劉小平
【摘? ? 要】初中物理的教學內容以與學生生活實際經驗有著密切聯系的常識性簡單物理知識為主,主要作用仍舊是對學生進行啟蒙教育,把學生帶入物理學習的世界。在這個過程中,教會學生如何對物理進行有效的研究成為了重要課題。本文將就初中物理教學中的有效研究方法展開探討。
【關鍵詞】初中物理? 教學內容? 研究方法
中圖分類號:G4? ? ? 文獻標識碼:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2019.15.089
物理的學習需要很多的研究方法,這些方法可以給學生的學習提供較多的便利。但在初中物理的教學過程中,由于課程內容相對比較簡單,而且考察時的重點在物理學習的知識上面,所以教師往往只注重學生對課程內容的學習,重點在于保證讓課程內容能夠被初中學生理解和接受上,因此,對物理基本研究方法的教學相對缺乏。為解決物理研究方法缺乏這一問題,我將以物理學習和研究中常用的五種方法的教學為例,探討物理有效的研究方法的教學方式。
一、控制變量法及其教學
控制變量法是自然科學類學科進行科學探究常用的研究方法,貫穿于各種實驗之中??刂谱兞糠ǖ暮诵囊笫遣扇我蛔兞吭瓌t,即在實驗的過程中需要保證其他條件不變,僅僅改變一個實驗條件,觀察這一條件的改變對整體實驗效果的影響。這樣做的目的在于避免其他條件對實驗結果的干擾,以便更好的探究在某一實驗過程中,各個因素對實驗結果的影響情況,進而得出科學的結論。控制變量法是實驗設計中必須遵循的辦法,根據這一原則,在設計實驗的過程中除了需要設置單一變量以外,還需要形成對照。而對照又分為實驗組與對照組二者之間的相互對照。比如,在探究彈簧伸長長度與所加載的重物質量的關系時,我們需要保證使用的是同一種質量的彈簧,僅僅將改變懸掛的重物質量作為單一變量,而將彈簧在加掛重物后,前后的長度變化作為自身的對照。在這樣的實驗設計下進行實驗,保證探究結果的準確性。而相互對照實驗的設計,也遵循同樣的實驗設計思路進行。為了保證學生能夠在實驗的過程中很好的掌握這一設計思路和原則,需要老師在進行實驗教學時給予學生更多的指導和實踐的機會。
二、類比法及其教學
類比法的核心思想是將實驗過程中需要講解的某一抽象難懂的內容,與生活中常見的某一物品或者現象進行一個簡單的借用比較。類比法使用的前提條件是兩個物體或者現象之間有著相同的特性,可以很明顯的看出二者的一致性時才可以進行類比,所用于替代類比的事物也必須是能夠很容易讓學生理解的生活常見事物。比如,我們在教授初中物理中的電流時,就可以將電流的一些特點與河水水流的特點進行類比,將電流類比于河水的水流量,電壓類比于河水從高處往下流的重力勢能等,將電流的一些特點更直觀的表現出來。又如,可以將聲波的傳遞與水波的傳遞過程進行類比,以水波波紋類比于聲波波紋,便于教學時候的演示和學生對聲波傳播特性的理解。在這過程中,也可以鼓勵學生根據自己的接受能力,對于難以理解的知識點自主的進行類比??傊?,類比法的主要目的就是便于學生理解物理知識點,是學生學習的輔助工具。
三、物理模型建構法及其教學
物理模型建構法的主要過程是將所研究的問題加以簡化,去除問題中不影響實驗結果的細枝末節的內容,保留所研究的主干內容,形成一個可以廣泛推廣的物理模型。這一研究方法要求構建物理模型時候,將模型足夠簡化,使最后形成的物理模型具有一定的普遍性,便于以后的推廣和使用。物理模型建構的主要目的在于為學生進行更廣泛的思維實驗提供良好的指導模型。比如,在研究物體的運動速度時候,就可以將物體的運動簡化為直線運動,以作為物體運動的模型,研究物體在運動過程中速度與位移的關系。當然,物理模型建構的方式多種多樣,在教學過程中我們老師應該注重學生發散性思維的培養,以提供給學生更多的物理模型構建思路,幫助學生進行自主構建??傊?,構建起的物理模型可以幫助學生起到舉一反三的效果,但是,也需要有效避免學生在解決問題時將物理模型進行生拉硬套的情況,因為這是不利于學生思維提高的。
四、理想實驗法及其教學
理想實驗法的主要內容是在實驗過程或者實驗的分析中,扣除對實驗結果影響較小的影響因素,比如風力大小,接觸面的粗糙程度等等,或者用近似的實驗結果。顧名思義就是將實驗至于理想的條件下進行。這樣做的目的在于簡化實驗流程和對實驗結果的處理,在合理的誤差范圍內得到正確的實驗結果。例如,在研究電路的電流和電阻、電壓關系的時候,就需要把電路進行簡化,忽略掉導線的電阻、電源的內電阻和電源導線電阻隨溫度的變化情況,將電路原件簡化為電源、電阻原件等簡單的電路模型,簡化后的模型可以幫助學生更加容易理解電路的各個組成和掌握相應的研究方法。當然,理想實驗法也可以用于對實驗的分析和猜測之中,用來幫助學生進行實驗思維的訓練。但是,這種理想實驗并不是胡亂的想象,更多的是基于現實中的客觀物理規律的猜測與假想。所以,在讓學生學會理想實驗法的時候,也要讓他們明白實驗進行的基本原則和條件,避免學生因為胡思亂想而曲解知識的問題。
五、等效替代法及其教學
等效替代法在初中物理教學中的主要運用是在電學實驗中。即在電學實驗中,對于不能夠直接測出電阻的電路原件用等效替代法將它轉化為可以測出電阻阻值的電路原件,用兩者之間的某一個相同效果得到我們所需要的正確結果。它適用于無法測得具體的電流或者電壓的情況下的電阻測定。比如,在無法測定電路中某電路原件的電壓,但可以測量電流量的時候,可以將電路電流穩定是的電流量記錄下來,再取下電路原件,接入已知的固定電阻,直到二者的電流量相同時,得出此時固定電阻的阻值就是未知電路原件的阻值。等效替代法在電路的研究中更多的是用作一些特殊情況的補充。當然,等效替代法也與類比法有許多的聯系,可以將二者結合起來,用于初中物理學其他領域的研究上。
總之,初中物理的教學內容相對簡單,易于學生理解,這為學生學習物理研究方法提供了有利條件。我們不僅滿足于讓學生掌握基本的知識點,還應該讓學生學會探索和獲取物理知識的方法,讓他們在不斷地探索之中增長自己的物理知識,這樣才是對學生最好的教育。初中物理的基本研究方法是學生學習和教師授課的核心內容,為了抓住這一核心,需要我們不斷調整自己的教學方法,以適應不斷變化的教學模式和教學環境。