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高中物理探究实验如何提出问题

发布时间:2022-07-02 03:48:40

① 如何开展高中物理探究式教学

一、探究式教学的理论依据
1.认知心理学理论认为学习应该是这样的:获得新知识,构建、形成自己的知识体系,这样学习知识也就比较容易了。在学习过程中不断的质疑、释疑,在心理上、思想上融入知识,直至达到融会贯通。检查所学习的新知识是否真正掌握要看能否利用新的知识去解释新的现象,解决实际的问题。也就是布鲁纳主张的“重视学习过程,重视知识的提取应用”。
2.构建主义学习理论的基本主张有:学习过程中学生应该是快乐的、积极的,构建知识是轻松愉快的;学习知识不单是个人的认识,要和有同样兴趣爱好的人进行交流,取长补短,不断完善对理论的认识。同时,对于学生来说已有的经验至关重要,要以学生为中心,尊重学生个人的看法。
二、探究式教学的原则
1.与生产、生活实践相结合的原则
这个原则是在高中物理教学和学习中,分析教学内容,选择贴近中学生的生活实际和能够看得到的生产实践实例进行探究式教学,容易激发学生的兴趣,便于学生对知识的正确认识和理解,进而达到真正的掌握和灵活的运用。
2.强调教学探究性的原则
探究式教学是从问题开始,并将问题贯穿于整个学习过程中。需要注意以下方面:一是教师要在探究教学中发挥自己的作用把探究过程梳理清楚,达到有条不紊;二是在探究教学中要选择恰当的问题激发学生的兴趣,同时培养学生克服困难、坚韧不拔的学习精神。
3.过程性原则
探究教学不仅仅是让学生掌握知识,同时要养成科学的思维方式。也就是要让学生养成发现问题、分析问题、解决问题的习惯,养成科学研究的品质。
三、探究式教学的实施
1.提出问题阶段
这是探究教学的第一部,教师要引导学生抓住问题的焦点,提炼确定问题并根据实际情况设计探究的步骤和方法,使学生逐步养成良好的思维习惯和探究方法。之后组织学生制定研究计划。
2. 探究讨论阶段
这一阶段学生首先收集、整理相关信息,教师对学生整理信息的过程上给予指导,学生通过问题的研究分析去解决问题,再到知识建构。
3.整理加工阶段
学生对上一阶段经过推理已经形成的知识与原有知识联接起来,将探究所得纳入到旧知识体系中,形成新的知识体系。
4.反思总结阶段
这是探究教学的必要组成部分,包括探究小组内的自我反思和小组间的交流、共同反思。
四、在教学过程中,我对探究学习有以下经验和体会:
1、课前充分准备,培养学生发现问题、自主探究的能力
教师要引导学生课前自学,引导学生发现问题、讨论问题、反馈问题。避免学生不预习或只是简单地看看书,最好为其编写“学案”,告诉学生重点、难点,并在学案上设计相关的问题(少而精,要让学生有兴趣,切忌搞成习题集),引导学生围绕重点、难点展开思考,发现疑点。动员学生勤于把发现的问题和别人讨论,在争论中解决问题,提高思辩能力,同时动员学生善于利用工具书、网络媒体等辅助手段去解决问题(学会搜集信息,与人的终身学习休戚相关)。实在解决不掉的(包括学生课前自学时发现的其它任何问题),组织学生把问题反馈上来。这样一方面可激励学生学习兴趣,激发探究的欲望,潜移默化地培养学生的探究精神;另一方面可感染学生养成课外搜集、阅读这方面材料的好习惯,广探大千世界,拓宽视野,对将来的工作、学习大有裨益,对培养创新型的人才也有着深远的影响。
2、课堂创设情境,培养学生析疑、释疑、质疑、拓疑的能力
探究学习的课堂实施过程包括以下阶段:提出问题;制定计划;探究讨论;整理加工;反思总结。
首先,创设民主、宽松、和谐的创新教学氛围。教师应努力营造出“师生之间”及“生生之间”自由、平等的氛围。在给学生提供创造性氛围时,教师要做到:公开地鼓励学生,
承认他们的好奇心和探索性行为以及任何探索迹象,都是好事情;当学生对某一问题感兴趣并非常兴奋时,要允许他们按照自己的步调活动;教学气氛要轻松活泼;不反对猜测,特别是具有一定道理的猜测。这样学生才能敢想、敢说、敢做,才能营造一个充满科学研究氛围的物理课堂。
其次,充分发挥实验的作用。实验是探究性教学取得成功不可缺少的环节。在《牛顿第二定律》的教学中,可以课前引导学生设计实验、探索规律,在课前和课堂的探究过程中不断完善自己的思维,改进设计方案;学生实验操作时,要给学生操作的时间,给学生析疑的时间,给学生质疑的时间,给学生释疑的时间。要鼓励和支持学生自主地思考、分析、解决问题,培养学生的探究能力,同时也培养学生自主学习和合作学习的能力。
最后,在探究学习的课堂中还应注意课上要留有一定时间,让学生回顾学过的内容还有哪些存在疑问,及时引导学生提出问题并释疑。教师也要留有时间让学生进行知识的梳理和总结,鼓励学生通过其它途径解决同一问题。学生往往能找出其它的方法,甚至是非常好的方法。在探究学习的过程中也培养了学生的创新能力,使学生能对知识和方法进行融会贯通,使学生学习的知识整体化、系统化,最终达到实用化,而不是一知半解、局部片面。
3、探究学习容易出现的问题和建议
(1)认为探究学习就是要学生自主建构,完全抛弃以往的接受学习。教师要在组织探究活动中有机地吸收接受学习的方式,使两种方式有机相结合。
(2)认为探究学习就是科学研究,只适合于物理、化学等科学学科。探究学习所涉及的知识包括科学、艺术与道德,要通过探究学习促进学生整体的全面发展,不论是科学学科,还是人文学科均可按照不同的类型进行探究教学。
(3)探究学习的泛化,无论什么教学内容、无论什么问题都进行“探究”,探究学习已不是真正的探究了。教师要有的放矢,针对教材合理、恰当地设计探究活动。

