发布时间:2023-09-25 11:52:40
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类比法,也叫“比较类推法”,是指由一类事物所具有的某种属性可以推测与其类似的事物也应具有这种属性的推理方法。类比推理是一种或然性的推理,其结论是否正确还有待实践证明。“类比思想”包括两方面:(1)联想,由新信息引起的对已有知识的回忆;(2)类比,在新、旧信息间找相似和相异的地方,即异中求同或者同中求异。
中学生在思维方法上是以形象思维为主的,尤其是物理学科,很多知识比如声音、光、力学、物态变化等,几乎所有的物理知识都和学生的生活息息相关,但生活是表象,知识是理论,在从表象到理论的认识过程中,需要学生有一定的抽象思维能力,但初中生的抽象思维能力相对较弱。物理学虽然是一门以实验为主的科学,但是许多的物理概念,规律是在实验的基础上经过抽象概括而形成的,有些物理概念规律看不见,摸不着,比较抽象,学生理解上有一定的难度,此时,运用类比法,把学生已有的知识和所学知识进行类比,就能大大增强教学的直观性,让学生顺理成章地理解所学的新知识,非常有利于学生建立概念、理解规律,从而降低知识的难度,起到事半功倍的效果。
二、类比的三个切入口
1.新、旧知识类比。学习的过程是在原有知识基础上不断丰富的过程。物理学有很多概念,这些概念之间并非是孤立的。我们在教学过程中可以找出新旧知识的联系进行类比,不仅仅使掌握新知识变得更容易,同时也达到了对旧知识巩固的效果。比如在学习牛顿第一定律的探究实验中,教师可以通过类比探究影响滑动摩擦力大小的因素来学习,又如在八年级下学生学过机械效率的计算方法,在九年级学热效率的时候教师可以联系机械效率来讲解热效率,这样就能起到对旧知识的巩固,新知识的领悟、新旧知识的整合的目的。
2.生活经验与物理概念类比。新课程要求以学生为主体,教师在课堂中起引导和强化的作用。由于初中阶段物理学科的特殊性,教学可以从身边的生活实例引起,或者从身边的现象引发一定的物理思考,从而促进学生的探究兴趣,启迪学生的思维。如之前学过速度的物理意义――单位时间内通过路程的多少,学生学习时由于具有一定的生活经验,比较容易理解和运用。在学习功率物理意义的时候就可以联系速度的概念,即单位时间内做功的多少来学习。在提高学习效率的同时也逐渐养成了学生观察生活和分析生活的习惯。
3.相关学科知识与物理知识的对比。自然学科分科庞杂,众多学科之间都是有一定的内在联系的,老人们就曾说过“数理化不分家”的老话。因此,在学习物理时可以用其他已学过的知识进行类比,帮助他们理解一些物理现象和物理问题。
三、类比法在初中物理教学中的应用
(一)概念理解
1.从我们的生活经验事实可知,做一顿饭所需的热量是一定的,但所需的煤火或燃气的质量大小是不同的.这正好表示质量相同的不同燃料完全燃烧放出的热量是不同的.我们把用1kg的某种燃料完全燃烧所放出的热量叫做这种燃料的热值.
2.从这个定义可知,同种燃料的热值相同,不同种燃料的热值一般不同.它反映的是燃料的特性,其大小与燃料质量大小、是否完全燃烧、放出热量的多少无关,但在数值上等于一定质量的燃料完全燃烧放出的热量(Q)与其质量(m)的比值.热值通常用字母q来表示,计算公式是q=Q/m.热值的单位是:焦耳每千克(J/kg).对于一些气体燃料,有时也用单位体积的某种燃料完全燃烧所放出的热量来表示这种燃料的热值,计算公式是q=Q/V,单位是J/m3.对于热值的概念,要注重理解三个关键词“1kg”“某种燃料”“完全燃烧”.1kg是针对燃料的质量而言,如果燃料的质量不是1kg,那么该燃料完全燃烧放出的热量就不是热值.某种燃料:说明热值与燃料的种类有关.完全燃烧:表明要完全烧尽,否则1kg燃料化学能转变成内能就不是该热值所确定的值.
