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初中物理中的实验方法

初中物理中的实验方法

初中物理中的实验方法范文第1篇

[关键词] 控制变量、等效替代、转换、类比

在初中物理教学中,不仅要教给学生物理知识,更重要的是要引导学生经历一次物理学知识的“再发现”的过程,从而培养学生获取新知识的能力、收集和处理信息的能力、分析和解决问题的能力,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。所以,初中物理探究实验的设计和实施显得尤为重要。要使实验教学达到课程标准确定的目标,其中蕴含的大量的科学方法我们必须给予足够的重视,并且渗透到教学活动中去,让学生在学习活动中去体验,逐步提高学生的科学探究能力。下面,我就来谈谈初中物理实验中的几种科学方法。

一、控制变量法

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。例如,在探究动能大小的决定因素时,学生猜想可能与物体的质量、大小、形状、体积与物体的运动时的速度大小等因素有关。如果在探究的过程中没有针对的科学方法进行探究,结果可能会出现一些错误。这样的探究问题我们不妨使用“控制变量法”,在探究动能的大小与物体的质量是否有关时,可选择让大小、形状、体积相同的铜球和铝球从同一的高度和同一的斜面上分别自由运动,通过被撞击后小车在同一水平面上运动的距离比较可知,动能的大小与物体的质量有关。此实验过程中我们必须让小车在水平面上的初始速度相同。同样,在探究动能的大小与物体的运动速度是否有关时,可让同一的铜球分别从不同的高度自由运动,看看被撞击后小车在同一水平面上运动的距离情况,便可知动能的大小与物体的运动速度是有关。此实验过程中我们必须对物体的质量进行控制。

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。这种方法若运用得恰当,不仅能顺利地得出结论,而且容易被学生接受和理解。例如,在电流和电阻的实验中,将一个7Ω的电阻替代某支路中2Ω和5Ω串联电阻,在其他条件不变的情况下,该支路中电流不变,说明一个7Ω的电阻与阻值为2Ω和5Ω串联的电阻对电流的阻碍作用是等效的,所以可用7Ω的电阻替代2Ω和5Ω串联的电阻。

在初中物理实验中,合力替代各个分力、平面镜成像取相同蜡烛替代物体大小、托里拆利试验用液体压强替代大气压强等,都运用了等效替代法的思想。

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,即转换法。比如,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,从而推导出哪个电阻放热多。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,还要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?这样促使学生的思维得以发散,转换的思维方法得到训练,设计实验的能力也随之提高了。

在初中物理实验中,利用扩散现象来研究分子的运动及分子运动的快慢、通过泡沫塑料凹陷的程度来知道压力的作用效果大小、用灯光的亮度来感知电流的大小等等,都运用了转换法的思想。

四、类比法

在学习一些十分抽象的看不见、摸不着的物理量时,由于不易理解,老师就拿出一个大家能看见的且与之很相似的量来进行对照学习。如电流的形成和电压的作用是通过以熟悉的水流的形成和水压是水管中形成了水流进行类比,从而得出电压是形成电流的原因的结论。学生在学习电学知识时,在老师的引导下,联想到水压迫使水沿着一定的方向流动,使水管中形成了水流;类似的,电压迫使自由电荷做定向移动使电路中形成了电流。抽水机是提供水压的装置;类似的,电源是提供电压的装置。水流通过涡轮时,消耗水能转化为涡轮的动能;类似的,电流通过电灯时,消耗的电能转化为内能和光能。我们学习分子的动能时,将它与物体的动能进行类比;学习功率时,将它与速度进行类比。这样就很容易被学生理解记忆牢固。

在初中物理教学过程中,如果学生很好地掌握了这些科学方法,将会非常方便、快捷、省时、省力,而且能少走很多不必要的弯路,减少很多无谓的而且是艰辛的探索之路,收到事半功倍的良好效益。这样,不仅有利于学生理解和掌握物理概念和规律,更有利于学生研究性学习和创新能力的发展,对其他学科有借鉴作用。

初中物理中的实验方法范文第2篇

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。例如人教版《物理》教科书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。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,都运用了控制变量法。

二、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。例如,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。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。

三、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。

四、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。在学习伏安法测电阻之后,我们可以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。

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。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。例如在探究电阻上的电流跟电压的关系、同种物质所受重力大小跟质量的关系等实验中都运用到图像法。

六、理想化方法

初中物理中的实验方法范文第3篇

一、充分理解教材中实验教学的特点

了解实验教学在初中物理教学中的重要地位,是加强实验教学的前提,但教师具体落实大纲和教材的这个精神,充分地了解教材中所设置的实验教学的特点及其要求,才能在日常的教学中做到心中有数,才能有的放矢地按照不同的实验安排和设计每一个实验的教学。义务教育教材中所设置的实验大体上具有以下几方面的特点:

