Ⅰ 物理實驗探究的八種方法
一、觀察法
觀察法是人們為了認識事物的本質和規律有目的有計劃的對自然發生條件下所顯現的有關事物進行考察的一種方法,是人們收集獲取記載和描述感性材料的常用方法之一,是最基本最直接的研究方法。簡單的講觀察法就是看仔細地看。但它和一般的看不同,觀察是人的眼睛在大腦的指導下進行有意識的組織的感知活動。因此,亦稱科學觀察。
實例:水的沸騰:在使用溫度計前,應該先觀察它的量程,認清它的刻度值。實驗過程中要注意觀察水沸騰前和沸騰時水中氣泡上升過程的兩種情況,溫度計在沸騰前和沸騰時的示數變化;在學習聲音的產生時可讓學生觀察小紙片在揚聲器中的運動狀態,觀察正在發聲的音叉插入水中激起水花,觀察蟋蟀知了鳴叫是的情況,就會發現發出聲音的物體都在振動;除此之外還有光的反射規律;光的折射規律;凸透鏡成像;滑動摩察力與哪些因素有關等。
二、比較法
比較法是確定研究對象之間的差異點和共同點的思維過程和方法,各種物理現象和過程都可以通過比較確定它們的差異點和共同點。比較是抽象與概括的前提,通過比較可以建立物理概念總結物理規律。利用比較又可以進行鑒別和測量。因此,比較法是物理現象研究中經常運用的最基本的方法。比較法有三種類型:1異中求同的比較。即比較兩個或兩個以上的對象而找出其相同點。2同中求異的比較。即指比較兩個或兩個以上的對象而找出其相異點。3同異綜合比較。即比較兩個或兩個以上的對象的相同點相異點。
實例:象汽車輪船火車飛機它們的發動機各不相同但都是把燃料燃燒時釋放的內能轉化為機械能裝置。而汽油機和柴油機雖然都是內燃機但是從它們的構造、吸入的氣體、點火方式、使用范圍等方面都有不同。再如蒸發與沸騰的比較兩者的相同點都是汽化過程。不同點從發生時液體的溫度、發生所在的部位及現象都不同。還可以用比較法來研究質量與體積的關系;重力與質量的關系;重力與壓力;電功與電功率等。
三、控制變數法
控制變數法是指討論多個物理量的關系時通過控制其幾個物理不變,只改變其中一個物理量從而轉化為多個單一物理量影響某一個物理量的問題的研究方法。這種方法在實驗數據的表格上的反映為某兩次試驗只有一個條件不同,若兩次試驗結果不同則與該條件有關。否則無關。反之,若要研究的問題是物理量與某一因素是否有關則應只使該因素不同,而其他因素均應相同。
實例:在研究導體的電阻跟哪些因素有關時,為了研究方便採用控制變數法。即每次須挑選兩根合適的導線,測出它們的電阻,然後比較,最後得出結論。為了研究導體的電阻與導體長度的關系,應選用材料橫截面相同的導線,為了研究導體的電阻與導體材料的關系,應選用長度和橫截面相同的導線,為了研究導體的'電阻與導體橫截面的關系,應選用材料和長度相同的導線。`研究影響力的作用效果的因素;研究液體蒸發快慢的因素;研究液體內部壓強;研究動能勢能大小與哪些因素有關;研究琴弦發聲的音調與弦粗細、松緊、長短的關系;研究物體吸收的熱量與物質的種類質量溫度的變化的關系;研究電流與電壓電阻的關系;研究電功或電熱與哪些因素有關;研究通電導體在磁場中受力與哪些因素有關;研究影響感應電流的方向的因素採用此法。
四、等效替代法
所謂等效替代法是在保證效果相同的前提下,將陌生復雜的問題變換成熟悉簡單的模型進行分析和研究的思維方法,它在物理學中有著廣泛的應用。
實例:研究串聯並聯電路關系時引入總電阻(等效電阻)的概念,在串聯電路中把幾個電阻串聯起來,相當於增加了導體的長度,所以總電阻比任何一個串聯電阻都大,把總電阻稱為串聯電路的等效電阻。在並聯電路中把幾個電阻並聯起來,相當於增加了導體的橫截面積,所以總電阻比任何一個並聯電阻都小,把總電阻稱為並聯電路的等效電阻;在電路分析中可以把不易分析的復雜電路簡化成為較為簡單的等效電路;在研究同一直線上的二力的關系時引入合力的概念也是運用了等效替代法。
五、轉換法
物理學中對於一些看不見摸不著的現象或不易直接測量的物理量,通常用一些非常直觀的現象去認識或用易測量的物理量間接測量,這種研究問題的方法叫轉換法。初中物理在研究概念規律和實驗中多處應用了這種方法。
實例:物體發生形變或運動狀態改變可證明一些物體受到力的作用;馬德堡半球實驗可證明大氣壓的存在;霧的出現可以證明空氣中含有水蒸氣;影子的形成可以證明光沿直線傳播;月食現象可證明月亮不是光源;奧斯特實驗可證明電流周圍存在著磁場;指南針指南北可證明地磁場的存在;擴散現象可證明分子做無規則運動;鉛塊實驗可證明分子間存在著引力;運動的物體能對外做功可證明它具有能等。
六、類比法
所謂類比就是「觸類旁通」「舉一反三」實際上是一種從特殊到特殊,從一般到一般的推理,它是根據兩個或兩類對象之間在某些方面的相同或相似而推出他們在其他方面也可能相同或相似的一種邏輯思維。從而可以幫助我們理解較復雜的實驗和較難的物理知識。類比是一種推理方法,不同事物在屬性、數學形式及其他量描述上有相同或相似的地方就可以來用類比推理。類比法是提出科學假說做出科學預言的重要途徑,物理學發展史上的許多假說是運用類比方法創立的,開普勒也曾經說過:「我們珍惜類比推理勝於任何別的東西」。
