1. 初中物理实验探究式教学研究
初中物理实验探究式教学研究
通过物理实验探究培养学生的物理学习兴趣、严谨求知的科学态度、动手能力和创新精神,一些硬件设施比较好的学校还可以去多功能物理实验室教学,让学生独立实验。
摘要: 初中物理实验课是物理教学的一部分,物理实验形式多样化,有的在课堂内实验、有的去实验室实验,还有的在课外实验探究。学生在教师的指导下,如何通过物理实验探究验证原理,同时培养学生的科学探究能力、动手能力和创新思维能力等具有重要的意义。本文拟对初中物理实验探究式教学现状进行分析,并且提出有效的教学对策。
关键词:物理教学;实验探究;探究能力
初中物理作为一门自然学科,让学生了解一些物理知识或者现象,懂得物理学在社会经济发展中的重要作用。教师应该有针对性地发挥物理实验的辅助教学作用,在新一轮教学改革中,初中物理教学大纲提出,培养学生对物理现象的观察能力和概括能力。在学生掌握物理知识的过程中,教师要不断地探究教学策略,通过对学生进行实验引导,培养学生的动手能力、科学探索精神和良好的科学态度,为以后学习打下坚实的理论和实践基础[1]。
一、初中物理实验探究式教学现状分析
笔者对江苏睢宁几所中学的物理实验通过问卷调查、访谈和课堂听课等方法进行了调查,发现总体来说,目前初中物理实验探究式教学比较乐观,学校比较注重“以生为本”教学理念下,通过物理实验探究培养学生的物理学习兴趣、严谨求知的科学态度、动手能力和创新精神,一些硬件设施比较好的学校还可以去多功能物理实验室教学,让学生独立实验。但是一部分学校物理实验探究教学存在不足,比如:学校方面:学校只是考虑经费问题,实验室设施比较陈旧,一些物理实验仪器与新课程教材实验仪器不匹配,这就导致一些实验无法开展,也有的学校担心学生实验会损坏设备,干脆限制学生去实验室做实验的次数,学生在考试前做做实验就可以。教师方面:受学校追求升学率的影响,一些教师仅仅注重学生的笔试分数,忽视学生动手操作能力的培养。能不去实验室的教学内容就在课堂讲实验,这部分教师的教学理念需要更新,同时一些教师的实验素质有待提高。学生方面:受学校和教师的影响,一些学生开始背实验,他们把实验步骤和操作过程及实验结论熟记,考试都是背下来。但是实际操作能力很差,往往自己动手做实验丢三落四。针对初中物理实验式探究教学现状,现提出初中物理实验探究式教学策略[2]。
二、初中物理实验探究式教学策略
1.引导学生发现问题。初中物理实验教师要结合初中学生好奇心比较强的特点,调动学生的学习积极性,引导学生通过观察物理现象和已有的知识联系起来,提出问题,爱因斯坦说:“提出一个问题,往往比解决一个问题更重要。”所以教师在实验课导课环节要引导学生提出问题。比如学习物理实验《摩擦力》这节课中,教师首先通过播放视频,学生观看冰壶这项体育运动,都比较熟悉的又叫冰上溜石,引导学生开始思考为什么冰壶最后会停下来?结合学生的日常生活常识,冬天下大雪之后,路上结了冰就会很滑,学生为了防止摔倒应该穿一双什么材质鞋底的鞋子上学呢?平时上课时为什么粉笔可以在黑板上鞋子呢?教师通过学生比较感兴趣的.一些现象或者生活常识,引导学生发现一些问题。学生只有开始独立思考自己发现的问题,才开始实验探究的第一步。
2.引导学生猜想。初中物理实验探究式教学可以培养学生的创新思维能力,引导学生对发现问题的猜想,培养学生的发散思维,这个教学环节中教师要注意创设一定的教学情境,让学生大胆猜想,并且给予一定的表扬,由于初中生的学识水平低和生活常识的缺乏等,导致学生不敢猜想,怕出错了老师批评、学生嘲笑等。教师在教学过程中要改变学生这种顾虑。对于学生的各种回答,不管是不是符合科学依据,都能积极评价,培养学生的自信心和自主学习能力。总之,引导学生进行实验猜想,可以帮助学生进行实验探究。例如:学习初中物理《摩擦力》这节课,教师引导学生猜想要是没有摩擦力,我们的日程生活会有哪些改变?走路时会怎么样,冰壶会一直转下去吗,猜想生活中哪些摩擦力是有利的,我们正在利用这些摩擦力,哪些摩擦力是有害的,我们需要消除摩擦力。学生在猜想的过程中,明白了影响摩擦力大小的因素。学习物理实验《浮力的大小》这节课中,让学生猜想胖子和瘦子都下水的话,哪一个更容易浮着呢,浮力的大小与物体的质量、形状和体积哪些因素有关系呢,为什么铁球会下沉,气球还在水里面漂着呢,鼓励每个学生都积极发言,课堂气氛活跃,充满探究学术氛围。