② 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。

(2)高中物理探究实验如何提出问题扩展阅读

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。

③ 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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④ 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。

⑤ 如何开展有效的高中物理实验教学

有效开展高中物理实验教学可以增强学生的思维能力,让学生在实验中发现问题、分析问题、解决问题;有效开展高中物理实验教学可以增强学生的动手能力,让学生在实践中培养实验设计和操作能力;有效开展高中物理实验教学还可以提高学生的物理学习水平,让学生在实验中加深对物理问题的理解,提高物理素养。下面从四个方面简要介绍教师应当如何有效开展高中物理实验教学。
一、激发学生的求知欲望,让学生在乐趣中进行实验
传统的高中物理实验教学中,教师只是让学生硬性地完成给定的实验任务,不注重激发学生的探索欲望,学生虽然在教师的“要求”下完成了实验任务,但是在实验中的收获却不大,这不符合新课标的要求。新课程背景下,教师应格外注意激发学生的求知欲,让学生在乐趣中进行实验。“兴趣是最好的老师。”只有让学生对实验产生了浓厚的兴趣,实验课的效率才能提高。比如:“用单摆测重力加速度”这个实验,教师不妨将单摆装置拿到课堂上,现场展示其摆动过程,让学生仔细观察,针对单摆可能具有的作用,自由进行思考和讨论。在学生的热烈讨论中,教师可以引导学生思考:单摆是否可以测定当地的重力加速度呢?最后结合所学理论给出正确回答。由此自然引出了实验方案设计的问题,使实验教学顺势展开。这里,通过实验前的观察和讨论,有效激发了学生的实验学习兴趣。
二、发挥学生的主体作用,让学生在课堂上主动进行实验
传统的高中物理实验教学中,教师给学生讲明实验原理、实验步骤、实验结果,学生只是被动地接受,在实验过程中很少进行思考,达不到实验教学的预期目的,也不符合新课标的要求。新课程背景下,实验教学活动中应该充分发挥学生的主体作用,让学生主动参与到问题提出、方案设计、实验实施等环节中来,通过实验深度理解物理知识,培养学生的物理实验能力。比如:“用打点计时器测速度”这个实验,教师提出实验任务后可以让学生自由讨论可能的实验方法,随后介绍打点计时器的工作原理,引导学生利用打点计时器完成实验设计,对学生设计的方案给出评价和修正之后,组织学生主动完成实验探究。这样,学生在主动参与中既学习了知识,也培养了能力,实验教学效率得到显着提高。
三、运用多媒体辅助实验教学,让学生在规范中进行实验
传统的高中物理实验教学中,教师主要运用讲解、板书和亲自演示的方式进行实验教学,但是讲解和板书形式比较枯燥,亲自演示也往往缺乏必要的规范性,这就容易导致学生的实验课效率低下,甚至实验过程不规范,不符合新课标的要求。新课程背景下,教师要善于运用多媒体展示实验要领,让学生规范地进行实验,在规范的实验中体会物理的严谨美、理性美。比如:“测电源电动势和内阻”这个实验,教师可以利用多媒体给学生展示在实验过程中电流表和电压表是如何连接的,滑动变阻器是如何移动的,采集到的数据是如何处理的,如何通过图像得出实验结论。通过演示,学生不仅可以高效地复习相关基础知识,还可以从中吸取经验,完善自己的实验过程。
四、进行小组讨论学习,让学生在合作中进行实验
传统的高中物理实验教学中,教师往往强调让学生独立进行实验,独立学习固然重要,但是在独立学习中学生容易限制自己的思维,遇到问题可能也无法及时解决,容易导致实验课堂效率低下,不符合新课标的要求。新课程背景下,教师要让学生进行小组讨论学习,让学生在合作中进行实验,在小组讨论的过程中,学生可以汲取其他同学的优点,完善自己的思维,能更高效地进行实验,提高实验课堂学习效率。比如:“用双缝干涉测光的波长”这个实验,教师就可以让学生分组讨论如何利用双缝干涉测光的波长,实验原理、实验方案学生都可以在合作学习中完成。