實例:電壓與水壓;電流與水流;內能與機械能;原子結構與太陽系;水波與電磁波;通信與鴿子傳遞信件;功率概念與速度概念的形成。在物理學中運用類比方法可以引導學生自己獲取知識,有助於提出假說進行推測,有助於提出問題並設想解決問題的方向。類比可激發學生探索的意向,引導學生進行探索使學生成為自覺積極的活動,發展學生的思維能力。
類比是科學家最常運用的一種思維方法,由這種方法得出的結論雖然不一定可靠,但是,在邏輯中卻富有創造性。
類比的事例很多這就需要平時多留心不斷地總結找到比較恰當的事例做類比。
七、建立模型法
建立模型法是一種高度抽象的理想客體和形態用物理模型,用物理模型可以使抽象的假說理論加以形象化,便於想像和思考研究問題。物理學的發展過程可以說就是一個不斷建立物理模型和用新的物理模型代替舊的或不完善的物理模型的過程。
實例:研究肉眼觀察不到的原子結構時,建立原子核式結構模型;研究光現象時用到光線模型;研究磁現象是用到磁感線模型;力的示意圖或力的圖示是實際物體和作用力的模型;電路圖是實物電路的模型;研究發電機的原理和工作過程用掛圖及手搖發電機模型;研究內燃機結構和工作原理用掛圖及汽油機柴油模型。
八 、理想實驗
所謂理想實驗又叫「假想實驗」「抽象的實驗」或「思想上實驗」它是人們在思想中塑造的理想過程,是一種邏輯推理的思維過程和理論研究的重要方法。理想實驗雖然也叫實驗,但它同所說的真實的科學實驗是有原則區別的,真實的科學實驗是一種實踐活動,而理想實驗則是一種思維的活動,前者是可以將設計通過物理過程而實現的實驗,後者則是由人們在抽象思維中設想出來而實際上無法做到的實驗。
但是,理想實驗並不是脫離實際的主觀臆想。首先,理想實驗是以實踐為基礎的,所謂的理想實驗就是在真實的科學實驗的基礎上,抓住主要矛盾忽略次要矛盾對實際過程做出更深入一層的抽象分析。其次,理想實驗的推廣過程是以一定的邏輯法則為根據的,而這些邏輯法則都是從長期的社會實踐中總結出來的並為實踐所證實了的。
理想實驗在自然科學的理想研究中有著重要的作用。但是,理想實驗的方法也有其一定的局限性,理想實驗只是一種邏輯推理的思維過程,它的作用只限於邏輯上的證明與反駁,而不能用來作為檢驗正確與否的標准。相反,由理想實驗所得出的任何推論都必然由觀察實驗的結果來檢驗。
拓展
一、控制變數法
當研究的一個物理量與2個或2個以上的其它物理量有關時,常採用只改變一個物理量,而使其餘物理量保持不變,從而得出被研究物理量和改變數的關系。
如研究蒸發快慢決定因素;摩擦力大小決定因素;研究壓強和壓力、受力面積的關系;液體壓強和液體密度、深度的關系;浮力大小的決定因素。動能大小和物體質量、速度的關系;重力勢能大小和質量、舉高高度的關系;物體吸熱多少和物質種類、質量、升高溫度三者之間的關系;電流和電壓及電阻之間的關系;電功和電流、電壓、及通電時間的關系。
二、等效替代法
根據作用效果相同的原理,作用在同一物體上的兩個力,我們可以用一個合力來代替它。這種「等效方法」是物理學中常用的研究方法之一,它可使我們將研究的問題得到簡化。
三、對比(比較法):
尋找幾個事物共同點或不同點的研究方法叫對比,這是一種常用的研究方法。
例研究不同光混合及不同顏料混合;研究蒸發和沸騰的相同點和不同點;研究凸透鏡和凹透鏡的相同點和不同點。在研究蒸發快慢的決定因素時,在應用控制變數的同時,也採用了對比的方法,比較哪一個蒸發快。
四、實驗推理法(理想化實驗)
人們常用推理的方法研究物理問題。在研究物體運動狀態與力的關系時,伽利略通過實驗和對實驗結果的推理得到如下結論:運動著的物體,如果不受外力作
Ⅱ 物理實驗方法有哪些
1、等效替代法
簡介:在物理學中,在保證某種效果相同的前提下,將一個物理量、物理狀態或過程用另一個物理量、物理狀態或過程來替代,得到同樣的結論,這種研究問題的方法叫做等效替代法。
舉例應用:
(1)在「曹沖稱象」中,用石塊等效替代大象,效果相同。
(2)平面鏡成像實驗中利用兩個完全相同的蠟燭,驗證像與物的大小相同。
(3)在力的合成中,用一個合力可以等效替代幾個力的共同作用的效果。
2、建立理想模型法
簡介:把復雜的問題簡單化,摒棄次要因素,抓住主要因素,對實際問題進行理想化處理,構建理想化的物理模型,這是一種重要的物理思想。
舉例應用:
(1)勻速直線運動是一種理想模型,在生活實際中,嚴格的勻速直線運動並不存在。
(2)在研究連通器的原理時,理想液片是一種理想模型。
(3)光線是引入的模型,直觀、形象地描述了物理情景與事實。
3、控制變數法
簡介:在研究物理問題時,某一物理量往往受到幾個不同因素的影響,為了確定該物理量與各個不同因素之間的關系,就需要控制某些因素,使其固定不變,只研究其中一個因素,看所研究的因素與該物理量之間的關系,這種研究方法叫做控制變數法。
舉例應用:
(1)研究弦樂器的音調與弦的材料、長度和橫截面積的關系。
(2)研究蒸發快慢與液體溫度、表面積和空氣流速的關系。
(3)研究力的作用效果與力的大小、方向和作用點的關系。
(4)研究滑動摩擦力與物體間的壓力和接觸面粗糙程度的關系。
(5)研究浮力與液體密度和物體排開液體體積的關系。
(6)研究液體壓強與液體密度和深度的關系。
(7)研究物體的動能與物體質量、速度的關系。
(8)研究物體的重力勢能與物體質量、被舉高度的關系。
4、實驗推理法
