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高中物理探究實驗如何提出問題

發布時間:2022-07-02 03:48:40

① 如何開展高中物理探究式教學

一、探究式教學的理論依據
1.認知心理學理論認為學習應該是這樣的:獲得新知識,構建、形成自己的知識體系,這樣學習知識也就比較容易了。在學習過程中不斷的質疑、釋疑,在心理上、思想上融入知識,直至達到融會貫通。檢查所學習的新知識是否真正掌握要看能否利用新的知識去解釋新的現象,解決實際的問題。也就是布魯納主張的「重視學習過程,重視知識的提取應用」。
2.構建主義學習理論的基本主張有:學習過程中學生應該是快樂的、積極的,構建知識是輕松愉快的;學習知識不單是個人的認識,要和有同樣興趣愛好的人進行交流,取長補短,不斷完善對理論的認識。同時,對於學生來說已有的經驗至關重要,要以學生為中心,尊重學生個人的看法。
二、探究式教學的原則
1.與生產、生活實踐相結合的原則
這個原則是在高中物理教學和學習中,分析教學內容,選擇貼近中學生的生活實際和能夠看得到的生產實踐實例進行探究式教學,容易激發學生的興趣,便於學生對知識的正確認識和理解,進而達到真正的掌握和靈活的運用。
2.強調教學探究性的原則
探究式教學是從問題開始,並將問題貫穿於整個學習過程中。需要注意以下方面:一是教師要在探究教學中發揮自己的作用把探究過程梳理清楚,達到有條不紊;二是在探究教學中要選擇恰當的問題激發學生的興趣,同時培養學生克服困難、堅韌不拔的學習精神。
3.過程性原則
探究教學不僅僅是讓學生掌握知識,同時要養成科學的思維方式。也就是要讓學生養成發現問題、分析問題、解決問題的習慣,養成科學研究的品質。
三、探究式教學的實施
1.提出問題階段
這是探究教學的第一部,教師要引導學生抓住問題的焦點,提煉確定問題並根據實際情況設計探究的步驟和方法,使學生逐步養成良好的思維習慣和探究方法。之後組織學生制定研究計劃。
2. 探究討論階段
這一階段學生首先收集、整理相關信息,教師對學生整理信息的過程上給予指導,學生通過問題的研究分析去解決問題,再到知識建構。
3.整理加工階段
學生對上一階段經過推理已經形成的知識與原有知識聯接起來,將探究所得納入到舊知識體系中,形成新的知識體系。
4.反思總結階段
這是探究教學的必要組成部分,包括探究小組內的自我反思和小組間的交流、共同反思。
四、在教學過程中,我對探究學習有以下經驗和體會:
1、課前充分准備,培養學生發現問題、自主探究的能力
教師要引導學生課前自學,引導學生發現問題、討論問題、反饋問題。避免學生不預習或只是簡單地看看書,最好為其編寫「學案」,告訴學生重點、難點,並在學案上設計相關的問題(少而精,要讓學生有興趣,切忌搞成習題集),引導學生圍繞重點、難點展開思考,發現疑點。動員學生勤於把發現的問題和別人討論,在爭論中解決問題,提高思辯能力,同時動員學生善於利用工具書、網路媒體等輔助手段去解決問題(學會搜集信息,與人的終身學習休戚相關)。實在解決不掉的(包括學生課前自學時發現的其它任何問題),組織學生把問題反饋上來。這樣一方面可激勵學生學習興趣,激發探究的慾望,潛移默化地培養學生的探究精神;另一方面可感染學生養成課外搜集、閱讀這方面材料的好習慣,廣探大千世界,拓寬視野,對將來的工作、學習大有裨益,對培養創新型的人才也有著深遠的影響。
2、課堂創設情境,培養學生析疑、釋疑、質疑、拓疑的能力
探究學習的課堂實施過程包括以下階段:提出問題;制定計劃;探究討論;整理加工;反思總結。
首先,創設民主、寬松、和諧的創新教學氛圍。教師應努力營造出「師生之間」及「生生之間」自由、平等的氛圍。在給學生提供創造性氛圍時,教師要做到:公開地鼓勵學生,
承認他們的好奇心和探索性行為以及任何探索跡象,都是好事情;當學生對某一問題感興趣並非常興奮時,要允許他們按照自己的步調活動;教學氣氛要輕松活潑;不反對猜測,特別是具有一定道理的猜測。這樣學生才能敢想、敢說、敢做,才能營造一個充滿科學研究氛圍的物理課堂。
其次,充分發揮實驗的作用。實驗是探究性教學取得成功不可缺少的環節。在《牛頓第二定律》的教學中,可以課前引導學生設計實驗、探索規律,在課前和課堂的探究過程中不斷完善自己的思維,改進設計方案;學生實驗操作時,要給學生操作的時間,給學生析疑的時間,給學生質疑的時間,給學生釋疑的時間。要鼓勵和支持學生自主地思考、分析、解決問題,培養學生的探究能力,同時也培養學生自主學習和合作學習的能力。
最後,在探究學習的課堂中還應注意課上要留有一定時間,讓學生回顧學過的內容還有哪些存在疑問,及時引導學生提出問題並釋疑。教師也要留有時間讓學生進行知識的梳理和總結,鼓勵學生通過其它途徑解決同一問題。學生往往能找出其它的方法,甚至是非常好的方法。在探究學習的過程中也培養了學生的創新能力,使學生能對知識和方法進行融會貫通,使學生學習的知識整體化、系統化,最終達到實用化,而不是一知半解、局部片面。
3、探究學習容易出現的問題和建議
(1)認為探究學習就是要學生自主建構,完全拋棄以往的接受學習。教師要在組織探究活動中有機地吸收接受學習的方式,使兩種方式有機相結合。
(2)認為探究學習就是科學研究,只適合於物理、化學等科學學科。探究學習所涉及的知識包括科學、藝術與道德,要通過探究學習促進學生整體的全面發展,不論是科學學科,還是人文學科均可按照不同的類型進行探究教學。
(3)探究學習的泛化,無論什麼教學內容、無論什麼問題都進行「探究」,探究學習已不是真正的探究了。教師要有的放矢,針對教材合理、恰當地設計探究活動。