3.引导学生解决问题。引导学生提出问题和猜想问题的目的是解决问题,一堂实验课目的是通过学生独立地解决问题,获得正确的实验结论或者物理定理。初中物理实验探究课要注重学生解决问题的过程,学生根据自己提出的猜想选择实验工具,自己拟订好实验步骤进行实验探究。比如《摩擦力》实验中,学生通过猜想可能影响摩擦力大小的因素:摩擦力的大小可能与接触面积大小有关系,摩擦力大小可能与接触面之间的压力大小有关系,摩擦力大小可能与接触面的粗糙程度有关系等,结合自己的猜想,探究实验比较有动力,知道自己为什么这样实验,做到实验目的明确。在学习物理实验《浮力的大小》这节课中,学生通过改变物体的质量,改变物体的不同形状(同质量的圆木块和方形木块等)、改变物体的体积等分别进行实验,从而得到结论到底浮力的大小取决于什么。
4.引导学生交流分析问题。学生进行探究式实验解决问题后,要对收集到的实验数据进行整理,在整理的过程中可以通过列表法、图表法等通过对数据的比较,总结物理实验数据的规律。在学生得出实验结论之后,教师要组织学生进行实验分析,可以采用小组分析交流、教师点评分析、学生自我评价等形式。对这次探究式实验中出现的问题或者一些突发事件的处理进行总结[3]。初中物理实验探究式教学充分地凸显课堂教学中学生的主体性作用。通过实验探究让学生真正地体验和了解科学探究的真谛,培养学生科学探究精神,为高中物理学习打下牢固的理论知识基础。
参考文献:
[1]刘佛梅.新课改背景下初中物理实验探究式教学[J].中学生数理化,2014.12.
[2]胡磊.浅谈初中物理探究性实验教学[J].教师通讯,2015.12.
[3]王浩.初中物理实验探究的教学策略研究[M].南京师范大学硕士学位论文,2013.
;2. 初中物理所有实验的实验次数
重点实验探究(9次!!)
(一)探究影响导体电阻大小的因素
考查内容:
1、电阻大小的显示方法;
2、控制变量法的运用、实验步骤设计;
3、结论表达。
注:实验结论的表述是重点
[示例]小芳同学在探究“决定导体电阻大小的因素”时,做出了如下猜想:
猜想①:在温度不变时,导体的电阻与导体的材料有关;
猜想②:在温度不变时,导体的电阻与导体的长度有关;
猜想③:在温度不变时,导体的电阻与导体的横截面积有关.
供她选择的导体如下表所示:
序号 材料 长度/m 横截面积/mm2
A 镍铬合金 0.8 0.5
B 锰铜 0.8 1
C 锰铜 0.8 0.5
D 锰铜 1.2 0.5
她画出了如右图甲所示的电路图(M、N之间为导体),并正确连接了电路.请完成下列填空(只填序号):
(1)要验证猜想①,小芳同学应选择的两段导体是____________;
(2)要验证猜想②,小芳同学应选择的两段导体是____________;
(3)要验证猜想③,小芳同学应选择的两段导体是____________;
(4)电路中,电流表与小灯泡均可用于显示电流大小,你认为,两者中,选用________效果更好.在电路中接入小灯泡还可以起到防止________的作用.
(5)有同学提出,要探究电阻与温度的关系.老师向同学们提供了一个废灯泡的灯芯(图14-2乙),请用这个灯芯设计一个实验来研究这个问题.要求:
①在图14-2乙中补全电路图.
②说明操作、判断的方法和可能的结果.
