高中物理課堂如何進行科學探究

❶ 物理中探究實驗的方法有那些

1、控制變數法：就是把一個多因素影響某一物理量的問題，通過控制某幾個因素不變，只讓其中一個因素改變，從而轉化為單一因素影響某一物理量問題的研究方法。

2、轉換法（放大法）：對於一些看不見，摸不著的物理現象，或不易直接測量的物理量，用一些非常直觀的現象去認識或用容易測量的物理量間接測量的方法。

3、等效替代法（等效法）：在研究物理問題時，有時為了使問題簡化，常用一個物理量來代替其他所有物理量，但不會改變物理效果。

4、理想模型法（抽象法、描述法）：把復雜問題簡單化，將抽象的物理現象用簡單易懂的具體模型表示。

5、實驗推理法（科學推理法、理想實驗法）：有一些物理現象，由於受實驗條件所限，無法直接驗證，需要我們先進行實驗，再進行合理推理得出正確結論，這也是一種常用的科學方法。

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物理學中對於多因素（多變數）的問題，常常採用控制因素（變數）的方法，把多因素的問題變成多個單因素的問題。每一次只改變其中的某一個因素，而控制其餘幾個因素不變，從而研究被改變的這個因素對事物的影響，分別加以研究，最後再綜合解決。

它是科學探究中的重要思想方法，廣泛地運用在各種科學探索和科學實驗研究之中。

1、獨立變數，即一個量改變不會引起除因變數以外的其他量的改變。只有將某物理量由獨立變數來表達，由它給出的函數關系才是正確的。

2、非獨立變數，一個量改變會引起除因變數以外的其他量改變。把非獨立變數看做是獨立變數，是確定物理量間關系的一大忌。

正確確定物理表達式中的物理量是常量還是變數，是獨立變數還是非獨立變數，不但是正確解答有關問題的前提和保障，而且還可以簡化解答過程。

❷ 高中物理實驗常見方法有哪些

探究物理實驗的科學方法有許多種, 常用的有觀察法、控制變數法、轉換法、等效替代法。高中這幾個都有，但考試考的最多的應該是控制變數法和等效替代法。
下面筆者將這些常用方法總結如下。 一、觀察法 觀察是學習物理最基本的方法,是科學歸納的必要條件, 學生對學習活動的外部表現進行有目的、有計劃的觀察、記錄, 能夠為物理概念的形成、物理知識的理解、物理規律的探究提供信息和依據。常用觀察方法有: 1.觀察重點, 排除無關因素的干擾。如做氣體膨脹對外做功的實驗時,學生只聽到「嘭」的一聲, 看到瓶塞跳得很高, 對真正需要看的現象---塑料瓶口出現的酒精煙霧卻視而不見, 這就需要教師及時交待, 提醒學生, 然後再進行分析。 2.前後對比觀察, 抓住因果關系。如學習密度一節時, 我首先讓學生區分銅塊、鐵塊、鋁塊、石塊、酒精、水等物體, 通過觀察它們的顏色、狀態、軟硬來辨認。然後出示用紙包住的相同體積的銅塊、鐵塊、鋁塊, 怎樣區分它們? 學生通過實驗發現, 它們的質量不同, 因而得出相同體積的物體質量不同, 也是物質的一種特性, 從而引入密度概念。 3.正、反對比觀察, 深化認識。在指導學生觀察時, 多採用一些正反對比的方法, 可以加深學生理解知識, 拓寬思路。如探究聲音的產生, 即無聲又有聲; 探究沸點與氣壓的關系時, 即增大氣壓, 沸點升高, 減小氣壓, 沸點降低。 二、控制變數法 控制變數法是指一個物理量與多個物理量有關, 把多因素的問題變成多個單因素的問題, 分別加以研究, 最後再綜合解決。利用控制變數法研究物理問題, 有利於扭轉「重結論、輕過程」的傾向, 有利於培養學生的科學素養, 使學生學會學習。如導體中的電流與導體兩端的電壓和導體的電阻都有關系, 研究導體中的電流跟這段導體兩端的電壓時, 控制導體的電阻不變, 改變導體兩端電壓, 看導體中電流的變化, 通過學生實驗, 得出歐姆定律I=U/R。另外,研究導體的電阻大小、滑動摩擦力的大小、液體壓強的大小、浮力大小、動能和重力勢能大小、電流的熱量的大小、壓力的作用效果、滑輪組的機械效率、電磁鐵的磁性強弱、產生感應電流方向也都用到了控制變數法。 