初中科學(xué)推理法范文
時(shí)間:2023-06-13 17:15:58
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篇1
摘要:本文主要分析了當(dāng)前農(nóng)村初級(jí)中學(xué)學(xué)生學(xué)習(xí)心理障礙,有來(lái)自社會(huì)現(xiàn)實(shí)因素的影響,有來(lái)自家長(zhǎng)認(rèn)識(shí)上的偏見(jiàn),導(dǎo)致學(xué)生厭學(xué)情緒的產(chǎn)生。在當(dāng)前形勢(shì)下,教師應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)改進(jìn)教學(xué)方法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生愛(ài)學(xué)、樂(lè)學(xué),學(xué)有所得。文章緊扣教材就在物理教學(xué)中如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),通過(guò)幾個(gè)比較切合生產(chǎn)生活實(shí)際的例子進(jìn)行了闡述。
關(guān)鍵詞:物理教學(xué);科學(xué)知識(shí);激發(fā);興趣
當(dāng)前國(guó)家已普及九年義務(wù)教育,曲靖市委、政府要求師宗縣在2010年要率先普及高中教育,這已成為當(dāng)?shù)卣徒逃块T(mén)即將實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。應(yīng)該說(shuō)初中畢業(yè)能否升學(xué)對(duì)大部分學(xué)生將不再是最大的問(wèn)題,但是社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步在促進(jìn)物質(zhì)文明和精神文明的同時(shí)也帶來(lái)了很多消極因素:網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來(lái),加速了多元文化的涌入,各種思潮和社會(huì)現(xiàn)象的衍生,在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)大潮的沖擊下學(xué)生的思想價(jià)值觀逐漸呈現(xiàn)多元化的態(tài)勢(shì)。我所執(zhí)教的是鄉(xiāng)鎮(zhèn)初級(jí)中學(xué),大多數(shù)學(xué)生來(lái)自農(nóng)村,家長(zhǎng)的文化素質(zhì)普遍不高。有部分家長(zhǎng)認(rèn)為“讀書(shū)無(wú)用”,他們是這樣認(rèn)為的:孩子從小學(xué)入學(xué)開(kāi)始到大學(xué)畢業(yè)累計(jì)要花費(fèi)上十萬(wàn)元的費(fèi)用撫孩子讀書(shū)。到頭來(lái)大學(xué)畢業(yè)還是很難找到工作,倒不如讓孩子識(shí)幾個(gè)字就去打工掙錢(qián)。從客觀上說(shuō):當(dāng)前社會(huì)就業(yè)的形勢(shì)確定非常嚴(yán)峻,另一方面農(nóng)民工進(jìn)城打工大多數(shù)從事的是建筑、餐飲、家政、環(huán)保等體力勞動(dòng),對(duì)文化素質(zhì)的要求并不高。這些現(xiàn)實(shí)導(dǎo)致不少初中學(xué)生無(wú)遠(yuǎn)大的理想,在校學(xué)習(xí)態(tài)度不端正,學(xué)習(xí)積極性差,對(duì)讀書(shū)缺乏興趣。拜金主義、享樂(lè)主義、好逸惡勞,厭學(xué)情緒嚴(yán)重。這對(duì)中學(xué)教師的教學(xué)帶來(lái)了很大的阻力,普遍教師感覺(jué)九零后的學(xué)生真是難教。教師要提高教學(xué)的效益,就不僅僅是讓學(xué)生升學(xué)的問(wèn)題,一個(gè)既重要而緊迫的任務(wù)就是要想辦法提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。