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两个办法搞定初中物理实验题

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      文/ 东方优播初中物理王婷

      八年级之初,学生们开始接触学习物理这门自然学科,教科书的开篇介绍了物理是以实验动手做基础,理论总结为目标的实践性学科。而作为一名物理学科的教师,指导学生有目的有规划地开展实验探究,并且在今后的物理学习之路上,逐渐培养和提升学生们的科学探究能力,敢于动手乐于实践的精神。
    
      那接下来东方优播初中物理资深教师王婷老师带领大家一起回顾科学探究都需要哪些基本要素?按照我们观察研究事物的规律,任何理论的提出都是由一个感性过程逐渐过渡到理性过程的。由此,探究实验的一般规律和要素分为以下七个方面的内容:
      1.提出问题
      2.猜想与假设
      3.制订计划与设计实验
      4.进行实验与搜集证据
      5.分析与论证
      6.评估
      7.合作与交流

      科学探究具有以上七个要素,那么也意味着教学中的探究活动形式也是多种多样的。如果学生如果只是机械的了解以上七个要素的存在,往往还是不具有独立完成实验探究的能力,找不到思考的切入点。就好比一台电脑硬件配置先进,却没有安装操作系统和软件,价值约等于废铁。接下来东方优播初中物理王婷老师带领大家探究真正将科学探究七要素联系起来的都是哪些实验探究方法。
      一、 控制变量法
      控制变量法是探究活动和教学中最常见也是最基本的科学探究方法。当一个物理量受到多个因素的影响时,我们往往会分别研究这个物理量与各因素之间的关系,再进行综合分析得出结论。比如探究欧姆定律时,研究的是电流与电压、电流与电阻的关系,既然电流与电压、电阻都有关系,其中当研究电流与电压关系时,要将电阻加以约束和控制,最终得出在电阻一定时,电流与电压成正比,这样的推演和结论才是可信的。
      其实综上所述我们发现,控制变量法的内涵不仅仅是控变量这个单一的影响因素,还要包括其他影响因素也就是自变量、因变量的之间关系的推演。在这里东方优播初中物理王婷老师传授同学比较实用有效的利用控制变量思想进行实验设计的方法。任何的设计实验,最终都以这四个问题展开:
      1.自变量如何测?
      2.自变量如何改?
      3.因变量如何测?
      4.控变量如何不变?
      想清楚这四个问题,接下来的探究动作就会变得明确且有效。控制变量这种探究方法,也就变得更立体更具有可操作性。
      二、 转化法
      转化法的意义和价值在于保证效果相同的情况下,将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象;将陌生、复杂的问题转换成熟悉、简单的问题;将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量的方法。
      学生在面对转化法研究问题时,往往表现出来的是不知所以然,更甚者与控制变量法混淆!东方优播初中物理王婷老师表示作为教师如何引导学生耐心思考,理解归纳转化法的特点就是最为重要的!
      举例如这样一个教学片段:焦耳定律第一课时,探究比较影响导体放热多少的因素时,就用到了转化法。本探究过程中因变量放热多少是非常不好量度的,此时告知学生实验室没有仪器是可以直接测量热量的,提问:有没有代替热量的物理量呢?学生能够很自然的想到测量温度;进一步提出,温度计直接测量电阻丝很不安全,引起玻璃温度计的炸裂且受热不均自然测量结果也不客观。提问:能不能改良一下,避免温度计测量的问题?学生思考之后能够想到将电热丝放置于水中,观察水温升高的程度,来体现电热丝的放热多少。此时,综合总结以上两个过程,第一个是测量热量转化为测量温度,第二个是测量电热丝温度转化为测量液体的温度,这样的处理解决了我们的问题,是很有价值的,我们给他起个通俗的名字,谓之为“转化法”。
      讲解完教学片段,可以帮助学生回忆之前的学习中还有哪些是利用了这个方法:如研究动能或势能大小时通过观察运动的小球推动纸盒移动距离的大小或是木桩被打入地下的深度,来推断动能和势能的大小。利用扩散现象来研究分子的运动及分子运动的快慢。进一步还可以通过生活现象的举例来验证这种方法的广泛性。
      除了以上介绍的控制变量法、转化法,比较常见的实验探究方法还有:

      模型法:如太阳系结构模型表示原子结构,用直线表示光线,用封闭曲线表示磁感线等等
      等效法:如合力替代各分力的作用效果;总电阻替代各分电阻串联及并联的效果等。
      类比法:如抽象的概念电流及电压,可以类比水流及水压来理解。
      这些方法的总结,利于学生的想象设计能力和创造性思维品质的培养,也正是物理学科有别于其他学科的魅力所在。

      名师简介:
      王婷老师,新东方中考物理优秀教师,7年一线教学经历,北京山东培训学员上千。新东方命题组核心成员,准确把握北京、山东、河北等地区考试规律。曾有多位学生取得物理单科满分,考入理想高中。授课风格亲切自然、幽默灵活,讲解知识细致有序,注重对物理概念定律内涵的把握,善于将复杂物理过程条理化呈现。关注每一位学生行为习惯、思维能力、科技理念的养成,激发学生的理科潜能和学习动机。

      东方优播专注于利用互联网技术和北京新东方学校大青少板块的优质师资,以教学七步法为产品核心武器,以重落实、重效果、重服务为核心服务理念,以分层精品小班为教学模式创建的新型在线课程,帮助学生高效提分。
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