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一、控制變量法
影響物理研究對(duì)象的因素往往是多方面、相互交錯(cuò)、共同起作用的,所以要想把握研究對(duì)象的特性,掌握事物變化的原因和規(guī)律,必須人為的制造一些條件,便于問(wèn)題的研究.控制變量法就是控制其他因素不變,只讓其中一個(gè)因素變化,來(lái)研究此因素的影響,是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中常用的探究問(wèn)題的方法.學(xué)生在初中物理教材就接觸過(guò),例如,導(dǎo)體的電阻大小與哪些因素有關(guān)?導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端電壓和導(dǎo)體的電阻的關(guān)系,電熱的大小與哪些因素有關(guān)等,都用到了控制變量法.物理中的許多實(shí)驗(yàn),往往存在著多種變化的因素,為了研究它們之間的關(guān)系可以先控制一些量不變,依次研究某一個(gè)因素的影響.
物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為主的學(xué)科,控制變量法是一種常用的、有效的探索物理規(guī)律的科學(xué)方法,通過(guò)控制變量法,我們可以研究出某個(gè)物理量與多個(gè)因素之間的定性、定量關(guān)系,從而得出普遍的規(guī)律.
二、圖像法
物理學(xué)習(xí)離不開(kāi)物理實(shí)驗(yàn),在物理實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用圖象法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,不僅具有簡(jiǎn)明、直觀的特點(diǎn),而且還可以分析誤差的成因,減小誤差.
在探究速度隨時(shí)間的變化規(guī)律中,運(yùn)用圖像法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、分析實(shí)驗(yàn)特點(diǎn),通過(guò)做圖,分析圖像,尋找規(guī)律.
在研究電流與電壓、電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn),畫完圖像就很直觀反應(yīng)出正比反比的關(guān)系;重力與質(zhì)量的關(guān)系也用到圖像;還有水沸騰的圖像,很直觀地反映出水沸騰時(shí)溫度不變;晶體、非晶體熔化和凝固圖像都增添了直觀效果.
三、轉(zhuǎn)換法
轉(zhuǎn)換法就是在保證效果相同的前提下,將陌生、復(fù)雜的問(wèn)題轉(zhuǎn)換成熟悉、簡(jiǎn)單的問(wèn)題;將不可見(jiàn)、不易見(jiàn)的現(xiàn)象轉(zhuǎn)換成可見(jiàn)、易見(jiàn)的現(xiàn)象;將難以測(cè)量或難以測(cè)準(zhǔn)的物理量轉(zhuǎn)換為能夠測(cè)量或能夠測(cè)準(zhǔn)的物理量的方法.轉(zhuǎn)換法可以通過(guò)轉(zhuǎn)換研究對(duì)象、空間角度、思維角度、物理過(guò)程、物理狀態(tài)、時(shí)間角度等間接地解決問(wèn)題.這對(duì)于學(xué)生的想象設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)造性思維品質(zhì)的培養(yǎng)是大有益處的.
如,測(cè)量摩擦力的大小,就是用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的拉力,因?yàn)槭莿蛩僦本€運(yùn)動(dòng),根據(jù)二力平衡的知識(shí),拉力的大小等于摩擦力的大小;研究聲音的產(chǎn)生從紙片的跳動(dòng)顯示桌面或鼓面的振動(dòng);研究響度與振幅的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)也用到了轉(zhuǎn)換法從乒乓球被彈起的高度反映音叉振動(dòng)的幅度等.
四、等效替代法
“等效替代法”是指在效果相同的前提下,把抽象、復(fù)雜的物理過(guò)程或現(xiàn)象變換成理想、簡(jiǎn)單的過(guò)程或現(xiàn)象來(lái)研究處理的方法. 當(dāng)測(cè)量器材無(wú)法直接測(cè)量某個(gè)物理量時(shí),就要設(shè)法用可以直接測(cè)量的物理量來(lái)取代不能直接測(cè)量的物理量,但要注意的是直接測(cè)量的與不能直接測(cè)量的物理量之間要有內(nèi)在的聯(lián)系.如做平面鏡成像的實(shí)驗(yàn),用兩根等大的蠟燭,把沒(méi)有點(diǎn)燃的蠟燭放在玻璃板后面,與前面點(diǎn)燃的蠟燭的像重合,用這個(gè)沒(méi)點(diǎn)燃的蠟燭代替虛像,就可以把看不見(jiàn)的虛像位置確定下來(lái),把抽象的問(wèn)題直觀化.其實(shí)這種方法自古有之——“曹沖稱象”中曹沖就是運(yùn)用了等效替代的方法,巧妙地測(cè)出了大象的質(zhì)量.測(cè)量不規(guī)則容器的容積時(shí),只需要把該容器裝滿水,測(cè)量水的體積即為該容器的容積等.
等效替代是物理實(shí)驗(yàn)成功重要的方法,物理學(xué)中的相關(guān)定律、定理、原理都是以替代思維為出發(fā)點(diǎn)的.
五、理想化法
影響物理現(xiàn)象的因素往往很多;實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采用忽略次要因素或假設(shè)理想條件的方法,以突出現(xiàn)象的本質(zhì)因素,便于深入研究,從而取得合理的近似結(jié)果.
