Ⅰ 如何在物理教学设计中渗透科学研究方法
一、在剖析物理学史案例中让学生体会科学方法
例如“原子的能级”一节就有及其丰富的科学方法教育内容,是科学方法教育的好素材。
二、在物理概念、规律建立的教学中重视科学方法渗透
在概念教学中应按照学生的认知规律教给学生形成概念的科学方法。即提出问题→观察实验(直接感官)→分析、比较、抽象、概括、演绎(抽象思维)→形成物理概念。使学生学习领会比值定义法、乘积定义法、类分法、比例系数法等物理概念定义的方法。
物理规律是物理知识的骨架。和物理概念教学一样,在探索、总结物理规律时,也应重视科学方法的传授。即教会学生:①提出问题→观察实验→归纳、演绎→物理规律;②已有概念和规律→建立假说→实验验证→物理规律;③已有概念和规律→数学或逻辑推理→得出物理规律。使学生学习领会实验归纳法、实验验证法、演绎推理法、类比法等总结物理规律的方法。比如安培环流假说,卢瑟福类比太阳---行星模型,提出原子核结构学说等。
三、在探究性实验中训练学生科学方法
物理学是一门实验科学,探究实验是训练科学方法教育的有效策略。一个完整的实验,包括提出问题、设计操作、数据分析和理论解释四个阶段。在整个过程中蕴含着丰富的科学方法,如比较、分类、分析、综合、推理、归纳、演译,等等。教学中要注重把教材上的演示实验变为学生的探索实验,引导学生通过亲身实践去领会科学家们研究问题的科学方法,并内化为自己的思维和行为方式,培养他们用科学方法主动探求新知识、研究新问题的习惯和能力。使学生学习掌握观察法、控制变量法、补偿法、放大法、模拟法、留迹法等物理实验的方法。
四、在练习中强化科学方法
练习教学中进行科学方法教育,主要是进行思维方法的训练,提高学生分析和解决问题的能力。教师要站在科学方法论的高度,认真研究题型、分析归类、精选典型例题。对学生进行逻辑思维与非逻辑思维、集中思维与发散思维、正向思维与逆向思维、局部思维与整体思维、类比思维与联想思维等专项训练。使学生学习掌握整体与隔离法、类比法、近似估算法、守恒法等规律应用的方法。
五、在章节单元小结中总结科学方法
复习课的目的是总结知识结构,使学生所学知识系统化。由于物理概念和规律的建立、发展和应用过程中以及各知识点相互联系的地方往往蕴含着丰富的科学方法。所以通过复习,一方面引导学生总结知识结构,一方面可以系统地总结一个单元或一部分内容中所涉及的重要科学方法,并通过举例说明科学方法应用的条件、有效性和局限性,使学生进一步完善科学方法。例如数学方法在“直线运动”一章有突出的运用。教师在本章学完后的知识复习中可对数学方法作系统总结,数学方法在物理学中的运用主要体现在三个方面:用比值定义物理量、表达规律的形式化语言、运用图象探究和描述物理现象与规律。
Ⅱ 初中物理学中控制变量法有哪些应用
“影响摩擦力大小的因素”“研究平面镜成像特点”“力的测量”
Ⅲ 初中物理学到的控制变量法的实验有哪些要举例子,不
影响液体压强大小的因素,影响电磁铁磁性强弱的主要因素等等。
2.实验+假设(合理外推)法
某些物理现象由于条件所限;影响物体动能和重力势能的大小的主要因素;通过导体的电流与电压和电阻的关系;电流产生的热量多少与哪些因素有关常见初中物理实验方法
1.控制变量法
这是初中物理实验中用的最为广泛的一种方法。具体可以这样理解,摸的着的现象就能间接的认识它的一种方法:研究合力与各个分力的关系时用一个合力取代了各个分力的共同作用;研究串并联电路的电阻特点时用总电阻替代了各部分电阻等等。
初中物理新课标中所涉及到的实验方法还有很多,但作为中招考试以上四种方法是最常出现的,尤其是在实验题方面,这只是自己几十年来教学的体会:当实验结果受到多个因素影响时,为了研究其中某一个因素的变化对结果有何影响,就必须控制其他几个因素保持不变的方法.转换法
有些物理现象直接通过感官看不见,摸不着很难直接进行观测加以认识,于是我们通过它们所产生或表现出来的其他看的见;牛顿第一定律的实验。
3。具体的例子有:滑动摩擦力的大小与哪些因素有关;压力的作用效果与哪些因素有关:研究真空不能传播声音的实验,于是我们先进行初步实验,无法直接由实验得出结论;物体吸收或放出热量的多少与哪些因素有关,再根据实验的规律进行合理的延伸推理从而得出结论的方法。初中物理教材主要有两个这样的实验。比如:马德堡半球实验间接反映了大气压不但存在且很大;研究电流产生热量的多少是通过观察温度计的变化而间接反映出来的;研究影响动能大小因素时通过观察木块被小球推动的距离来反映小球动能大小的;研究电磁铁的磁性是通过它吸引铁钉的数目多少来判断它的磁性强弱的;研究滑动摩擦力时通过观察匀速拉动物体的弹簧测力计的示数就反映了摩擦力的大小等等。
4.等效法
