高中物理课堂如何进行科学探究

❶ 物理中探究实验的方法有那些

1、控制变量法：就是把一个多因素影响某一物理量的问题，通过控制某几个因素不变，只让其中一个因素改变，从而转化为单一因素影响某一物理量问题的研究方法。

2、转换法（放大法）：对于一些看不见，摸不着的物理现象，或不易直接测量的物理量，用一些非常直观的现象去认识或用容易测量的物理量间接测量的方法。

3、等效替代法（等效法）：在研究物理问题时，有时为了使问题简化，常用一个物理量来代替其他所有物理量，但不会改变物理效果。

4、理想模型法（抽象法、描述法）：把复杂问题简单化，将抽象的物理现象用简单易懂的具体模型表示。

5、实验推理法（科学推理法、理想实验法）：有一些物理现象，由于受实验条件所限，无法直接验证，需要我们先进行实验，再进行合理推理得出正确结论，这也是一种常用的科学方法。

(1)高中物理课堂如何进行科学探究扩展阅读

物理学中对于多因素（多变量）的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，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，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决。

它是科学探究中的重要思想方法，广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究之中。

1、独立变量，即一个量改变不会引起除因变量以外的其他量的改变。只有将某物理量由独立变量来表达，由它给出的函数关系才是正确的。

2、非独立变量，一个量改变会引起除因变量以外的其他量改变。把非独立变量看做是独立变量，是确定物理量间关系的一大忌。

正确确定物理表达式中的物理量是常量还是变量，是独立变量还是非独立变量，不但是正确解答有关问题的前提和保障，而且还可以简化解答过程。

❷ 高中物理实验常见方法有哪些

探究物理实验的科学方法有许多种, 常用的有观察法、控制变量法、转换法、等效替代法。高中这几个都有，但考试考的最多的应该是控制变量法和等效替代法。
下面笔者将这些常用方法总结如下。 一、观察法 观察是学习物理最基本的方法,是科学归纳的必要条件, 学生对学习活动的外部表现进行有目的、有计划的观察、记录, 能够为物理概念的形成、物理知识的理解、物理规律的探究提供信息和依据。常用观察方法有: 1.观察重点, 排除无关因素的干扰。如做气体膨胀对外做功的实验时,学生只听到“嘭”的一声, 看到瓶塞跳得很高, 对真正需要看的现象---塑料瓶口出现的酒精烟雾却视而不见, 这就需要教师及时交待, 提醒学生, 然后再进行分析。 2.前后对比观察, 抓住因果关系。如学习密度一节时, 我首先让学生区分铜块、铁块、铝块、石块、酒精、水等物体, 通过观察它们的颜色、状态、软硬来辨认。然后出示用纸包住的相同体积的铜块、铁块、铝块, 怎样区分它们? 学生通过实验发现, 它们的质量不同, 因而得出相同体积的物体质量不同, 也是物质的一种特性, 从而引入密度概念。 3.正、反对比观察, 深化认识。在指导学生观察时, 多采用一些正反对比的方法, 可以加深学生理解知识, 拓宽思路。如探究声音的产生, 即无声又有声; 探究沸点与气压的关系时, 即增大气压, 沸点升高, 减小气压, 沸点降低。 二、控制变量法 控制变量法是指一个物理量与多个物理量有关, 把多因素的问题变成多个单因素的问题, 分别加以研究, 最后再综合解决。利用控制变量法研究物理问题, 有利于扭转“重结论、轻过程”的倾向, 有利于培养学生的科学素养, 使学生学会学习。如导体中的电流与导体两端的电压和导体的电阻都有关系, 研究导体中的电流跟这段导体两端的电压时, 控制导体的电阻不变, 改变导体两端电压, 看导体中电流的变化, 通过学生实验, 得出欧姆定律I=U/R。另外,研究导体的电阻大小、滑动摩擦力的大小、液体压强的大小、浮力大小、动能和重力势能大小、电流的热量的大小、压力的作用效果、滑轮组的机械效率、电磁铁的磁性强弱、产生感应电流方向也都用到了控制变量法。 三、转换法 转化法是指将抽象的、看不见、摸不着或者是微小变化的现象或规律, 使之转化为学生熟知的看见的现象来认识它们。如电流看不见、摸不到, 但可以根据电流产生的效应来认识, 磁场也可以根据地磁场的基本性质来认识; 研究电热与电流、电阻有关时, 将产生的电热多少转换成液柱上升的高度; 回答动能与什么因素有关时, 将动能的大小转换成了小球运动的远近。对于不容易测得物理量, 可以根据定义式转换成能够直接测量的物理量。如测量灯泡的电功率, 转化成利用电流表通过灯泡的电流I, 用电压表测出灯泡两端电压U, 通过P=IU计算得出电功率P。类似的实验还有, 将测不规则小石块的体积转换成测石块排开水的体积;测曲线的长短时转换成测细棉线的长度, 测硬币的直径转换成测刻度尺的长度; 测量滑动摩擦力大小转换成测拉力的大小;测量大气压强值转换成求被大气压压起的水银柱的压强。 对于能看到的实验现象, 但是不容易观察, 将它产生的效果放大再研究。如音叉的振动借助于乒乓球被弹起的幅度将其现象放大来观察; 压力对玻璃瓶的形变时将玻璃瓶密闭, 装满红水,插上一个小玻璃管, 将玻璃瓶形变引起液面变化放大成小玻璃管液面的变化。 四、等效替代法 等效替代法是指抓住两个看似不同的物理过程, 寻求其共同效果。如用合力替代物体所受几个力时, 合力与原来几个力的作用效果相同; 研究串、并联电路的总电阻时, 用总电阻大小代替分电阻大小; 在平面镜成像的实验中,由于我们无法真正的测出物与像的大小, 所以利用了一个完全相同的另一根蜡烛来等效替代像的大小, 从而验证物与像的大小相同。
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❸ 物理科学探究方法有哪些