⑥ 高中物理探究问题的思想有哪些

物理的那些科学方法:假设法 ,作图法 ,估算法,递推法,对称法,极限法,等效法,微元法,控制变量法,比值定义法等等

一、控制变量法

控制变量法是初中物理实验中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一。所谓控制变量法是指为了研究物理量同影响它的多个因素中的一个因素的关系,可将除了这个因素以外的其它因素人为地控制起来,使其保持不变,再比较、研究该物理量与该因素之间的关系,得出结论,然后再综合起来得出规律的方法。

这种方法在整个初中物理实验中的应用比较普遍。例如在人教版实验教科书《物理》(八年级上册)第一章第一节关于探究声是怎样传播的实验中,就开始渗透控制变量的思想。因为固体、液体和气体都是传声的介质,我们逐一研究它们分别可以传声时,就必须控制其它两个因素。如果在进行该实验时就给学生恰当地点拨,提出:“把两张课桌紧紧地挨在一起,一个同学轻敲桌面,另一个同学把耳朵贴在另一张桌子上,听到的敲击声为什么就能认为是桌子传来而不是空气传来的?”引导学生去分析比较,就能使学生体验到控制变量的思想。在接着的探究影响音调、响度等因素的实验中,把控制变量的思想对学生给予简要的介绍,就会使学生逐步领悟到控制变量法的实质要领,为以后的探究实验作好方法上的准备。

在初中物理中,探究影响导体电阻大小的因素、电流跟电压电阻的关系、影响电热功率大小的因素、影响电磁铁磁性强弱的因素、影响滑动摩擦力大小的因素、决定压力作用效果的因素等等实验,运用了控制变量法。

二、等效替代法

等效替代法是指在研究某一个物理现象和规律中,因实验本身的特殊限制或因实验器材等限制,不可以或很难直接揭示物理本质,而采取与之相似或有共同特征的等效现象来替代的方法。这种方法若运用恰当,不仅能顺利得出结论,而且容易被学生接受和理解。