一、觀察――分析――總結(jié)法。觀察物理現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖鞘箤W(xué)生了解現(xiàn)象產(chǎn)生的條件,觀察現(xiàn)象發(fā)生的過(guò)程,從而加深對(duì)現(xiàn)象的理解。
1.學(xué)生的觀察。在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生通過(guò)對(duì)物理現(xiàn)象的觀察,深入了解物理現(xiàn)象發(fā)生、發(fā)展、變化的全過(guò)程。
2.師生的分析。在學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象進(jìn)行全面、系統(tǒng)、具體觀察的基礎(chǔ)上,在教師的引導(dǎo)下,對(duì)物理現(xiàn)象產(chǎn)生的原因和條件進(jìn)行理論分析,找出物理現(xiàn)象產(chǎn)生的條件,解釋現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。
3.師生的總結(jié)。在學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象進(jìn)行觀察和分析的基礎(chǔ)上,教師和學(xué)生一起,對(duì)觀察實(shí)驗(yàn)的方法與技巧、物理現(xiàn)象的本質(zhì)以及如何利用這個(gè)物理現(xiàn)象解釋有關(guān)物理問(wèn)題進(jìn)行歸納和總結(jié),有利于提高學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)的能力。
二、示范――練習(xí)――總結(jié)法。練習(xí)使用物理儀器的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖且髮W(xué)生掌握物理儀器的使用方法或讀數(shù)方法。
1.教師的示范。在學(xué)生練習(xí)使用某種物理儀器之前,教師要對(duì)這種儀器的操作方法、讀數(shù)及使用時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題等講清、講明、講透并做好示范。如在練習(xí)使用天平測(cè)物體質(zhì)量時(shí),可采用實(shí)物投影儀,教師將天平的使用方法及讀數(shù)方法投影到大屏幕上,使全班學(xué)生都了解天平的使用方法及讀數(shù)方法。
2.學(xué)生的練習(xí)。在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生自己練習(xí)物理儀器的使用方法或讀數(shù)方法。只有通過(guò)學(xué)生自己的實(shí)際練習(xí),才能更好地掌握物理儀器的使用方法或讀數(shù)方法。
3.師生的總結(jié)。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)練習(xí)了某種物理儀器以后,教師要引導(dǎo)學(xué)生及時(shí)總結(jié)使用方法及讀數(shù)方法,找出其難點(diǎn)問(wèn)題,師生共同分析,得出解決方法。
三、引導(dǎo)――實(shí)驗(yàn)――分析法。測(cè)物理量的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖峭ㄟ^(guò)物理實(shí)驗(yàn)測(cè)出某些物理量的數(shù)值,有利于學(xué)生加深對(duì)這些物理量的理解。
1.教師的引導(dǎo)。在學(xué)生做實(shí)驗(yàn)之前,教師要引導(dǎo)學(xué)生分析被測(cè)物理量與哪些因素有關(guān),采用什么方法測(cè)量最方便、準(zhǔn)確,如何去測(cè)量等等。
2.學(xué)生的實(shí)驗(yàn)。在確定實(shí)驗(yàn)方法之后,要指導(dǎo)學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行具體實(shí)驗(yàn)操作,按要求測(cè)出有關(guān)數(shù)據(jù)。此時(shí),教師要加強(qiáng)個(gè)別指導(dǎo),對(duì)學(xué)生中有創(chuàng)造性的好方法及時(shí)予以肯定和表?yè)P(yáng),對(duì)學(xué)生中錯(cuò)誤的操作方法予以及時(shí)糾正。只有讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練,才能提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>
關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)教學(xué);科學(xué)方法;滲透;策略
2011年,教育部在對(duì)初中物理課程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂時(shí),提出了通過(guò)物理課程的實(shí)施注重提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)以及應(yīng)對(duì)未來(lái)社會(huì)挑戰(zhàn)能力的指導(dǎo)思想。物理學(xué)實(shí)驗(yàn)是人類認(rèn)識(shí)世界的一種重要活動(dòng),是進(jìn)行科學(xué)研究的基礎(chǔ),而實(shí)驗(yàn)教學(xué)是塑造學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要過(guò)程。隨著課程改革的不斷深入,科學(xué)方法的教育越來(lái)越受到人們的重視,如何在實(shí)驗(yàn)中通過(guò)科學(xué)方法的滲透讓學(xué)生建立起清晰的科學(xué)探究模型、豐富的解決問(wèn)題方法、具備一定的科學(xué)素養(yǎng)是廣大物理教師應(yīng)該注重研究的方向和課題。
一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)中滲透科學(xué)方法存在的普遍性問(wèn)題
1.思想重視不足
在現(xiàn)行的初中升學(xué)選拔的機(jī)制下,物理教學(xué)的評(píng)價(jià)仍然以紙筆測(cè)驗(yàn)來(lái)反應(yīng),這一方式是以“知識(shí)與技能”這一維度目標(biāo)的考查占大部分。這樣一來(lái)物理教師為了保證教學(xué)成績(jī),不得不圍繞歷年紙筆測(cè)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)來(lái)指導(dǎo)課堂教學(xué),而對(duì)繁瑣又耗時(shí)的分組實(shí)驗(yàn)多采用演示、視頻實(shí)驗(yàn)、課件實(shí)驗(yàn)來(lái)搪塞,有的甚至以講授來(lái)代替實(shí)驗(yàn),在思想上不重視實(shí)驗(yàn)教學(xué),更談不上在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中對(duì)學(xué)生科學(xué)方法的傳授和培養(yǎng)。
2.科學(xué)思路不明
物理學(xué)史的發(fā)展,除了積累了豐富的物理理論知識(shí)外,還在科學(xué)探索中形成了有效的科學(xué)方法,這些方法為世界科技的進(jìn)步和未來(lái)科技的發(fā)展奠定了寶貴的實(shí)踐基礎(chǔ)。而目前卻有相當(dāng)部分物理教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中未能掌握正確的科學(xué)方法,實(shí)驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟幻鞔_、實(shí)驗(yàn)方案不合理、科學(xué)方法不明顯等問(wèn)題。