3.在工业中,热值也叫“发热量”,是表示燃料质量(好坏)的重要指标之一.
(二)例题解析
例1 关于燃料的热值,以下说法中正确的是( ).
A.燃料的热值与燃料的燃烧情况无关
B.容易燃烧的燃料,热值一定大
C.煤的热值大于干木柴的热值,燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多
D.为了提高锅炉的效率,一定要用热值高的燃料
解析 热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,而与燃料的质量、燃烧与否无关,故B错.燃料燃烧时放出的热量与燃料的热值、燃料的质量、燃烧是否完全有关,选项C中只知道煤的热值较干木柴的大,两者的质量关系、燃烧是否完全并不知道,因此不能确定谁放出的热量多.炉子的效率与燃料燃烧的完全程度和热量散失程度有关,与燃料的热值大小无关,答案选A.
例2 一桶煤油用掉了一半,则剩下的煤油( ).
A.密度和热值不变,比热容减为原来的一半
B.比热容和密度不变,热值减为原来的一半
C.热值和比热容不变,密度减为原来的一半
D.密度、热值和比热容都不变
解析 物质的密度、热值和比热容都是表现物质基本属性的物理量,因此对于给定的物质来说,这三个物理量的数值都不会发生变化.答案选D.
例3 完全燃烧2kg汽油放出多少热量?要放出6.0×106J的热量,需完全燃烧多少g酒精?(q汽油=4.6×107J/kg,q酒精=3.0×107J/kg)
解析 汽油的热值为4.6×107J/kg,表示完全燃烧1kg汽油放出的热量为4.6
×107J,完全燃烧2kg汽油放出的热量Q
=mq=2kg×4.6×107J/kg=9.2×107J.酒精的热值是3.0×107J/kg,表示完全燃烧1kg酒精放出的热量为3.0×107J.放出6.0×106J的热量,需完全燃烧的酒精的质量m=Q/q=6.0
×106J/3.0×107J/kg=0.2kg=200g.
例4 卖火柴的小女孩在严寒中只能靠点燃火柴取暖.一根火柴的质量约为0.065g,火柴的热值平均为1.2×107J/kg,求一根火柴完全燃烧能使1m3的空气温度升高多少摄氏度?〔已知空气的密度为1.3kg/m3,比热容为1×103J/(kg·℃)〕
解析 设火柴完全燃烧释放的热量全部被空气吸收,即Q吸=Q放,cm1Δt=qm2
所以完全燃烧一根火柴能使1m3的空气升高的温度为:
Δt=qm2/cm1=qm2/cρV=1.2×107J/kg
×0.065×10-3kg/[1×103J/(kg·℃)×1.3kg/m3
×1m3]=0.6℃.
小结 本题把燃料燃烧的放热公式、热量的计算公式与密度知识结合起来,具有一定的综合性.应用公式时要注意其适用条件和范围.
例5 对于气体燃料(例如煤气或石油液化气)来说,其热值可以定义为:“1m3某种气体燃料完全燃烧所放出的热量叫做该气体燃料的热值.”某同学根据家庭现有的条件,设计了一个测定管道煤气热值的实验.实验是这样进行的:取一定质量的水(m水/kg)放入锅中,用温度计测得水的初温(t1/℃),读出煤气表的示数(V1/m3).然后点燃煤气灶具给水加热,当温度计的示数为(t2/℃)时关闭煤气阀门,读出煤气表的示数(V2/m3).该同学先根据有关数据计算出实验过程中水吸收的热量Q;然后用水吸收的热量Q和煤气表的示数差V(V2-V1,即所用煤气的体积),根据q=Q/V计算出煤气的热值q.你认为这个实验方案是否可行?
;理由是:
.
解析 本题中水吸收热量通过公式计算得出,但水吸收的热量只是煤气燃烧放出热量的一部分,即存在热量使用率的问题.
答案 不可行.理由是给水加热过程中,煤气不可能完全燃烧,同时放出的热量也不可能全部被水吸收.