作為物理教師就要想辦法,使學(xué)生愛(ài)學(xué)物理、愿學(xué)物理。讓學(xué)生在初中階段多獲得一些對(duì)今后的生產(chǎn)、生活有價(jià)值、比較適用的知識(shí)。這就要求教師廣開(kāi)思路,擴(kuò)寬知識(shí)面,提高自身素質(zhì),不斷更新自己,具有廣泛而扎實(shí)的知識(shí),跟上時(shí)代,找到適合和適應(yīng)于當(dāng)代學(xué)生的教學(xué)手段來(lái)教書(shū)育人。我們作為農(nóng)村初級(jí)中學(xué)的教師應(yīng)多深入農(nóng)村了解生產(chǎn)、生活的實(shí)際,閱讀百科全書(shū),上網(wǎng)查詢相關(guān)資料,隨時(shí)將教學(xué)中的理論知識(shí)與學(xué)生的實(shí)際需要相結(jié)合,讓學(xué)生愛(ài)聽(tīng)、樂(lè)學(xué)。只要學(xué)生感受到老師所傳授給他們的知識(shí)和技能將來(lái)有助于提高他們的生產(chǎn)技能,改善他們的生活質(zhì)量,就會(huì)使更多的學(xué)生對(duì)物理學(xué)科產(chǎn)生濃厚的興趣,興趣是最好的老師,難教就會(huì)變成易教。我在農(nóng)村初級(jí)中學(xué)從事物理學(xué)科的教學(xué)已有十余年的經(jīng)歷,就如何培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣作了一些探索,下面就幾個(gè)案例談?wù)勛约旱淖龇ǎ?/p>
案例1:人教版八年級(jí)物理第四章物態(tài)變化,學(xué)生學(xué)習(xí)了物態(tài)變化的六種方式后,老師引導(dǎo)學(xué)生用所學(xué)的知識(shí)來(lái)分析人工降雨的基本原理,因?yàn)槿斯そ涤陮?duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有很大的作用。
近兩年的初春,我市出現(xiàn)了連續(xù)近兩個(gè)月都沒(méi)有降雨的干旱天氣,嚴(yán)重威脅到我市的農(nóng)業(yè)生產(chǎn),農(nóng)業(yè)和氣象部門(mén)啟動(dòng)了應(yīng)緊預(yù)案實(shí)施人工降雨,人工降雨的原理是什么?
引導(dǎo)學(xué)生分析:人工降雨是讓積雨云中的水滴體積變大掉落下來(lái)。要讓積雨云中的水滴體積變大,就要人工使用催化劑。我國(guó)人工降雨的催化劑主要有兩種:一是干冰(固態(tài)CO2)二是碘化銀(AgI)。用飛機(jī)在空中噴灑干冰,干冰遇到水蒸氣升華從周圍吸收大量的熱量,使周圍的水蒸氣溫度降低液化凝結(jié)成水滴降落到地面;或者部分水蒸氣凝華成小冰晶,小冰晶在下落過(guò)程中熔化形成降雨。用高炮將含有碘化銀的炮彈打入含有大量積雨云的高空,碘化銀在空中擴(kuò)散使云中的小水滴迅速凝集達(dá)到一定的體積后降落。
教師通過(guò)人工降雨的分析,復(fù)習(xí)鞏固了相關(guān)的物態(tài)變化知識(shí),如:升華、凝華、液化、熔化等物態(tài)變化又切合生產(chǎn)生活的實(shí)際,體現(xiàn)了學(xué)以致用的理念,培養(yǎng)了學(xué)生將科技服務(wù)于人類的意識(shí)變枯燥為有趣,很好的激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。
案例2、九年級(jí)物理第十六章熱和能第二節(jié)內(nèi)能“STS”。