(二)探究欧姆定律
考查内容:
1、选择器材(量程),连接电路图;
2、控制变量法的运用、操作的特殊要求、电表读数;
3、实验数据的处理,如画成图像或图像分析;
4、实验结论的表达。
注:滑动变阻器的作用、调节的方法、结论表述是重点
[示例]如图所示是探究电流与电压、电阻关系的实验电路图。
(1)由于电路中电流的大小受多种因素的影响,所以我们在探究某一因素变化对电流的影响时,必须保持其它因素不变,即采用了 法。
(2)实验探究分两步进行:a.保持________不变,探究电流与电压的关系;b.保持_______不变,探究电流与电阻的关系。
(3)某步骤的实验中,第一次是把15Ω的电阻接入电路,调节滑动变阻器的阻值,使电压表的示数为2.5V ,读取电流表示数;再把15Ω的电阻换成10Ω的电阻,继续进行实验……
a)请你在下图中连接第一次实验所需的电路;
b)当把15Ω的电阻换成10Ω的电阻后,闭合开关,电压表的示数将________;按照你连接的电路,详细叙述你接下来的操作过程:________________________
______________________________________________________________。
(4)在探究过程中,滑动变阻器所起的作用有:
a)_____________________________________________________;
b)_____________________________________________________。
(5)右上图是根据实验数据绘制的图像,其中正确表示电阻不变,电流随电压变化的图像是________图(选填“甲”或“乙”)。
(6)综合甲、乙丙图像可得到的结论是_______________________________________
__________________________________________________________________。
(三)测量定值电阻的阻值
考查内容:
1、实验原理、选择器材,连接电路图;
2、操作过程、电表读数;
3、实验数据的处理与分析;
4、减小误差的措施。
能力拓展:
测量电阻的其他方法:等效替代法、“伏阻”法、“安阻”法。
[示例]做测定电阻Rx阻值的实验。
(1)小明根据图甲所示的电路图,将图乙中的实验器材连接成实验电路。同小组的小亮在检查时认为,从实验目的来看,实验电路上有一根导线连接错了,建议小明改接。 ①请你在接错的那根线上打“×”,并另画一根导线,使电路连接正确;②如果不改接这根导线,对实验的影响是:________________ (具体说明是什么影响).
(2)小明将电路改接正确后,合上开关,调节变阻器的滑片到某位置时,电压表和电流表的指示如图丙所示,则电压表的读数是 V,电流表的读数是 A,被测电阻Rx的阻值是 Ω。
(3)小亮为他俩在全班首先获得测量结果而高兴,准备整理实验器材结束实验. 你认为他们的实验真的结束了吗?你会给他们提出什么建议呢?
①写出你的建议: _________________________________________________;
②你提出这个建议的目的是__________________________________________。
(四)测量小灯泡的电阻
考查内容:
1、实验原理、选择器材,连接电路图;
2、操作过程、电表读数;
3、故障分析;
4、实验数据的处理与分析(如设计表格、画“U-I”曲线图、识别“R-U”曲线图等);
5、实验结论(灯丝电阻变化规律)的表述
[示例]如图所示,小红同学用“伏安法”研究小灯泡发光时的电阻规律.
(1)小灯泡标有“3.8V”字样,电阻约为10Ω,则电流表应选用________量程,电压表应选用________量程;
(2)将下图的实物图连接完整(要求滑片P在A端时小灯泡最亮),并在方框内画出电路图;
(3)在闭合开关前,应将滑动变阻器滑片P滑到_______端;
(4)实验中,小红同学已经得到了下表的实验数据:
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8
电 压/V 1 1.5 2 2.5 3.8
电 流/A 0.16 0.23 0.28 0.31
电 阻/Ω
灯泡亮度 非常暗 很暗 暗 稍亮
①第5次实验时,电流表和电压表的示数如图所示,请将数据填入表格,此时灯泡的阻值为________Ω.
②从已有数据推测,当电压为3.8V时,灯泡的亮度将________(更亮/更暗),灯泡的电阻将________(更大/更小/不变).
③预期小红将得出的实验结论将是______________________________________
_______________________________________________。
④小红准备在实验数据全部测出后,对电阻取平均值,请问她这样做是否有意义?________,理由是__________________________________.
(五)探究影响电流做功的因素
考查内容:
1、电功大小的显示办法;
2、控制变量法的运用、实验电路的连接;
3、实验结论的表述。
点 拔:
1、若用小灯泡显示电功的大小,则在________时间内,小灯光灯泡越______,表明电流做的功越多;
2、若用温度计显示电功的大小,则应取________、________均相等的________(水/煤油),观察其在________时间内,哪一支温度计的示数升高得多