例如,在探究平面镜成像规律的实验中,用玻璃板替代了平面镜,因两者在成像特征上有共同之处,容易使学生接受,而玻璃板又是透明的,能通过它观察到玻璃板后面的蜡烛,便于研究像的特点,揭示出规律。我们在教学中,在学生亲历实验过程的基础上,教师注重引导学生进行方法的总结,在思维方式上受到启发,他们以后遇到有关的实验设计时,就会自觉地加以运用。比如在学习伏安法测电阻之后,要求学生设计一个实验,在上述实验中缺少电压表或电流表,其它器材不变,另有一个已知阻值的定值电阻供选用,要求测出未知电阻,应该怎么办?学生就可以用等效替代的思想进行设计了。

三、转换法

有的物理量不便于直接测量,有的物理现象不便于直接观察,通过转换为容易测量到与之相等或与之相关联的物理现象,从而获得结论的方法。譬如,在研究电热的功率与电阻关系的实验中,电流通过阻值不等的两根电阻丝产生的热量无法直接观测和比较,而我们通过转换为让煤油吸热,观察煤油温度变化情况,从而推导出那个电阻放热多。教学时不妨设计一问:为什么研究电热的功率与电阻大小的关系时,还用到似乎与实验无关的煤油呢?引发学生的思考和讨论,在小结出该实验中煤油的作用的基础上,进而再问:该实验能否不用煤油而改用其它方式来观察电阻通电后的发热情况?这样促使学生思维得以发散,转换的思维方法得到训练,设计实验的能力也随着提高了。

在初中物理实验中,利用软细绳测量地图上铁路线上的长度、刻度尺和三角板配合测量硬币的直径、圆锥的高等,都运用了转换法的思想。

四、类比法

类比法是一种推理方法。为了把要表达的物理问题说清楚明白,往往用具体的、有形的、人们所熟知的事物来类比要说明的那些抽象的、无形的、陌生的事物,通过借助于一个比较熟悉的对象的某些特征,去理解和掌握另一个有相似性的对象的某些特征。如:在研究电压的作用时,借助于看得见而学生比较熟悉的“水压形成水流”的实验作类比,来揭示电压是形成电流的原因。又比如在研究通电螺线管的磁场的实验中,为准确记忆通电螺线管的北极与电流方向的关系,以紧握的右拳头类比为螺线管,四指为线圈并指向电流的方向,则大拇指所指的一端为北极。这样形象直观很容易被学生理解记忆牢固。当然,这里还可以用其他方式来类比,充分发挥学生的主观能动性,还可以找到更符合学生实际的类比方法。人教版实验教科书《物理》(八年级下册)P64图9.3—6就给人很好的启示。

五、图象法

图象是一个数学概念,用来表示一个量随另一个量的变化关系,很直观。由于物理学中经常要研究一个物理量随另一个物理量的变化情况,因此图象在物理中有着广泛的应用。在实验中,运用图象来处理实验数据,探究内在的物理规律,具有独特之处。如:在探究固体熔化时温度的变化规律和水的沸腾情况的实验中,就是运用图象法来处理数据的。它形象直观地表示了物质温度的变化情况,学生在亲历实验自主得出数据的基础上,通过描点、连线绘出图象就能准确地把握住晶体和非晶体的熔化特点、液体的沸腾特点了。

在其他的实验中,教师也可以有意识地引导学生采用图象来处理数据。例如在探究串联电路中电流规律实验中,把各点作为横轴、电流为纵轴,作出的图象为水平直线,很直观表示出串联电路中各点电流相等的规律。这样学生非常容易理解和记忆。在探究电阻上的电流跟电压的关系、同种物质的质量与体积的关系、重力大小跟质量的关系等实验中都运用到图象法。这样把数形结合、图形与文字结合起来处理数据、描述物理规律,能很好地促进学生处理数据能力和分析问题能力的提高。

六、理想化方法

理想化方法是指在物理教学中通过想象建立模型和进行实验的一种科学方法。可分为理想化模型和理想化实验。

理想化模型就是指把复杂的问题简单化,把研究对象的一些次要因素舍去,抓住主要因素,对实际问题进行理想化处理去再现原形的本质的东西,构成理想化的物理模型。这是一种重要的物理研究方法。例如探究杠杆平衡条件的实验,杠杆就是一种理想化的模型。杠杆在使用时,由于受到力的作用,都会引起或多或少的形变,然而在研究中把此时的形变忽略不计,这里我们就把杠杆经过理想化的处理,认为它无形变,视为一个硬棒,从而使学生在研究时不被细枝末节的因素影响,顺利地得出杠杆平衡原理。

