劉小平
【摘? ? 要】初中物理的教學(xué)內(nèi)容以與學(xué)生生活實(shí)際經(jīng)驗(yàn)有著密切聯(lián)系的常識(shí)性簡(jiǎn)單物理知識(shí)為主,主要作用仍舊是對(duì)學(xué)生進(jìn)行啟蒙教育,把學(xué)生帶入物理學(xué)習(xí)的世界。在這個(gè)過(guò)程中,教會(huì)學(xué)生如何對(duì)物理進(jìn)行有效的研究成為了重要課題。本文將就初中物理教學(xué)中的有效研究方法展開(kāi)探討。
【關(guān)鍵詞】初中物理? 教學(xué)內(nèi)容? 研究方法
中圖分類號(hào):G4? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2019.15.089
物理的學(xué)習(xí)需要很多的研究方法,這些方法可以給學(xué)生的學(xué)習(xí)提供較多的便利。但在初中物理的教學(xué)過(guò)程中,由于課程內(nèi)容相對(duì)比較簡(jiǎn)單,而且考察時(shí)的重點(diǎn)在物理學(xué)習(xí)的知識(shí)上面,所以教師往往只注重學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的學(xué)習(xí),重點(diǎn)在于保證讓課程內(nèi)容能夠被初中學(xué)生理解和接受上,因此,對(duì)物理基本研究方法的教學(xué)相對(duì)缺乏。為解決物理研究方法缺乏這一問(wèn)題,我將以物理學(xué)習(xí)和研究中常用的五種方法的教學(xué)為例,探討物理有效的研究方法的教學(xué)方式。
一、控制變量法及其教學(xué)
控制變量法是自然科學(xué)類學(xué)科進(jìn)行科學(xué)探究常用的研究方法,貫穿于各種實(shí)驗(yàn)之中??刂谱兞糠ǖ暮诵囊笫遣扇我蛔兞吭瓌t,即在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中需要保證其他條件不變,僅僅改變一個(gè)實(shí)驗(yàn)條件,觀察這一條件的改變對(duì)整體實(shí)驗(yàn)效果的影響。這樣做的目的在于避免其他條件對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾,以便更好的探究在某一實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,各個(gè)因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響情況,進(jìn)而得出科學(xué)的結(jié)論??刂谱兞糠ㄊ菍?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中必須遵循的辦法,根據(jù)這一原則,在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中除了需要設(shè)置單一變量以外,還需要形成對(duì)照。而對(duì)照又分為實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組二者之間的相互對(duì)照。比如,在探究彈簧伸長(zhǎng)長(zhǎng)度與所加載的重物質(zhì)量的關(guān)系時(shí),我們需要保證使用的是同一種質(zhì)量的彈簧,僅僅將改變懸掛的重物質(zhì)量作為單一變量,而將彈簧在加掛重物后,前后的長(zhǎng)度變化作為自身的對(duì)照。在這樣的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),保證探究結(jié)果的準(zhǔn)確性。而相互對(duì)照實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì),也遵循同樣的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路進(jìn)行。為了保證學(xué)生能夠在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中很好的掌握這一設(shè)計(jì)思路和原則,需要老師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)給予學(xué)生更多的指導(dǎo)和實(shí)踐的機(jī)會(huì)。
二、類比法及其教學(xué)
類比法的核心思想是將實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要講解的某一抽象難懂的內(nèi)容,與生活中常見(jiàn)的某一物品或者現(xiàn)象進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的借用比較。類比法使用的前提條件是兩個(gè)物體或者現(xiàn)象之間有著相同的特性,可以很明顯的看出二者的一致性時(shí)才可以進(jìn)行類比,所用于替代類比的事物也必須是能夠很容易讓學(xué)生理解的生活常見(jiàn)事物。比如,我們?cè)诮淌诔踔形锢碇械碾娏鲿r(shí),就可以將電流的一些特點(diǎn)與河水水流的特點(diǎn)進(jìn)行類比,將電流類比于河水的水流量,電壓類比于河水從高處往下流的重力勢(shì)能等,將電流的一些特點(diǎn)更直觀的表現(xiàn)出來(lái)。又如,可以將聲波的傳遞與水波的傳遞過(guò)程進(jìn)行類比,以水波波紋類比于聲波波紋,便于教學(xué)時(shí)候的演示和學(xué)生對(duì)聲波傳播特性的理解。在這過(guò)程中,也可以鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)自己的接受能力,對(duì)于難以理解的知識(shí)點(diǎn)自主的進(jìn)行類比??傊?,類比法的主要目的就是便于學(xué)生理解物理知識(shí)點(diǎn),是學(xué)生學(xué)習(xí)的輔助工具。