② 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。

(2)高中物理探究實驗如何提出問題擴展閱讀

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。

③ 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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④ 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。

⑤ 如何開展有效的高中物理實驗教學

有效開展高中物理實驗教學可以增強學生的思維能力,讓學生在實驗中發現問題、分析問題、解決問題;有效開展高中物理實驗教學可以增強學生的動手能力,讓學生在實踐中培養實驗設計和操作能力;有效開展高中物理實驗教學還可以提高學生的物理學習水平,讓學生在實驗中加深對物理問題的理解,提高物理素養。下面從四個方面簡要介紹教師應當如何有效開展高中物理實驗教學。
一、激發學生的求知慾望,讓學生在樂趣中進行實驗
傳統的高中物理實驗教學中,教師只是讓學生硬性地完成給定的實驗任務,不注重激發學生的探索慾望,學生雖然在教師的「要求」下完成了實驗任務,但是在實驗中的收獲卻不大,這不符合新課標的要求。新課程背景下,教師應格外注意激發學生的求知慾,讓學生在樂趣中進行實驗。「興趣是最好的老師。」只有讓學生對實驗產生了濃厚的興趣,實驗課的效率才能提高。比如:「用單擺測重力加速度」這個實驗,教師不妨將單擺裝置拿到課堂上,現場展示其擺動過程,讓學生仔細觀察,針對單擺可能具有的作用,自由進行思考和討論。在學生的熱烈討論中,教師可以引導學生思考:單擺是否可以測定當地的重力加速度呢?最後結合所學理論給出正確回答。由此自然引出了實驗方案設計的問題,使實驗教學順勢展開。這里,通過實驗前的觀察和討論,有效激發了學生的實驗學習興趣。
二、發揮學生的主體作用,讓學生在課堂上主動進行實驗
傳統的高中物理實驗教學中,教師給學生講明實驗原理、實驗步驟、實驗結果,學生只是被動地接受,在實驗過程中很少進行思考,達不到實驗教學的預期目的,也不符合新課標的要求。新課程背景下,實驗教學活動中應該充分發揮學生的主體作用,讓學生主動參與到問題提出、方案設計、實驗實施等環節中來,通過實驗深度理解物理知識,培養學生的物理實驗能力。比如:「用打點計時器測速度」這個實驗,教師提出實驗任務後可以讓學生自由討論可能的實驗方法,隨後介紹打點計時器的工作原理,引導學生利用打點計時器完成實驗設計,對學生設計的方案給出評價和修正之後,組織學生主動完成實驗探究。這樣,學生在主動參與中既學習了知識,也培養了能力,實驗教學效率得到顯著提高。
三、運用多媒體輔助實驗教學,讓學生在規范中進行實驗
傳統的高中物理實驗教學中,教師主要運用講解、板書和親自演示的方式進行實驗教學,但是講解和板書形式比較枯燥,親自演示也往往缺乏必要的規范性,這就容易導致學生的實驗課效率低下,甚至實驗過程不規范,不符合新課標的要求。新課程背景下,教師要善於運用多媒體展示實驗要領,讓學生規范地進行實驗,在規范的實驗中體會物理的嚴謹美、理性美。比如:「測電源電動勢和內阻」這個實驗,教師可以利用多媒體給學生展示在實驗過程中電流表和電壓表是如何連接的,滑動變阻器是如何移動的,採集到的數據是如何處理的,如何通過圖像得出實驗結論。通過演示,學生不僅可以高效地復習相關基礎知識,還可以從中吸取經驗,完善自己的實驗過程。
四、進行小組討論學習,讓學生在合作中進行實驗
傳統的高中物理實驗教學中,教師往往強調讓學生獨立進行實驗,獨立學習固然重要,但是在獨立學習中學生容易限制自己的思維,遇到問題可能也無法及時解決,容易導致實驗課堂效率低下,不符合新課標的要求。新課程背景下,教師要讓學生進行小組討論學習,讓學生在合作中進行實驗,在小組討論的過程中,學生可以汲取其他同學的優點,完善自己的思維,能更高效地進行實驗,提高實驗課堂學習效率。比如:「用雙縫干涉測光的波長」這個實驗,教師就可以讓學生分組討論如何利用雙縫干涉測光的波長,實驗原理、實驗方案學生都可以在合作學習中完成。