理想化实验是一种科学的抽象方法。它既要以实验事实作基础,但又不能直接由实验得到结论。比如,我们在探究空气能传声的实验中,逐渐将真空罩内的空气抽出,听到罩内的闹钟的声音逐渐变弱,于是我们推理得出将真空罩内的空气抽完(即真空),就听不到闹钟的声音了,从而得出空气能传声而真空不能传声的结论。这里采用的方法就是理想化,因为无论怎样抽气是不可能将真空罩内的空气抽完的。又如牛顿第一定律就是理想化实验得出的一条重要物理规律。如果教师在教学中注意很好地渗透这一方法,有利于培养学生的科学思想,提高学生的创新能力。

⑦ 浅谈探究物理实验教学中怎样提出问题

浅谈探究物理实验教学中怎样提出问题
教师课前应让学生对课题提前预习,明确探究目标,收集有关资料,收集身边一些日常生活用品作为实验器材的补充。教师还应精心备课,根据学生的认知水平、实验能力,创设探究活动引导过程中的问题情境。教师创设一些能引起学生好奇或怀疑,但用学生现有的知识又不能解决的情景,激发学生的求知欲望。创设问题与疑问是探究式教学的起点,是探究式教学的基本特点。教师在创设问题情景时,可以通过与生产生活有密切联系的事例直接引出,也可以把具有趣味性科普知识设计成学生感兴趣的问题,开门见山、直截了当地提出来,也应尽可能地通过实物、模型、演示实验或电教媒体等来展示情景,以唤起学生注意,引起他们强烈的好奇心,促进学生产生质疑、困惑、探索求解的创造性学习动机。有趣的问题往往能吸引学生的注意,一个恰到好处的问题能够立时激起学生的兴趣,激活学生的思维,激发学生的求知欲,激起学生的好奇心,激发学生强烈的求知欲,形成学生主动学习的氛围,引发学生带着问题去看书、思考、讨论、探索,而且要有意识地设计观察习惯的养成和观察能力培养的内容,这是教学实践反复证明的事实。
在苏科版八年级物理教材中,物质的密度是一节较好的科学探究的内容。我们知道密度是初中物理的一个重要知识内容,如何使学生正确理解和建立密度概念,教师可在教学中通过让学生观看多媒体课件《阿基米德鉴别王冠的故事》来激发学生的兴趣,引起学生对如何鉴别物质提出问题。有时学生提出的问题可能很多,师生应将提出的问题进行归类筛选,然后选出和本课有关的研究课题,使“探究”活动的目的性更强。

⑧ 在物理这门学科里,要提出一个值得探究的问题,并说探究方法。其中,什么是探究方法该如何下手

这有很多啊!
初中物理教材中,潜存着许多物理学的研究方法,如“研究电流产生的热量与什么因素有关”“研究决定电阻大小的因素”中的控制变量法;“研究电压”中的类比法;“研究物体不受力,将会怎样”中的推理法;“研究力的概念”中的归纳法。另外,实验、观察、假说、比较、尝试、模型、理想化、抓主要因素等,也都是物理常用的研究方法。

在高中物理课程中,科学探究既是学生的学习目标,又是一种重要的教学方式。作为目标,基础教育阶段的科学探究是一种精心设计的,为培养学生的科学探究能力服务的教学活动。作为一种重要的教学方式,要求学生经历与科学家进行科学探究相似的过程,深入理解、掌握物理学的知识与技能,体验科学探究的乐趣,学习科学家的科学探究方法,领悟科学的思想和精神。

验证性实验与探究性实验有什么不同?