3.方法滲透不準(zhǔn)
物理實(shí)驗(yàn)中可以滲透使用的科學(xué)方法很多,比如,控制變量法、物理模型法、等效替代法、理想實(shí)驗(yàn)法、歸納分析、對(duì)比法、轉(zhuǎn)換法、放大法、平衡法、積累法等。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,有些實(shí)驗(yàn)的方法比較明確單一,有些實(shí)驗(yàn)中卻包含著多種方法的綜合運(yùn)用,有些注重在設(shè)計(jì)方案環(huán)節(jié)突出科學(xué)方法,有些是在操作過(guò)程或是數(shù)據(jù)分析中運(yùn)用了科學(xué)方法,而教師在實(shí)踐中往往會(huì)過(guò)多地突出某一方法的運(yùn)用,或者一些方法在實(shí)驗(yàn)的不同階段中相互混淆把握
不準(zhǔn)。
二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)中滲透科學(xué)方法應(yīng)遵循的原則
“實(shí)驗(yàn)不僅是學(xué)習(xí)和研究物理學(xué)的重要方法,還是運(yùn)用物理學(xué)解決其他問(wèn)題的重要手段。”科學(xué)方法不是教出來(lái)的,而要遵循一定的原則讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中體驗(yàn)、感悟和內(nèi)化。
1.漸進(jìn)性原則
學(xué)生剛開(kāi)始接觸物理實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)以建立興趣為主,在實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)中以滲透單一的科學(xué)方法為宜,把重點(diǎn)放在儀器的使用和物理現(xiàn)象的觀察上,嘗試讓學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)單的歸納與分析。隨著實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的不斷深入,學(xué)生思維水平的提高,學(xué)生積累了一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),這時(shí)應(yīng)逐步提高對(duì)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程性管理和要求,讓學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中學(xué)會(huì)運(yùn)用科學(xué)方法的思維,使學(xué)生對(duì)科學(xué)方法的認(rèn)識(shí)從感性漸進(jìn)到理性、從經(jīng)驗(yàn)漸進(jìn)到理論的層級(jí)上來(lái)。
2.整體性原則
物理實(shí)驗(yàn)絕不是單個(gè)科學(xué)方法的體現(xiàn),多數(shù)初中物理實(shí)驗(yàn)綜合應(yīng)用了各種科學(xué)方法,“不同的科學(xué)方法共同作用、相互支撐,這就要求教師權(quán)衡一個(gè)知識(shí)點(diǎn)突出了哪種方法,有選擇地突出一些科學(xué)方法的同時(shí)兼顧其他。”因此不管是教師的演示實(shí)驗(yàn)還是學(xué)生的分組實(shí)驗(yàn),我們都應(yīng)該從這整體上考慮,把握教材所關(guān)注的重點(diǎn)方法進(jìn)行滲透。
3.教與學(xué)統(tǒng)一的原則
科學(xué)方法絕不是“教”出來(lái)的,皮亞杰的建構(gòu)主義理論強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生對(duì)知識(shí)的主動(dòng)探索、主動(dòng)發(fā)現(xiàn)和主動(dòng)建構(gòu),而不是把知識(shí)從教師頭腦中傳送到學(xué)生的筆記本上,學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提高主要在于他在實(shí)驗(yàn)中獲得知識(shí)和能力的方式。“教”是一種直接而比較系統(tǒng)的方式,但它容易導(dǎo)致學(xué)生機(jī)械地記憶而不能正確理解和運(yùn)用;學(xué)生主動(dòng)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程就是“學(xué)”方法的過(guò)程,在實(shí)驗(yàn)探究中主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、主動(dòng)學(xué)習(xí)科學(xué)方法、主動(dòng)思考解決問(wèn)題的辦法更容易把所體驗(yàn)和學(xué)習(xí)到的科學(xué)方法轉(zhuǎn)化為終身的素養(yǎng),所以,應(yīng)該把“教”實(shí)驗(yàn)與“學(xué)”實(shí)驗(yàn)統(tǒng)一起來(lái),取長(zhǎng)補(bǔ)短。
三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)中滲透科學(xué)方法的教學(xué)策略
1.利用問(wèn)題設(shè)計(jì)滲透科學(xué)方法
初中生的思維正處在一個(gè)從直觀感性思維漸進(jìn)到抽象理性思維的初級(jí)階段,這就要求物理教師要善于利用引導(dǎo)式的講授方法來(lái)開(kāi)啟學(xué)生的智慧,切忌使用填鴨式的灌輸,特別是科學(xué)方法的傳授。筆者所在地區(qū)的教研部門這幾年以科學(xué)探究中的問(wèn)題設(shè)計(jì)開(kāi)展了豐富的研究,達(dá)成了利用問(wèn)題設(shè)計(jì)來(lái)滲透科學(xué)方法是行之有效的策略之一。學(xué)生在問(wèn)題引領(lǐng)下很容易發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中所需要解決的問(wèn)題以及如何解決這些問(wèn)題,而在解決問(wèn)題過(guò)程中自然形成了要用科學(xué)方法的意識(shí),此時(shí)教師再將應(yīng)用到的科學(xué)方法進(jìn)行歸納,讓學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中將這些方法內(nèi)化為科學(xué)方法。
例如,在進(jìn)行《牛頓第一定律》實(shí)驗(yàn)時(shí)進(jìn)行了這樣的問(wèn)題設(shè)計(jì):
演示:用手推動(dòng)小車在桌面上運(yùn)動(dòng)一段距離后停下來(lái)。
師問(wèn):“小車為什么會(huì)停下來(lái)?”
生答:“受到桌面對(duì)它的摩擦阻力。”
師問(wèn):“如何讓小車在桌面上運(yùn)動(dòng)得更遠(yuǎn)呢?”
生答:“用更大的力推小車”“用更輕的小車”“減小桌面的摩擦力”等。
老師引導(dǎo)學(xué)生分析得出影響小車運(yùn)動(dòng)距離的因素有:小車的初速度、小車的質(zhì)量和小車受到的摩擦力等。
師追問(wèn):“我們要怎樣證明小車運(yùn)動(dòng)距離與受摩擦阻力的關(guān)系呢?”