二、热效率
(一)概念理解
初中物理习题可谓是浩如烟海,习题是永远做不完的.传统教学中的“题海战术”之所以有时看起来有效果,其实质是让学生在不断的重复训练中获得对题目情境的认识,形成相对固定的解题思路,进而形成一定的解题能力.从效果上来看,此种方法是有效的,但从过程上来看,此种方法容易消磨学生的学习积极性,容易让学生产生厌学情绪,容易让学生认为物理学习就是成天不断地做题,因而一般认为是不可取的.然而现实是,日常教学中我们普遍看到的,题海战术尽管有时附加以有效教学的标签,但却改不了重复训练的本质.在这种情况下,我们提出通过建模的方式为学生建立一类习题的模型,从而减少重复劳动,提升学习能力.
习题建模与新知识学习过程中的建模不同.新知学习中的建模往往是指一种教学模式,一种学习模式.而习题教学中的建模,是指从一类题目中提取共同点编制成一道基本的题目,让学生在这种基本题目的训练中获得对这一类题目的共同理解.根据这一理解,习题建模就需要教师对初中物理中的传统题型和热门题型进行分析与综合,以提取其中的共同点,然后在问题解决的过程中,帮学生形成一个基本的思路,从而在学生的思维中形成一套基本的模型.最终的目的是让学生在新的题目情境能够调动已经建立的模型,然后进行拓展延伸,从而实现新问题的解决.总的来说,习题建模是基于基本习题建立起来的思维模型,是为解决一类题目而设计的基本模型.
习题建模并不是一种新的思想,但在任何情况下都应当赋予其新的内容.我们下面尝试通过热量、内能和热值以及电学知识中的两个重要知识点为例,来谈谈笔者所理解的习题建模.
2习题建模举例分析
示例1光学知识
初中光学知识中涉及的是光源、光的直线传播、光的反射和光的折射等知识.如果这些知识处于零散状态,那对学生的习题解答是没有益处的,因为学生此时的思维中没有一个完整的光的知识体系,而如果通过纯文字的图表或框图来帮学生建立知识体系的话,那又需要较高的抽象思维能力作为支撑.因此我们设计通过图1来概括上述基础知识,让学生通过对图1的理解与重现,来完成光学知识的体系建构.
习题模型:如图1.从光源发出的光发生直线传播、反射及折射.其中,又涉及透明体与反射体颜色的光学知识,涉及光的色散知识,涉及平面镜成像知识.除了凸透镜成像及规律之外,基本上包括了其它光学内容.因而能够帮学生形成一个相对完整的对光学知识的认识.与光现象相关的习题往往也包含其中,从而使得本模型能够起到举一反三的作用.
示例2热量、内能及热值知识
本部分知识涉及到热量的传递、吸收与放出热量的多少、内能的增加与减少,能量的转化、燃料燃烧后产生热量的计算、热传递中的效率等.如果试图通过不同类型的题目进行重复训练,则效果不佳,实际教学中我们发现不断地做、不断地讲、不断地错就是这一情况的实际写照.那么,这些知识是不是可以融合到同一个题目当中呢?笔者几经尝试,建立了如下一道题目模型,几次训练之后取得了较好的效果.
习题模型:如图2,是生活中常见的烧水情形.其中木材燃烧放热用到Q=qm公式,水吸热升温用到Q=cmΔt的公式,其中还涉及到能量转化和转移效率等.因而可以涵盖大部分热量计算的习题.
本习题模型中,如果给出已知条件,如水的质量为2 kg,水的比热为4.2×103 J/(kg・℃),木材的质量为0.5 kg,木材的比热为1.2×107 J/kg.则可以提出的问题有:从木材燃烧到水被加热,其中有哪些能量的转化或转移过程?木材完全燃烧后放出的热量是多少?假如这些热量全部被水吸收,则水的温度会升高多少摄氏度(不沸腾)?假如加热过程中的效率为40%,则水升高的温度又是多少?如果木材的质量是5 kg,则水加热后的最终温度是多少?