传统的物理课程通常通过验证性实验促进学生对物理学的理解,培养学生的物理实验能力。现在,高中物理新课程强调培养学生科学探究及物理实验的能力,强调通过探究性教学促进学生对物理学的理解。验证性实验与探究性实验作为两种不同的教学模式,主要有以下几点不同。

验证性实验是一种步骤驱使的教学活动,探究性实验是一种问题驱使的教学活动。通常,验证性实验的实验器材、实验方案通常由教科书、实验手册或教师给定、提供,在实验过程中,学生按事先制定的步骤进行实验,收集数据。学生在实验过程中“按部就班”地操作,其智力活动水平相对不高。从教学设计的角度看,验证性实验更强调行为与规则的统一。而探究性实验需要学生自己设计并进行实验,寻求答案、发现规律。例如,探究怎样使水“火箭”飞得更高或更远,学生将会面临变量的选择,变量的控制以及设计、制作或选定实验器材等诸多问题。不同的变量对应着不同的实验方案,也对应着不同的问题解决技巧。学生智力活动的水平相对较高,更强调独立的思考与行为。

验证性实验以检验已知概念或关系为主要目标,探究性实验以发现新概念或关系为重点。在验证性实验中,学生活动的中心是验证教学中已经讲述过的概念、关系或规律,例如验证牛顿第二定律。实验的结果是已知的,实验的目的是通过具体实验,促进学生进一步理解这一比较抽象的物理规律。从活动过程学生的思维特征看,验证性实验更多地体现出从抽象到具体的思维过程。在探究性实验中,学生活动中心探究未知的问题,并从中发现新的概念、关系或规律。例如,探究“火箭”装水的多少与飞行高度的关系,学生需要通过具体的实验结果,得出装多少水“火箭”能飞得最高的结论或总结出“火箭”装水的多少与飞行高度的关系。在探究性活动过程中,学生的思维更多地体现出从具体到抽象的过程。

验证性实验有助于促进学生掌握陈述性知识,探究性实验有助于促进学生掌握程序性知识。在验证性实验中,实验目的通常是促进学生对科学概念、规律这样的程序性知识的掌握与理解。与验证性实验不同,探究性实验学生则需要自己识别、区别、控制与探究问题有关的变量,并制订实验方案、选择实验器材、收集实验数据,并通过分析与论证得出结论。在这里,结论的正确与否更多地依赖于实验的过程与方法是否正确、可靠,而不是来自于书本知识。因此,探究性实验更能发展学生怎样做实验这样的程序性知识。

验证性实验的结论具有较大的确定性,探究性实验的结论具有较大的不确定性。验证性实验从实验原理到设计,从变量的选择到控制,从器材的制作到选择等都经过教材的编写者、实验器材的开发者以及教师等人员的精心设计、制作与准备,以确保学生的实验结果与所需验证的规律达到较好的一致性。验证性实验通常很少让学生面对并处理错误的、不确定的问题和概念。探究性实验则不同,探究的过程本身就是一个面临不确定结果的探索过程,也许探究活动的开始环节,如学生的猜想与假设,就决定实验不可能得到预期的结果。因此,探究性实验允许学生从错误和失败中学习,甚至将问题或错误视为一种有意义的教学资源,培养学生对科学的深入理解。