三、轉換法 轉化法是指將抽象的、看不見、摸不著或者是微小變化的現象或規律, 使之轉化為學生熟知的看見的現象來認識它們。如電流看不見、摸不到, 但可以根據電流產生的效應來認識, 磁場也可以根據地磁場的基本性質來認識; 研究電熱與電流、電阻有關時, 將產生的電熱多少轉換成液柱上升的高度; 回答動能與什麼因素有關時, 將動能的大小轉換成了小球運動的遠近。對於不容易測得物理量, 可以根據定義式轉換成能夠直接測量的物理量。如測量燈泡的電功率, 轉化成利用電流表通過燈泡的電流I, 用電壓表測出燈泡兩端電壓U, 通過P=IU計算得出電功率P。類似的實驗還有, 將測不規則小石塊的體積轉換成測石塊排開水的體積;測曲線的長短時轉換成測細棉線的長度, 測硬幣的直徑轉換成測刻度尺的長度; 測量滑動摩擦力大小轉換成測拉力的大小;測量大氣壓強值轉換成求被大氣壓壓起的水銀柱的壓強。 對於能看到的實驗現象, 但是不容易觀察, 將它產生的效果放大再研究。如音叉的振動藉助於乒乓球被彈起的幅度將其現象放大來觀察; 壓力對玻璃瓶的形變時將玻璃瓶密閉, 裝滿紅水,插上一個小玻璃管, 將玻璃瓶形變引起液面變化放大成小玻璃管液面的變化。 四、等效替代法 等效替代法是指抓住兩個看似不同的物理過程, 尋求其共同效果。如用合力替代物體所受幾個力時, 合力與原來幾個力的作用效果相同; 研究串、並聯電路的總電阻時, 用總電阻大小代替分電阻大小; 在平面鏡成像的實驗中,由於我們無法真正的測出物與像的大小, 所以利用了一個完全相同的另一根蠟燭來等效替代像的大小, 從而驗證物與像的大小相同。
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❸ 物理科學探究方法有哪些

一、控制變數法：通過固定某幾個因素轉化為多個單因素影響某一量大小的問題.
1、影響蒸發快慢的因素； 2、壓力作用效果與哪些因素有關；
3、研究滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關； 4、影響電阻大小的因素；
5、研究電流與電壓、電阻的關系（歐姆定律）； 6、電磁鐵磁性強弱與哪些因素有關；
7、探索磁場對電流的作用規律； 8、研究電磁感應現象； 9、研究焦耳定律.
二、等效法：將一個物理量,一種物理裝置或一個物理狀態（過程）,用另一個相應量來替代,得到同樣的結論的方法.
1、在研究物體受幾力時,引入合力.2、曹沖稱象.
3、在研究多個用電器組成的電路中,引入總電阻.
三、模型法：以理想化的辦法再現原型的本質聯系和內在特性的一種簡化模型.
1、在研究光學時,引入「光線」概念.
2、在研究磁場時,引入磁感線對磁場進行描述.3、理想電表.
四、轉換法（間接推斷法）
累積法：把不能觀察到的效應（現象）通過自身的積累成為可觀測的宏觀物或宏觀效應.
1、用壓緊鉛柱的方法來顯示分子面的引力作用.
2、在研究分子運動時,利用擴散現象來研究.
3、根據電流所產生的效應認識電流.
4、根據磁鐵產生的作用來認識磁場.
五、類比法：根據兩個對象之間在某些方面的相似或相同,把其中某一對象的有關知識、結論推移到另一個對象中去的一種邏輯方法.
1、水壓－－電壓
2、抽水機提供水壓類似電源提供電壓.
3、用速度的定義公式引入壓強公式.
六、比較法：找出研究對象之間的相同點或相異點的一種邏輯方法.
1、研究蒸發和沸騰的異同點.
2、比較電壓表與電流表在使用過程中的相同點和相異點.
3、比較電動機與發電機的結構和原理的相同點和異同點.
4、汽油機和柴油機的相同點和異同點.
七、歸納法：從一系列個別現象的判斷概括出一般性判斷的邏輯的方法.
1、從氣、液、固的擴散實現現象,得出結論：一切物體的分子都在作無規則的運動.
2、物理學中的實驗規律（如串、並聯電路中電流、電壓的特點等）幾乎都用了此法.