本模型的特点是:(1)以生活中最为常见的烧开水素材为例,学生在理解素材上没有困难,从而就可以将注意力集中到过程分析与问题解决当中来;(2)本过程中涉及到化学能转化为内能,内能以热传递的方式转移到加热容器和水中的情形,一是能量的转化,一是能量的转移,可以带动能量转化和转移的知识;(3)本过程中的燃料燃烧可以巩固到Q=qm公式的运用,而水被加热则巩固到Q=cmΔt公式的运用;(4)当效率不是100%时,其又可以加深学生对Q吸=ηQ放(η为加热效率)的认识;(5)如果我们将加热容器改成试管(蒸气冲开塞子)的例子,还可以用来加强气体对外做功、内能减少温度降低的知识.
根据我们的教学实践,这一模型在新课教学以及单元练习和质量监测中得到两至三次训练,学生就有可能形成深刻的印象,从而收到事半功倍的效果.
示例3电学知识
在电学知识中有一个非常重要的电路图,其在教材(苏科版九年级上下册)中得到了三次重要运用:一次是探究电路中电流与电压、电阻关系,得出欧姆定律时;二是伏安法测电路时;三是伏安法测定电功率时.
习题模型:笔者这里提供的习题模型严格来讲并不是一道习题,只是这个图形是相当一部分电学题目的源头.也就是说这个图形加上不同的已知条件,就可以得到千变万化的电学题目.
那么,这个图形应当怎样呈现在学生的面前呢?笔者的做法是:从简单电路开始(这一步学生非常熟悉);然后提出测电流的要求,并加上电流表;再提出测电压的要求,然后加上电压表;最后提出改变电路中电流的要求,加上滑动变阻器.通过这一循序渐进的过程,学生就可以感觉到这个图是通俗易懂的.从而在将来的习题解答中,对这类复杂的图形产生不太复杂的感觉.
在笔者的教学实践中是这样利用这个模型的,利用探究电流与电压、电阻关系时,帮学生获得图形生成的过程;然后在后两次时帮学生复习这一电路图;在习题训练中以此图加上不同的条件进行两至三次的训练.在此基础上,学生就会对此图形成较为深刻的认识,在以后类似的情境中,学生也能迅速地反应出此图是我们一直强调的经典电路图.
例(1999年全国初中物理知识竞赛)如图1所示,四个相同的玻璃瓶里均装有水,水面高度不同。用嘴贴着瓶口吹气,如果能分别吹出“dou(1)”“ruai(2)”“mi(3)”“fa(4)”四个音阶,则与这四个音阶相对应的瓶子的序号依次是__________、__________、___________、__________。
答案:丙;乙;甲;丁。
变式一(2007・大连)如图2所示,相同的瓶子里装入了不同的水量,用棒敲击瓶子时,可发出不同音高。那么,发声体是____________,发出的声音音调从左至右是______________。
答案:瓶子和水;音调降低。
变式二(2008・恩施)当我们向暖水壶内倒开水时,能听到从壶内发出的声音。天翔同学对此作了专门的探究。
(1)刚开始,瓶内传出低沉的轰鸣声,随着水越来越多,声音逐渐变得尖细。请你用专业的物理语言来描述这个现象:随着瓶内水的增多,声音的__________________
________________________________________________。
(2)天翔想:这个声音是什么物体振动发出来的呢?他猜想,可能是水从高处落下时冲击瓶内水引起振动而产生的,也可能是水的振动引起瓶内空气柱振动产生的。你认为还有其他的可能吗?请把你认为可能的原因填在后面的空格处____________________(只填一种可能)。
解析:本题是“水瓶琴”的雏形,难度不大。在向瓶中注水时,随着水越来越多,声音逐渐变得尖细。答案为(1)音调越来越高。(2)可能是由于暖水壶壁振动产生的(或可能是水在下落过程中振动产生的,意合却可)。
点评:例题(竞赛题)、变式一和变式二(中考题)都是以“水瓶琴”为题材,主要考查声音是由什么物体振动产生的、声音的音调与什么因素有关。这类问题既是重点、难点,也是中考热点,同学们要多留意。
二、以“空间技术”为题材考热学知识
例(2006年全国初中物理知识竞赛)火箭点火发射时,若高温火焰向下喷射到发射台上,发射台就会被烧毁。为了保护发射台,在它的底部建造一个大水池,从而巧妙地解决了这个技术问题。
(1)火箭发射时,底部出现的庞大的白色气团(图3)是由什么组成的?它是怎样形成的?