1.在实验内容上的特点

(1)充分考虑了学生的可接受性。

(2)增强了实验的趣味性。

(3)特别注意所选择的实验技能,对学生今后在生活和生产的实际应用价值。

2.在实验要求上的特点

(1)初中物理实验大体可分为:演示实验、学生实验、小实验(含习题的实验),《大纲》对这三类实验的要求各不相同。对演示实验而言,教师要根据实验原理熟练地进行示范操作,并引导学生了解为什么做这个实验,要观察什么、怎样观察,并要求学生边观察边思考所观察的现象能揭示什么有关的物理概念和规律。而对学生实验来说,要求每个学生必须在了解实验目的及其有关原理的基础上,会熟练地掌握基本仪器使用、选择安装和简单调试、准确的读数,会按规范的程序进行实验操作和记录实验结果,得出结论,并写出简单的实验报告。至于小实验,仅要求学生在课外时间能进行简单的制作和简单现象的验证,是属于课外活动的内容。

(2)突出实验技能的实用性,并从实验技能的实用性出发,对那些实用性较强的实验技能提高了要求,如在长度的测量实验中,提出了零刻度线的问题;质量测量实验中,增加了物理天平的使用;用温度计测量水的温度实验中,强调了读数的技巧,等等。而对实用性较小的技能降低了要求,如测滑轮组机械效率的实验中,删掉了测4个滑轮组成的滑轮组机械效率等。

(3)实验器材简单易得,为适应广大落后地区学校实际情况,在实验器材的选择上遵循了简单易找而又低成本的原则,如序言中静电实验的塑料捆扎绳,振动发声实验的橡皮筋,音调实验中的木梳,等等。这就更增强了实验教学法的普及性。这就要求教师积极创造条件,因陋就简、就地取材和自制教具,不折不扣地完成大纲、教材中所规定的每一个实验。

二、实验应注意的几个环节

1.观察

观察是所有实验的第一环节,包括对实验器材的选取,器材的使用规则,器材的使用范围,器材的精确度等,要有一个详尽的了解。例如:测量教室的长度,我们是选用米尺还是选用皮尺呢?因为测量工具的米尺和皮尺,最显著的特点是它们测量范围――量程不同。如果用米尺就必须采用重复测量的方法,即使方法和操作都正确,但仍加大了实验的误差,而皮尺可以一次性测量,有效地减小了误差。使用前,我们还要观察它零刻度的位置,零刻度是否磨损,以及它的分度值。这些因素直接关系到我们是否操作恰当,读数是否准确的问题。

2.操作

操作是学生实际动手参与实践的具体过程。每一种仪器,都有它的使用规则和要求,例如天平的平衡调节,电表的机械调零等,我们应严格地按照它的规则要求进行操作。特别是在做一些带危险性的或损坏性的实验时,我们应先检查,避免一些不必要的损坏和意外。例如:在八年级电学中使用电流表测量电路电流的连接电路时,开关应断开,电流表应与被测部分串联,要保证电流必须从电流表的正极流入负极流出,被测电流不超过电流表的量程(在不能确定的情况下,可以采用点触或试触的方法),不能将电流表不经过用电器而直接接在电源的两端。当然,我们可以事先将电路图画好,然后按电路图连接,达到操作时降低难度的目的。学生必须得到教师的检查同意以后,才可闭合开关进行实验。否则一旦电流表的正负接线柱接反或电路中发生短路现象,很容易烧坏电流表。

3.记录

记录即在实验中,正确地读取和记录数据,它包括:读取的姿势(例:刻度尺数值的读取时,眼睛应水平垂直或竖直垂直刻度);读取的方法(读到分度值的下一位)和准确的记录(数字与单位要准确)。在此过程中,我们可以通过多媒体演示错误的读取姿势或方法,加深学生对错误和差的了解,加强学生对动手操作的掌握;同时,也应注重实验的事实,而不能任意加大或减小实验数据,有意迎合实验的应有结果,应着力培养学生实事求是的科学态度。

4.分析

由于操作者不同,实验器材的不同,操作方法的不同等因素的影响,对于记录的数据,可能导致同一实验结果的不同。我们应及时加以总结和分析,帮助学生分析“哪些是错误导致的结果,哪些是误差造成的原因”,与学生共同探求对实验器材和实验方法的改进,进一步激发学生的学习兴趣,拓宽他们的思维。例:做动滑轮可以省一半力的实验过程中,实验的结果与理论的数值存在偏大的现象,我们应帮助学生指出,这并不是错误实验的原因,而是由于摩擦力存在导致的结果,为了使实验结果更趋于理想,我们应想办法减少摩擦(学生分组讨论,教师加以归纳和总结)。