如果教師照本宣科的進(jìn)行講授,學(xué)生不易理解人類活動(dòng)與地球溫室效應(yīng)的關(guān)系,一知半解就會(huì)感到枯燥乏味,失去興趣,對(duì)這部分內(nèi)容可以結(jié)合學(xué)生所學(xué)的知識(shí)這樣分析:由于生產(chǎn)生活大量燃燒:煤、石油、天然氣,汽車、爐灶、飛機(jī)、火力發(fā)電廠等排放的二氧化碳太多不能完全被綠色植物消耗,過(guò)量的二氧化碳?xì)怏w包圍在整個(gè)地球的周圍,使地球上產(chǎn)生的熱量難于向宇宙中散發(fā),致使地球的溫度逐年升高。地球溫度的升高帶來(lái)了嚴(yán)重的危害,地球的溫室效應(yīng),是造成厄爾尼諾現(xiàn)象的直接原因,使生態(tài)失去平衡農(nóng)作物病蟲(chóng)害嚴(yán)重,增加了農(nóng)藥的用量。農(nóng)藥的大量使用,污染環(huán)境危害人體健康,同時(shí)使農(nóng)民的生產(chǎn)成本提高;地球氣候異常,導(dǎo)致一個(gè)半球暴雨成災(zāi),另一個(gè)半球干旱少雨;地球南北兩極冰雪融化,使海平面上升,浸沒(méi)城市,企鵝和北極熊涉臨滅絕。聯(lián)合國(guó)正在推動(dòng)發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家都來(lái)承擔(dān)相應(yīng)的責(zé)任和義務(wù)達(dá)成一個(gè)新的國(guó)際氣候變化框架協(xié)議,簽署《京都預(yù)定書(shū)》,以保護(hù)我們共同的家園。
教師通過(guò)這樣的補(bǔ)充講解,能開(kāi)闊學(xué)生的視野,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到各種看似孤立的現(xiàn)象之間也存在聯(lián)系,對(duì)經(jīng)常在電視新聞中聽(tīng)到的“厄爾尼諾現(xiàn)象”、《京都預(yù)定書(shū)》有一個(gè)了解。這些知識(shí)有助于學(xué)生理解生產(chǎn)生活中遇到的問(wèn)題。如:冬季雪凌少的年份,夏季農(nóng)作物和果樹(shù)的病蟲(chóng)害會(huì)比有雪凌的年份嚴(yán)重。因?yàn)檫@些害蟲(chóng)卵沒(méi)有被凍死,夏季將會(huì)大量繁殖。學(xué)生會(huì)把這些有趣的現(xiàn)象與生產(chǎn)生活中的實(shí)際相聯(lián)想,破解困惑自己的難題,及時(shí)幫助家里做好莊稼的防蟲(chóng)減災(zāi)準(zhǔn)備,這樣他們就會(huì)感受到物理是有用的,從而產(chǎn)生了學(xué)習(xí)物理的興趣。
案例3:初三下學(xué)期進(jìn)入復(fù)習(xí)課,復(fù)習(xí)課是很難上的,你老師站在講臺(tái)上講,學(xué)生他不一定在下面聽(tīng),往往是事倍功半。如何將枯燥的復(fù)習(xí)課上成學(xué)生真正參與其中互動(dòng),并達(dá)到鞏固提高的目的,這是我們畢業(yè)班的每位教師值得去探討的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。
我在復(fù)習(xí)八年級(jí)物理下冊(cè)第十章電磁波的相關(guān)知識(shí)時(shí),在教材上科學(xué)世界介紹了微波爐的相關(guān)知識(shí),在這里由于是復(fù)習(xí)課學(xué)生已有了分子動(dòng)理論的基本知識(shí)。將兩部分的知識(shí)結(jié)合起來(lái)復(fù)習(xí)有新意,學(xué)生就會(huì)感興趣,復(fù)習(xí)效果也會(huì)好一些。我是這樣引導(dǎo)的:微波爐產(chǎn)生的電磁波能使食物的分子運(yùn)動(dòng)加劇,相當(dāng)于是電磁波給食物內(nèi)的分子補(bǔ)充能量,分子運(yùn)動(dòng)速度加快,分子的動(dòng)能和勢(shì)能都會(huì)增大,這樣物體的內(nèi)能就增加,溫度迅速升高,因此易于把食物煮熟。同學(xué)們想:普通的爐具是熱量是從外部通過(guò)熱傳遞把熱量逐步送到食物內(nèi)部達(dá)到煮熟食物的目的,而微波爐的熱量是直接深入食物內(nèi)部加熱,當(dāng)然速度快、效率高。在這里將電磁波和分子動(dòng)理論的相關(guān)知識(shí)銜接起來(lái),學(xué)生聽(tīng)起來(lái)就會(huì)有“新”的感覺(jué),從而有了興趣。