(2)分析“大水池”对发射台起到保护作用的道理。
解析:(1)庞大的白色气团是由小水珠组成的。它是由水池里的水汽化后又降温液化成小水珠,飘浮在空中形成的。(2)高温的火焰喷到水中,水吸收热量汽化成水蒸气,从而起到保护发射台的作用。
变式(2008・重庆)2008年5月27日11时02分,“风云三号”精确预报气象卫星在太原卫星发射中心升空,这颗世界上最先进的对地观测卫星将在抗震救灾和北京奥运会期间发挥重要作用。图4是运载火箭携带卫星发射升空的情景。在火箭点火时,只见火箭底部的水池中涌现出大量的“白气”,火箭和卫星就逐渐加速向上腾空而起,场面蔚为壮观。
(1)这些“白气”实质上是水蒸气____________而成的(填物态变化的名称),水蒸气在发生这一变化的过程中需要____________热量(选填“吸收”、“放出”)。
(2)根据这个过程中的现象,请参照下面的示例,说出两个与能量相关的物理知识。
示例:火箭点火时,燃料的化学能转化为内能。
①__________________________________________;
②__________________________________________。
解析:(1)液化;放热。(2)①火箭上升的过程中内能转化为机械能;②在空中太阳能电池板将太阳能转化为电能;③火箭在大气层中高速飞行,摩擦生热;④火箭头部的特殊物质在高温下熔化并汽化吸热,保护火箭头部温度不致过高。
点评:例题(竞赛题)、变式(中考题)都是以空间技术为题材,主要考查热学知识。“神七”已于2008年9月从酒泉卫星发射中心发射升空。预计在2009年的中考物理试题中,“神七”将是一道亮丽的风景线。
三、以“千手观音”为题材考光学知识
例(2006年全国初中物理知识竞赛)2005年春节晚会上,一群聋哑青年用精美绝伦的舞蹈“千手观音”给人以美的享受,善的启迪。
(1)如图5所示,观众看不见领舞者邰丽华身后站着的其他舞蹈者,这是因为光是____________传播的。
(2)在观看演出的过程中,我们虽然没有看到乐队却能分辨出是何种乐器在发声,这主要是因为不同乐器所发声音的___________是不同的。
(3)电视观众看到莲花座上的千手观音身披绚丽霞光,这些光是由________、________、_______三原色依不同的比例混合而成的。
解析:(1)沿直线。(2)音色。(3)红;绿;蓝。
点评:河北石家庄市2006年中考物理第24题与例题完全相同。春节晚会上,舞蹈“千手观音”给人以美的享受,是人们关注的新闻热点。估计与“汶川地震”有关的考题将走进2009年的中考物理。
四、以“电器铭牌”为题材考电学知识
例(2006年全国初中物理知识竞赛)李明同学家要买一个烧水用的水壶。超市里有两种容积相同但品种不同的铝质水壶可供选购,一种是放在液化气灶上用的,另一种是壶内装有电热器的,如图6所示。李明想比较哪一种水壶烧水更省钱。他首先进行了调查,得到如下资料:当地居民用电的价格是0.5元/度,瓶装液化气的价格是60元/瓶(每瓶中液化气的质量约为15kg,液化气的热值为(2×107J/kg);用液化气烧水的热效率约为30%,用电热水壶烧水的热效率约为90%。根据以上信息,请你通过计算分析一下用哪种水壶烧水更省钱。
×106 J×90%=6.48×106 J; 消费1元钱用液化气烧水得到的有效热量为:0.25 kg×4.2×107 J/kg×30%=3.15×106 J。消费1元钱用电烧水比用液化气烧水得到的有效热量更多,可见用电热水壶烧水更省钱。
变式(2008・台州)图7所示是家庭、宾馆常用的电热水壶及其铭牌。
(1)该电热水壶正常工作时的电阻为______欧。
(2)该电热水壶正常工作时、烧开一壶水需要5分钟,其消耗的电能是多少?