实验中为了研究的方便,用一个物理量来代替其他的物理量而不会改变物理效果的一种方法。比如
Ⅳ 初中物理教学中如何渗透控制变量法
物理教学的目标是培养学生的科学素养,学生学习物理,不但要掌握物理基础知识,还要学习探究物理知识的技能,特别是要掌握科学的思想方法。所谓科学思想方法,是指人们对物理规律本质上的思想认识过程,也就是探索某一物理活动过程运动的方式、途径、程序和阶段,它具有过程性,层次性和可操作性等特点。科学思想是探究物理问题的灵魂,它直接支配探究物理规律的科学实践活动。
一、初中物理教学中渗透科学思想方法的重要性
初中物理教材把物理知识加以系统、清晰、明显地呈现出来,许多重要的规律、公式,教材都有明确清晰的结论,许多实验也有明确、具体的说明和规定,而结论是怎么来的,实验的顺序为什么要这么安排,是根据怎样的思路和方法,却很多没有清楚地表达出来。也就是说,我们的物理教材没有把科学的思想方法明确地显现出来,而是隐藏在物理教材的系统中。如果我们教师仅依照教材把物理知识点、实验过程讲清楚,而不把其中的科学思想方法,逻辑推理过程加以归纳总结,就不能使学生形成科学的思想方法,从而养成一定的科学素养和严密的科学思考方法。
科学思想方法是属于思想意识范畴,它对学生的认知活动起着指导、调控的作用,对培养学生的创造能力起着决定性的作用,学习物理,是让学生明白应该怎样学,怎样把繁杂的问题理解清楚。明确的指导思想和思想方法起到关键的作用,在教学过程中向学生渗透一些基本的解决物理问题的科学思想方法,是培养学生分析问题、解决问题能力和独立思考能力的重要途径。
物理教学的根本任务是全面提高学生的科学素质,培养适应社会发展的科学人才,新世纪需要人才有较强科学思想能力和创新能力,只有科学知识没有科学思维的人是满足不了未来社会的需要的,也无法促进社会发展和科学进步,有效地向学生渗透科学思想方法,是未来社会的要求,也是物理教学发展的必然要求。
二、初中物理教学中应该渗透哪些科学思想方法
初中物理教学中要求学生应该掌握科学探究思想、实验思想、控制变量法、理想模型法、推导法、归纳总结法、演绎法、图象法,比较法等等,这些都是基本的科学思想方法。
由于在传统的物理教学中,讲授科学原理、规律通常都是直接指向结论,很少让学生经历当初科学发现的思维过程;让学生做的习题又过于模式化和公式化,不能使学生形成创新意识;更不去鼓励学生大胆猜想假设、提出与众不同的见解,而是让学生循规蹈矩,靠机械记忆、套用公式来应付考试,学生习惯于接受性学习,死记书本上现存的结论,因此这些科学思想方法学生们是十分缺乏的,但科学思想方法对学生深刻理解物理原理,知道知识产生的过程,提高学生科学探究能力,促进创造性思维能力的发展是十分有用的。我们应该根据教学内容适时有效地渗透这些科学思想方法,将它们列入教学目标之中。
1、科学探究思想
物理是门科学,科学的核心就是探究,学会物理就要学会科学探究,通过发现问题,提出假设,设计探究方案,实验验证,分析实验数据,得出结论等环节,让学生不但总结出规律,还经历规律产生的过程,学会进行科学探究的基本技术,了解科学探究的基本思路和知识产生的过程。
2、实验思想
用实验来验证猜想或用实验来探究课题的可行性,特别是根据学习内容,利用一些器材和仪器,自主的设计一些探究性实验,贯穿整个初中物理学习过程中,这对提高学生自主实验和探究的能力是十分有用的。
3、控制变量法
对多变量的问题,情况往往比较复杂,此时可以把其他变量固定,只讨论其中一个变量的变化对结果的影响。在讲“单摆摆动周期与什么因素有关”、“摩擦力大小与什么因素有关”、 “压强大小与什么因素有关”等等的知识内容里都可渗透控制变量思想,控制变量法可以让学生弄清物理现象与各种繁杂因素的内在关系。
4、理想模型法
有些看不到的而事实又存在的现象如何体现出来呢?用直观、形象的理想模型法,可以有助研究与理解,例如,光线、磁感应线等都是看不见摸不着的,就用到了理想模型法进行研究,同样可以把它们的规律搞清楚,加强学生建立理想模型的研究方法的探究训练,对提高学生的科学研究能力是十分有用的。
5、推导演绎法
有些问题由于现实原因无法用实验做到,可采用推理的方法来解决。例如,牛顿第—运动定律和真空中不能传声内容都用到了这—个方法。
三、初中物理教学应如何进行科学思想方法的渗透
1、增强渗透科学思想方法的观念
物理概念、规律、公式等知识都清楚地写在课本上,是看得见的,而科学思想方法却隐含在物理知识体系里,是看不见的,它不成体系地散落于课本的各章节中,而且也不列为考试的内容,中国的中高考几乎都是考一些死记硬背的知识,没有考查学生科学探究能力和创造力的内容,一切围绕考试指挥棒转,对于科学思想方法,教师讲不讲,讲多讲少,随意性较大,常常因教学时间紧、因不作考试内容而将它作为一个“软任务”略去。对于学生的要求是能领会就领会,能领会多少算多少。