在這里我想到自己所面對(duì)的學(xué)生大多數(shù)是來(lái)自農(nóng)村,在農(nóng)村目前微波爐并不是很普及。但是電磁爐的普及程度高,學(xué)生有使用電磁爐的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可結(jié)合介紹一下:電磁爐打破了傳統(tǒng)的明火烹調(diào)方式,采用磁感應(yīng)電流(又稱渦流)的加熱原理。電磁爐是通過(guò)其內(nèi)部電子線路產(chǎn)生交變磁場(chǎng),當(dāng)把鐵質(zhì)鍋具放置爐面時(shí),鍋具即切割交變磁感線而在鍋具底部產(chǎn)生交變電流(渦流),渦流使鍋具內(nèi)鐵分子高速無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),分子相互碰撞,摩擦而產(chǎn)生熱能。由于電磁爐的熱源來(lái)自鍋具底部而不是電磁爐本身發(fā)熱傳遞給鍋具,所以電磁爐升溫快、效率高、無(wú)明火、無(wú)煙塵、無(wú)有害氣體,對(duì)周圍環(huán)境不產(chǎn)生熱輻射、體積小、安全性能好等優(yōu)點(diǎn)是一種綠色炊具。在此也可跟學(xué)生交流一下,怎樣根據(jù)家庭的實(shí)際需要和具體情況購(gòu)買合適的電磁爐。
在這里將分子動(dòng)理論:熱量——內(nèi)前——溫度——電與磁:磁生電——電生磁等相關(guān)知識(shí)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)復(fù)習(xí),讓學(xué)生進(jìn)一步理解知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系,有利于培養(yǎng)他們將科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于日常生活、社會(huì)實(shí)踐的意識(shí),也讓學(xué)生初步懂得了一些家用電器的常識(shí)。
物理學(xué)研究的是力、電、光、熱、聲等方面的現(xiàn)象,在教學(xué)中不論涉及到那塊知識(shí),都能將教材內(nèi)容與生活、生產(chǎn)的實(shí)際相結(jié)合,如:光學(xué)中透鏡知識(shí)涉及到眼睛的保護(hù)和視力的矯正;聲學(xué)中聲音的感知與助聽(tīng)器原理;力學(xué)中杠桿的應(yīng)用與自行車都是很好的案例。
篇2
分析和論證是探究性實(shí)驗(yàn)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié),它是指對(duì)收集到的信息進(jìn)行分析與歸納,從而找到某種關(guān)系,得出某些規(guī)律,最終完成探究任務(wù)的過(guò)程。為了提高學(xué)生分析和論證的能力,教師應(yīng)根據(jù)新課標(biāo)的要求,從以下幾個(gè)方面給學(xué)生以指導(dǎo):①、能描述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或有關(guān)信息;②、對(duì)收集的信息進(jìn)行簡(jiǎn)單的比較;③、能進(jìn)行簡(jiǎn)單的因果推理;④、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;⑤、嘗試對(duì)探究結(jié)果進(jìn)行描述和解釋。下面就如何提高這5個(gè)方面的能力談一下自己的看法。
1 學(xué)會(huì)用不同的方法對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或信息的描述