簡介:實驗推理法是以大量可靠的事實為基礎,以真實的實驗為原型,通過合理的推理得到結論,深刻地揭示出物理規律的本質,是物理學研究問題的一種重要的思想方法。
舉例應用:
(1)將鬧鍾放在鍾罩中,不斷抽去罩內空氣,聽到鈴聲越來越弱,由此推理出真空不能傳聲。
(2)研究力和運動的關系,推理出牛頓第一定律。
5、轉換法
簡介:在物理學習中,有時需要研究看不見的物質(如電流、分子、力、磁場)或不易直接測量的物理量,這時就必須將研究的方向轉化到由該物質產生的學生熟知的各種可見的效應、效果上,由此來分析、研究該物質的存在、大小等情況,這種研究方法稱為轉換法。
舉例應用:
(1)研究聲音是由振動產生時,用乒乓球的可視的振動認識音叉的振動。
(2)研究壓力的作用效果時,用海綿的凹陷程度來表示。
(3)測量滑動摩擦力時轉換成測拉力的大小。
Ⅲ 如何利用物理實驗微課實現高效的課堂教學
一、創設情境,導入新課,微課見奇效
初中物理有些知識比較抽象,通過微課創設問題情境,可以讓物理教學變得直觀形象,通俗易懂,讓學生身臨其境,更快投入課堂學習活動當中。同時情境創設還能激發學生探究興趣,增強學生的情感體驗,讓學生帶著疑問去思考和學習,積極開展課堂討論,達到有效掌握所學內容的目的。例如,在開始學習第四章《光現象》時,我播放「九寨溝」鏡海的微視頻,其中有著「魚在天上飛,鳥在水中游」的美景奇觀.學生在詩情畫意中讀懂了為什麼會出現鳥在水中游,而於魚在天上飛的場景:「原來這一切都與光有關」,在充滿人文的氣氛中新穎有趣地引入了課題,使學生領略到大自然的和諧與美妙,激發學生對光現象的好奇心與積極情感,引導學生去探究科學的慾望。
二、突出重點,突破難點,微課有實效
初中物理教學中的難點是教學環節中消耗時間最多,也是教師在備課中投入精力最大的教學內容。由於學生的知識層次不同,接受能力不同,即使教師想盡千方百計來突破教學難點,也不能保證每一位學生都能理解難點知識。由此會導致部分學生失去學習物理的興趣和信心。通過微課的應用,這些問題就迎刃而解了。
例如,在《滑動變阻器》一節的教學中,滑動變阻器原理、接法、作用是教學重點,線圈、接線柱、滑片之間的關系是教學難點,我利用微課對滑動變阻器的結構進行自由拆分,動態組裝,對實驗原理進行動態分析。並通過微課的形式來講解,這樣既可以滿足學生的個性化學習需求,又突出教學重點、化解教學難點。
再如在《熱機》這一節的教學中,汽油機的工作原理既是這一節的重點也是難點。可以通過製作好的flash動畫視頻播放汽油機的工作原理,利用動畫分步演示,學生觀看後對整個過程就一目瞭然,感性的認識就更深刻。從而使學生輕松地掌握汽油機的工作本質,達到突出重點、淡化難點的目的。
三、模擬實驗,直觀生動,微課顯神效
在初中物理教學中,實驗教學佔有相當大的比例。但由於受實驗條件的限制,或課時不足的影響,一些實驗在課堂上和中學實驗室里都很難做好。教師在這種情況下多選擇用看圖講實驗方法開展,使得學生對這些實驗毫無體驗,聽得索然無趣。微課能夠把這些無謂的等待時間刪減掉,直接將實驗現象和實驗結果呈現給學生。例如:
1.抽象的物理問題,如通電線圈中磁場的模擬,飛機的升降力原理的動畫模擬等等,這樣可把物理問題變抽象為形象。
2.微觀物理問題,如原子結構,摩擦起電模擬等等,這樣可把物理問題變微觀為宏觀,既形象又直觀。
3.太快的動態物理過程(包括肉眼可見或不可見的物理過程),這些問題往往不方便定格研究,如研究分子熱運動、電荷的定向移動模擬等等。
4.太慢的動態物理過程,利用動畫可加快物理過程的進行,如擴散現象中的硫酸銅和水的擴散等。
5.存在危險的物理實驗,如托里拆利實驗,由於水銀有毒沒法讓學生操作,通過微課展示就能很好地解決問題。
由於學生的思維能力尚不完善,很難掌握現象的規律或本質,即便在觀察到清晰的現象後也難以得出相關結論。在製作這類的動畫時,要將重點放在形成現象的過程上,展示相關因素變化的復雜性。這樣學生可以有效地接受信息,更能深刻地理解實驗原理。利用微課模擬實驗,對解釋抽象的物理學原理,提供感性認識,能很好地提高實驗教學的效果。
四、梳理總結,鞏固復習,微課更高效
初中學生的自控力較差,想讓學生一堂課40分鍾全神貫注聽講確實不易,總有一部分學生有一些知識漏聽或沒有聽懂。教師課後由於時間以及精力的限制,對學生存在的問題很難一一解答,而微課就可以有針對性地給學生逐一答疑。由於個體的接受能力有差異,微課又可以重復播放,接受能力弱一點的學生,課後可以有針對性地多次觀看。根據自己掌握程度去尋找更多的拓展內容,從而能有效理解所學知識,突破學習難點,達到查缺補漏的作用。
目前,無論怎樣改革,學生始終還是要面對中考,所以專題復習就顯得尤為重要。我們可以把一輪復習中的章節知識梳理、二輪復習中的專題復習製成一段段微課,既便於學生在平時的復習中使用,也便於學生在最後的自由復習中反復觀看、查缺補漏,提高復習效率,增強復習效果。
微課的出現不僅豐富了傳統的教學手段,教師之間又易於實現資源共享,在一定意義上也推動了教學教研模式的變革。在物理課上,微課用化整為零,重點突破的方式解決教學重、難點,用動態記錄的方式關注過程和方法,用微觀呈現的方式幫助學生學會觀察和思考。總之,微課對初中物理課堂教學產生了積極影響,我們要精選內容製作微課、科學運用微課進行有針對性的深度學習,實現個性化教學,最終達到高效課堂推進教學相長的目標。