一、控制变量法：通过固定某几个因素转化为多个单因素影响某一量大小的问题.
1、影响蒸发快慢的因素； 2、压力作用效果与哪些因素有关；
3、研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关； 4、影响电阻大小的因素；
5、研究电流与电压、电阻的关系（欧姆定律）； 6、电磁铁磁性强弱与哪些因素有关；
7、探索磁场对电流的作用规律； 8、研究电磁感应现象； 9、研究焦耳定律.
二、等效法：将一个物理量,一种物理装置或一个物理状态（过程）,用另一个相应量来替代,得到同样的结论的方法.
1、在研究物体受几力时,引入合力.2、曹冲称象.
3、在研究多个用电器组成的电路中,引入总电阻.
三、模型法：以理想化的办法再现原型的本质联系和内在特性的一种简化模型.
1、在研究光学时,引入“光线”概念.
2、在研究磁场时,引入磁感线对磁场进行描述.3、理想电表.
四、转换法（间接推断法）
累积法：把不能观察到的效应（现象）通过自身的积累成为可观测的宏观物或宏观效应.
1、用压紧铅柱的方法来显示分子面的引力作用.
2、在研究分子运动时,利用扩散现象来研究.
3、根据电流所产生的效应认识电流.
4、根据磁铁产生的作用来认识磁场.
五、类比法：根据两个对象之间在某些方面的相似或相同,把其中某一对象的有关知识、结论推移到另一个对象中去的一种逻辑方法.
1、水压－－电压
2、抽水机提供水压类似电源提供电压.
3、用速度的定义公式引入压强公式.
六、比较法：找出研究对象之间的相同点或相异点的一种逻辑方法.
1、研究蒸发和沸腾的异同点.
2、比较电压表与电流表在使用过程中的相同点和相异点.
3、比较电动机与发电机的结构和原理的相同点和异同点.
4、汽油机和柴油机的相同点和异同点.
七、归纳法：从一系列个别现象的判断概括出一般性判断的逻辑的方法.
1、从气、液、固的扩散实现现象,得出结论：一切物体的分子都在作无规则的运动.
2、物理学中的实验规律（如串、并联电路中电流、电压的特点等）几乎都用了此法.