⑥ 高中物理探究問題的思想有哪些

物理的那些科學方法:假設法 ,作圖法 ,估演算法,遞推法,對稱法,極限法,等效法,微元法,控制變數法,比值定義法等等

一、控制變數法

控制變數法是初中物理實驗中常用的探索問題和分析解決問題的科學方法之一。所謂控制變數法是指為了研究物理量同影響它的多個因素中的一個因素的關系,可將除了這個因素以外的其它因素人為地控制起來,使其保持不變,再比較、研究該物理量與該因素之間的關系,得出結論,然後再綜合起來得出規律的方法。

這種方法在整個初中物理實驗中的應用比較普遍。例如在人教版實驗教科書《物理》(八年級上冊)第一章第一節關於探究聲是怎樣傳播的實驗中,就開始滲透控制變數的思想。因為固體、液體和氣體都是傳聲的介質,我們逐一研究它們分別可以傳聲時,就必須控制其它兩個因素。如果在進行該實驗時就給學生恰當地點撥,提出:「把兩張課桌緊緊地挨在一起,一個同學輕敲桌面,另一個同學把耳朵貼在另一張桌子上,聽到的敲擊聲為什麼就能認為是桌子傳來而不是空氣傳來的?」引導學生去分析比較,就能使學生體驗到控制變數的思想。在接著的探究影響音調、響度等因素的實驗中,把控制變數的思想對學生給予簡要的介紹,就會使學生逐步領悟到控制變數法的實質要領,為以後的探究實驗作好方法上的准備。

在初中物理中,探究影響導體電阻大小的因素、電流跟電壓電阻的關系、影響電熱功率大小的因素、影響電磁鐵磁性強弱的因素、影響滑動摩擦力大小的因素、決定壓力作用效果的因素等等實驗,運用了控制變數法。

二、等效替代法

等效替代法是指在研究某一個物理現象和規律中,因實驗本身的特殊限制或因實驗器材等限制,不可以或很難直接揭示物理本質,而採取與之相似或有共同特徵的等效現象來替代的方法。這種方法若運用恰當,不僅能順利得出結論,而且容易被學生接受和理解。

