紀春林
摘 要:初中物理學科決定了學生主要任務(wù)是領(lǐng)悟科學的思想和精神。在初中階段,需要掌握的科學研究方法主要有:控制變量法、等效替代法、轉(zhuǎn)換法、理想實驗法等。我們必須給予足夠的重視,并且滲透到教學活動中,以提高學生科學探究的能力。
關(guān)鍵詞:觀察法;控制變量法;轉(zhuǎn)換法等;效代替法;累積法
初中物理教學現(xiàn)狀
隨著初中物理新課標的不斷推進和實施,初中物理教學面對從應試教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)變的重要階段。教材中從每一個問題的提出到實驗的設(shè)計,再到實驗的過程及結(jié)論的得出,自始至終都穿插、滲透這各種科學探究問題的方法,這幾年的升高中考試,對于科學方法的考察也開始成為熱點內(nèi)容之一,但在初中教材當中很少涉及這些方法,使學生在解決問題時常?!盁o據(jù)可依”。因此,將初中物理中涉及到的常用的一些科學方法進行梳理、總結(jié)是很有必要的。
科學方法在初中物理教學中的重要性
由于初中生的理解和運用能力有限,但物理知識多數(shù)都比較抽象,那么學會一些科學方法,對他們理解和解決一些比較抽象的問題具有很大的幫助。例如:在探究影響影響滑動摩擦力大小的因素的實驗時,由于影響滑動摩擦力大小有正壓力和接觸面粗糙程度兩個因素,所以需要運用控制變量法來探究這一問題。還有,空氣看不見、摸不到,但我們可以利用轉(zhuǎn)換法,根據(jù)空氣流動(風)所產(chǎn)生的作用來認識它。這只是初中物理中運用科學方法的很少一部分,還有許多物理問題需借助科學方法來解決。所以,學生對科學方法的認識和掌握是非常必要的。
初中物理主要涉及到的科學方法
在初中物理階段,主要涉及的科學探究方法有觀察法、控制變量法、轉(zhuǎn)換法、等效代替法、比較法、放大法、理想實驗法、歸納法、分類法、逆向思維法等科學方法。在這里,我就觀察法、控制變量法、轉(zhuǎn)換法、等效代替法和累積法向大家做一些簡單的介紹。
(一)觀察法
實際觀察是學習初中物理學科最基本的方法,也是學生直觀了解和獲得感性材料的基本途徑。觀察法要求學生要注意力高度集中,還能排除無關(guān)因素的干擾。如在做氣體膨脹對外做功的實驗時,學生只聽到“嘭”的一聲,同時看到瓶塞被彈出,對瓶口出現(xiàn)酒精煙霧則無需注意,但這需要老師及時交代,提醒學生。在指導學生觀察時,為了加深學生對知識的記憶和理解,老師通常會用正、反對比觀察進行講授,如探究沸點與氣壓的關(guān)系時,老師會讓學生觀察增大氣壓和減小氣壓兩個正、反面的現(xiàn)象后再給出結(jié)論。
(二)控制變量法
控制變量法是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,而控制其余幾個因素不變,從而探究被改變這個因素對事物的影響,分別加以研究,最后再綜合解決的科學方法。
這個方法貫穿在整個初中物理教學中,例如“探究導體中的電流與導體兩端的電壓和導體的電阻的關(guān)系”,研究導體中的電流與這段導體兩端的電壓關(guān)系時,控制導體的電阻不變,改變導體兩端電壓大小,看導體中電流的變化;研究導體中的電流與這段導體電阻的關(guān)系時,控制導體兩端的電壓不變,改變導體電阻大小,看導體中電流的變化。最后得出歐姆定律。除此之外,探究影響電阻大小的因素、影響電磁鐵磁性強弱的因素等實驗時,每一個實驗涉及的因素都比較多,所以,就更顯示控制變量法的特點及重要意義。
(三)轉(zhuǎn)換法