❹ 如何在实践中进行物理课堂教学研究

作为物理教师，在课堂教学中应充分运用多种媒体和课内外资料，扩大课堂教学的范围，传播给学生更多能让学生有充分体会的故事、名人经历和更加丰富的物理课外知识。充分发掘教学资源进行教学，在讲授中充分利用幽默风趣的语言和鼓励性语言，使学生在课堂中变得活跃，最大限度地发挥学生的想象力和主观能动性，最大程度地调动学生参与的主动性，充分挖掘出学生的潜力。
一、精心创设问题情境，导入教学
最佳问题情境的创设，是促使和引导学生积极置身于自主探究学习的有效途径和手段。要紧扣教学目标。情境创设要紧扣所要教学的物理知识和技能，离开了这一点就不是物理课了”。所以，教师在创设问题情境时，一定要紧扣当堂课的教学目标，使创设的情境为实现教学目标服务。不能为情境创设而创设，不管教学目标是否需要也在课堂上搞一些花絮，使情境创设成为一种摆设。创设情境要符合学生的认知水平和年龄特征。教师在围绕某一知识点创设情境时，要蹲下身子看学生，深入关注他们对该知识点的兴奋程度和知识储备情况、生活经历以及所关心的话题，深入琢磨学生的真实感受，努力把握学生心理的真实起点，有机结合教材进行创设。千万不能将问题情境创设发散了，或者脱离了本节课的教学内容。手段要多元化。问题情境的创设除了应用多媒体现代教育技术外，直观形象的实物、实物图、实际操作、引人入胜的故事、富有挑战性的语言等也能促使学生达到预期的教学目标。
爱因斯坦说得好，“教育应当使所提供的东西，让学生作为一种宝贵的礼物来领受，而不是作为一种艰苦的任务去负担”。让我们教师精心创设每一个问题情境，送给学生更多的、他们乐于接受又能促进其发展的“宝贵礼物”吧！教师们通过精心的教学设计，做到了新课引入趣味化、揭示概念深入化、点拨规律条理化、练习形式多样化、选题难度层次化、教学方法灵活化、教学技巧艺术化。真正体现出我们教师的角色是“导演”、是学生自主学习的“引路人”。
二、教师在自主学习的教学中创造多种机会让学生进行科学探究
在探究物理或化学反应前后质量是否发生变化这一问题中，通过学生猜想与假设、设计实验方案、分组实验、小组讨论、交流汇报最后得出物理反应前后质量不变，并得出质量守恒定律的内容。通过碳酸钠与稀盐酸反应在敞口容器内进行天平不平衡，而在密闭容器内进行反应则平衡。进而来让学生得出若有气体生成或有气体参加反应时，应在密闭容器中反应验证质量守恒定律。整个教学过程一气呵成，收到较好的效果。学生在亲身参与科学活动的过程中，发现问题，感受科学过程，获取事实证据，检验自己的想法和科学理论，逐步形成科学的态度、情感与价值观。同时教师根据不同的教学内容，创造各种条件和形式，开展学生之间的交流。培养学生大胆提出问题的能力，鼓励学生进行开放性的讨论，鼓励学生合作学习，利用协作性的小组形式开展探究活动，使每一个人都能参与小组工作，使学生认识到小组的成员在探究尝试中各有所长，其知识和技能可以互补，通过这种活动培养学生的协作精神。在思想教育方面，自然真挚的情感流露也会感染学生。