對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或信息的描述,是比較、分析和歸納的基礎(chǔ)。由于初中學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)和信息的描述能力較弱或描述的方法單一,導(dǎo)致不能從看似無(wú)聯(lián)系的數(shù)據(jù)中找出規(guī)律或是物理規(guī)律歸納不全面、不到位。例如:某興趣小組的同學(xué)利用羽毛球和金屬小球來(lái)研究"空氣阻力和速度的關(guān)系"得到如下結(jié)果:當(dāng)羽毛球質(zhì)量為m,羽毛球下降速度達(dá)到V時(shí),正好勻速下落;當(dāng)羽毛球里固定了3倍于羽毛球質(zhì)量的金屬小球,羽毛球的速度達(dá)到2V時(shí),正好勻速下落;當(dāng)羽毛球里固定了8倍羽毛球質(zhì)量的金屬小球,羽毛球下落速度達(dá)到了3V時(shí),正好勻速下落,根據(jù)此結(jié)果可以得出什么結(jié)論?對(duì)于這個(gè)問(wèn)題很多同學(xué)都答成"速度越大,空氣阻力越大"。這種答法顯然不符合題目要求的,這里我們可以指導(dǎo)學(xué)生把文字記錄轉(zhuǎn)變成表格然后加以分析,就容易找出它們之間的關(guān)系。表格如下:
經(jīng)過(guò)列表描述,不難看出:羽毛球受到的空氣阻力和速度的平方成正比。
以上說(shuō)明,要從數(shù)據(jù)中分析出物理規(guī)律學(xué)生必須學(xué)會(huì)用多種描述數(shù)據(jù)或信息的方法。常見(jiàn)的方法有文字描述、列表描述和圖像描述。它們各有優(yōu)點(diǎn),這幾種方法學(xué)生必須掌握,有時(shí)同一個(gè)問(wèn)題可以有多種描述的方法,以最大限度地把物理特征表現(xiàn)出來(lái),以利于分析、比較和歸納。
2 知道怎樣比較收集到的信息
對(duì)收集到的信息進(jìn)行比較,是進(jìn)一步分析的基礎(chǔ),因?yàn)橛斜容^才能有所發(fā)現(xiàn)。老師對(duì)學(xué)生要給予方法上進(jìn)行指導(dǎo),使他們明確不同類型的實(shí)驗(yàn),比較的內(nèi)容和方法有所不同。
①、研究同一個(gè)物理量在不同情況下的規(guī)律的比較。對(duì)于這類實(shí)驗(yàn),我們只需比較不同情況下的數(shù)據(jù)就可找出規(guī)律。例如:在研究串聯(lián)電路電流特點(diǎn)時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表接在電路的不同位置,電流都是相等的,就可以得出:串聯(lián)電路電流處處相等。在研究晶體熔化特點(diǎn)時(shí),比較晶體熔化時(shí)的溫度,可以發(fā)現(xiàn)晶體熔化時(shí),吸收熱量但溫度保持不變。②比較實(shí)驗(yàn)的比較。比較實(shí)驗(yàn)是要尋找物體發(fā)生變化的原因或揭示物體具有某種屬性的實(shí)驗(yàn),這類實(shí)驗(yàn)采用的是控制變量法。因此這類實(shí)驗(yàn)要比較的內(nèi)容是:哪些條件是相同的,哪些條件是不同的,從而確定要比較哪幾組數(shù)據(jù),最后再比較結(jié)果是如何變化的,從而找出因果關(guān)系。③研究?jī)蓚€(gè)量之間的數(shù)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)比較。這類實(shí)驗(yàn)要比較兩個(gè)方面的內(nèi)容:一是因果關(guān)系,二是數(shù)量關(guān)系。因此在比較時(shí)要比較哪個(gè)量變化在先,哪個(gè)量變化在后,以判斷因果關(guān)系,再比較兩個(gè)量的數(shù)據(jù),尋找數(shù)據(jù)之間相互關(guān)系的特征。
所以指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或信息的比較,必須讓學(xué)生明確不同類型的實(shí)驗(yàn)其比較的內(nèi)容和方法是不同的。通過(guò)這樣的指導(dǎo),學(xué)生就會(huì)知道選擇什么數(shù)據(jù)或信息進(jìn)行比較可以找出物體發(fā)生某種現(xiàn)象的原因。知道通過(guò)比較數(shù)據(jù)的那些特征可以找出數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。