Ⅳ 如何利用初中物理實驗培養學生動手能力
物理學本身是一門以實驗為基礎的實驗性很強的學科。因此,在物理課堂教學過程中,我們常用實驗操作的方法與學生一起來探究自然規律。以「學生為主體、教師為主導」的教學方式深入到物理課堂教學的每個環節,因此,學生動手能力的強弱直接影響教師的課堂教學質量。如,在「用伏安法測量小燈泡電阻」的實驗中,學生往往會出現:接線不良、燈光燒壞了沒有及時更換等現象。有時候學生會因操作不良導致實驗失敗而引發情緒的變化,甚至厭學物理、怕做實驗,直接影響學生學習物理的興趣。因此,在物理教學過程中,我們每一位教師都要用心去尋找、去發現、去積累各種能提高學生動手能力的方法。下面,談一談我在物理實驗中提高學生動手能力的幾點做法,與同行們相互學習。
中國論文網 http://www.xzbu.com/9/view-3807500.htm
一、熟悉實驗器材的使用是提高學生動手能力的方法
正所謂:「工欲善其事,必先利其器。」因此,在實驗前我們要先讓學生熟悉實驗工具的使用。例如,用電流表探究「並聯電路中電流的規律」,先讓學生了解電路圖的結構、電流表的結構、量程的選擇方法、接線的方法、使用電流表過程中注意的事項和讀數,並讓學生到實驗室去親自動手,了解實驗儀器操作過程和注意事項,如果學生不了解電路圖中各種元件的使用,就不能完成實驗;或者學生對各種元件的使用沒有完全弄清、弄明白,會導致實驗操作時間太長,直接影響課堂教學。因此,熟悉實驗器材的使用是很重要的。我們可以用對同一元件進行反復操作的方法來鞏固該器材的使用;也可以用製作實驗器材的方法讓學生更深入地了解該器材結構的細節性、操作方法及注意事項等等。總之,儀器的正確使用是學生必備的基本功,是學生完成實驗的必要因素。所以,教師讓學生熟悉實驗器材的使用,是提高學生動手能力的方法之一。
二、讓學生主動參與、合作完成實驗是提高學生動手能力的方法
在物理教學中,物理實驗有:教師的演示實驗和學生的分組實驗兩種。教師的演示實驗更多地體現教師的素質和能力,然而我們的目的更重要的是讓學生能參與實驗、動手做實驗、自主地完成實驗及歸納出物理規律。因此,在教學過程中,我們更多地為學生創設機會,讓學生主動參與演示、合作完成分組實驗。
1.鼓勵學生積極參與演示實驗
初二的學生剛剛學習物理時,教師做實驗,學生立即抬起頭來觀看,因為他們很喜歡看教師做實驗,特別喜歡看到各種不同的物理現象,這樣的課簡直讓他們樂透了。剛開始時,我們想讓他們到講台上做一個演示實驗,或者和教師一起完成演示實驗,這種做法簡直太難,因為他們不敢隨意動手,他們怕,怕做錯、怕做不好、怕被同學笑,即使他們上台做實驗了,手還是不聽話的。要改變這種情況,我們要多鼓勵、多表揚學生,特別對敢上講台做演示實驗的同學給予肯定,讓全體學生樹立信心,使學生感受到上講台做實驗是一種榮耀。這樣一直堅持下去,學生的動手能力會不強嗎?學生學習物理會沒有積極性嗎?
2.實實在在抓好學生分組實驗
畢竟,學生參與做演示實驗的人數是有限的,要提高全班學生的動手能力不僅要鼓勵學生積極參與演示實驗,還要實實在在抓好學生分組實驗。我們根據學校實驗室桌椅的擺放和學情進行實驗編組,兩人為一組,注意能力強弱的搭配,在實驗中他們可以相互配合、交流和糾正。避免學生出現不能完成實驗操作的情況,或者一個學生包辦做實驗的情況。因此,我們對學生的操作進行抽查,例如,在「探究串聯電路電壓的關系」的實驗中,教師讓一個學生完成接線,然後拆散了線路,再讓旁邊的學生進行操作,檢查他的動手能力。如果該學生不能完成實驗,旁邊的學生就充當小老師,承擔「一對一」幫教的任務。這種做法的好處是在分組實驗教學過程中,避免出現教師不能照管每一位學生的情況,既減輕了教師的負擔,又克服了實驗中學生出現的各種不良行為,達到相互學習的目的,更重要的是每一位學生都參與了,都動手了。
三、學生積極動手做小實驗、小製作是提高學生動手能力的方法
對學生動手能力的培養,我們還可以鼓勵學生動手做小實驗、小製作,學校還可以開展評比活動,鼓勵有創意的學生,用活動來展示學生的作品,肯定學生的成績,還要讓學生自查不足,不斷要求進步。學生做小實驗、小製作並不容易,我們要先引導,從學生身邊的選材做實驗。在製作過程中教師引導學生善於動腦、動手,因陋就簡,就地取材。在實驗比賽中,教師以表揚促先進、以活動促自主參與,營造學生動手做實驗、動手做教具的氛圍。在這種氛圍下,學生不斷追求創新、追求完善,不斷做有意義的小實驗、小製作,自身的動手能力、思維能力都大大提高了,學習的積極性也大大提高了。
Ⅳ 如何利用實驗手段提高高中物理教學質量
物理是一門以實驗為基礎的自然學科。而實驗教學是學生感知信息的重要途徑,沒有很好的感知,不可能有真正的認識,物理實驗教學,不僅能幫助學生理解和掌握物理概念和物理規律,更能培養學生動手操作能力、觀察能力、思維能力和創新能力。物理學家丁肇中說過:實驗可以推翻理論,而理論永遠無法推翻實驗。物理實驗在物理教學中具有舉足輕重的地位,那麼,如何做好高中物理實驗教學呢?