(3)在用电高峰期使用,如果电压只有200伏,这时电热水壶的实际功率有多大?(不考虑电阻的变化)
解析:(1)电热水壶正常工作时的电阻
(2)W=Pt=1 100 W×5×60 s=3.3×105 J
点评:例题(竞赛题)、变式(中考题)都是以“电器铭牌”为题材,主要考查电学知识。由此看来理解“电器铭牌”参数的物理意义及有关计算,对于中考复习非常重要。
五、以“吊瓶”为题材考压强知识
例(2008年全国初中物理知识竞赛)图8所示是医院为病人输液时用的吊瓶,瓶中插入两条管子,A管是输液管、B管是空气管。在输液的过程中,如果发现病人的血液沿输液管回流,可将吊瓶适当地升高,血液就会随着药液重新流入患者的血管而不再回流。这是因为当吊瓶升高后,增大了流入患者血管药液的________,阻止了血液的流出。B管的作用是_____________________。
解析:当吊瓶升高后,输液管中药液的深度增加,由液体压强公式p=ρgh可知,流入患者血管药液的压强增大。B管与大气相通,使瓶内保持一定的气压。答案为压强;使瓶内保持一定的气压。
变式一(2008・河南)物理知识在生活中有广泛的应用,病人输液时用的吊瓶就是一例。如图9所示,A管是输液管、B管是空气管。在输液过程中,如果发现病人的血液沿输液管回流,可将吊瓶适当地升高,使流入患者血管处药液的压强变______________。B管的作用是保持瓶口C处的压强始终等于______________。
解析:大;大气压强。
变式二 (2008・大连)医生为了给患者输液,用网兜把药瓶倒挂在支架上,瓶口插有输液管和空气管,如图10所示。输液过程中,下列说法正确的是()
A. 如果血液回流到输液管中,可将药瓶适当地升高
B. 瓶内药液对瓶盖的压强越来越大
C. 瓶内上方气体的压强始终不变
物理学是以实验为基础的科学,研究物理问题的根本方法是进行观察和实验:物理概念的建立、物理规律的发现、物理理论的形成,都必须以严格的科学实验为基础,并为以后的科学实验所验证。笔者认为:一方面,初中学生刚刚开始学习物理,学习方法及抽象思维能力都还没有形成,因而,物理实验的教学显得尤为重要。通过实验和观察使学生获得感性知识,经过思维加工,形成物理概念,这是初中物理教学的重点,也是提高物理教学质量的必由之路。另一方面,物理实验对于建立物理基本概念和理论及加强对基本概念和基本理论的理解有着不可取代的作用。随着社会的发展、科学技术的进步以及仪器设备的智能化,学生的动手能力、独立思考能力以及解决实际问题的能力若没有一个良好的培养环境,将导致学生综合创造能力的下降。因此,物理实验教学对于学生能力的培养显得更迫切。那物理实验教学有哪些方法和途径呢?笔者谈谈自己的探索与实践。
一、学生主体法
学生是教学活动中的主体,要使全体学生积极主动的参与到教学中,真正成为教学活动中的主体,那就要激发学生学习物理实验的求知欲。由于物理实验具有真实性、直观性、形象性和生动性这四个显著的特点,所以它极易激发起中学生学习的兴趣和求知欲。对于中学生,这些新鲜的物理实验是很具有吸引力的,极易唤起他们学习物理的直接兴趣。他们动手操作的实验(包括边学习边实验、分组实验和课外实验),这样不仅可以满足中学生们亲自操作的愿望,更重要的是可以让他们通过实验不断体会和尝到如同科学家们一样“发现”和“克服困难、解决问题、获得成功”后的喜悦。
二、引入计算机辅助教学