例如,在探究平面鏡成像規律的實驗中,用玻璃板替代了平面鏡,因兩者在成像特徵上有共同之處,容易使學生接受,而玻璃板又是透明的,能通過它觀察到玻璃板後面的蠟燭,便於研究像的特點,揭示出規律。我們在教學中,在學生親歷實驗過程的基礎上,教師注重引導學生進行方法的總結,在思維方式上受到啟發,他們以後遇到有關的實驗設計時,就會自覺地加以運用。比如在學習伏安法測電阻之後,要求學生設計一個實驗,在上述實驗中缺少電壓表或電流表,其它器材不變,另有一個已知阻值的定值電阻供選用,要求測出未知電阻,應該怎麼辦?學生就可以用等效替代的思想進行設計了。

三、轉換法

有的物理量不便於直接測量,有的物理現象不便於直接觀察,通過轉換為容易測量到與之相等或與之相關聯的物理現象,從而獲得結論的方法。譬如,在研究電熱的功率與電阻關系的實驗中,電流通過阻值不等的兩根電阻絲產生的熱量無法直接觀測和比較,而我們通過轉換為讓煤油吸熱,觀察煤油溫度變化情況,從而推導出那個電阻放熱多。教學時不妨設計一問:為什麼研究電熱的功率與電阻大小的關系時,還用到似乎與實驗無關的煤油呢?引發學生的思考和討論,在小結出該實驗中煤油的作用的基礎上,進而再問:該實驗能否不用煤油而改用其它方式來觀察電阻通電後的發熱情況?這樣促使學生思維得以發散,轉換的思維方法得到訓練,設計實驗的能力也隨著提高了。

在初中物理實驗中,利用軟細繩測量地圖上鐵路線上的長度、刻度尺和三角板配合測量硬幣的直徑、圓錐的高等,都運用了轉換法的思想。

四、類比法

類比法是一種推理方法。為了把要表達的物理問題說清楚明白,往往用具體的、有形的、人們所熟知的事物來類比要說明的那些抽象的、無形的、陌生的事物,通過藉助於一個比較熟悉的對象的某些特徵,去理解和掌握另一個有相似性的對象的某些特徵。如:在研究電壓的作用時,藉助於看得見而學生比較熟悉的「水壓形成水流」的實驗作類比,來揭示電壓是形成電流的原因。又比如在研究通電螺線管的磁場的實驗中,為准確記憶通電螺線管的北極與電流方向的關系,以緊握的右拳頭類比為螺線管,四指為線圈並指向電流的方向,則大拇指所指的一端為北極。這樣形象直觀很容易被學生理解記憶牢固。當然,這里還可以用其他方式來類比,充分發揮學生的主觀能動性,還可以找到更符合學生實際的類比方法。人教版實驗教科書《物理》(八年級下冊)P64圖9.3—6就給人很好的啟示。

五、圖象法

圖象是一個數學概念,用來表示一個量隨另一個量的變化關系,很直觀。由於物理學中經常要研究一個物理量隨另一個物理量的變化情況,因此圖象在物理中有著廣泛的應用。在實驗中,運用圖象來處理實驗數據,探究內在的物理規律,具有獨特之處。如:在探究固體熔化時溫度的變化規律和水的沸騰情況的實驗中,就是運用圖象法來處理數據的。它形象直觀地表示了物質溫度的變化情況,學生在親歷實驗自主得出數據的基礎上,通過描點、連線繪出圖象就能准確地把握住晶體和非晶體的熔化特點、液體的沸騰特點了。

在其他的實驗中,教師也可以有意識地引導學生採用圖象來處理數據。例如在探究串聯電路中電流規律實驗中,把各點作為橫軸、電流為縱軸,作出的圖象為水平直線,很直觀表示出串聯電路中各點電流相等的規律。這樣學生非常容易理解和記憶。在探究電阻上的電流跟電壓的關系、同種物質的質量與體積的關系、重力大小跟質量的關系等實驗中都運用到圖象法。這樣把數形結合、圖形與文字結合起來處理數據、描述物理規律,能很好地促進學生處理數據能力和分析問題能力的提高。

六、理想化方法

理想化方法是指在物理教學中通過想像建立模型和進行實驗的一種科學方法。可分為理想化模型和理想化實驗。

理想化模型就是指把復雜的問題簡單化,把研究對象的一些次要因素捨去,抓住主要因素,對實際問題進行理想化處理去再現原形的本質的東西,構成理想化的物理模型。這是一種重要的物理研究方法。例如探究杠桿平衡條件的實驗,杠桿就是一種理想化的模型。杠桿在使用時,由於受到力的作用,都會引起或多或少的形變,然而在研究中把此時的形變忽略不計,這里我們就把杠桿經過理想化的處理,認為它無形變,視為一個硬棒,從而使學生在研究時不被細枝末節的因素影響,順利地得出杠桿平衡原理。