1.培養興趣,讓學生樹立掌握科學的方法和信心
學生對正在學習的東西感興趣並覺得富有挑戰性,能有效喚起學生的注意力,激發學生的求知慾、解疑心,而且能引發學生積極思考。對此。在物理課堂教學中我們要創設引發學生好奇的物理問題情境、時空情境等等。在引入新知識時,教師巧設懸念。在某一物理知識的教學結束時,提出一個或幾個以後學習的有關懸念,埋下伏筆,讓學生帶著如何解決這些問題的強烈願望結束對某一知識的學習,從而活躍學生的思維,激發他們進一步學習的興趣。在教師的啟發引導下,學生相對獨立解決問題,同樣能大大地激發學生學習的興趣和積極性。在實踐過程中。"問題"應小而具體。要緊密結合物理概念、規律、方法。要有代表性、啟發性,能擊中要害。引人入勝,激發興趣,調動學生開展積極的思維活動。高中物理課程中蘊含有豐富的科學方法內容,如觀察與實驗、比較與分類、歸納與演繹、抽象與概括、分析與綜合、模型與模擬、猜想與假說、靈感與直覺等等,它們組成一個大系統。物理學理論的建立遵循著這樣的途徑:觀察實驗一提出假設一設計實驗一驗證假設一理論總結一實踐驗證理論。如果要使學生體驗、認識和掌握科學的研究方法和科學的思維方法,逐步養成實事求是的科學態度,提高各種基礎能力,以科學的態度和時代的責任感積極主動地參與到課堂教學活動中來。在教學過程中,就應充分挖掘教材中科學方法因素,使同一科學方法多次出現、多次運用,做到自覺地、堅持不懈地讓學生進行科學方法的學習。教學中要分析每章每節的科學方法因素,在確定知識、能力教學目標的同時確定科學方法教學目標。促使學生形成科學的思維方法,感受不斷創新的科學精神。另外應創設諸如實驗、講座、交流、作業、競賽等活動。讓學生養成良好的學習品質。形成認真、嚴謹的科學態度。促進學生認知、情感、科學方法、態度與技能等方面的和諧發展。
2.充分調動學生的主動性和積極性
教學是教師與學生共同活動的過程,學生獲得知識離不開教師的正確引導,教師在學生的學習過程中起著主導性作用,但是學生才是學習的主體,沒有學生的積極主動參與,教學將是一句空話。學生主體的能動作用是取得學習成功的內部因素,起著決定性作用,所以教師在發揮主導作用的同時,應充分調動學生的主動性和積極性:
2.1 將演示實驗改為學生實驗,讓學生來唱主角。學生實驗給學生提供了親自動手的機會,既調動了獲得知識的積極性、主動性,又能讓學生在動手過程中,通過設計、操作、觀察、分析、歸納,自我解決頭腦中的"為什麼",總結出合乎事物發展的新規律,使每個學生獨特的個性和創新能力在動手尋找知識真諦的過程中得到發展。因此,在教學設備能夠滿足需要的情況下,或經過努力能夠創造條件的情況下,應盡可能地變演示實驗為學生實驗。例如:摩擦力的大小跟哪些因素有關,所需實驗儀器比較簡單,學生容易准備,讓學生自己動手完成,通過觀察、記錄數據,分析總結出一個物體在另一個物體表面上滑動時,決定摩擦力大小的因素。這樣既滿足了學生好奇的願望,激發了學生求知的興趣,又在實驗中學會了使物體做勻速直線運動的技巧,並掌握了判斷物體是否做勻速直線運動的方法(看彈簧秤的示數是否穩定)。 部分學生在實驗中還觀察到物體未滑動前彈簧秤已經具有示數,預示著靜摩擦力的存在,為進一步學習"靜摩擦力"埋下了伏筆。
2.2 讓學生上台做演示實驗或協助教師做實驗,為學生動手創造條件。對於一些實驗器材簡單,實驗效果明顯的演示實驗,盡可能讓學生上台做演示實驗或協助教師做實驗,為學生動手創造條件。如"彈力的產生"、可在教師的指導之下,由學生上台進行操作、演示。學生的許多學慣用品往往可以用來模擬物理過程,創設物理情景。書、文具盒等可用來模擬物體的運動,分析物體的受力,鉛筆、鋼筆等可用來模擬通電直導線;筆尖指向表示為電流方向,用於分析磁場及安培力。橡皮、鞋帶等可用來分析單擺,圓錐擺,及豎直平面內的圓周運動等等。
2.3 實驗教學過程中,教師要及時指導學生去觀察現象、分析現象、得出結論。用觀察促進思維活動的展開,又用思維指導觀察活動的進行,逐步掌握物理概念和規律。例如:將兩個鋁質易拉罐剪成的鋁圈分別用膠帶紙粘在吸管的兩端,並將其中一鋁圈剪斷,將吸管擱在一個廢燈泡上,用強磁鐵做楞次定律的演示實驗,引導學生觀察現象,發現規律。
3.為學生多創造去實驗室做實驗的機會
學生們會否動手設計實驗在很大程度上都關乎物理教學的成敗,個別學生由於不拘泥於課堂上所看到的或書本上所接觸到的實驗,往往會表現出強烈的好奇心與求知慾,總是希望能有個動手的窗口把個人的物理思想付諸於實踐,來探明是否可行。此外,還有部分學生因自身對物理公式或規律理解欠透徹,而表現出害怕做實驗或者只想著單純提高物理成績而不願意親自去實驗,擔心出錯會打擊個人學物理的自信力。基於此,教師就要因材施教,針對不同水平的學生,利用課余時間與實驗室工作人員協商好,完全開放實驗室,給不同物理層次的學生都營造出一個良性互動的實驗教學氛圍,讓學生們從實驗中不單單能學到物理知識,還可以培養嚴謹的、踏實的物理學習態度,為將來走向工作崗位夯實基礎。這也符合新課標改革的理念和初衷。
4.結束語