引入计算机辅助教学会极大地激发大学生学习物理实验课的兴趣。将计算机物理仿真实验用于实验教学。物理仿真实验通过计算机网络把实验设备、教学内容、教师指导及学生操作有机地融合为一体,形成了一部可操作的物理实验教科书,扩大了物理实验的空间,打破了教与学、理论与实验、课内与课外的界限。它作为一种理想的教学环境的创设工具、学生自主学习的情趣激励工具,可充分调动学生主动学习的积极性。通过计算机物理仿真演示,学生对实验的物理思想和方法、仪器的结构及原理的理解可以达到实际实验难以达到的效果,实现了培养学生动手能力、学习实验技能、深化物理知识的目的,大大提高了物理实验的教学效率。
三、自制教具辅助教学法
目前由于教育经费的不足,大多数学校实验器材配备不齐,实验器材陈旧。特别是广大农村学校,教学仪器大部分是几年前以拼盘的方式采购,有些器材质量不是很好,有的与现行教材不配套,不能很好地满足教学需要。即使县城部分学校实验条件比较好,但经常使用成套仪器进行实验教学也会使学生失去新鲜感,并且觉得物理高深莫测,物理实验必须由专门的仪器才能完成,影响了学生学习物理的兴趣和信心,阻碍了学生创新思维能力的发展。若能充分利用我们身边的废弃物,经过简单的改装、组合,自制一些教具,将会得到意想不到的效果。例如在讲惯性大小与哪些因素有关时,可以采用两个玩具车,其中一个较大,另一个较小,将一个弹簧压缩后与两个小车接触,剪断弹簧发现较小的车走的远,较大的车走的近,说明质量小的车容易改变状态,得出质量是惯性大小的量度。
四、变式实验法是实验教学的有效方法
所谓变式实验法指教师或学生设计诸多的同类实验,根据多种现象去揭示物理规律和本质。变式实验能有效排除干扰因素,突出本质因素,从而使所要研究的物理现象以更为简化和纯化的形态显露出来。变式实验法的有效性可从以下诸方面来体现:1.变式实验揭示本质透彻物理实验现象,一般都以复合刺激物的形式呈现出来,客体的不同成分对学生的刺激作用也不尽相同。值得注意的是,一些表现本质特征的现象往往不一定以强烈刺激的形式出现,而表现非本质特征的现象倒有可能给学生以较强的刺激,从而直接影响了实验的教学效果。因此,我们在实验教学过程中,要不断变化实验手段,展现各种实验现象,充分运用学生的各种感官,围绕问题中心展现物理过程,揭示问题本质。
五、课外创新性实验方法
开展课外创新性实验,首先,应遵循趣味性强原则。基本以课本知识为切入点,可适当做些引申和拓宽,以丰富学生的知识面,提升他们热爱科学的志趣,发展对科学的探索兴趣,“在保持对自然界的好奇,发展对科学的探索兴趣,在了解和认识自然的过程中有满足感及兴奋感。”这是新课程标准的总目标”。因此,在课外创新性实验的选择上我们更加应该遵循趣味性强的原则。例如,学习声现象后,让学生利用身边的一些材料制作简易的乐器,他们都兴趣傲然,有的人会用小塑料筒制作口琴,有的同学会用竹管制作“水鸟”等。其次,选择课外创新性实验应紧扣教学内容,在中学阶段开展物理课外活动,要考虑学生的能力和知识水平,活动的内容尽可能结合教学的内容,让学生做一些力所能及的小实验,或做一些简单易完成的小制作。如果脱离学生实际,要求学生完成太复杂的实验项目是不可取的,学生的实验如果经常完成不了,这样久而久之会让他们失去信心和兴趣。例如,学完电磁现象后,组织学生制作电铃、自动报警器、小型电动机、发电机模型,这些制作较有实用价值。学完电学、热学之后,组织学生调查或测量各种燃气炉、电热水器的热效率,这样有利于培养学生综合运用物理知识的能力,有利于培养学生的环保和节能的意识。
实验教学是教学研究的永恒课题,有许多问题仍等待我们去探索、研究与实践。美国著名哲学家、系统学者兹格在论述“假设一演绎”的优点时曾说过:“我们不见得正确,但是我们知道,我们在寻找什么,如果得不到预期的结果,我们总可以修正我们的假设。”
参考文献:
参考文献
[1]2006.周树凤.浅议初中物理学生实验教学[J].河南:教学研究.