三、物理模型建構(gòu)法及其教學(xué)
物理模型建構(gòu)法的主要過(guò)程是將所研究的問(wèn)題加以簡(jiǎn)化,去除問(wèn)題中不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的細(xì)枝末節(jié)的內(nèi)容,保留所研究的主干內(nèi)容,形成一個(gè)可以廣泛推廣的物理模型。這一研究方法要求構(gòu)建物理模型時(shí)候,將模型足夠簡(jiǎn)化,使最后形成的物理模型具有一定的普遍性,便于以后的推廣和使用。物理模型建構(gòu)的主要目的在于為學(xué)生進(jìn)行更廣泛的思維實(shí)驗(yàn)提供良好的指導(dǎo)模型。比如,在研究物體的運(yùn)動(dòng)速度時(shí)候,就可以將物體的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為直線運(yùn)動(dòng),以作為物體運(yùn)動(dòng)的模型,研究物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度與位移的關(guān)系。當(dāng)然,物理模型建構(gòu)的方式多種多樣,在教學(xué)過(guò)程中我們老師應(yīng)該注重學(xué)生發(fā)散性思維的培養(yǎng),以提供給學(xué)生更多的物理模型構(gòu)建思路,幫助學(xué)生進(jìn)行自主構(gòu)建??傊?,構(gòu)建起的物理模型可以幫助學(xué)生起到舉一反三的效果,但是,也需要有效避免學(xué)生在解決問(wèn)題時(shí)將物理模型進(jìn)行生拉硬套的情況,因?yàn)檫@是不利于學(xué)生思維提高的。
四、理想實(shí)驗(yàn)法及其教學(xué)
理想實(shí)驗(yàn)法的主要內(nèi)容是在實(shí)驗(yàn)過(guò)程或者實(shí)驗(yàn)的分析中,扣除對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響較小的影響因素,比如風(fēng)力大小,接觸面的粗糙程度等等,或者用近似的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。顧名思義就是將實(shí)驗(yàn)至于理想的條件下進(jìn)行。這樣做的目的在于簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)流程和對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理,在合理的誤差范圍內(nèi)得到正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。例如,在研究電路的電流和電阻、電壓關(guān)系的時(shí)候,就需要把電路進(jìn)行簡(jiǎn)化,忽略掉導(dǎo)線的電阻、電源的內(nèi)電阻和電源導(dǎo)線電阻隨溫度的變化情況,將電路原件簡(jiǎn)化為電源、電阻原件等簡(jiǎn)單的電路模型,簡(jiǎn)化后的模型可以幫助學(xué)生更加容易理解電路的各個(gè)組成和掌握相應(yīng)的研究方法。當(dāng)然,理想實(shí)驗(yàn)法也可以用于對(duì)實(shí)驗(yàn)的分析和猜測(cè)之中,用來(lái)幫助學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)思維的訓(xùn)練。但是,這種理想實(shí)驗(yàn)并不是胡亂的想象,更多的是基于現(xiàn)實(shí)中的客觀物理規(guī)律的猜測(cè)與假想。所以,在讓學(xué)生學(xué)會(huì)理想實(shí)驗(yàn)法的時(shí)候,也要讓他們明白實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的基本原則和條件,避免學(xué)生因?yàn)楹紒y想而曲解知識(shí)的問(wèn)題。
五、等效替代法及其教學(xué)
等效替代法在初中物理教學(xué)中的主要運(yùn)用是在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中。即在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中,對(duì)于不能夠直接測(cè)出電阻的電路原件用等效替代法將它轉(zhuǎn)化為可以測(cè)出電阻阻值的電路原件,用兩者之間的某一個(gè)相同效果得到我們所需要的正確結(jié)果。它適用于無(wú)法測(cè)得具體的電流或者電壓的情況下的電阻測(cè)定。比如,在無(wú)法測(cè)定電路中某電路原件的電壓,但可以測(cè)量電流量的時(shí)候,可以將電路電流穩(wěn)定是的電流量記錄下來(lái),再取下電路原件,接入已知的固定電阻,直到二者的電流量相同時(shí),得出此時(shí)固定電阻的阻值就是未知電路原件的阻值。等效替代法在電路的研究中更多的是用作一些特殊情況的補(bǔ)充。當(dāng)然,等效替代法也與類比法有許多的聯(lián)系,可以將二者結(jié)合起來(lái),用于初中物理學(xué)其他領(lǐng)域的研究上。
總之,初中物理的教學(xué)內(nèi)容相對(duì)簡(jiǎn)單,易于學(xué)生理解,這為學(xué)生學(xué)習(xí)物理研究方法提供了有利條件。我們不僅滿足于讓學(xué)生掌握基本的知識(shí)點(diǎn),還應(yīng)該讓學(xué)生學(xué)會(huì)探索和獲取物理知識(shí)的方法,讓他們?cè)诓粩嗟靥剿髦性鲩L(zhǎng)自己的物理知識(shí),這樣才是對(duì)學(xué)生最好的教育。初中物理的基本研究方法是學(xué)生學(xué)習(xí)和教師授課的核心內(nèi)容,為了抓住這一核心,需要我們不斷調(diào)整自己的教學(xué)方法,以適應(yīng)不斷變化的教學(xué)模式和教學(xué)環(huán)境。