教師要高度注重實驗教學在整個物理教學的地位和作用,運用新穎、靈活的教學方式,不斷革除過去輕視實驗的錯誤教學觀念,激發大家實驗的興趣,全面提高物理教學水準。
Ⅵ 物理實驗中有哪些常用的方法
1、測不規則石塊的體積實驗。
將石塊體積轉換成測排開水的體積進行測量。
2、測曲線的長短的實驗。
將曲線長度轉換成細棉線的長度進行測量。
3、在測量滑動摩擦力實驗。
將摩擦力轉換成測拉力的大小進行測量。
4、測硬幣的直徑實驗。
將硬咐悶幣直徑轉換成測刻度尺的長度進行測量。
5、在磁場的存在的實驗。
通過磁場的效應進行證明磁場的存在。
6、研究電熱與電流,電阻的因素實驗。
將電熱的多少轉換成液柱上升的高度進行測量。
使用轉換法可將不可測的量轉換為可測的量進行測量,也可將不易測準的量轉換為可測準的量,提高測量精度。
例如我國古代曹沖稱象的故事,就是把不可直接稱重的大象的質量,轉換為可測的石塊的質量,包含了轉換法的思想方法;而利用阿基米德原理測量不規則物體的體積,則是將不易測準的體積轉換為容易測準的浮力來測量,提高了測量精度;
還有如通過含首測量三線擺的周期測剛體的轉動慣量、通過落體法測物體下落的時間或轉動的角加速度測剛體轉動慣量等都是轉換法思想方法的體現。
由於不同物理量之間存在多種相互聯系的關系和效應,所以就存在各種不同的轉換衡老彎測量方法,這正是物理實驗最富有開創性的一面。轉換測量方法使物理實驗方法與各學科的發展關系更加密切,已滲透到各個學科領域。
轉換測量方法大致可分為參量轉換法和能量轉換法。
Ⅶ 物理實驗的方法有哪些
1 控制變數法:這個應該是最常見的實驗方法。
例如,在「探究壓強與哪些因素有關」、「探究電流與電阻的關系」、「研究弦樂器的音調與弦的松緊、長短和粗細的關系」等實驗中都用到了該實驗方法。
2 類比法:例如,在學習電流時,為了更好地理解,與生活中熟悉的水流作類比。
實驗+推理法:有些理論只有在理想空間里才能通過實驗得出,此時,我們可以在現實條件實驗的基礎上推導出來這些理論。
例如,在初二我們學過牛頓第一定律:一切物體在沒有受到力的作用時,總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。我們知道,物體在運動過程中必定會受到阻力作用,但是我們通過多次實驗,可以推出這一結論。
3 描述法:例如,在生活中是不存在光線的,我們為了更好地學習光,才引進了「光線」這一詞。
4 轉換法:例如,我們在學習「聲音是振動產生的」這一知識時,我們把音叉的微小振動轉換為乒乓球的擺動。使實驗現象更為明顯。
5 模型法:我們在學習原子結構時,為了更好地認識原子的內部結構,用太陽系模型代表原子結構。
(7)如何利用物理實驗擴展閱讀:
物理實驗是初高中階段物理課程中包含的相關實驗,包括電學實驗、力學實驗、熱學實驗、光學實驗等等,常用於驗證物理學科的定理定律。
實驗物理是相對於理論物理而言,理論物理是從理論上探索自然界未知的物質結構、相互作用和物質運動的基本規律的學科。
理論物理的研究領域涉及粒子物理與原子核物理、統計物理、凝聚態物理、宇宙學等,幾乎包括物理學所有分支的基本理論問題。而實驗物理主要是從實驗上來探索物質世界和自然規律。
實驗室使用守則
1、為保護實驗儀器和保持環境衛生,學生必須脫鞋進入實驗室。
2、實驗室是全校師生進行實驗教學和科研活動的場所,學生進入實驗室後要保持肅靜,遵守紀律。
3、做實驗前,認真聽教師講解實驗目的、步驟、儀器的性能操作、方法和注意事項,認真檢查所需儀器設備是否完好齊全,如有缺損要及時向教師報告。
4、實驗時要遵守操作規程,按照實驗步驟認真操作。
5、實驗時要注意安全,防止意外發生。
6、愛護實驗室儀器設備。
7、實驗完畢要認真清理儀器設備,關閉水源電源。
性質
1.真理性:物理學的理論和實驗揭示了自然界的奧秘,反映出物質運動的客觀規律。
2.和諧統一性:神秘的太空中天體的運動,在開普勒三定律的描繪下,顯出多麼的和諧有序。物理學上的幾次大統一,也顯示出美的感覺。牛頓用三大定律和萬有引力定律把天上和地上所有宏觀物體統一了。
麥克斯韋電磁理論的建立,又使電和磁實現了統一。愛因斯坦質能方程又把質量和能量建立了統一。光的波粒二象性理論把粒子性、波動性實現了統一。愛因斯坦的相對論又把時間、空間統一了。
3.簡潔性:物理規律的數學語言,體現了物理的簡潔明快性。如:牛頓第二定律,愛因斯坦的質能方程,法拉第電磁感應定律。
4.對稱性:對稱一般指物體形狀的對稱性,深層次的對稱表現為事物發展變化或客觀規律的對稱性。如:物理學中各種晶體的空間點陣結構具有高度的對稱性。豎直上拋運動、簡諧運動、波動鏡像對稱、磁電對稱、作用力與反作用力對稱、正粒子和反粒子、正物質和反物質、正電和負電等。
5.預測性:正確的物理理論,不僅能解釋當時已發現的物理現象,更能預測當時無法探測到的物理現象。例如麥克斯韋電磁理論預測電磁波存在,盧瑟福預言中子的存在,菲涅爾的衍射理論預言圓盤衍射中央有泊松亮斑,狄拉克預言電子的存在。