理想化實驗是一種科學的抽象方法。它既要以實驗事實作基礎,但又不能直接由實驗得到結論。比如,我們在探究空氣能傳聲的實驗中,逐漸將真空罩內的空氣抽出,聽到罩內的鬧鍾的聲音逐漸變弱,於是我們推理得出將真空罩內的空氣抽完(即真空),就聽不到鬧鍾的聲音了,從而得出空氣能傳聲而真空不能傳聲的結論。這里採用的方法就是理想化,因為無論怎樣抽氣是不可能將真空罩內的空氣抽完的。又如牛頓第一定律就是理想化實驗得出的一條重要物理規律。如果教師在教學中注意很好地滲透這一方法,有利於培養學生的科學思想,提高學生的創新能力。

⑦ 淺談探究物理實驗教學中怎樣提出問題

淺談探究物理實驗教學中怎樣提出問題
教師課前應讓學生對課題提前預習,明確探究目標,收集有關資料,收集身邊一些日常生活用品作為實驗器材的補充。教師還應精心備課,根據學生的認知水平、實驗能力,創設探究活動引導過程中的問題情境。教師創設一些能引起學生好奇或懷疑,但用學生現有的知識又不能解決的情景,激發學生的求知慾望。創設問題與疑問是探究式教學的起點,是探究式教學的基本特點。教師在創設問題情景時,可以通過與生產生活有密切聯系的事例直接引出,也可以把具有趣味性科普知識設計成學生感興趣的問題,開門見山、直截了當地提出來,也應盡可能地通過實物、模型、演示實驗或電教媒體等來展示情景,以喚起學生注意,引起他們強烈的好奇心,促進學生產生質疑、困惑、探索求解的創造性學習動機。有趣的問題往往能吸引學生的注意,一個恰到好處的問題能夠立時激起學生的興趣,激活學生的思維,激發學生的求知慾,激起學生的好奇心,激發學生強烈的求知慾,形成學生主動學習的氛圍,引發學生帶著問題去看書、思考、討論、探索,而且要有意識地設計觀察習慣的養成和觀察能力培養的內容,這是教學實踐反復證明的事實。
在蘇科版八年級物理教材中,物質的密度是一節較好的科學探究的內容。我們知道密度是初中物理的一個重要知識內容,如何使學生正確理解和建立密度概念,教師可在教學中通過讓學生觀看多媒體課件《阿基米德鑒別王冠的故事》來激發學生的興趣,引起學生對如何鑒別物質提出問題。有時學生提出的問題可能很多,師生應將提出的問題進行歸類篩選,然後選出和本課有關的研究課題,使「探究」活動的目的性更強。

⑧ 在物理這門學科里,要提出一個值得探究的問題,並說探究方法。其中,什麼是探究方法該如何下手

這有很多啊!
初中物理教材中,潛存著許多物理學的研究方法,如「研究電流產生的熱量與什麼因素有關」「研究決定電阻大小的因素」中的控制變數法;「研究電壓」中的類比法;「研究物體不受力,將會怎樣」中的推理法;「研究力的概念」中的歸納法。另外,實驗、觀察、假說、比較、嘗試、模型、理想化、抓主要因素等,也都是物理常用的研究方法。

在高中物理課程中,科學探究既是學生的學習目標,又是一種重要的教學方式。作為目標,基礎教育階段的科學探究是一種精心設計的,為培養學生的科學探究能力服務的教學活動。作為一種重要的教學方式,要求學生經歷與科學家進行科學探究相似的過程,深入理解、掌握物理學的知識與技能,體驗科學探究的樂趣,學習科學家的科學探究方法,領悟科學的思想和精神。

驗證性實驗與探究性實驗有什麼不同?