初中物理中的实验方法范文第4篇

关键词 初中物理 实验教学 探究式方法 运用

新课程标准指出,探究式学习方法是学习科学的一个强有力的工具,能够在课堂上保持学生强烈的好奇心和旺盛的求知欲,让学生学会学习、学会探究,养成良好的、正确的价值观。笔者以为,初中物理学习必须在新课程改革理念的引领下,重视学生学习方法的指导,特别是在实验教学过程中,教师要运用灵活多变的教学方法引导学生在探究中学习,不断提高课堂教学质量,努力达到物理新课程改革的要求。

一、重视控制变量法运用,引导学生在科学探究中掌握知识所谓控制变量法,就是指研究两个物理量之间的关系时,要保持影响前一个物理量的其它物理量不变,从而研究变化的这个物理量与要研究的物理量之间的变化关系。这种研究方法,被称之为控制变量法。

教师在需要运用控制变量法进行解题时,需要引导学生理解“控制什么?改变什么”,“如何控制?如何改变?”等,这些都是帮助学生研究和解决问题的关键。如在进行导体中的电流与电压、电阻的关系实验中,如果引导学生探究导体的电流与电压的关系,就需要在保持电阻不变的情况下改变导体两端的电压,以观察电流随电压的变化关系。在此实验中,如何改变导体两端的电压呢?办法就是调节滑动变阻器,改变导体两端的电压。如果让学生去探究导体中的电流与电阻的关系,需要控制导体两端的电压不变。教师在实验中要换用不同大小的电阻(即改变电阻),以使学生观察电流随电阻的变化情况。那么,又如何保持导体两端的电压不变呢?办法就是要调节滑动变阻器,使导体两端的电压保持不变。又如在研究影响动摩擦力大小因素的实验中,如果研究滑动摩擦力大小与压力大小关系,就需要控制接触面的粗糙程度不改变,而要改变压力大小,就要观察滑动摩擦力与压力大小的关系。如何控制不变?办法就是要始终保持木块的底面与木板接触。如何改变压力大小?办法就是在木块上添加砝码改变压力。当然,在此实验过程中,教师还可引导学生观察掌握测定滑动摩擦力大小的方法——用弹簧测力计拉着木块在水平上木板上作匀速运动,记下弹簧测力计的示数即为摩擦的大小。再如研究液体蒸发的快慢与哪些因素有关,研究压力作用的效果(压强)与哪些因素有关,研究决定电阻大小的因素,研究电功、焦耳定律、电磁铁磁性强变等等的影响因素,都可以使用这种方法。总之,控制变量法在初中物理科学探究的实验过程中经常用到,教师要重视此法的运用。

二、重视类比法运用,引导学生在逻辑推理中掌握知识所谓物理类比法,是指在物理实验教学过程中,教师引导学生将研究的物理对象与熟悉的物理对象相比较,找出它们的某些共同点、相似点或有联系的特征,从而据此推测出待研究的对象还可能具有熟知对象的另一些特征。物理类比法是一种逻辑推理的方法,实际上是一种从特殊到特殊或从一般到一般的推理方法。初中物理教学中,学生学会运用类比法,可以有效地把实验的对象和熟知的对象进行对比,把未知的东西与已知的东西对比,能以旧带新,启发思想的火花,实现从形象思维到抽象思维的飞跃,有效地掌握物理知识、发展智力、培养能力,从而更好地提高课堂学习的效率。如在“电压”一节教学时,教师引导学生把电路模型类比水路模型,从而引入电压的概念。在教学中,教师通过引导学生观察课本中提供的水路模型和电路中形成电流的原因,然后将两幅图进行类比分析,找出二者之间的一一对应关系,比如阀门对开关、水轮对灯泡、水泵对电源、水路对电路、水流对电流等等,进而理解水流的形成是因为有水压,那么,电流的形成是因为有电压。如此,学生就很容易通过这种类比的学习方法,理解了电压是电流形成的原因,而电源是提供电压的装置。

类比法在物理学习中的应用很多,如把声波跟水波类比,把学习电磁感应中“作切割磁感线的运动”和农民用镰刀垂直地去割水稻这样一个动作相类比……等等。教师通过精心的教学设计,可以对学生的学习起得良好的促进作用。