因此,教师首先要更新观念,从思想上不断增强对渗透科学思想方法重要性的认识,把掌握物理知识和渗透科学思想方法同时纳入教学目标,把科学思想方法教学的要求融入备课环节,要深入钻研教材,努力挖掘教材中可以进行科学思想方法渗透的各种机会,对于每一章每一节,都要考虑如何结合具体教学内容进行科学思想方法渗透,渗透哪些科学思想方法,怎么渗透,渗透到什么程度,应有一个总体设计,提出不同阶段的具体教学要求。
2、把握渗透的契机
科学思想方法的教学,必须通过具体的教学过程加以实现,因此,必须把握好教学过程中进行科学思想方法教学的契机——概念形成的过程,结论推导的过程,方法思考的过程,探索思路形成的过程,规律揭示的过程等。例如:在牛顿第一运动定律的教学中,“假如水平板对运动的钢球没有任何摩擦,钢球将有怎样的运动状态”,这是理想状态的问题,由于现实原因无法用实验的方法探究,这时,通过学习伽和略对这问题的研究思路,向学生渗透科学推理的研究方法一一推导法,就顺理成章,教学效果就会显着。
3、注意循序渐进
进行科学思想方法的教学要与教学内容有机结合自然渗透,要有意识地潜移默化地引发学生顿悟隐含于物理知识之中的种种科学思想方法,切忌生搬硬套,和盘托出、脱离实际等适得其反的做法。例如在“单摆来回摆动一次的时间与什么因素有关”的教学中,学生猜想了多个影响因素,老师提出:“那么多的因素,怎样知道哪—个因素会对单摆来回摆动的时间有影响”?这时学生会积极思考,把解决问题的方法找出来,研究其中—个影响因素时,会把其它影响因素控制不变,然后,师生共同努力通过实验把结果探究出来。在学生体验学习成功喜悦时,教师归纳指出,在这过程中我们不知不觉使用了控制变量法,这样,通过联系实际问题的学习,学生容易理解接受并记忆深刻终生不忘。
4、注重渗透的长期性
科学思想方法不是有“形”的知识,它是在启发学生思维过程中逐步积累和形成的思想意识,思想意识从无到有,从弱到强是需要长期的训练和积累过程。为此,科学思想方法必须经过循序渐进、反复训练和长期坚持渗透,才能使学生慢慢领会,产生顿悟,真正掌握科学思想方法的精髓。同一种思想方法,在多个章节多个知识点中都有体现,例如:科学探究思想,教师坚持多次引导学生运用科学探究思路探究物理问题,久而久之,学生就会领会其中的意义,养成科学探究的素养。
掌握物理知识熟练解题以取得高分,目前来讲对学生是非常重要的,毕竟现在还是一考定前途,但对学生终生的发展来讲它并不是唯一的决定因素,真正对学生以后的学习、生活和工作长期起作用的,是决定他们未来能够达到多大成就的基本科学素质,而不是记忆了多少知识,会解多少习题,单纯的知识记忆并不能形成能力,使学生终生受益的是科学思想方法。未来社会将需要大量具有科学素养和创造能力的人才。让学生掌握正确的科学思想方法,是课改提出的新的教学任务,也是社会发展对教育的要求,我们必须重视这方面的工作。
Ⅳ 初中物理中如何区别"控制变量法","等效替代法","建模法","类比法""转化法",
物理方法既是科学家研究问题的方法,也是学生在学习物理中常用的方法,新课标也要求学生掌握一些探究问题的物理方法。
模型法 即将抽象的物理现象用简单易懂的具体模型表示。如用太阳系模型代表原子结构,用简单的线条代表杠杆等。
控制变量法 自然界发生的各种现象,往往是错综复杂的。决定某一个现象的产生和变化的因素常常也很多。为了弄清事物变化的原因和规律,必须设法把其中的一个或几个因素用人为的方法控制起来,使它保持不变,然后来比较,研究其他两个变量之间的关系,这种研究问题的科学方法就是“控制变量法”。初中物理实验大多都用到了这种方法,如通过导体的电流I受到导体电阻R和它两端电压U的影响,在研究电流I与电阻R的关系时,需要保持电压U不变;在研究电流I与电压U的关系时,需要保持电阻R不变。
转换法 一些看不见,摸不着的物理现象,不好直接认识它,我们常根据它们表现出来的看的见、摸的着的现象来间接认识它们。如根据电流的热效应来认识电流大小,根据磁场对磁体有力的作用来认识磁场等。
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。如用合力替代各个分力,用总电阻替代各部分电阻,浮力替代液体对物体的各个压力等。
类比法 在认识一些物理概念时,我们常将它与生活中熟悉且有共同特点的现象进行类比,以帮助我们理解它。如认识电流大小时,用水流进行类比。认识电压时,用水压进行类比。
Ⅵ 初中学习物理的过程中,用到控制变量法的有哪些
物理实验:研究压力的作用效果与压力的大小和受力面积大小有关.