⑨ 谁知道物理教学中如何有效提问

”由此可见在课堂教学中,提问同样占有非常重要的地位与作用。但在实际的物理课堂教学中,对某一教学内容,教师虽然一堂课中也提出许多问题,但却忽视了提问的策略,即在提问时对提什么问题才符合学生的认知水平?如何提问才有效?为什么要这么进行提问?不太关注,常常使提出的问题过于抽象化、书面化、形式化,以至于不能很好地达到相应的教学目标。笔者依据教学实践,对物理课堂教学中有效提问作一些肤浅的探讨。一、有效提问的涵义关于课堂教学中的有效提问的涵义,目前主要有以下几种观点:有效提问是引发学生心理活动,促进思维能力发展的一种方法和手段,是成功教学的基础;有效提问是课堂教学过程中教师与学生之间一种相互交流与互动、传递与反馈的桥梁与导航,它将教师的意图传达给学生,又将学生的学习反馈给教师:在Qu:Est教学中认为,有效提问即为理解而提问:让学生开动脑筋。新课程追求的是以问题为纽带的课堂教学,提倡让学生带着问题走进教室,带着问题走出教室。新课程课堂评价由注重结果性转向过程性评价,由关注教师的教学行为转向师生的互动交往,由关注学生回答转向关注学生提出问题、质疑问题。新课程要求教师在物理课堂教学中要善于提问,教师要充分发挥提问的功能。通过提问,激发学生的兴趣,驱使学生积极思考,参与学习过程,去寻求解决问题的答案,在积极寻求答案的过程中学生就逐渐地学会了建构知识,理解知识、领会知识,运用知识或许还会发现一些新的问题。所以在新课程理念下,物理课堂教学中的有效提问应该有新的内涵,本文中的有效提问是指在课堂教学过程中提出的问题能引发学生的心理活动,促进学生物理思维能力发展,实现教学目标,并通过师生互动动态生成新的问题的一种教学活动方式。二、学生学习高中物理的思维障碍分析学生在学习物理时的思维障碍是怎样产生的呢?李新乡等研究者归纳为:其一,学习物理受自身的心理认知水平和生活经验制约;其二,学习物理还受学习内容的概括性、抽象性的制约。由于高中物理知识具有高度的概括性和抽象性,学生在学习时若不能真正把握知识的内涵、联系及其区别,则在运用物理知识进行物理思维时往往会产生一些思维障碍,出现各种各样的错误。如学生学习前潜在的错误观念对学生学习思维的干扰,相近的物理概念的混淆对物理概念混淆不清,物理方法的类比不当引起的推理结果错误,将物理公式数学造成的思维偏差,将概念内涵与外延的模糊不清形成乱套公式或规律的张冠李戴等。所以物理教师在课堂教学中要努力研究学生的实际心理特点与现有知识水平需要,针对学生学习高中物理的思维障碍特点,要善于采用恰当的策略进行有效提问,这样才能有效地实现教学目标,提高课堂教学效果。三、高中物理课堂教学中有效提问的策略1.问题生活化策略新课程提倡课程的内容要贴近学生的生活,所谓问题生活化策略是将问题置于现实的生活情境之中,从而激发学生作为生活主体参与活动的强烈愿望,同时将教学的目的、要求转化为学生作为生活主体的内在需要,让他们在生活中学习,在学习中更好地生活,从而获得有鲜活的知识,并使情操得到真正的陶冶。在学生的生活中,每时每刻都在与自然界、社会发生联系。生活中的许多问题的背后都隐藏着使学生心存疑惑、充满好奇的物理问题。如我们在关于牛顿运动定律的应用课中,常常遇到如下的典型习题:有一辆汽车原来做匀速直线运动,突然遇到紧急情况刹车,已知汽车质量m,汽车刹车过程的制动力恒为f,设驾驶员的反应时间为to,问从驾驶员发现情况到完全停车,共经过多少距离? 若将这一习题改成:某一特殊路段的速度规定不能超过40km/h,有一辆卡车遇紧急情况刹车,车轮抱死滑过一段距离后停止。交警测得刹车过程中在路面擦过的痕迹长度是14m,从厂家的技术手册中查得该车轮胎与地面的动摩擦因数是0.7。假如你是一位交警,请你来陈述该卡车是否超速行驶? 很显然,后一种提问比前一种提问有效,它将问题置于真实的生活情境中,让学生觉得物理就在自己的身边,体会到物理知识在生活中的应用价值,这样有利于激发学生学习的兴趣,学习时易于理解和接受。2.问题搭桥策略搭桥策略是指教师为了使学生对当前问题做进一步理解的需要,事先要把复杂的学习任务逐步深入地加以分解,以便学生能自行构建知识体系和物理思维来达到教学目的而采用的一种行为活动。在教学中采用这种策略进行有效提问,有利于学生的思维能力培养与知识的意义构建,教师的作用是搭桥引领探求知识结论的方向,而不是把答案都告诉学生。