6.精巧性:物理實驗具有精巧性,設計方法的巧妙,使得物理現象更加明顯。
Ⅷ 如何運用物理實驗進行有效的探究性教學
如何在物理教學中有效運用實驗研究來加深學生對物理知識,的理解與認識,是許多物理教師共同想要探究的。如何將物理理論穿插在物理實驗中,如何將物理理論與實驗課聯合起來,本文通過對高中物理實驗課現狀的分析,研究了高中物理實驗課的有效教學策略,指出實驗課在物理教學中起到的現實性意義。
1 高中物理實驗課教學要注重培養科學精神
由科學性質決定且在整個科學活動之中貫穿的基本的思想狀態和思維方式就是我們平常所說的科學精神,他的具體表現形式為:探索創新精神、求實證明精神以及敢於懷疑的精神。在具體的高中物理實驗過程中,學生要注意對實驗數據的收集記錄,明白實驗數據對整個實驗教學的重要性。在對多次實驗數據的分析基礎上進行不斷的論證,不要把實驗結果帶到實驗過程中從而影響對數據的記錄描述等,這就需要探索創新精神。在進行了對數據的比較分析的基礎上得出實驗結論,進行推理證明,一旦沒有如實記錄實驗數據,也就得不到正確的實驗結論,因此,需要學生的求實證明精神。在實驗探究活動中一定要注意哪些存在而沒有解決的矛盾,從吸取經驗教訓,對物理探究方案進行改進。如果假設的物理實驗結果與實際實驗研究結果不相符,這就需要高中學生的分析精神以及懷疑精神,可以是對實驗教材的懷疑,也可以是對實驗方案的正確性的懷疑。因此,科學精神在高中物理學實驗課程中非常重要。高中新課標下的物理實驗課程要求學生進行探究性物理實驗,這與傳統實驗有本質的區別。這種實驗的實驗結果是未知的,這種實驗結果的未知性更能激發學生的興趣。需要教師引導學生從實驗原理到過程再到結果來進行實驗,整個實驗過程需要學生的主動性,實驗過程中能夠充分發揮學生的創造性以及創新精神。
2 高中物理實驗課教學要提倡學生的合作與交流
為什麼提到合作與交流?高中物理實驗不是學生獨自一人就可以完成的實驗,這個實驗需要很多同學的參與。大家必須齊心協力、分工做好自己應該做的事,共同觀察實驗過程中發生的現象;記錄並整理實驗數據,最後通過整個小組的分析討論來得出實驗結論。畢竟一個人的知識是有限的,且一個人的注意力也是有局限的,因此,交流就非常有必要。合作與交流在實驗過程中非常重要,很多世界聞名的大科學都是通過別人的實驗研究得到了啟發,從而在特定的領域做出了非常大的貢獻,比如法拉第通過奧斯特發現的磁效應用得到了啟發,開始對由磁產生電進行研究,從而發現了著名的電磁感應定律。通過交流合作不僅能幫助自己快速理解實驗結論還能彌補自己實驗研究中的不足,比如戴維遜曾將發現的電子被散射後出現的衍射干涉現象認為是鎳靶中出現了晶體的原因,但當他知道德布羅意的波理論後,才恍然大悟,明白這個可能與電子的波動性有關。因此,在高中學生的物理試驗中,合作和交流非常重要。畢竟每個學生由於其知識掌握程度的差異以及觀察問題的思維角度的不相同等,對同樣一件事物就會有不同的看法,這個時候,物理教師一定提倡他們將自己的不同看法表達出來,經過大家的討論,指出實驗中的錯誤或者邏輯上的錯誤,取長補短,達成一致結論。
3 高中物理實驗課教學要做到開放、靈活
要想讓學生更好的通過直觀形象的方式來理解物理學理論知識,最好的方式就是讓他們多動手做實驗,通過親自動手做實驗、記錄並且觀察得出結論以加深對知識的記憶力。那麼僅僅通過課上的物理實驗課程是遠遠不夠的,畢竟物理課堂時間有限,不能夠滿足每位學生對實驗的認識要求。因此,要開放實驗室,要學生在課後時間進行自主實驗研究,將實驗教材的作用發揮到最大化,鼓勵高中學生自主進行實驗研究,這樣做還有利於學生對實驗器材的接觸認識了解等。當然,筆者這里指的開放性不僅僅指的是實驗室的開放性,還指的是實驗研究內容的開放性。高中物理新課標對實驗的具體操作方法並沒有進行嚴格要求,甚至一些探究性活動的結論都不是唯一的。研究內容的開放性就使得高中學生對實驗的研究方法的靈活性選擇上得到了可能。教師可以在具體實驗過程中,引導學生進行實驗方案的設計,鼓勵學生提出更多可能合理的實驗方案,實驗過程中通過觀察分析,最後得出實驗結論,並對隱含在實驗中的原理進行深入理解。教師還可以鼓勵學生利用身邊的器材做實驗,可以是學習過的理論知識,也可以是未知的研究,這樣不僅能夠加深學生對物理知識的記憶還能引發學生的興趣,喜歡自己動手探索,動腦思考,從而愛上物理這門課程。
結語
物理實驗課程是對物理理論課程進行理解的基礎,在高中學生在進行物理實驗課程時,教師一定要注重有效引導學生,拓展學生的思維空間,提高學生的自主動手能力以及觀察、思考、總結能力,鼓勵學生在實驗中多進行有效合作與交流,培養學生敢於質疑、勇於創新的精神。教師要倡導學生對實驗結論提出不同的看法,為再次實驗研究做准備。在實驗中,教師要對實驗過程中可能出現的問題進行預測,及早備案,以便做好引導工作。
Ⅸ 初中物理實驗的方法有哪些
初中物理實驗怎麼做,有什麼比較好用的方法?想了解的小夥伴看過來,下面由我為你精心准備了「初中物理實驗的方法有哪些」僅供參考,持續關注本站將可以持續獲取更多的資訊!