三、在动手实践中获得物理知识与经验
“实践出真知”。研究表明：人们在学习时，如果仅靠听和看，最多只能吸收30%；如果动手做的话，可以达到90%以上。《高中物理课程标准》强调：动手实践是有效学习化学的重要方式。因此，物理教学应该让学生充分动手实践。让学生在生活实践中经历物理。生活是一个巨大的课堂，学习应是学生自己的生活实践活动，回归到学生的生活中让学生感到亲切。教师要善于结合课堂教学的内容捕捉生活现象，采撷生活实例。引导学生利用生活原型，结合自己的实践与反思上升到物理知识，让学生获得充满生命力的物理知识，体验物理的无穷乐趣。让学生在综合实践中应用所学。物理源于生活，而又服务于生活。物理的生命力就在于能有效地解决现实世界向我们提出的各种问题。所以，我们教师要引导学生开展多姿多彩的综合实践活动。让学生在动手实践中丰富对物理的认识，体验物理与生活的联系，感受物理的价值与作用，形成运用物理的意识，增强学好物理的信心，提高解决实际问题的能力和创造力。
四、在高中物理课堂教学中贯穿心理健康教育
挖掘教学素材对学生进行情绪情感教育。物理课堂上充分利用物理教材相关内容陶冶学生的情感，引起情感共鸣，把内隐在学生心灵深处的愉快、乐观、同情等良好的情感激发出来。如：介绍我国物理发展史上有过的冶金、陶瓷、火药、造纸、酿造等辉煌业绩，抨击个别小企业、小工厂偷排“三废”给生态环境造成严重破坏，激发学生对这种缺乏社会公德、缺少公众意识行径的憎恶情感，走向社会后做一个正直的人，做一个有大局观和公德意识的人。
五、利用物理史教学，培养学生坚强的意志
介绍历史上一些着名物理家在从事科研研究活动中，不畏实验过程的危险、条件的恶劣、多次实验失败后的打击，不畏“权威”“智者”的嘲笑，坚信自己的能力及所从事工作的价值，不懈努力最终取得对人类社会造成巨大影响的成就。在元素一节的教学中，介绍着名物理学家、化学家居里夫人对铀的发现，要对约有400吨铀沥青、200吨物理药品和800吨水一次一次地分离、一点一点地测量，才最终提取出一克铀。如此繁重的工程是在简陋的棚房里完成的，没有顽强的意志力和坚定的目标是不可能实现的。通过以上介绍可让学生从中体会到研究过程中必定会面临众多困难，必须要有坚强的意志及不懈的努力才有可能取得成功。这样有助于学生在进行实验时克服畏怯、退缩、盲从等不良品质。
六、培养学生健全的人格
科学实验有助于培养实验主体独立思考、敢于质疑的创新精神，感知敏锐、发现问题的探索精神，重实验重实效的求实精神和善长沟通、友爱合作的团队精神。这些涉及理想、信念、意志、情感道德的创造性人格在学习活动中逐步养成，在创造活动中表现和发展起来，能对个人成都及促进创造成果的产生和成功起导向作用。
总之，在物理教学实践中，一些不同于传统的新的教学思路、设计方式要经常在物理课堂中进行应用实践，不断总结，只有这样才能形成教师个性的教学风格，而这种教学风格是适合学生的，被学生接受的一种风格。如此，这个教师才算是成功的教师，才能被学生亲近、被学生接受。