生討論后回答:“改變桌面的粗糙程度”“要用同一輛小車”、“要用相同的力推小車”…
通過(guò)這三個(gè)問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生意識(shí)到:小車運(yùn)動(dòng)距離受多個(gè)因素的影響,而為了探究運(yùn)動(dòng)距離與受摩擦阻力的關(guān)系必須控制其他的因素保持不變,進(jìn)而就要解決如何控制小車質(zhì)量和初始運(yùn)動(dòng)速度等這些變量的問(wèn)題,在解決這些問(wèn)題過(guò)程中教師引出控制變量的概念,滲透控制變量這一科學(xué)方法。
2.利用演示實(shí)驗(yàn)滲透科學(xué)方法
演示實(shí)驗(yàn)除了具有引出物理現(xiàn)象、證明物理規(guī)律或作為課題導(dǎo)入部分的功能外,筆者認(rèn)為,有些實(shí)驗(yàn)有必要由老師先進(jìn)行演示,并在演示過(guò)程中直接引出科學(xué)方法,讓學(xué)生在老師的示范下理解這些科學(xué)方法的運(yùn)用。比如,在探究影響電流做功的因素這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生已經(jīng)熟練掌握了控制變量的方法,但這個(gè)實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)之一卻是如何應(yīng)用轉(zhuǎn)換法讓學(xué)生直觀地比較電流做功的多少,為此教師可進(jìn)行不同電熱絲給等質(zhì)量的兩杯煤油加熱的演示實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生觀察兩支溫度計(jì)的示數(shù)來(lái)比較電流做功的多少,而在演示過(guò)程中通過(guò)對(duì)溫度計(jì)作用的分析引出轉(zhuǎn)換法,讓學(xué)生明白有些實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象不容易觀察,需要借助一定的材料或現(xiàn)象把它轉(zhuǎn)換成明顯能觀察到的現(xiàn)象也是物理研究常用的科學(xué)方法。
3.利用數(shù)據(jù)分析滲透科學(xué)方法
實(shí)驗(yàn)后要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得出結(jié)論,而對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理也要滲透適合的科學(xué)方法,比如,算術(shù)平均法、比值歸納法、圖像分析法等。對(duì)實(shí)驗(yàn)要分析的數(shù)據(jù)可以是預(yù)期的數(shù)據(jù)也可以是實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù),我們可以利用記錄數(shù)據(jù)的表格設(shè)計(jì)巧妙地滲透科學(xué)
方法。
例如,為了探究滑動(dòng)摩擦力與壓力大小關(guān)系,我們可以事先設(shè)計(jì)這樣一張空表(如下),表中空白部分的“接觸面”和“壓力”兩列是這個(gè)實(shí)驗(yàn)中預(yù)期的數(shù)據(jù),在實(shí)驗(yàn)前可以填寫。當(dāng)我們把這樣的空表展示給學(xué)生并要求學(xué)生討論思考后填寫前兩列可能的數(shù)據(jù)或內(nèi)容時(shí),學(xué)生會(huì)推測(cè):“老師究竟要我在這兩列中填寫什么呢?”在這樣的好奇心的驅(qū)動(dòng)下學(xué)生自然會(huì)思考實(shí)驗(yàn)的過(guò)程,而表格中的“接觸面”一列就已經(jīng)體現(xiàn)了控制變量的科學(xué)思想。
綜上所述,雖然初中物理教材中針對(duì)科學(xué)方法的表達(dá)相對(duì)比較隱蔽,但卻又貫穿著整個(gè)初中物理的學(xué)習(xí)過(guò)程;雖然教材中沒(méi)有明確的科學(xué)方法的定義,但教師在教學(xué)過(guò)程中還是有責(zé)任將科學(xué)方法的教育滲透到每個(gè)實(shí)驗(yàn)中,讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)不僅掌握了物理知識(shí)、探索了物理規(guī)律,更重要的是培養(yǎng)了他們科學(xué)思維的習(xí)慣和方法,為下一階段的學(xué)習(xí)奠定終身受用的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:初中 物理 實(shí)驗(yàn) 教學(xué)
如何來(lái)加大實(shí)驗(yàn)教學(xué)力度,改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、提高教學(xué)效果以推進(jìn)物理素質(zhì)教育,我認(rèn)為可以從以下幾點(diǎn)入手:
一、切實(shí)重視演示實(shí)驗(yàn),提高課堂教學(xué)質(zhì)量