如一位教师在教牛顿第一定律中关于“力与运动”关系的提问教学片断。教师先演示(1):一辆车(有轮子,正放)静止在水平桌面上,用力推车运动一段时间后停止用力。演示(2):一辆车(轮子朝上,倒放)静止在水平桌面上,用力推车运动一段时间后停止用力。师提问1:谁能描述刚才这两个实验中的现象?根据你看到的现象,你什么想法?请说明理由。师提问2:(1)与(2)现象中,小车在桌面滑行的距离不同说明了什么?师提问3:如果将小车放在在水平气垫导轨上来做实验,请同学们猜想以下结果会怎样呢?演示(3):一辆车(有轮子,正放)静止在水平气垫导轨上,用力推车运动一段时间后停止用力。师提问4:如果老师将水平气垫导轨再加长一点,那小车的运动情况将会怎样呢?师提问5:如果水平气垫是光滑的,而且很长很长,同学们推理一下,小车的运动情况又将会怎样呢?提问6:你现在认为“力是维持运动的原因,有力物体必运动,没有力的作用,物体将会停止。”这个观点对吗?你现在能描述力与运动之间的关系吗?从以上教学片断可以看出,这样的提问很有效。教师教学过程中并没有告诉学生“运动与力的关系”,而是先把这个问题进行分解,然后通过提问层层深入,逐步搭建问题桥梁,让学生能顺藤摸瓜,自主寻求答案,得出结论,从而培养了学生的思维能力。所以在物理课堂教学中教师要善于采用搭桥策略进行有效提问,促使学生通过自己的思考获取知识,这比我们自己从嘴里说出来的要深刻,而且更具有说服力。3.以“问”引“问”策略哈佛大学流传的名言:“教育的真正目的就是让人不断地提出问题、思索问题”。以“问”引“问”策略,就是要发挥有效提问的这种功效作用。我觉得课堂教学中教师有效提问的最高价值性应该就在于此。这里的以“问”引“问”策略中的第一个“问”是指教师提出问题,第二个“问”是指学生发现问题、提出问题,即以“问”引“问”指的是教师提出问题能引导或指引学生发现问题、提出问题。如下面是A教师利用科学探究法研究“电磁感应现象的产生条件”的教学片段:在初中我们知道:当一部分导体在闭合电路中做切割磁感线时,就能够产生感应电流,今天同学们自己亲自来研究一下。然后提问:“除了这种方法外,还有没有另外的利用磁场产生电流的方法呢?请大家选用桌上的实验器材,两个同学一组,共同探究利用磁场怎样才能产生电流。”接着让学生进入探究阶段,学生探究完毕后进行总结分析得出感应电流产生的原因。笔者在听课的过程中发现这样的现象,所有的学生都积极地参与了探究过程,但许多学生因为不会对探究的结果进行分析与下结论,有一部分学生为了应付老师,把教材上的答案填写在在记录表中,并不是自己探究的结果。也有一部分学生由于时间不够来不及研究,所以没有完成记录表。这种教学生成是笔者不愿看到的。不难看出,A教师把课本上的课堂演示实验改成随堂探究实验,在课堂上重视利用科学探究的方法进行物理教学,注重结论的获得与描述,这是一大亮点, 却没有提出合适的问题来引导学生参与具体探究,忽视了诱发学生发现问题并提出问题的重要性,从而导致了学生在实验中就会缺乏问题意识,探究的效果不理想。可见,课堂教学中教师提问的意义不仅在于提出的问题能引起学生思考,而且还在于它能引导学生敢于去发现、提出问题,培养创新意识,最终把学生引上创造之路。创新教育理论表明:学习者不断地质疑、发现新的问题的过程中,创新意识与创新能力也就得到培养,发现新的问题是问题提出以后所引发的新的价值,因为发现新的问题比提问更富有创造性。此外教师还应鼓励学生大胆质疑,提出问题,并对他们提出的问题给予积极评价。当学生还不会提出有价值的问题时,教师应多鼓励他们,给予他们信心与勇气并在方法上给予点拨或引导。如果课堂上提出的问题由于时间限制解决不了的问题,也可在课后继续探究。这样做既解决了学生提出的问题,又让他们体会到获取成功的快乐。这种成功感也会驱使他们有进一步求知的愿望。如果只是刻意追求让学生自己发现和提出问题,将不引领学生思考问题的方向,会容易导致放任自流或做秀的形式主义。总之,在物理课堂中教师的有效提问不仅仅在于“问”,而更重要是在于采用合适的策略进行提问。物理教师在教学过程中若能根据学生的实际采用上述相应的策略达到有效提问的目的,则能够点燃学生思维的火花,启发学生积极、主动展开思维活动,使物理课堂中不断地动态生成新的问题。

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