❺ 如何运用物理实验进行有效的探究性教学

如何在物理教学中有效运用实验研究来加深学生对物理知识，的理解与认识，是许多物理教师共同想要探究的。如何将物理理论穿插在物理实验中，如何将物理理论与实验课联合起来，本文通过对高中物理实验课现状的分析，研究了高中物理实验课的有效教学策略，指出实验课在物理教学中起到的现实性意义。
1 高中物理实验课教学要注重培养科学精神
由科学性质决定且在整个科学活动之中贯穿的基本的思想状态和思维方式就是我们平常所说的科学精神，他的具体表现形式为：探索创新精神、求实证明精神以及敢于怀疑的精神。在具体的高中物理实验过程中，学生要注意对实验数据的收集记录，明白实验数据对整个实验教学的重要性。在对多次实验数据的分析基础上进行不断的论证，不要把实验结果带到实验过程中从而影响对数据的记录描述等，这就需要探索创新精神。在进行了对数据的比较分析的基础上得出实验结论，进行推理证明，一旦没有如实记录实验数据，也就得不到正确的实验结论，因此，需要学生的求实证明精神。在实验探究活动中一定要注意哪些存在而没有解决的矛盾，从吸取经验教训，对物理探究方案进行改进。如果假设的物理实验结果与实际实验研究结果不相符，这就需要高中学生的分析精神以及怀疑精神，可以是对实验教材的怀疑，也可以是对实验方案的正确性的怀疑。因此，科学精神在高中物理学实验课程中非常重要。高中新课标下的物理实验课程要求学生进行探究性物理实验，这与传统实验有本质的区别。这种实验的实验结果是未知的，这种实验结果的未知性更能激发学生的兴趣。需要教师引导学生从实验原理到过程再到结果来进行实验，整个实验过程需要学生的主动性，实验过程中能够充分发挥学生的创造性以及创新精神。
2 高中物理实验课教学要提倡学生的合作与交流
为什么提到合作与交流？高中物理实验不是学生独自一人就可以完成的实验，这个实验需要很多同学的参与。大家必须齐心协力、分工做好自己应该做的事，共同观察实验过程中发生的现象；记录并整理实验数据，最后通过整个小组的分析讨论来得出实验结论。毕竟一个人的知识是有限的，且一个人的注意力也是有局限的，因此，交流就非常有必要。合作与交流在实验过程中非常重要，很多世界闻名的大科学都是通过别人的实验研究得到了启发，从而在特定的领域做出了非常大的贡献，比如法拉第通过奥斯特发现的磁效应用得到了启发，开始对由磁产生电进行研究，从而发现了着名的电磁感应定律。通过交流合作不仅能帮助自己快速理解实验结论还能弥补自己实验研究中的不足，比如戴维逊曾将发现的电子被散射后出现的衍射干涉现象认为是镍靶中出现了晶体的原因，但当他知道德布罗意的波理论后，才恍然大悟，明白这个可能与电子的波动性有关。因此，在高中学生的物理试验中，合作和交流非常重要。毕竟每个学生由于其知识掌握程度的差异以及观察问题的思维角度的不相同等，对同样一件事物就会有不同的看法，这个时候，物理教师一定提倡他们将自己的不同看法表达出来，经过大家的讨论，指出实验中的错误或者逻辑上的错误，取长补短，达成一致结论。
3 高中物理实验课教学要做到开放、灵活
要想让学生更好的通过直观形象的方式来理解物理学理论知识，最好的方式就是让他们多动手做实验，通过亲自动手做实验、记录并且观察得出结论以加深对知识的记忆力。那么仅仅通过课上的物理实验课程是远远不够的，毕竟物理课堂时间有限，不能够满足每位学生对实验的认识要求。因此，要开放实验室，要学生在课后时间进行自主实验研究，将实验教材的作用发挥到最大化，鼓励高中学生自主进行实验研究，这样做还有利于学生对实验器材的接触认识了解等。当然，笔者这里指的开放性不仅仅指的是实验室的开放性，还指的是实验研究内容的开放性。高中物理新课标对实验的具体操作方法并没有进行严格要求，甚至一些探究性活动的结论都不是唯一的。研究内容的开放性就使得高中学生对实验的研究方法的灵活性选择上得到了可能。教师可以在具体实验过程中，引导学生进行实验方案的设计，鼓励学生提出更多可能合理的实验方案，实验过程中通过观察分析，最后得出实验结论，并对隐含在实验中的原理进行深入理解。教师还可以鼓励学生利用身边的器材做实验，可以是学习过的理论知识，也可以是未知的研究，这样不仅能够加深学生对物理知识的记忆还能引发学生的兴趣，喜欢自己动手探索，动脑思考，从而爱上物理这门课程。
结语
物理实验课程是对物理理论课程进行理解的基础，在高中学生在进行物理实验课程时，教师一定要注重有效引导学生，拓展学生的思维空间，提高学生的自主动手能力以及观察、思考、总结能力，鼓励学生在实验中多进行有效合作与交流，培养学生敢于质疑、勇于创新的精神。教师要倡导学生对实验结论提出不同的看法，为再次实验研究做准备。在实验中，教师要对实验过程中可能出现的问题进行预测，及早备案，以便做好引导工作。