傳統的物理課程通常通過驗證性實驗促進學生對物理學的理解,培養學生的物理實驗能力。現在,高中物理新課程強調培養學生科學探究及物理實驗的能力,強調通過探究性教學促進學生對物理學的理解。驗證性實驗與探究性實驗作為兩種不同的教學模式,主要有以下幾點不同。

驗證性實驗是一種步驟驅使的教學活動,探究性實驗是一種問題驅使的教學活動。通常,驗證性實驗的實驗器材、實驗方案通常由教科書、實驗手冊或教師給定、提供,在實驗過程中,學生按事先制定的步驟進行實驗,收集數據。學生在實驗過程中「按部就班」地操作,其智力活動水平相對不高。從教學設計的角度看,驗證性實驗更強調行為與規則的統一。而探究性實驗需要學生自己設計並進行實驗,尋求答案、發現規律。例如,探究怎樣使水「火箭」飛得更高或更遠,學生將會面臨變數的選擇,變數的控制以及設計、製作或選定實驗器材等諸多問題。不同的變數對應著不同的實驗方案,也對應著不同的問題解決技巧。學生智力活動的水平相對較高,更強調獨立的思考與行為。

驗證性實驗以檢驗已知概念或關系為主要目標,探究性實驗以發現新概念或關系為重點。在驗證性實驗中,學生活動的中心是驗證教學中已經講述過的概念、關系或規律,例如驗證牛頓第二定律。實驗的結果是已知的,實驗的目的是通過具體實驗,促進學生進一步理解這一比較抽象的物理規律。從活動過程學生的思維特徵看,驗證性實驗更多地體現出從抽象到具體的思維過程。在探究性實驗中,學生活動中心探究未知的問題,並從中發現新的概念、關系或規律。例如,探究「火箭」裝水的多少與飛行高度的關系,學生需要通過具體的實驗結果,得出裝多少水「火箭」能飛得最高的結論或總結出「火箭」裝水的多少與飛行高度的關系。在探究性活動過程中,學生的思維更多地體現出從具體到抽象的過程。

驗證性實驗有助於促進學生掌握陳述性知識,探究性實驗有助於促進學生掌握程序性知識。在驗證性實驗中,實驗目的通常是促進學生對科學概念、規律這樣的程序性知識的掌握與理解。與驗證性實驗不同,探究性實驗學生則需要自己識別、區別、控制與探究問題有關的變數,並制訂實驗方案、選擇實驗器材、收集實驗數據,並通過分析與論證得出結論。在這里,結論的正確與否更多地依賴於實驗的過程與方法是否正確、可靠,而不是來自於書本知識。因此,探究性實驗更能發展學生怎樣做實驗這樣的程序性知識。

驗證性實驗的結論具有較大的確定性,探究性實驗的結論具有較大的不確定性。驗證性實驗從實驗原理到設計,從變數的選擇到控制,從器材的製作到選擇等都經過教材的編寫者、實驗器材的開發者以及教師等人員的精心設計、製作與准備,以確保學生的實驗結果與所需驗證的規律達到較好的一致性。驗證性實驗通常很少讓學生面對並處理錯誤的、不確定的問題和概念。探究性實驗則不同,探究的過程本身就是一個面臨不確定結果的探索過程,也許探究活動的開始環節,如學生的猜想與假設,就決定實驗不可能得到預期的結果。因此,探究性實驗允許學生從錯誤和失敗中學習,甚至將問題或錯誤視為一種有意義的教學資源,培養學生對科學的深入理解。