物理演示實(shí)驗(yàn)具有形象真實(shí)、生動(dòng)有趣的特點(diǎn),能為學(xué)生在形成物理概念、得出物理規(guī)律前營(yíng)造出活生生的物理情景,使學(xué)生感受倍深。心理學(xué)研究表明:人的動(dòng)作記憶效率比語(yǔ)言文字記憶效率要高好幾倍。“百聞不如一見(jiàn),百看不如一做”說(shuō)的就是這個(gè)道理。經(jīng)驗(yàn)告訴我們:一個(gè)成績(jī)優(yōu)秀的物理尖子對(duì)物理現(xiàn)象和物理過(guò)程具有很強(qiáng)的“悟性”,這種“悟性”源于對(duì)日常生活豐富的感性認(rèn)識(shí)。對(duì)物理學(xué)習(xí)有障礙的人,其最大的障礙不在于智力因素,而在于缺少對(duì)日常生活的用心觀察,頭腦中缺乏感性經(jīng)驗(yàn),而這些感性經(jīng)驗(yàn)恰恰是物理思維的基礎(chǔ)。因此,作為一名物理教師,首要任務(wù)就是:盡一切可能,在課堂上為學(xué)生展現(xiàn)出豐富多采的物理現(xiàn)象和活生生的物理情景。教師不僅要用好課程標(biāo)準(zhǔn)上規(guī)定的演示實(shí)驗(yàn),甚至教材上的一段話、一幅插圖、一道習(xí)題也可以將它搬上“講臺(tái)”,進(jìn)行演示。演示的形式不能僅僅是“教師演,學(xué)生看”,還可以是“教師導(dǎo),學(xué)生演” ? 即邊學(xué)邊實(shí)驗(yàn)。
例如:利用雞蛋做實(shí)驗(yàn)。雞蛋很容易找到,若引導(dǎo)學(xué)生利用雞蛋做實(shí)驗(yàn),既可說(shuō)明物理道理,又可提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
1.做壓強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)
雞蛋握在手中,使勁握也難以破碎,但手拿雞蛋在碗邊輕輕一敲即破。說(shuō)明:雞蛋緊握在手中時(shí),受力面積大,壓強(qiáng)小;而在碗邊輕敲時(shí),受力面積小,壓強(qiáng)大。可見(jiàn),壓力的作用效果不僅跟壓力大小有關(guān),還跟受力面積有關(guān)。
2.做大氣壓實(shí)驗(yàn)
將浸濕酒精的棉花放在廣口瓶?jī)?nèi),點(diǎn)燃棉花,并讓它燃燒一會(huì)兒,然后將一只剝殼的熟雞蛋(稍大于瓶口)置于瓶口上,熟雞蛋在瓶?jī)?nèi)、外壓強(qiáng)差作用下,被壓入了瓶里。
3.做物體的浮沉實(shí)驗(yàn)
將一只雞蛋放入濃鹽水中,然后緩緩倒入清水稀釋、攪拌,隨著鹽水的不斷稀釋,雞蛋排開(kāi)液體的體積隨著增大,由漂浮狀態(tài)慢慢變成懸浮狀態(tài),最終沉入杯底。這說(shuō)明:浸在液體中物體的上浮和下沉,決定于它所受浮力和重力的合力。
世界上許多發(fā)達(dá)國(guó)家重視演示實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)值得我們借鑒。德國(guó)物理教育界流傳著這樣一種說(shuō)法:“沒(méi)有演示實(shí)驗(yàn)的課,不算是一堂成功的課”德國(guó)的物理教師除了極少數(shù)純理論課沒(méi)有演示實(shí)驗(yàn)外,一般每堂課要做2~3個(gè)實(shí)驗(yàn)。美國(guó)物理教師普遍都很重視演示實(shí)驗(yàn)。在他們上的每一節(jié)課中至少要做一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)。而且這些實(shí)驗(yàn)都是他們自己設(shè)計(jì),所用器材都是他們自己動(dòng)手制作的。日本的物理教學(xué)也非常活躍,學(xué)生課堂上動(dòng)手活動(dòng)量較大,有半數(shù)以上的課是在實(shí)驗(yàn)室渡過(guò)的。大量的信息資料顯示:國(guó)際物理教育界正在流行這樣一種趨勢(shì),即衡量一堂物理課的好壞,很大程度上取決于這堂課中演示實(shí)驗(yàn)的數(shù)量和質(zhì)量。
二、認(rèn)真上好學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)課,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造思維和實(shí)驗(yàn)操作技能
分組實(shí)驗(yàn)多以測(cè)量性、驗(yàn)證性和實(shí)用性實(shí)驗(yàn)為主。要提高學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果,就必須使學(xué)生真正進(jìn)入角色,手、眼、腦并用地進(jìn)行有目的的探索活動(dòng)。根據(jù)教育心理學(xué)的觀點(diǎn),課堂教學(xué)的目的不在于教師完成某種過(guò)程,而在于通過(guò)某種活動(dòng)促使學(xué)生在行為上發(fā)生某些重要的變化,如在學(xué)生身上引起的認(rèn)識(shí)上、理解上、技能上、態(tài)度上的變化。如果學(xué)生通過(guò)主動(dòng)參與教學(xué),在教師的積極指導(dǎo)下獲得物理知識(shí),則會(huì)印象更加深刻,并增強(qiáng)他們的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。
根據(jù)這一思想,我進(jìn)行了一些探索,將初中物理第一冊(cè)中電學(xué)的一節(jié)課《電路的連接方法》由原來(lái)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生的探索性實(shí)驗(yàn),教學(xué)中采用啟發(fā)式教學(xué)和有控開(kāi)放。
引入時(shí)通過(guò)演示窗簾被自動(dòng)拉開(kāi)、合攏的現(xiàn)象,讓學(xué)生觀察并思考:“為什么閉合一個(gè)電鍵,只有一個(gè)窗戶的窗簾被拉動(dòng),而其它窗戶的窗簾不受影響?”
