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在《初中物理课程标准》中,科学探究既是学生的学习目标,又是重要的教学方式之一.在探究科学规律的过程中,学生通过动手动脑,通过物理学知道“再发现”过程,体验到科学探究的乐趣,学习科学家的科学探究方法,领悟科学的思想和精神,掌握科学学习的策略和科学的思维方法,从而提高他们的科学素质.要想使物理教学达到新课程标准确定的目标,我们必须重视物理教学中蕴含的大量的科学方法,把它们渗透到教学活动中去,适时向学生介绍、点拨,让学生在学习活动中去体验、体会科学方法,逐步提高学生科学探究能力,掌握一些科学方法,为学生的终生学习打下良好的基础.
青岛市初中物理学科根据学生的特点,在长期的教改实验中挑选了一些科学方法应用到物理探究活动中,作为学生探究与学习的工具.在教学中常用到的一些方法有:控制变量法、转换法、等效法、类比法、比较法、分类法、模型法、等价变换法、逆向思考法、放大法、缺点列举法、缺点利用法、换元法、组合法、拟人类比法、逐渐逼近法,十六种方法.在《压强》教学中,体现了以下几种研究方法.
1模型法
所謂模型法,是将研究的问题在抓住要点的基础上进行简化、抽象,建立模型,运用模型法去更方便地研究问题.
《压强》的教学设计中,在引入压强概念之前,先让学生认识压力.而对于每一个力的讨论,都要从力的三要素,即大小、方向、作用点三个角度去分析.为了更直观地“看到”,建立这样的模型(图1).
学生认识到压力是垂直压在物体表面上的力,方向与受力面垂直这些直观印象,达到更好的学习效果.
2转换法
所谓转换法,将看不见、摸不着、不便于研究问题的问题或因素,转换成看得见、摸得着、便于研究的问题或因素.
《压强》的教学设计中,研究压力的作用效果的影响因素时,为了“看到”压力的作用效果,通过海绵的下陷程度来反映.在研究压力大小的作用效果时,我们进行了这样的实验(图2).
观察现象,总结结论.在研究受力面积影响压力的作用效果时,我们进行了这样的实验(图3).
实验中,海绵下陷的深度越深,说明压力的作用效果越明显.所以转换法就把压力这种看不见、摸不着的东西,让学生有了直观的体验.
3控制变量法
所谓控制变量法,是在研究多个因素关系时,将一些因素固定不变,从而使问题简化.
在《压强》的教学设计中,为了研究压力的作用效果的决定因素时,为了分析与压力和受力面积的具体关系,采用了控制变量法.具体运用是:在讨论压力的作用效果与压力大小的关系时,控制两次实验的受力面积相同,操作如图4所示.
在讨论压力的作用效果与受力面积大小的关系时,控制两次实验的压力相同,操作如图5所示.
学生通过控制变量法,有效的判断出压力的作用效果与压力、受力面积的具体关系,也为后面的压强概念的构建奠定了基础.
4类比法
所谓类比法,是由两种东西的一部分相似之处,推测其他部分也可能相同.
在《压强》的教学设计中,可以将压强类比速度,解决压强的有关概念.如我们在讨论压强定义时,通过表格类比,逐渐推出其定义.具体表格设计如下:
学生对照表格,和速度进行类比,可以给出要比较压强大小,只要比较单位面积上受到的压力大小就可以了,从而解决压强定义、计算公式.将难点容易化,达到概念构建的效果.
5逆向思考法
所谓逆向思考法,又称“反向求索法”和“反向发明法”,它是一种从现有事物原理机制的反面,构成要素的反面或功能结构的反面去思考、去求索以进行发明创造的创造技法.
在《压强》的教学设计中,增大压强的方法有增大压力、减小受力面积.让学生反过来想减小压强的方法,可以通过减小压力、增大受力面积的方法.进行逆向思考达到效果.
总之,在初中物理教学中,蕴含着许多科学方法,我们既不能视而不见地忽视它,也不能唯方法讲方法,要时时做有心人,把握时机,把科学方法渗透到教学活动中,恰当点拨,就能不断提高学生的科学探究能力,让学生领悟科学的本质,培养他们的科学思想以及创新思维,提高他们的科学素质.
青岛市初中物理学科根据学生的特点,在长期的教改实验中挑选了一些科学方法应用到物理探究活动中,作为学生探究与学习的工具.在教学中常用到的一些方法有:控制变量法、转换法、等效法、类比法、比较法、分类法、模型法、等价变换法、逆向思考法、放大法、缺点列举法、缺点利用法、换元法、组合法、拟人类比法、逐渐逼近法,十六种方法.在《压强》教学中,体现了以下几种研究方法.
1模型法
所謂模型法,是将研究的问题在抓住要点的基础上进行简化、抽象,建立模型,运用模型法去更方便地研究问题.
《压强》的教学设计中,在引入压强概念之前,先让学生认识压力.而对于每一个力的讨论,都要从力的三要素,即大小、方向、作用点三个角度去分析.为了更直观地“看到”,建立这样的模型(图1).
学生认识到压力是垂直压在物体表面上的力,方向与受力面垂直这些直观印象,达到更好的学习效果.
2转换法
所谓转换法,将看不见、摸不着、不便于研究问题的问题或因素,转换成看得见、摸得着、便于研究的问题或因素.
《压强》的教学设计中,研究压力的作用效果的影响因素时,为了“看到”压力的作用效果,通过海绵的下陷程度来反映.在研究压力大小的作用效果时,我们进行了这样的实验(图2).
观察现象,总结结论.在研究受力面积影响压力的作用效果时,我们进行了这样的实验(图3).
实验中,海绵下陷的深度越深,说明压力的作用效果越明显.所以转换法就把压力这种看不见、摸不着的东西,让学生有了直观的体验.
3控制变量法
所谓控制变量法,是在研究多个因素关系时,将一些因素固定不变,从而使问题简化.
在《压强》的教学设计中,为了研究压力的作用效果的决定因素时,为了分析与压力和受力面积的具体关系,采用了控制变量法.具体运用是:在讨论压力的作用效果与压力大小的关系时,控制两次实验的受力面积相同,操作如图4所示.
在讨论压力的作用效果与受力面积大小的关系时,控制两次实验的压力相同,操作如图5所示.
学生通过控制变量法,有效的判断出压力的作用效果与压力、受力面积的具体关系,也为后面的压强概念的构建奠定了基础.
4类比法
所谓类比法,是由两种东西的一部分相似之处,推测其他部分也可能相同.
在《压强》的教学设计中,可以将压强类比速度,解决压强的有关概念.如我们在讨论压强定义时,通过表格类比,逐渐推出其定义.具体表格设计如下:
学生对照表格,和速度进行类比,可以给出要比较压强大小,只要比较单位面积上受到的压力大小就可以了,从而解决压强定义、计算公式.将难点容易化,达到概念构建的效果.
5逆向思考法
所谓逆向思考法,又称“反向求索法”和“反向发明法”,它是一种从现有事物原理机制的反面,构成要素的反面或功能结构的反面去思考、去求索以进行发明创造的创造技法.
在《压强》的教学设计中,增大压强的方法有增大压力、减小受力面积.让学生反过来想减小压强的方法,可以通过减小压力、增大受力面积的方法.进行逆向思考达到效果.
总之,在初中物理教学中,蕴含着许多科学方法,我们既不能视而不见地忽视它,也不能唯方法讲方法,要时时做有心人,把握时机,把科学方法渗透到教学活动中,恰当点拨,就能不断提高学生的科学探究能力,让学生领悟科学的本质,培养他们的科学思想以及创新思维,提高他们的科学素质.