3 要掌握因果推理的一些基本方法
發(fā)展學(xué)生的因果推理能力,是科學(xué)教師教學(xué)中的重要任務(wù),對(duì)初中學(xué)生而言,應(yīng)對(duì)他們進(jìn)行簡(jiǎn)單的因果分析,簡(jiǎn)單的因果推理能力的培養(yǎng)。要使學(xué)生能進(jìn)行簡(jiǎn)單的因果推理,教師必須讓他們了解進(jìn)行因果推理的一些基本方法。簡(jiǎn)單的因果推理方法有求同法、求異法和共變法,
3.1 求同法: 被研究現(xiàn)象出現(xiàn)的若干場(chǎng)合,其中只有一個(gè)情況是共同的,而其它情況不相同,那么這個(gè)唯一的共同情況就是被研究現(xiàn)象的原因。如濕衣服夏天干的快,糧食攤涼在陽(yáng)光下易曬干,用電吹風(fēng)可將頭發(fā)吹干等,分析上述證據(jù)的共性是"溫度升高",因此溫度升高是液體蒸發(fā)快的原因。
3.2 求異法,是從兩個(gè)差異中尋求原因的方法,即在比較產(chǎn)生不同現(xiàn)象的條件時(shí),其它條件都相同,只有一個(gè)條件不同,那么這個(gè)條件就是產(chǎn)生某個(gè)現(xiàn)象的原因。如在研究物體吸收熱量多少跟物體種類是否有關(guān)時(shí),保持物體質(zhì)量和升高的溫度不變,只有物質(zhì)種類不同,結(jié)果吸收的熱量不同,那么物質(zhì)的種類不同是物質(zhì)吸收熱量的多少原因。
3.3 共變法,所謂的共變法就是指一個(gè)量發(fā)生變化時(shí),另一個(gè)量也跟著變化,那么這個(gè)變化在先的量就是原因,變化在后的量就是結(jié)果。比如在研究彈簧伸長(zhǎng)長(zhǎng)度和拉力的關(guān)系時(shí),發(fā)現(xiàn)拉力增大,彈簧才會(huì)伸長(zhǎng),說(shuō)明拉力是彈簧伸長(zhǎng)的原因,理解這一點(diǎn),對(duì)結(jié)論的描述很重要,不會(huì)造成因果關(guān)系巔倒,對(duì)于這三種因果關(guān)系的推理方法,學(xué)生一般只知道第二種求異法。所以教師有必要把其他兩種方法也介紹給學(xué)生以增強(qiáng)他們的因果推理能力。
4 掌握證據(jù)分析方法,增強(qiáng)學(xué)生歸納科學(xué)規(guī)律能力
學(xué)生在歸納科學(xué)規(guī)律的時(shí)候,由于考慮問(wèn)題不全面思維方式單一,最終不能歸納出科學(xué)規(guī)律,所以讓學(xué)生歸納科學(xué)規(guī)律,就要指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)分析證據(jù)的一些方法,在初中,常見(jiàn)的證據(jù)分析方法有歸納法、推理法。
4.1 運(yùn)用歸納法得出結(jié)論。
歸納法的操作程序:分析證據(jù)或數(shù)據(jù)――找到共同點(diǎn)――提煉結(jié)論。
例1、棉花能保溫,積雪能保溫,海綿也能保溫,泡沫塑料也能保溫,分析上述證據(jù)的共同點(diǎn)是疏松多孔,含有空氣,因此可以得出"疏松多孔,含有空氣"可以保溫。
4.2 運(yùn)用推理法得出結(jié)論。
操作程序:分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或現(xiàn)象--找到它們的趨勢(shì)――將這種趨勢(shì)推廣到理想化情況。例:在研究牛頓第一定律時(shí),操作過(guò)程如下:分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,小車在三種表面的運(yùn)動(dòng)情況,找到他們發(fā)展趨勢(shì):表面越光滑,小車運(yùn)動(dòng)得越快;推廣到理想化情況:表面非常光滑,小車將永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。