⑨ 誰知道物理教學中如何有效提問

」由此可見在課堂教學中,提問同樣佔有非常重要的地位與作用。但在實際的物理課堂教學中,對某一教學內容,教師雖然一堂課中也提出許多問題,但卻忽視了提問的策略,即在提問時對提什麼問題才符合學生的認知水平?如何提問才有效?為什麼要這么進行提問?不太關注,常常使提出的問題過於抽象化、書面化、形式化,以至於不能很好地達到相應的教學目標。筆者依據教學實踐,對物理課堂教學中有效提問作一些膚淺的探討。一、有效提問的涵義關於課堂教學中的有效提問的涵義,目前主要有以下幾種觀點:有效提問是引發學生心理活動,促進思維能力發展的一種方法和手段,是成功教學的基礎;有效提問是課堂教學過程中教師與學生之間一種相互交流與互動、傳遞與反饋的橋梁與導航,它將教師的意圖傳達給學生,又將學生的學習反饋給教師:在Qu:Est教學中認為,有效提問即為理解而提問:讓學生開動腦筋。新課程追求的是以問題為紐帶的課堂教學,提倡讓學生帶著問題走進教室,帶著問題走出教室。新課程課堂評價由注重結果性轉向過程性評價,由關注教師的教學行為轉向師生的互動交往,由關注學生回答轉向關注學生提出問題、質疑問題。新課程要求教師在物理課堂教學中要善於提問,教師要充分發揮提問的功能。通過提問,激發學生的興趣,驅使學生積極思考,參與學習過程,去尋求解決問題的答案,在積極尋求答案的過程中學生就逐漸地學會了建構知識,理解知識、領會知識,運用知識或許還會發現一些新的問題。所以在新課程理念下,物理課堂教學中的有效提問應該有新的內涵,本文中的有效提問是指在課堂教學過程中提出的問題能引發學生的心理活動,促進學生物理思維能力發展,實現教學目標,並通過師生互動動態生成新的問題的一種教學活動方式。二、學生學習高中物理的思維障礙分析學生在學習物理時的思維障礙是怎樣產生的呢?李新鄉等研究者歸納為:其一,學習物理受自身的心理認知水平和生活經驗制約;其二,學習物理還受學習內容的概括性、抽象性的制約。由於高中物理知識具有高度的概括性和抽象性,學生在學習時若不能真正把握知識的內涵、聯系及其區別,則在運用物理知識進行物理思維時往往會產生一些思維障礙,出現各種各樣的錯誤。如學生學習前潛在的錯誤觀念對學生學習思維的干擾,相近的物理概念的混淆對物理概念混淆不清,物理方法的類比不當引起的推理結果錯誤,將物理公式數學造成的思維偏差,將概念內涵與外延的模糊不清形成亂套公式或規律的張冠李戴等。所以物理教師在課堂教學中要努力研究學生的實際心理特點與現有知識水平需要,針對學生學習高中物理的思維障礙特點,要善於採用恰當的策略進行有效提問,這樣才能有效地實現教學目標,提高課堂教學效果。三、高中物理課堂教學中有效提問的策略1.問題生活化策略新課程提倡課程的內容要貼近學生的生活,所謂問題生活化策略是將問題置於現實的生活情境之中,從而激發學生作為生活主體參與活動的強烈願望,同時將教學的目的、要求轉化為學生作為生活主體的內在需要,讓他們在生活中學習,在學習中更好地生活,從而獲得有鮮活的知識,並使情操得到真正的陶冶。在學生的生活中,每時每刻都在與自然界、社會發生聯系。生活中的許多問題的背後都隱藏著使學生心存疑惑、充滿好奇的物理問題。如我們在關於牛頓運動定律的應用課中,常常遇到如下的典型習題:有一輛汽車原來做勻速直線運動,突然遇到緊急情況剎車,已知汽車質量m,汽車剎車過程的制動力恆為f,設駕駛員的反應時間為to,問從駕駛員發現情況到完全停車,共經過多少距離? 若將這一習題改成:某一特殊路段的速度規定不能超過40km/h,有一輛卡車遇緊急情況剎車,車輪抱死滑過一段距離後停止。交警測得剎車過程中在路面擦過的痕跡長度是14m,從廠家的技術手冊中查得該車輪胎與地面的動摩擦因數是0.7。假如你是一位交警,請你來陳述該卡車是否超速行駛? 很顯然,後一種提問比前一種提問有效,它將問題置於真實的生活情境中,讓學生覺得物理就在自己的身邊,體會到物理知識在生活中的應用價值,這樣有利於激發學生學習的興趣,學習時易於理解和接受。2.問題搭橋策略搭橋策略是指教師為了使學生對當前問題做進一步理解的需要,事先要把復雜的學習任務逐步深入地加以分解,以便學生能自行構建知識體系和物理思維來達到教學目的而採用的一種行為活動。在教學中採用這種策略進行有效提問,有利於學生的思維能力培養與知識的意義構建,教師的作用是搭橋引領探求知識結論的方向,而不是把答案都告訴學生。