初中物理中的实验方法范文第5篇

一、灵活化提问方式

实验教学的展开形式可以十分多样,教师要结合具体的实验内容给学生们创设更为合适的教学形式。首先,在进行提问环节时教师应当做到更加灵活,要在有效激发学生的思维的同时也锻炼学生的问题解决能力。结合相关的实验主题展开设问时教师要注重提问方法的选择。一方面,问题的提出可以更为生活化,可以结合学生们熟悉的生活场景来进行提问,这往往更容易被学生理解,也能够更好的引发学生的探究欲望。另一方面,教师可以尝试开放化的问题的创设,这样的提问才能够给学生的思维提供更好的锻炼平台,并且深化学生们对于知识的掌握。

在教学长度的测量的时候,教师就可以引导学生进行思考:怎么使用直尺测量教学楼的高度呢?让学生能够通过问题来认识到物理测量过程中的一些特殊方法,比如测一张纸的厚度可测n张纸的厚度再除以n;测细铜丝直径可测出密绕后n匝的长度再除以n;测楼房高度可测每一级楼梯的高度再乘以相应楼层的级数,以此来提升学生的实验思维意识。这种灵活的提问方式首先能够极大的吸引学生的注意力。在学生们看来用直尺测量教学楼的高度几乎是一项不可能实现的任务,在学生进行一定的思考后大家的思维慢慢得到拓宽,并且意识到采用一些灵活的测量方法往往能很好的让不可能变为可能。这才是对于学生思维的激发,并且对于学生自身的实验能力的提升能够起到很好的推动作用。

二、开发学生的联想能力

新时期的物理实验教学中开发学生的联想能力很有必要,这既能够实现学生对于知识学习的融会贯通,也是对于学生思维能力的一种很好的培养,对于推进物理实验课程的教学效率无疑可以发挥很好的作用。教师在平时的知识教学时要让学生们意识到知识点间的相互关联,意识到在具体问题的解答时综合的应用学过的知识可以发挥的良好功效。同时,在进行实验教学时也要让大家意识到合理的发挥自己的联想与想象能力往往能够拓宽自己的思路,能够感受到从不同的角度与层面来理解与思考问题可以带来的收获。这些都是新时期的物理实验教学中教师应当培养学生们具备的能力,这对于学生综合物理素养的提升将会是很好的辅助。

如讲《阿基米德原理》一节时,在讲到浮力的大小与哪些因素有关,可先让学生猜想:可能与深度有关,也可能与物体的密度有关,还可能与物体的形状有关等……让学生能够根据自己的思维进行假设,之后再通过实验进行对比、验证,这样的教学模式能够更好的激发学生的实践热情,培养他们的直觉思维能力,提升实验教学的效率。在进行实验教学时教师要鼓励学生们大胆的发挥自己的联想与想象,要勇于做出各种假设,并且要引导大家对于自己的各种假设进行有效验证。这样的教学过程能够充分体现学生的学习自主性,有了这种有效的独立探究后学生们对于知识的理解与体会也会更加深刻。

三、鼓励学生的自主探究

鼓励学生在实验教学中展开自主探究同样是新时期的物理实验教学中很值得采用的一种模式。教师可以引导大家针对相关的实验主题自己进行实验过程的验证,可以让学生在小组合作中来共同完成特定的学习任务。这个过程给学生的独立思考与自主探究提供了很大的空间,学生能够非常积极的参与到自主实验中来,能够和其他同学展开很多有意思的探讨与对话。教师还可以创设一些实验竞赛来引发学生的参与,让学生们在自主实验中来不断加强自己的实验探究能力。这些都是很好的实验教学方式,对于学生实验能力的培养与深化很有帮助。

如讲《蒸发》一节研究影响蒸发快慢的因素时,教师就可以让学生进行自主探究实验设计,有的学生就利用控制变量的方法设计三个小实验:(1)在手背上滴两滴相等的水滴,把一滴涂开,看哪个干得快?(2)在桌子上和手背上涂上大小面积相同的水渍,看哪个干得快?(3)在桌面上涂上大小面积相同的水渍,对其中一片吹风,看哪片干得快?虽然教材中未出现该实验,但实验的设计完全能够体现这个实验的基本理念。透过这个有效的自主探究实验的展开不仅使学生很好的认识到影响蒸发快慢的因素,在学生独立探究的过程中大家也很好的掌握了物理研究的基本方法,这对于学生的逻辑思维能力与实践探究能力的掌握都有极大的促进意义。   [本文由WWw. dYlw.NE t提供,第 一论 文网专业写作职称论文和毕业论文以及服务,欢迎光临DYlw.neT]

【参考文献】

[1] 杜清. 初中物理实验教学的生活化理念融入分析[J]. 课程教育研究,2012(32).