初中物理實驗方法
1、控制變數法
研究蒸發快慢與液體溫度、液體表面積和液體上方空氣流動速度的關系。研究弦樂器的音調與弦的頌旁松緊、長短和粗細的關系。研究壓力的作用效果與壓力和受力面積的關系。研究液體的壓強與液體密度和深度的關系。研究滑動摩擦力與壓力和接觸面粗糙程度的關系。研究物體的動能與質量和速度的關系。研究物體的勢能與質量和高度的關系。研究導體電阻的大小與
2、圖像法
用溫度時間圖像理解融化、凝固、沸騰現象。電流、電壓、圖像理解歐姆定律I=U/R、電功率P=UI。壓強p=F/Sp=ρgh浮力F=ρ液gV排、功、熱量Q=cm(t2-t1)等公式。
3、轉換法的應用
利用乒乓球的彈跳將音叉的振動放大;利用輕小物體的跳動或振動來證明發聲的物體在振動。用溫度計測溫度是利用內部液體熱脹冷縮改變的體積來反映溫度高低。測量滑動摩擦力時轉化成測拉力的大小。通過研究擴散現象認識看不見摸不著的分子運動。
4、比值定義法
比值定義法,就是在定義一個物理量的時候採取比值的形式定義。用比值法定義的物理概念在物理學中佔有相當大的比例。
5、歸納法
在大量的經驗材料的基礎上,從具體事中抽象出共同本質,從特殊實例中概括出一般規律的推理方法。在所有的科學實驗和原理的得出中,我們幾乎都用到了這種研究方法。
6、類比法
為了把要表述的物理問題說得清楚明白,往往用具體的、有形的、人們所熟知的與之很相似的事物來對照要說明的那些抽象的、無形的、陌生的事物。通過類比,使人們對所要揭示的事物有一個直接的、具體的、形象的認識,找出類似的規律。
初中物理實驗注意事項
探究物理教學的過程和方法是「主軸」,知識的掌握、能力的發展都要在過程中得到體現。所以課前對教學過程要進行整體設計和安排。其中主要是實驗教學的設計,包括演示實驗、學生實驗、學生小製作、課上課下實踐活動和科學探討等,教師課前要做大量的工作。
目前在課前實驗准備這個環節上,仍存在著較多的問題。為了確保實驗教學的效果,教師必須首先克服此方面的不正確想法和做法,認認真真地在課前做好准備:1、按照整體設計的思路認真准備實驗器材和材料;2、無論演示實驗還是學生實驗,教師都要反復操作直到熟練,對隨時可能出現的問題做到心中有數,便於指導;3、掌握實驗操作的時間,注意做到與課時任務、教學進度、教學環節緊密配合;4、對教材規定的實驗要不斷改進和創新,要適當增補一些小實驗;5、認真考慮實驗過程中如何引導學生觀察,啟發學生思維,最大限度地發揮實驗的作用;6、對探究題目的選擇要適合學生的實際,注意循序漸進,要有層次。
常見解題關鍵
①光學問題抓「法線」
力學題目要從受力分析,兩力平衡入手;解電學問題要分析電路的性質(是串聯還是並聯),弄清各個電表測量的是什麼量入手(是總壓還局櫻纖是分壓,是總流還是分流),各個電鍵的作用是什麼?
控制什麼用電器(滑動變阻器有效部位是什麼?抓住這些信息分析,問題大都可以迎刃而解)。
解物理習題的思維程序
審題→文字翻譯→記憶留痕→建立物理情景→找出隱念條件→排除干擾因素→確立解題關鍵→建立思維網路→列方程解題。
翻譯和留痕就是在審題時首先用符號來表示物理量,並標在物理量上,建立物理情景就是運用示意圖變抽象為具體。
1、根據公式想物理概念,對於桐仿ρ=m/V,v=s/t,p=F/s,W=F·s,可以記:單位體積某物體的質量叫物質的密度。
2、根據公式記單位,記住物理量的國際單位、常用單位、單位進率。
3、根據公式想變形公式,多進行這樣的訓練有利於擴展思維,提高分析問題的能力。
4、根據公式記影響物理量的因素,例如從f=Fμ記影響滑動摩擦力大小因素是壓力大小和接觸面的粗糙程度,且成正比,又如通過p=F/S記影響壓強大小的因素,其實質是乘積式或比值式的物理量都可以採用這種方法。
5.通過公式想實驗公式是實驗的原理所在,從公式中想所要測的物理量,從所測物理量想所需的實驗器材,再進一步想實驗過程,操作過程中的注意事項。
初中物理答題方法
1、先揀會做的做一定要先把看上去一眼就會的先做完這樣你就有一部分分穩穩的握在手裡了你的心態也會不一樣了心理就有底了。
拿到卷子先用三分鍾時間大概掃一下整套卷子的難度分布大概確認一下答題策略先做會做的在做可能會作的最後作不會做的不會做的盡量寫。
2、對於大題:先猜後解的策略即使不會解也要把答案蒙上對於電學比例題因為求R比例的題比例都不大不會給什麼3:1.4這樣的`比例給的比例都是比較簡單的數所以可以先猜後解反正猜得出來猜不出來半分鍾就知道猜不出來在規規矩矩的解力學大題也可以這么干只是需要你觀察的更好些。
3、多選題如果是計算不會做的情況下也可以用選項去驗證題目因為是多選所以肯定應該不止會有一個選項是正確的這樣如果B對用B的結論還能再算出一個正確的答案一定在其它選項中。
4、透鏡成像成放大或者縮小的像最好一眼半秒鍾就能看出來又快又准同時為其它題贏得時間。平面鏡成像來回就考從多個角度觀察玻璃板和水平面是否垂直等固定東西背都應該背下來。
5、電路故障題正著做和反著做。可以先讀題目再看是否選項滿足題目或者先看選項的故障再看是會否會出現題目所說現象。