通過(guò)學(xué)習(xí),學(xué)生們基本能較好的達(dá)到教學(xué)所預(yù)期的目標(biāo),但是,要取得這樣的效果,就要求教師在每次實(shí)驗(yàn)前必須做好大量的準(zhǔn)備工作(包括知識(shí)和實(shí)驗(yàn)方面的準(zhǔn)備)。對(duì)于實(shí)驗(yàn)中學(xué)生初次接觸的儀器、實(shí)驗(yàn)操作中的難點(diǎn)和關(guān)鍵之處,實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前教師必須給予適當(dāng)?shù)闹更c(diǎn)。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,必須注意培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣,如正確使用儀器,謹(jǐn)慎操作;尊重客觀事實(shí),不拼湊數(shù)據(jù);實(shí)驗(yàn)完畢后自覺(jué)整理并愛(ài)護(hù)儀器等等。實(shí)驗(yàn)后,還必須及時(shí)反饋,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)補(bǔ)救。
三、充分發(fā)揮教材中“小實(shí)驗(yàn)”的作用,訓(xùn)練學(xué)生動(dòng)手制作的能力
當(dāng)前在物理教學(xué)過(guò)程中,有不少教師認(rèn)為教材中的“小實(shí)驗(yàn)”是課外知識(shí),與考試無(wú)關(guān),因此常被視為可有可無(wú),或被棄之不理。然而這些小實(shí)驗(yàn)卻往往具有取材容易、貼近生活、直觀明了、便于操作的特點(diǎn),不僅能加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解,而且能極大地提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,鍛煉學(xué)生的動(dòng)手制作能力和獨(dú)立操作能力,發(fā)展智力。
四、不定期地開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室,給學(xué)生創(chuàng)造更多的動(dòng)手機(jī)會(huì)
《標(biāo)準(zhǔn)》中明確指出:“設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制定計(jì)劃”環(huán)節(jié),要嘗試考慮影響問(wèn)題的主要因素,有控制變量的意識(shí)。由此可見(jiàn),在該環(huán)節(jié)中首先有必要滲透的就是控制變量法。物理學(xué)中對(duì)于多因素(多變量)的問(wèn)題,常常采用控制因素(變量)的方法,把多因素的問(wèn)題變成多個(gè)單因素的問(wèn)題,而只改變其中的某一個(gè)因素,從而研究這個(gè)因素對(duì)事物的影響,分別加以研究,最后再綜合解決,這種方法叫控制變量法。
現(xiàn)實(shí)情境中的物理問(wèn)題往往多種因素共同作用,如果能使用控制變量法簡(jiǎn)化為研究對(duì)象與單一因素分別研究,就能簡(jiǎn)化問(wèn)題,降低難度。下面以“液體內(nèi)部壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)”為例來(lái)談控制變量法在“設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制定計(jì)劃”環(huán)節(jié)中的具體應(yīng)用。猜想1:液體內(nèi)部的壓強(qiáng),可能與液體的深度有關(guān);猜想2:液體內(nèi)部的壓強(qiáng),可能與液體的密度有關(guān);猜想3:液體內(nèi)部的壓強(qiáng),可能與方向有關(guān).由于已經(jīng)猜想液體內(nèi)部壓強(qiáng)與三個(gè)因素有關(guān),故而在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)就必須使用控制變量法。第一個(gè)階段由教師直接告知部分實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行隱性教育:在研究與液體深度的關(guān)系時(shí),應(yīng)該保證液體密度、方向相同,比如都在水(同種液體)中且朝同一方向,并多次改變所處深度進(jìn)行實(shí)驗(yàn),再觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。第二個(gè)階段由教師和同學(xué)共同探討、交流,進(jìn)行顯性教育。得出在研究液體內(nèi)部壓強(qiáng)與液體密度關(guān)系時(shí),則應(yīng)該使得每次所處深度及方向相同,并多次選擇密度不同的液體進(jìn)行實(shí)驗(yàn),再觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。第三個(gè)階段:把研究液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與方向的關(guān)系完全交給學(xué)生,讓學(xué)生主動(dòng)進(jìn)入方法應(yīng)用階段。第四個(gè)階段:研究方法的內(nèi)化。引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出多因素的問(wèn)題需要用到控制變量法,要研究的因素必須多次改變,暫時(shí)不研究的因素要保持不變,然后觀察研究對(duì)象。
控制變量的研究方法滲透進(jìn)去了,但“液體內(nèi)部壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)并沒(méi)有完成。在研究與液體深度的關(guān)系時(shí),可以直接觀察同種液體、同一方向的不同深度時(shí),并不能直接觀察到壓強(qiáng)這個(gè)量,就更無(wú)法判斷壓強(qiáng)的大小是否有發(fā)生變化。所以,還需要重點(diǎn)滲透轉(zhuǎn)換法。轉(zhuǎn)換法主要是指在保證效果相同的前提下,將不可見(jiàn)、不易見(jiàn)的現(xiàn)象轉(zhuǎn)換成可見(jiàn)、易見(jiàn)的現(xiàn)象;將陌生、復(fù)雜的問(wèn)題轉(zhuǎn)換成熟悉、簡(jiǎn)單的問(wèn)題;將難以測(cè)量或測(cè)準(zhǔn)的物理量轉(zhuǎn)換為能夠測(cè)量或測(cè)準(zhǔn)的物理量的方法。仍然以“液體內(nèi)部壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)”為例來(lái)談轉(zhuǎn)換法如何在“設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制定計(jì)劃”環(huán)節(jié)中進(jìn)行滲透。第一個(gè)階段可由教師直接告知“研究發(fā)聲體是否在振動(dòng)”時(shí)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行隱性教育:將紙屑置于鼓面,觀察紙屑是否發(fā)生跳動(dòng)。