轉(zhuǎn)換法是對于要研究的對象是一些看不見、摸不到、量不著的很細微現(xiàn)象或很不容易測得具體數(shù)據(jù)的物理量的規(guī)律時,把它們轉(zhuǎn)化為學習者比較熟知的看得見、量的出來、摸得到的大的具體的現(xiàn)象或容易測得的物理量,再來認識它們的科學方法。
轉(zhuǎn)化法在初中物理中也跟常見。比如,在探究分子運動時,由于分子看不見、摸不到,但通過墨水的擴散現(xiàn)象就可以認識到分子的運動;在探究磁鐵磁性強弱時,可以通過吸附在磁鐵上大頭針的數(shù)量來判斷;測不規(guī)則小石塊的體積時,轉(zhuǎn)化為測排開水的體積;測液體壓強時,轉(zhuǎn)化為測液柱變化的高度差等等。還有一些物理量不易測得,如電功率、電阻、密度等。對于這些物理量,則可以根據(jù)定義式轉(zhuǎn)化為直接測得的物理量,再由其定義式來計算它們的值。轉(zhuǎn)化法的使用,促使學生的思維得以發(fā)散,轉(zhuǎn)化的思維方法得到訓練。
(四)等效代替法
等效代替法是在保證某種效果相同的前提下,將相對來說很復雜的物理問題和過程轉(zhuǎn)化為效果相同或相等的的、比較容易研究的物理問題和過程來研究和處理的科學方法。
初中物理中,比如說在研究合力時,一個力與兩個力使彈簧發(fā)生變形是等效的,一個力就代替了兩個力;在平面成像的實驗中,利用兩個完全相同的蠟燭,因為無法真正的測出物與像的大小關(guān)系,所以利用一個完全相同的另一根蠟燭來等效代替物像的大小。這些都是使用了等效代替法,尤其是平面鏡成像實驗,運用了等效代替法后,使學生更加直觀、準確地得出結(jié)論。
(五)累積法
累積法是指在測量很小的量時,常常將很小量累積成一個相對較大的量的測量方法。比如,要測量書的一頁紙有多厚,可以把一百頁書累計起來測量總的厚度,再除以一百。再如,測一顆米的質(zhì)量、計算心跳一次的時間,對于這些不易測取的物理量,均可以用累積法來測量,這樣測量出來的物理量誤差小,更接近真實值。
在探究一個物理知識或物理規(guī)律時,并不單單運用一種方法,往往伴隨多種方法同時使用。這就要求學生要理解并掌握每一種科學方法,能夠用科學方法迅速地抓住問題的關(guān)鍵,找出解決問題的途徑和所需條件。這也是學生綜合能力提升的表現(xiàn)。
科學方法使用的意義
學生通過對科學方法的不斷了解和掌握,不但加深了解物理知識和物理規(guī)律理解和運用,還能將所學習過的物理科學方法靈活的運用到新的知識中去,或者應用于自己在生活或其他課程學習中遇到的一些問題和情境中去,激發(fā)并提升學生的創(chuàng)新能力。
總之,作為教師應該教給學生發(fā)現(xiàn)物理現(xiàn)象問題、分析問題所在和最終解決問題的科學方法,這樣做既是發(fā)掘?qū)W生創(chuàng)新思維、提高學生自主能力的關(guān)鍵,也是教師給予學生的最具生命力的教育,達到了“授之以漁”的目的。(作者單位:陜西理工學院)
參考文獻:
[1] 張秀娟.信息技術(shù)在經(jīng)濟專業(yè)教學中的應用探析[J]. 中國教育技術(shù)裝備. 2014(05)
[2] 高紅梅,王喜枝,厲勵.信息技術(shù)教育在高職實踐教學中的應用[J]. 河南農(nóng)業(yè). 2014(12)
[3] 呂冬梅.加快網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)應用推動高職院校教學改革[J]. 佳木斯教育學院學報. 2013(12)