5 講清探究結(jié)果描述要點(diǎn),培養(yǎng)結(jié)果描述能力
通過(guò)探究活動(dòng),應(yīng)讓學(xué)生嘗試用自己的語(yǔ)言,對(duì)探究結(jié)果進(jìn)行描述。由于物理規(guī)律的成立往往需要一定的條件,所以物理規(guī)律描述中首先要講清前提條件,然后再描述兩個(gè)量的關(guān)系。在兩個(gè)量及關(guān)系的描述中,需要注意兩點(diǎn),一是兩者因果關(guān)系,二是兩者數(shù)量關(guān)系,兩者結(jié)合起來(lái)才是實(shí)際結(jié)論,很多同學(xué)往往不注意因果關(guān)系,經(jīng)常出現(xiàn)描述錯(cuò)誤,根據(jù)上面描述要點(diǎn)的分析,針對(duì)不同的物理實(shí)驗(yàn),對(duì)物理規(guī)律描述有以下幾種模式,
5.1 比較實(shí)驗(yàn)?zāi)J剑涸谑裁磳?shí)驗(yàn)條件下,因變量和自變是有關(guān)(無(wú)關(guān))。例如;在研究物質(zhì)吸收熱量多少和物質(zhì)種類是否有關(guān)時(shí),其結(jié)論的表述可以這樣寫(xiě):在物質(zhì)質(zhì)量和升高相同溫度的條件下,物質(zhì)吸收熱量的多少和物質(zhì)的種類有關(guān)。
5.2 定性實(shí)驗(yàn)描述模式:在什么實(shí)驗(yàn)條件下,因變量隨自變量的增大而增大(減少),或者在什么實(shí)驗(yàn)條件下,自變量越大,因變量越大(越小)。
例如:在研究摩察大小和壓力的關(guān)系時(shí),我們可以這樣描述:在接確面粗糙程度相同的條件下,摩察力隨壓力的增大而增大?;蛘咴诮哟_面粗糙程度相同的條件下,壓力越大摩察力越大。
5.3 定量實(shí)驗(yàn)結(jié)論的描述模式:在什么實(shí)驗(yàn)條件下因變量和自變量成正比(反比等)。
例如:在研究歐姆定律時(shí),我們可以這樣描述:在電阻一定的條件下,通過(guò)導(dǎo)體的電流和這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比。以上三種描述共同點(diǎn)是,前半句是講實(shí)驗(yàn)條件,后半句是講兩個(gè)量之間的關(guān)系。
分析和論證的內(nèi)容比較多,但只要老師把五個(gè)方面的內(nèi)容全面地介紹給學(xué)生,經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)木毩?xí),學(xué)生的分析論證的能力會(huì)得到迅速的提高。
篇3
關(guān)鍵詞:科學(xué)方法 力學(xué) 顯化教育
在初中物理教學(xué)中進(jìn)行科學(xué)方法的顯化教育是近年來(lái)科學(xué)方法教育的重要取向。但就目前來(lái)看,對(duì)在物理教學(xué)中如何落實(shí)科學(xué)方法顯化教育這一問(wèn)題的探討尚且不多,特別是實(shí)證方面的研究鮮有見(jiàn)到。本文在科學(xué)方法顯化教育指引下,結(jié)合初中物理力學(xué)部分的內(nèi)容,開(kāi)展了教學(xué)實(shí)踐,得到一些研究結(jié)論,以期為科學(xué)方法教育提供有益的啟示。
一、科學(xué)方法顯化教育實(shí)踐的研究設(shè)計(jì)
1 研究方法
將同一物理概念或規(guī)律編寫(xiě)成兩套不同的教案并在兩個(gè)平行班分別實(shí)施教學(xué)。對(duì)照班按照教材的處理方式教學(xué),實(shí)驗(yàn)班則將對(duì)應(yīng)的科學(xué)方法顯化并在教學(xué)中重點(diǎn)突出該科學(xué)方法邏輯含義。在教學(xué)過(guò)程中,筆者邀請(qǐng)了5位初二年級(jí)物理教師和從對(duì)照班和實(shí)驗(yàn)班各選出的5位同學(xué)全程聽(tīng)課,課后分別對(duì)他們進(jìn)行訪談。
2 研究對(duì)象