如一位教師在教牛頓第一定律中關於「力與運動」關系的提問教學片斷。教師先演示(1):一輛車(有輪子,正放)靜止在水平桌面上,用力推車運動一段時間後停止用力。演示(2):一輛車(輪子朝上,倒放)靜止在水平桌面上,用力推車運動一段時間後停止用力。師提問1:誰能描述剛才這兩個實驗中的現象?根據你看到的現象,你什麼想法?請說明理由。師提問2:(1)與(2)現象中,小車在桌面滑行的距離不同說明了什麼?師提問3:如果將小車放在在水平氣墊導軌上來做實驗,請同學們猜想以下結果會怎樣呢?演示(3):一輛車(有輪子,正放)靜止在水平氣墊導軌上,用力推車運動一段時間後停止用力。師提問4:如果老師將水平氣墊導軌再加長一點,那小車的運動情況將會怎樣呢?師提問5:如果水平氣墊是光滑的,而且很長很長,同學們推理一下,小車的運動情況又將會怎樣呢?提問6:你現在認為「力是維持運動的原因,有力物體必運動,沒有力的作用,物體將會停止。」這個觀點對嗎?你現在能描述力與運動之間的關系嗎?從以上教學片斷可以看出,這樣的提問很有效。教師教學過程中並沒有告訴學生「運動與力的關系」,而是先把這個問題進行分解,然後通過提問層層深入,逐步搭建問題橋梁,讓學生能順藤摸瓜,自主尋求答案,得出結論,從而培養了學生的思維能力。所以在物理課堂教學中教師要善於採用搭橋策略進行有效提問,促使學生通過自己的思考獲取知識,這比我們自己從嘴裡說出來的要深刻,而且更具有說服力。3.以「問」引「問」策略哈佛大學流傳的名言:「教育的真正目的就是讓人不斷地提出問題、思索問題」。以「問」引「問」策略,就是要發揮有效提問的這種功效作用。我覺得課堂教學中教師有效提問的最高價值性應該就在於此。這里的以「問」引「問」策略中的第一個「問」是指教師提出問題,第二個「問」是指學生發現問題、提出問題,即以「問」引「問」指的是教師提出問題能引導或指引學生發現問題、提出問題。如下面是A教師利用科學探究法研究「電磁感應現象的產生條件」的教學片段:在初中我們知道:當一部分導體在閉合電路中做切割磁感線時,就能夠產生感應電流,今天同學們自己親自來研究一下。然後提問:「除了這種方法外,還有沒有另外的利用磁場產生電流的方法呢?請大家選用桌上的實驗器材,兩個同學一組,共同探究利用磁場怎樣才能產生電流。」接著讓學生進入探究階段,學生探究完畢後進行總結分析得出感應電流產生的原因。筆者在聽課的過程中發現這樣的現象,所有的學生都積極地參與了探究過程,但許多學生因為不會對探究的結果進行分析與下結論,有一部分學生為了應付老師,把教材上的答案填寫在在記錄表中,並不是自己探究的結果。也有一部分學生由於時間不夠來不及研究,所以沒有完成記錄表。這種教學生成是筆者不願看到的。不難看出,A教師把課本上的課堂演示實驗改成隨堂探究實驗,在課堂上重視利用科學探究的方法進行物理教學,注重結論的獲得與描述,這是一大亮點, 卻沒有提出合適的問題來引導學生參與具體探究,忽視了誘發學生發現問題並提出問題的重要性,從而導致了學生在實驗中就會缺乏問題意識,探究的效果不理想。可見,課堂教學中教師提問的意義不僅在於提出的問題能引起學生思考,而且還在於它能引導學生敢於去發現、提出問題,培養創新意識,最終把學生引上創造之路。創新教育理論表明:學習者不斷地質疑、發現新的問題的過程中,創新意識與創新能力也就得到培養,發現新的問題是問題提出以後所引發的新的價值,因為發現新的問題比提問更富有創造性。此外教師還應鼓勵學生大膽質疑,提出問題,並對他們提出的問題給予積極評價。當學生還不會提出有價值的問題時,教師應多鼓勵他們,給予他們信心與勇氣並在方法上給予點撥或引導。如果課堂上提出的問題由於時間限制解決不了的問題,也可在課後繼續探究。這樣做既解決了學生提出的問題,又讓他們體會到獲取成功的快樂。這種成功感也會驅使他們有進一步求知的願望。如果只是刻意追求讓學生自己發現和提出問題,將不引領學生思考問題的方向,會容易導致放任自流或做秀的形式主義。總之,在物理課堂中教師的有效提問不僅僅在於「問」,而更重要是在於採用合適的策略進行提問。物理教師在教學過程中若能根據學生的實際採用上述相應的策略達到有效提問的目的,則能夠點燃學生思維的火花,啟發學生積極、主動展開思維活動,使物理課堂中不斷地動態生成新的問題。

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