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教師如何培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ奶接懙恼撐?/h1>

2021-02-17 論文

  一、在具體實(shí)驗(yàn)中有意識地培養(yǎng)、訓(xùn)練學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)思想方法

  1.“控制變量法”:如牛頓第二定律、歐姆定律、電阻定律、“探究單擺周期與哪些因素有關(guān)”等實(shí)驗(yàn)。

  2.對比法:如通電自感和斷電自感實(shí)驗(yàn)中,兩盞燈泡發(fā)光情況的對比等。

  3.轉(zhuǎn)換法:如:碰撞中的動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn),需要測量瞬時(shí)速度,而在我們很多學(xué)校沒有這樣的條件,可以測量出瞬時(shí)速度,在我們平時(shí)的實(shí)驗(yàn)過程中,就可以根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,把瞬時(shí)速度的測量轉(zhuǎn)換為水平方向位移的測量。又如在“測定玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn)中,本應(yīng)測量入射角和折射角,再根據(jù)n=sini/sinr求出折射率,但角度不容易測準(zhǔn)確(一般所用的量角器的最小分度是1°,并且測角度時(shí)頂點(diǎn)很難對得特別準(zhǔn)確),而通過做輔助線的方法可以把測角度轉(zhuǎn)換為測線段的長度,提高了測量的準(zhǔn)確度。以及焦耳定律、電容充放電、布朗運(yùn)動(dòng)等。

  4.替代法:如“互成角度兩個(gè)共點(diǎn)力的合成”,用天平稱物體的質(zhì)量、電阻的測量等,古代三國時(shí)期曹沖稱象的故事也是替代法的典型實(shí)例。

  5.累積法:如“用單擺測重力加速度”中周期的測量,測一張紙的厚度、用刻度尺測金屬絲的直徑等等。

  6.留跡法:像平拋物體運(yùn)動(dòng)的軌跡、小球落地的位置、小車運(yùn)動(dòng)的位移等,采用復(fù)寫紙、噴墨水、打點(diǎn)等方法,就能較準(zhǔn)確地記錄它們的位置。

  7.放大法:如:用力捏截面為橢圓的玻璃瓶使其形變,及茶杯放在桌面使桌面發(fā)生形變實(shí)驗(yàn),卡文迪許扭秤實(shí)驗(yàn)等。

  二、有意識培養(yǎng)、訓(xùn)練學(xué)生在數(shù)據(jù)處理中運(yùn)用表格法、圖像法的能力

  如:圖象法應(yīng)著重訓(xùn)練學(xué)生:①搞清楚縱軸和橫軸所代表的物理量,明確要描述的是哪兩個(gè)物理量之間的關(guān)系;②區(qū)別圖線與物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的軌跡。如,區(qū)別s-t圖象與物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的軌跡;③根據(jù)實(shí)際問題靈活地建立坐標(biāo)系,確定兩個(gè)合適的物理量來作出圖象;④從物理意義上去認(rèn)識圖象,由圖象的形狀看出物理過程的特征,由截距、斜率、圖線所圍的面積、兩圖線交點(diǎn)等有特殊意義的方面看出其中隱含的`物理意義。

  三、有意識培養(yǎng)、訓(xùn)練學(xué)生通過處理信息得出結(jié)論的能力

  如何培養(yǎng)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)中找出規(guī)律性的東西?這就要讓學(xué)生學(xué)會并掌握一些物理分析方法:比如最常用的實(shí)驗(yàn)歸納法和圖象法。

  1.歸納法:例如,在《楞次定律》教學(xué)中對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析、歸納得出結(jié)論的過程,學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)記錄了“電流表指針偏轉(zhuǎn)方向”,接著在老師的引導(dǎo)下,學(xué)生對第一次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,按表中標(biāo)的序號順序?qū)Ω黜?xiàng)進(jìn)行推理、分析、對比、歸納得出“當(dāng)穿過線圈的磁通量增大時(shí),感應(yīng)電流的磁場方向跟磁鐵的磁場方向相反”。對于第2、3、4次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的推理、分析、對比、歸納得出結(jié)論,學(xué)生就會將第一次的方法遷移,較快且輕松地得出正確的結(jié)論,同時(shí)進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生對4次實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行歸納、概括出總結(jié)論——楞次定律。在課堂教學(xué)中要充分利用教材中的有限資源,使學(xué)生“歸納”的水平逐漸提高,逐漸內(nèi)化。

  2.圖象法:首先,要讓學(xué)生理解圖象的意義;其次,要慢慢展示運(yùn)用圖象法的全過程,為學(xué)生提供模仿的機(jī)會;再次,多創(chuàng)造讓學(xué)生獨(dú)立運(yùn)用圖象法處理數(shù)據(jù)得出結(jié)論的機(jī)會;最后,應(yīng)特別注意培養(yǎng)學(xué)生在作圖的過程中的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度,嚴(yán)防學(xué)生根據(jù)數(shù)據(jù)描點(diǎn)時(shí)不認(rèn)真,甚至,偽造數(shù)據(jù),以及出現(xiàn)根據(jù)所描的點(diǎn)作圖線時(shí)過于草率的現(xiàn)象。實(shí)際教學(xué)中,我們發(fā)現(xiàn)許多學(xué)生畫直線太隨便,甚至不用尺子而徒手畫。我們教學(xué)中應(yīng)讓學(xué)生明白,如果在處理圖象時(shí)不仔細(xì)認(rèn)真,那么前面就應(yīng)選用系統(tǒng)誤差小的測量方法,選用精度高的測量儀器也就前功盡棄了。

  四、對實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果進(jìn)行必要的評價(jià)和反思

  對于探究實(shí)驗(yàn),得到探究結(jié)果并非完成了探究過程,關(guān)鍵是要對整個(gè)探究過程中的實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)論進(jìn)行必要的反思,例如,學(xué)生通過探究過程有哪些啟示,整個(gè)過程有哪些優(yōu)點(diǎn),還有哪些不足,需要如何改進(jìn)等等。對于科學(xué)探究的過程來說,這些分析、評價(jià)和反思都是十分必要的,也有利于提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰、?chuàng)新能力和研究能力。

  五、在完成實(shí)驗(yàn)之后,如何指導(dǎo)學(xué)生撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告

  新課程實(shí)施后,對于物理的實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫,有的老師還是采用以往的形式,即:實(shí)驗(yàn)?zāi)康、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)步驟(含操作、記錄、處理、結(jié)論)、誤差分析等,沒有做任何改變,我覺得與新課程理念不符。而又有的老師使用教材配套的《實(shí)驗(yàn)探究報(bào)告冊》,所有的實(shí)驗(yàn)又都是相同的欄目:提出問題、猜想與假設(shè)、探究目的、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與搜集證據(jù)、實(shí)驗(yàn)結(jié)論、探究收獲、注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新,顯得過于呆板,實(shí)際上并非所有的實(shí)驗(yàn)都需要這些欄目。有些實(shí)驗(yàn)有猜想就不一定要再有假設(shè),有分析就不一定要有論證。因此,對于實(shí)驗(yàn)探究報(bào)告的要求,筆者認(rèn)為,需要哪些項(xiàng)目就寫哪些項(xiàng)目,不要貪圖全面,客觀地由學(xué)生按照需要來寫,避免出現(xiàn)“八股式實(shí)驗(yàn)報(bào)告”。

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