[示例](略)
(六)测量小灯泡的电功率
考查内容:
1、实验原理、实验电路图;
2、器材选择、实验电路的连接;
3、表格设计、实验操作方法;
4、实验数据的处理与分析。
能力拓展:
1、只有一个电压表,如何测量小灯泡的额定功率;
2、电压表的量程不够,如何解决(A、并联到滑动变阻器两端;B、用两个合适的定值电阻,运用分压原理)
[示例] 某班同学到实验室做“测定小灯泡额定功率”的实验。被测小灯泡的额定电压为3.8V,电阻约为10Ω。实验室有如下器材:电源(电压为6V)、电流表(0~0.6A 0~3A)、电压表(0~3V 0~15V)、开关各一只,导线若干,滑动变阻器三只:R1(5Ω 0.5A)、R2(10Ω 0.5A)、R3(500Ω 1A)。同学们设计的电路如图所示:
(1)电压表应选用 挡,滑动变阻器应选用 (选填“R”、“R”、“R”);在连接电路时,开关应处于 状态。
(2)实验电路接好后,合上开关时,部分同学发现电路出现故障,主要有下表所列的两种情况,请根据现象和检测结果指出故障的可能原因:
故 障 现 象 检 测 故 障 原 因
灯泡较暗、两表的示数均较小 移动滑动变阻器滑片,现象不变
灯泡不亮、电压表示数较大、电流表无示数 取下灯泡,两表的示数不变
(3)下表为某小组的实验记录分析表:
实验序号 电压表示数/V 电流表示数/A 功率/W 额定功率/W
1 3.0 0.36 1.08
2 3.8 0.4 1.52
3 4.5 0.42 1.89
老师认为该小组数据处理过程有误,你认为正确测量结果P额= W。
(七)探究影响电热的因素
考查内容:
1、电热的显示方法、控制变量法的运用;
2、实验步骤的设计、电路图连接;
3、结论表述。
[示例]在如图所示的实验电路中,R1、R2是两个电阻圈,R1的阻值大于R2的阻值,电阻圈上各夹一根火柴. 接通电路,一会儿观察到两电阻圈上的火柴先后被点燃,这说明电流通过电阻时会产生热,将 能转化为 能。若继续进行以下实验:
(1)断开开关,待两个电阻圈完全冷却,再重新各夹一根火柴,使变阻器接入电路的阻值较大。接通电路,经历时间t1,R1上的火柴先被点燃. 这说明,在电流和通电时间相同的情况下,________越大,产生的 _越多。
(2)断开开关,待两个电阻圈完全冷却,再重新各夹一根火柴,使变阻器接入电路的阻值较小。接通电路,经历时间t2,R1上的火柴先被点燃,比较发现t2小于t1. 由此推理,在电阻和通电时间相同的情况下,_______越大,产生的 _越多。
(八)磁场对电流的作用
考查内容:
1、实验装置的作用的判断;
2、实验操作方法;
3、实验结论。
[示例](略)
(九)电磁感应现象
考查内容:
1、实验装置的作用的判断;
2、实验操作方法;
3、实验结论。
[示例] 如图所示,在磁场中悬挂一根导体ab,把它的两端跟电流表连接起来。依次进行如下实验,在空白处填写“偏转”或“不偏转”。
(1)导体ab不动,闭合开关,电流表的指针 ;
(2)闭合开关,使导体ab在磁场中上、下运动,电流表的指针 ;
(3)闭合开关,使导体ab在磁场中左、右运动,电流表的指针 ;
(4)实验得到的结论是____________________________
________________________________________________________________。
3. 初中物理有些实验要求做6次 有些实验要求做3次 还有些要求做2次,为什么这样有规律可循吗谢谢
其实实验本来不应该限制什么“次数”,但考试环境使然,没有办法,一般的要求是:
探究两个变量的关系,如果器材充足且两个变量都可测量,就是6次;如果两个变量中出现一个不可测量的量,比如粗糙程度、亮度等,就是3次;如果器材不足,也是3次。
探究两个变量“是否有关”,只需3次;
探究三个变量关系,3次;
研究“规律、特点”等实验,3次;
所以,规律性还是很强的,但要理解起来,并不容易。
4. 物理实验题什么时候三次什么时候六次
探究一个因素,一般做3次实验,因为两次实验结论可能是偶然现象。 探究多个因素。当然要多次实验。比如探究两个因素需要6次。如果选择公共1次,实际需要5次即可。
5. 初中物理实验测量次数的多少是什么决定的
不一定哦,一般都是三到五次,为的就是找到物理量之间的普遍规律,再一个就是排除实验误差,希望对你有所帮助,谢谢!!
6. 初中物理实验操作次数到底应该几次
探究性试验一般6次,测量一般3次.具体看题随机应变
7. 心理物理实验的极限法,一定要测够30次吗
实际上测试次数越多,实验结果越为精确.如果是我,会选择30次以上.
次数越小,就代表被试者过为集中在同一区域,相似度很大,导致实验误差大幅度增加.次数过多,被试者就比较分散,相识度就相对少些,实验结果相对比较准确.
使用心理物理实验的极限法测试人视觉极限时,可能会有视觉障碍者、训练过视觉极限的人等等状况,所以要考虑这些条件.
8. 物理实验中的多次实验
凡是测量工具因为刻度估读产生的偶然误差,都可以利用多次测量求平均的方法,让正、负误差相互抵消,来减小误差。
因为,从概率上讲,测量次数足够多时,正和负的误差各占一半。
测量方法不完善、测量工具本身因制造工艺等原因产生的误差(系统误差),不能通过多次测量求平均的方法减小。
9. 酸碱滴定平行实验次数为什么选3次,实验平行次数确定
我是这样理解的:一般实验至少2次,假如这两次实验不存在明显的误差,则要做第三次,所有实验次数2到3次!
(高中化学是这样理解的)
不过大学里定量实验都要做三次,这主要为了减少偶然误差!