第二個(gè)階段由教師和同學(xué)共同探討、交流,進(jìn)行顯性教育。探究固體壓強(qiáng)的大小與什么因素有關(guān),固體壓強(qiáng)大小是否可以直接觀測(cè),不能直接觀測(cè)時(shí)是如何解決這個(gè)問(wèn)題的。第三個(gè)階段:把液體壓強(qiáng)大小如何觀測(cè)這個(gè)問(wèn)題直接交給學(xué)生。讓學(xué)生自行得出液體壓強(qiáng)無(wú)法直接觀察,而液體壓強(qiáng)的作用效果卻是可以直接觀察的。引導(dǎo)學(xué)生得出液體壓強(qiáng)有使得物體發(fā)生形變的作用效果,進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生選擇體積易于形變的物體放入液體中,如空心氣球。并進(jìn)一步得出氣球浸沒(méi)后,若液體壓強(qiáng)變大,則氣球體積會(huì)變小,容器內(nèi)的液面高度也會(huì)隨之降低。即液面降低則液體壓強(qiáng)增大,液面升高則液體壓強(qiáng)減小,液面不變則液體壓強(qiáng)不變。當(dāng)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)完成后可以提供相應(yīng)的器材讓學(xué)生自行完成實(shí)驗(yàn)。也可以給出液體壓強(qiáng)計(jì)讓學(xué)生通過(guò)遷移的方法來(lái)說(shuō)出液體壓強(qiáng)計(jì)的原理和使用方法,讓學(xué)生學(xué)會(huì)使用液體壓強(qiáng)計(jì),并用該儀器設(shè)計(jì)一個(gè)較好的實(shí)驗(yàn)方案。第四個(gè)階段:研究方法的內(nèi)化。引導(dǎo)學(xué)生得出,在實(shí)驗(yàn)中遇到不可見(jiàn)、不易見(jiàn)的物理現(xiàn)象時(shí)可以轉(zhuǎn)換成可見(jiàn)、易見(jiàn)的現(xiàn)象;遇到陌生、復(fù)雜的問(wèn)題時(shí)可以轉(zhuǎn)換成熟悉、簡(jiǎn)單的問(wèn)題;遇到難以測(cè)量或測(cè)準(zhǔn)的物理量時(shí)可以轉(zhuǎn)換成能夠測(cè)量或測(cè)準(zhǔn)的物理量。控制變量法和轉(zhuǎn)換法在探究實(shí)驗(yàn)的“設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制定計(jì)劃”要素中有很高的復(fù)現(xiàn)率,如果按所述四個(gè)階段反復(fù)應(yīng)用、滲透會(huì)有利于形成穩(wěn)定的心理特征,從而提高學(xué)生使用這兩種方法的能力。
2“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)”要素中有必要進(jìn)行研究方法的滲透
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)要素在整個(gè)科學(xué)探究中非常重要。設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)與制定的計(jì)劃必須通過(guò)這一要素來(lái)實(shí)施。關(guān)于“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)”要素,標(biāo)準(zhǔn)中指出:“能通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)和公共信息資源收集證據(jù)”、“會(huì)閱讀簡(jiǎn)單儀器的說(shuō)明書,能按要求進(jìn)行操作”。可見(jiàn)這個(gè)科學(xué)探究要素中能檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)和基本技能的掌握與運(yùn)用,能培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和信息收集能力。部分教師錯(cuò)誤地認(rèn)為該要素只需要按設(shè)計(jì)好的方案按部就班即可,不再需要研究方法的滲透。而筆者認(rèn)為,該要素中不僅需要滲透相關(guān)研究方法,而且要求學(xué)生對(duì)研究方法的理解很深刻。下面筆者通過(guò)兩個(gè)實(shí)例來(lái)說(shuō)明。
在“探究液體蒸發(fā)快慢與液體表面空氣流動(dòng)速度”時(shí),使得液體表面積、液體溫度及液體質(zhì)量相同,并用電吹風(fēng)對(duì)著左邊玻璃板吹風(fēng),然后記錄兩邊液體各自蒸發(fā)完的時(shí)間。可以發(fā)現(xiàn)在“設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制定計(jì)劃”要素中學(xué)生很好地應(yīng)用了控制變量法和轉(zhuǎn)換法。但是在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),學(xué)生對(duì)著左邊玻璃板吹風(fēng),就會(huì)出現(xiàn)如圖1所示的現(xiàn)象。在這個(gè)過(guò)程中,可以觀察到左邊玻璃板上的水滴表面積明顯增大。
在“探究弦樂(lè)器的音調(diào)與松緊的關(guān)系”時(shí),選用了三根長(zhǎng)度、粗細(xì)相同的尼龍線,并使得尼龍線的松緊分別不同。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),學(xué)生一旦改變尼龍線的松緊,尼龍線的粗細(xì)就會(huì)隨之發(fā)生變化。于是該組實(shí)驗(yàn)將有弦的粗細(xì)、弦的松緊兩個(gè)因素不同。所以該實(shí)驗(yàn)有必要更換成不易被拉伸的鋼絲來(lái)完成實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)同樣要求在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)學(xué)生要有控制變量的意識(shí)。由以上兩個(gè)例子可以知道,在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)環(huán)節(jié)不僅僅是對(duì)知識(shí)與技能有要求,同時(shí)對(duì)研究方法也有高要求。這就說(shuō)明在“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)”要素中有必要進(jìn)行研究方法的滲透。
3“分析與論證”要素中如何進(jìn)行研究方法的滲透