研究电流与电阻\电压的关系.
研究滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度的关系.
研究电流做功大小与电流\电压\通电时间的关系.
研究电流产生的热量与电流\电阻\通电时间的关系.
研究动能的大小与物体质量\速度的关系.
研究重力势能的大小与物体质量和被举高度的关系,
……
Ⅶ 初中物理教学中应注意的几种基本方法
物理是一门以实验为基础的自然学科,物理不能脱离实验而独立发展,而实验教学作为物理教学中一个重要的教学手段,对物理的学习及物理思想的养成起着尤其重要的作用。所以我们应该重视实验教学。在初中物理的实验探究中,对一些研究方法的掌握更是起着举足轻重的作用。下面我们就谈谈常用的几种研究方法。一、控制变量法控制变量法是初中物理教学中最常见且最有效的一种研究方法。
Ⅷ 初中物理有哪些实验方法,控制变量法之类的 它们分别在哪些实验中使用
常见初中物理实验方法
1.控制变量法
这是初中物理实验中用的最为广泛的一种方法。具体可以这样理解:当实验结果受到多个因素影响时,为了研究其中某一个因素的变化对结果有何影响,就必须控制其他几个因素保持不变的方法。具体的例子有:滑动摩擦力的大小与哪些因素有关;压力的作用效果与哪些因素有关;影响液体压强大小的因素;影响物体动能和重力势能的大小的主要因素;物体吸收或放出热量的多少与哪些因素有关;通过导体的电流与电压和电阻的关系;电流产生的热量多少与哪些因素有关,影响电磁铁磁性强弱的主要因素等等。
2.实验+假设(合理外推)法
某些物理现象由于条件所限,无法直接由实验得出结论,于是我们先进行初步实验,再根据实验的规律进行合理的延伸推理从而得出结论的方法。初中物理教材主要有两个这样的实验:研究真空不能传播声音的实验;牛顿第一定律的实验。
3.转换法
有些物理现象直接通过感官看不见,摸不着很难直接进行观测加以认识,于是我们通过它们所产生或表现出来的其他看的见,摸的着的现象就能间接的认识它的一种方法。比如:马德堡半球实验间接反映了大气压不但存在且很大;研究电流产生热量的多少是通过观察温度计的变化而间接反映出来的;研究影响动能大小因素时通过观察木块被小球推动的距离来反映小球动能大小的;研究电磁铁的磁性是通过它吸引铁钉的数目多少来判断它的磁性强弱的;研究滑动摩擦力时通过观察匀速拉动物体的弹簧测力计的示数就反映了摩擦力的大小等等。
4.等效法
实验中为了研究的方便,用一个物理量来代替其他的物理量而不会改变物理效果的一种方法。比如:研究合力与各个分力的关系时用一个合力取代了各个分力的共同作用;研究串并联电路的电阻特点时用总电阻替代了各部分电阻等等。
初中物理新课标中所涉及到的实验方法还有很多,但作为中招考试以上四种方法是最常出现的,尤其是在实验题方面,这只是自己几十年来教学的体会,希望对你有所帮助!
Ⅸ 初中物理实验哪些用到了控制变量法
控制变量法:
探究导体的电阻与哪些因素有关、影响压力作用效果的因素、影响液体蒸发快慢的因素、探究声音产生的因素、探究液体内部压强的规律、比热容概念的引入。