❹ 如何在實踐中進行物理課堂教學研究

作為物理教師，在課堂教學中應充分運用多種媒體和課內外資料，擴大課堂教學的范圍，傳播給學生更多能讓學生有充分體會的故事、名人經歷和更加豐富的物理課外知識。充分發掘教學資源進行教學，在講授中充分利用幽默風趣的語言和鼓勵性語言，使學生在課堂中變得活躍，最大限度地發揮學生的想像力和主觀能動性，最大程度地調動學生參與的主動性，充分挖掘出學生的潛力。
一、精心創設問題情境，導入教學
最佳問題情境的創設，是促使和引導學生積極置身於自主探究學習的有效途徑和手段。要緊扣教學目標。情境創設要緊扣所要教學的物理知識和技能，離開了這一點就不是物理課了」。所以，教師在創設問題情境時，一定要緊扣當堂課的教學目標，使創設的情境為實現教學目標服務。不能為情境創設而創設，不管教學目標是否需要也在課堂上搞一些花絮，使情境創設成為一種擺設。創設情境要符合學生的認知水平和年齡特徵。教師在圍繞某一知識點創設情境時，要蹲下身子看學生，深入關注他們對該知識點的興奮程度和知識儲備情況、生活經歷以及所關心的話題，深入琢磨學生的真實感受，努力把握學生心理的真實起點，有機結合教材進行創設。千萬不能將問題情境創設發散了，或者脫離了本節課的教學內容。手段要多元化。問題情境的創設除了應用多媒體現代教育技術外，直觀形象的實物、實物圖、實際操作、引人入勝的故事、富有挑戰性的語言等也能促使學生達到預期的教學目標。
愛因斯坦說得好，「教育應當使所提供的東西，讓學生作為一種寶貴的禮物來領受，而不是作為一種艱苦的任務去負擔」。讓我們教師精心創設每一個問題情境，送給學生更多的、他們樂於接受又能促進其發展的「寶貴禮物」吧！教師們通過精心的教學設計，做到了新課引入趣味化、揭示概念深入化、點撥規律條理化、練習形式多樣化、選題難度層次化、教學方法靈活化、教學技巧藝術化。真正體現出我們教師的角色是「導演」、是學生自主學習的「引路人」。
二、教師在自主學習的教學中創造多種機會讓學生進行科學探究
在探究物理或化學反應前後質量是否發生變化這一問題中，通過學生猜想與假設、設計實驗方案、分組實驗、小組討論、交流匯報最後得出物理反應前後質量不變，並得出質量守恆定律的內容。通過碳酸鈉與稀鹽酸反應在敞口容器內進行天平不平衡，而在密閉容器內進行反應則平衡。進而來讓學生得出若有氣體生成或有氣體參加反應時，應在密閉容器中反應驗證質量守恆定律。整個教學過程一氣呵成，收到較好的效果。學生在親身參與科學活動的過程中，發現問題，感受科學過程，獲取事實證據，檢驗自己的想法和科學理論，逐步形成科學的態度、情感與價值觀。同時教師根據不同的教學內容，創造各種條件和形式，開展學生之間的交流。培養學生大膽提出問題的能力，鼓勵學生進行開放性的討論，鼓勵學生合作學習，利用協作性的小組形式開展探究活動，使每一個人都能參與小組工作，使學生認識到小組的成員在探究嘗試中各有所長，其知識和技能可以互補，通過這種活動培養學生的協作精神。在思想教育方面，自然真摯的情感流露也會感染學生。
三、在動手實踐中獲得物理知識與經驗