關(guān)于“分析與論證”要素,在《標(biāo)準(zhǔn)》中明確提出:“經(jīng)歷從物理現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)中歸納科學(xué)規(guī)律的過(guò)程”、“能對(duì)收集的信息進(jìn)行簡(jiǎn)單歸類及比較”、“能進(jìn)行簡(jiǎn)單的因果推理”。可見(jiàn)在“分析與論證”要素中最重要的就是:會(huì)使用歸納推理這種研究方法。對(duì)初中生進(jìn)行歸納推理能力的培養(yǎng),還可以使得學(xué)生理解其他研究方法運(yùn)用的一般規(guī)律。因此,歸納推理方法也可看作是許多研究方法的應(yīng)用基礎(chǔ)。中學(xué)階段很多物理概念也是通過(guò)物理現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)歸納推理得到的,所以說(shuō)歸納推理能力運(yùn)用不僅存在于科學(xué)探究過(guò)程中,它還貫穿于整個(gè)初中物理學(xué)習(xí)過(guò)程。
歸納推理(inductiveinference),從個(gè)別性或特殊性知識(shí)的前提推出一般性知識(shí)結(jié)論的推理。物理歸納推理:由個(gè)別性的物理判斷推斷出一般性的物理判斷。歸納推理又分為完全歸納推理和不完全歸納推理。完全歸納推理的特點(diǎn)是:在前提中考察了一類事物的全部對(duì)象,結(jié)論沒(méi)有超出前提所斷定的知識(shí)范圍。因此,其前提和結(jié)論之間的聯(lián)系是必然的,運(yùn)用完全歸納推理獲得正確的結(jié)論,必須滿足兩條要求:(1)在前提中考察了一類事物的全部對(duì)象;(2)前提中對(duì)該類事物每一對(duì)象所作的斷定都是真的。例如:通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到固體中可以傳播聲音,液體中可以傳播聲音,氣體中可以傳播聲音,實(shí)驗(yàn)結(jié)論:聲音可以在介質(zhì)中傳播。在得完實(shí)驗(yàn)結(jié)論后,應(yīng)該引導(dǎo)讓學(xué)生體會(huì)完全歸納推理的邏輯形式:S1是PS2是P……Sn是PS1,S2,…,Sn是S類的全部對(duì)象所以,所有S都是P。
完全歸納推理通常適用于數(shù)量不多的事物,當(dāng)所要考察的事物數(shù)量極多,甚至是無(wú)限的時(shí)候,完全歸納推理就不適用了,而需要運(yùn)用另一種歸納推理形式,即不完全歸納推理。這里以“探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)”為例,就如何通過(guò)四個(gè)階段來(lái)滲透“不完全歸納”進(jìn)行示例。在收集到相關(guān)數(shù)據(jù)后,就可以進(jìn)入“分析與論證”要素。第一個(gè)階段由教師直接告知,進(jìn)行隱性教育:選取①、②、③三組數(shù)據(jù),可以看到液體種類和深度是保持不變的(運(yùn)用了控制變量法),橡皮膜的方向有三種:朝上、朝下、某一個(gè)側(cè)面,但是研究對(duì)象液體壓強(qiáng)(表中觀察的是壓強(qiáng)計(jì)左右液面高度差,運(yùn)用了轉(zhuǎn)換法)并沒(méi)有發(fā)生改變。得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論:液體內(nèi)部壓強(qiáng)與方向無(wú)關(guān)。第二個(gè)階段由教師和學(xué)生共同探討、交流,進(jìn)行顯性教育。選取⑤、⑥、⑦三組數(shù)據(jù),可以看到深度保持不變,在密度最大的鹽水中液體壓強(qiáng)最大,在密度較小的水中液體壓強(qiáng)壓強(qiáng)較小,在密度最小的酒精中液體壓強(qiáng)最小。雖然只研究了三種液體,但是可以根據(jù)研究目的合理地?cái)U(kuò)大研究對(duì)象的范圍,進(jìn)一步推理出一般結(jié)論。即:在深度相同時(shí),液體壓強(qiáng)隨液體密度的增大而增大。第三個(gè)階段:把“探究液體壓強(qiáng)與深度的關(guān)系”完全交給學(xué)生,讓學(xué)生主動(dòng)的進(jìn)入方法應(yīng)用階段。第四個(gè)階段:方法的內(nèi)化,讓學(xué)生一起體會(huì)不完全歸納推理的邏輯形式如下:S1是PS2是P……Sn是PS1,S2,…,Sn是S類的部分對(duì)象,并且其中沒(méi)有S不是P所以,所有S是(或不是)P。
在分析與論證要素中,要將歸納推理和其他研究方法結(jié)合在一起進(jìn)行滲透,才能達(dá)到較好的教學(xué)效果。如正確表述實(shí)驗(yàn)結(jié)論一直是學(xué)生的弱項(xiàng)。先來(lái)看一個(gè)錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)結(jié)論表述:深度越大,壓強(qiáng)計(jì)兩邊液面高度差就越大。該表述的第一個(gè)錯(cuò)誤就是沒(méi)有控制變量。修改后的表述應(yīng)該是:當(dāng)液體密度相同時(shí),深度越大壓強(qiáng)計(jì)兩邊液面高度差就越大。該表述的第二個(gè)錯(cuò)誤就是沒(méi)有很好地理解轉(zhuǎn)換法且忘記了實(shí)驗(yàn)?zāi)康模俅涡薷暮蟮谋硎鰬?yīng)該是:當(dāng)液體密度相同時(shí),深度越大液體壓強(qiáng)越大。
4“評(píng)估”要素中有必要進(jìn)行研究方法的滲透
《標(biāo)準(zhǔn)》明確指出:“有評(píng)估探究過(guò)程和結(jié)果的意識(shí)”、“能關(guān)注探究活動(dòng)中出現(xiàn)的新問(wèn)題”、“有從評(píng)估中吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的意識(shí)”、“嘗試改進(jìn)探究方案”、“了解評(píng)估在科學(xué)探究中的意義。”由此可見(jiàn),評(píng)估是對(duì)整個(gè)探究過(guò)程的科學(xué)性、合理性的反思,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)各探究環(huán)節(jié)存在的不足,進(jìn)而改進(jìn)探究方案。評(píng)估可以從很多角度出發(fā),比如實(shí)驗(yàn)的合理性、安全性、節(jié)能環(huán)保等等。多因素影響的實(shí)驗(yàn)是否合理,其中一個(gè)非常重要的角度就是:是否準(zhǔn)確地應(yīng)用了控制變量法。由此可見(jiàn),評(píng)估環(huán)節(jié)也需要研究方法的滲透。從控制變量的角度評(píng)估,主要有以下三個(gè)方面的內(nèi)容:一是實(shí)驗(yàn)器材的選擇是否合理。如“研究電阻大小與長(zhǎng)度的關(guān)系”時(shí),是否選擇了粗細(xì)、材料相同而長(zhǎng)度不同的電阻絲。二是探究過(guò)程中,是否按要求控制了其它因素保持不變,并使得研究的因素發(fā)生改變。如:“探究物體的動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系”時(shí),是否在多次改變小車質(zhì)量的同時(shí),有做到將小車放在同一斜面、同一高度自由滑下。三是實(shí)驗(yàn)結(jié)論的表述是否有注意到控制變量。如當(dāng)壓力相同時(shí),接觸面越粗糙物體所受滑動(dòng)摩擦力越大。
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