3、實驗結論的表述。
點 拔:
1、若用小燈泡顯示電功的大小,則在________時間內,小燈光燈泡越______,表明電流做的功越多;
2、若用溫度計顯示電功的大小,則應取________、________均相等的________(水/煤油),觀察其在________時間內,哪一支溫度計的示數升高得多
[示例](略)
(六)測量小燈泡的電功率
考查內容:
1、實驗原理、實驗電路圖;
2、器材選擇、實驗電路的連接;
3、表格設計、實驗操作方法;
4、實驗數據的處理與分析。
能力拓展:
1、只有一個電壓表,如何測量小燈泡的額定功率;
2、電壓表的量程不夠,如何解決(A、並聯到滑動變阻器兩端;B、用兩個合適的定值電阻,運用分壓原理)
[示例] 某班同學到實驗室做「測定小燈泡額定功率」的實驗。被測小燈泡的額定電壓為3.8V,電阻約為10Ω。實驗室有如下器材:電源(電壓為6V)、電流表(0~0.6A 0~3A)、電壓表(0~3V 0~15V)、開關各一隻,導線若干,滑動變阻器三隻:R1(5Ω 0.5A)、R2(10Ω 0.5A)、R3(500Ω 1A)。同學們設計的電路如圖所示:
(1)電壓表應選用 擋,滑動變阻器應選用 (選填「R」、「R」、「R」);在連接電路時,開關應處於 狀態。
(2)實驗電路接好後,合上開關時,部分同學發現電路出現故障,主要有下表所列的兩種情況,請根據現象和檢測結果指出故障的可能原因:
故 障 現 象 檢 測 故 障 原 因
燈泡較暗、兩表的示數均較小 移動滑動變阻器滑片,現象不變
燈泡不亮、電壓表示數較大、電流表無示數 取下燈泡,兩表的示數不變
(3)下表為某小組的實驗記錄分析表:
實驗序號 電壓表示數/V 電流表示數/A 功率/W 額定功率/W
1 3.0 0.36 1.08
2 3.8 0.4 1.52
3 4.5 0.42 1.89
老師認為該小組數據處理過程有誤,你認為正確測量結果P額= W。
(七)探究影響電熱的因素
考查內容:
1、電熱的顯示方法、控制變數法的運用;
2、實驗步驟的設計、電路圖連接;
3、結論表述。
[示例]在如圖所示的實驗電路中,R1、R2是兩個電阻圈,R1的阻值大於R2的阻值,電阻圈上各夾一根火柴. 接通電路,一會兒觀察到兩電阻圈上的火柴先後被點燃,這說明電流通過電阻時會產生熱,將 能轉化為 能。若繼續進行以下實驗:
(1)斷開開關,待兩個電阻圈完全冷卻,再重新各夾一根火柴,使變阻器接入電路的阻值較大。接通電路,經歷時間t1,R1上的火柴先被點燃. 這說明,在電流和通電時間相同的情況下,________越大,產生的 _越多。
(2)斷開開關,待兩個電阻圈完全冷卻,再重新各夾一根火柴,使變阻器接入電路的阻值較小。接通電路,經歷時間t2,R1上的火柴先被點燃,比較發現t2小於t1. 由此推理,在電阻和通電時間相同的情況下,_______越大,產生的 _越多。
(八)磁場對電流的作用
考查內容:
1、實驗裝置的作用的判斷;
2、實驗操作方法;
3、實驗結論。
[示例](略)
(九)電磁感應現象
考查內容:
1、實驗裝置的作用的判斷;
2、實驗操作方法;
3、實驗結論。
[示例] 如圖所示,在磁場中懸掛一根導體ab,把它的兩端跟電流表連接起來。依次進行如下實驗,在空白處填寫「偏轉」或「不偏轉」。
(1)導體ab不動,閉合開關,電流表的指針 ;
(2)閉合開關,使導體ab在磁場中上、下運動,電流表的指針 ;
(3)閉合開關,使導體ab在磁場中左、右運動,電流表的指針 ;
(4)實驗得到的結論是____________________________
________________________________________________________________。
3. 初中物理有些實驗要求做6次 有些實驗要求做3次 還有些要求做2次,為什麼這樣有規律可循嗎謝謝
其實實驗本來不應該限制什麼「次數」,但考試環境使然,沒有辦法,一般的要求是:
探究兩個變數的關系,如果器材充足且兩個變數都可測量,就是6次;如果兩個變數中出現一個不可測量的量,比如粗糙程度、亮度等,就是3次;如果器材不足,也是3次。
探究兩個變數「是否有關」,只需3次;
探究三個變數關系,3次;
研究「規律、特點」等實驗,3次;
所以,規律性還是很強的,但要理解起來,並不容易。
4. 物理實驗題什麼時候三次什麼時候六次
探究一個因素,一般做3次實驗,因為兩次實驗結論可能是偶然現象。 探究多個因素。當然要多次實驗。比如探究兩個因素需要6次。如果選擇公共1次,實際需要5次即可。
5. 初中物理實驗測量次數的多少是什麼決定的
不一定哦,一般都是三到五次,為的就是找到物理量之間的普遍規律,再一個就是排除實驗誤差,希望對你有所幫助,謝謝!!
6. 初中物理實驗操作次數到底應該幾次
探究性試驗一般6次,測量一般3次.具體看題隨機應變
7. 心理物理實驗的極限法,一定要測夠30次嗎
實際上測試次數越多,實驗結果越為精確.如果是我,會選擇30次以上.
次數越小,就代表被試者過為集中在同一區域,相似度很大,導致實驗誤差大幅度增加.次數過多,被試者就比較分散,相識度就相對少些,實驗結果相對比較准確.
使用心理物理實驗的極限法測試人視覺極限時,可能會有視覺障礙者、訓練過視覺極限的人等等狀況,所以要考慮這些條件.
8. 物理實驗中的多次實驗
凡是測量工具因為刻度估讀產生的偶然誤差,都可以利用多次測量求平均的方法,讓正、負誤差相互抵消,來減小誤差。
因為,從概率上講,測量次數足夠多時,正和負的誤差各佔一半。
測量方法不完善、測量工具本身因製造工藝等原因產生的誤差(系統誤差),不能通過多次測量求平均的方法減小。
9. 酸鹼滴定平行實驗次數為什麼選3次,實驗平行次數確定
我是這樣理解的:一般實驗至少2次,假如這兩次實驗不存在明顯的誤差,則要做第三次,所有實驗次數2到3次!
(高中化學是這樣理解的)
不過大學里定量實驗都要做三次,這主要為了減少偶然誤差!