「實踐出真知」。研究表明：人們在學習時，如果僅靠聽和看，最多隻能吸收30%；如果動手做的話，可以達到90%以上。《高中物理課程標准》強調：動手實踐是有效學習化學的重要方式。因此，物理教學應該讓學生充分動手實踐。讓學生在生活實踐中經歷物理。生活是一個巨大的課堂，學習應是學生自己的生活實踐活動，回歸到學生的生活中讓學生感到親切。教師要善於結合課堂教學的內容捕捉生活現象，采擷生活實例。引導學生利用生活原型，結合自己的實踐與反思上升到物理知識，讓學生獲得充滿生命力的物理知識，體驗物理的無窮樂趣。讓學生在綜合實踐中應用所學。物理源於生活，而又服務於生活。物理的生命力就在於能有效地解決現實世界向我們提出的各種問題。所以，我們教師要引導學生開展多姿多彩的綜合實踐活動。讓學生在動手實踐中豐富對物理的認識，體驗物理與生活的聯系，感受物理的價值與作用，形成運用物理的意識，增強學好物理的信心，提高解決實際問題的能力和創造力。
四、在高中物理課堂教學中貫穿心理健康教育
挖掘教學素材對學生進行情緒情感教育。物理課堂上充分利用物理教材相關內容陶冶學生的情感，引起情感共鳴，把內隱在學生心靈深處的愉快、樂觀、同情等良好的情感激發出來。如：介紹我國物理發展史上有過的冶金、陶瓷、火葯、造紙、釀造等輝煌業績，抨擊個別小企業、小工廠偷排「三廢」給生態環境造成嚴重破壞，激發學生對這種缺乏社會公德、缺少公眾意識行徑的憎惡情感，走向社會後做一個正直的人，做一個有大局觀和公德意識的人。
五、利用物理史教學，培養學生堅強的意志
介紹歷史上一些著名物理家在從事科研研究活動中，不畏實驗過程的危險、條件的惡劣、多次實驗失敗後的打擊，不畏「權威」「智者」的嘲笑，堅信自己的能力及所從事工作的價值，不懈努力最終取得對人類社會造成巨大影響的成就。在元素一節的教學中，介紹著名物理學家、化學家居里夫人對鈾的發現，要對約有400噸鈾瀝青、200噸物理葯品和800噸水一次一次地分離、一點一點地測量，才最終提取出一克鈾。如此繁重的工程是在簡陋的棚房裡完成的，沒有頑強的意志力和堅定的目標是不可能實現的。通過以上介紹可讓學生從中體會到研究過程中必定會面臨眾多困難，必須要有堅強的意志及不懈的努力才有可能取得成功。這樣有助於學生在進行實驗時克服畏怯、退縮、盲從等不良品質。
六、培養學生健全的人格
科學實驗有助於培養實驗主體獨立思考、敢於質疑的創新精神，感知敏銳、發現問題的探索精神，重實驗重實效的求實精神和善長溝通、友愛合作的團隊精神。這些涉及理想、信念、意志、情感道德的創造性人格在學習活動中逐步養成，在創造活動中表現和發展起來，能對個人成都及促進創造成果的產生和成功起導向作用。
總之，在物理教學實踐中，一些不同於傳統的新的教學思路、設計方式要經常在物理課堂中進行應用實踐，不斷總結，只有這樣才能形成教師個性的教學風格，而這種教學風格是適合學生的，被學生接受的一種風格。如此，這個教師才算是成功的教師，才能被學生親近、被學生接受。

❺ 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。