北京市海淀區(qū)北方交通大學(xué)附屬中學(xué)隨機(jī)分配的兩個(gè)普通平行班作為合作對(duì)象:初二(1)班作為實(shí)驗(yàn)班,初二(11)班作為對(duì)照班。這兩個(gè)班都由筆者進(jìn)行教學(xué)。
3 研究素材
北京市海淀區(qū)北方交通大學(xué)附屬中學(xué)初二年級(jí)使用的教材是北京師范大學(xué)出版社出版的《新世紀(jì)版義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)?物理》(8年級(jí)上冊(cè))。力學(xué)重點(diǎn)物理概念有:質(zhì)量、密度、速度、勻速直線運(yùn)動(dòng)等,在此不一一敘述。所用的主要科學(xué)方法,如比值定義法、實(shí)驗(yàn)歸納法、控制變量法等。教學(xué)中,盡量本著“以點(diǎn)帶面”的原則來(lái)進(jìn)行教學(xué)。
4 研究思路
由于科學(xué)方法涉及的不是物質(zhì)世界本身,而是人們認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界的途徑與方式,是高度抽象的。從學(xué)生心理特點(diǎn)來(lái)說(shuō),初中學(xué)生思維規(guī)律的第一個(gè)特點(diǎn)是處在由形象思維轉(zhuǎn)向抽象思維的過(guò)程,是思維發(fā)展的轉(zhuǎn)型期。第二個(gè)特點(diǎn)是以定向思維為主要形式。學(xué)生的這個(gè)思維規(guī)律的特點(diǎn)決定了初中學(xué)生學(xué)習(xí)物理的認(rèn)知活動(dòng)特點(diǎn)是從經(jīng)驗(yàn)型概念到科學(xué)概念的轉(zhuǎn)變?;谝陨蟽牲c(diǎn)原因,筆者在科學(xué)方法顯化教育實(shí)施過(guò)程中,調(diào)整了教材中科學(xué)知識(shí)的教學(xué)順序,先講《第三章物質(zhì)的簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)》,對(duì)比值定義法進(jìn)行教學(xué),為《密度》這節(jié)課做了鋪墊。
二、科學(xué)方法顯化教育實(shí)踐的實(shí)施過(guò)程
為了使教育實(shí)踐順利進(jìn)行,特制訂如下計(jì)劃,計(jì)劃分為3個(gè)環(huán)節(jié):編寫(xiě)“案例”、實(shí)施“案例”和訪談分析。
1 編寫(xiě)“案例”
在編寫(xiě)教案時(shí),一方面考慮到科學(xué)方法與物理知識(shí)之間的關(guān)系以及學(xué)生的認(rèn)知程度與生活經(jīng)驗(yàn)??茖W(xué)方法要體現(xiàn)在物理知識(shí)的認(rèn)知過(guò)程中,依照學(xué)生的認(rèn)知模式推進(jìn)教學(xué),將科學(xué)方法顯化出來(lái);另一方面,讓學(xué)生經(jīng)歷物理概念或規(guī)律形成的過(guò)程,使學(xué)生真正領(lǐng)略到科學(xué)方法和物理知識(shí)的內(nèi)涵,理解科學(xué)方法的本質(zhì),最終使學(xué)生的能力得到提高。教學(xué)設(shè)計(jì)以初中物理重點(diǎn)知識(shí),密度、功、阿基米德原理和液體內(nèi)部壓強(qiáng)規(guī)律等為切入點(diǎn),分別顯化比值定義法、乘積定義法、實(shí)驗(yàn)歸納法等科學(xué)方法的內(nèi)在邏輯,從而給初中物理科學(xué)方法教育的實(shí)踐以有益的啟示。
(1)密度――比值定義法
比值定義法就是用兩個(gè)或多個(gè)物理量的比值來(lái)定義一個(gè)新的物理量的方法,在初中力學(xué)部分的內(nèi)容如密度、速度、壓強(qiáng)、功率等概念的引入都使用了比值定義的方法。應(yīng)用比值定義法定義的物理量,依據(jù)其意義的不同,還可分為兩種類型:一類是兩個(gè)或多個(gè)物理量的比值是個(gè)常數(shù),如密度等,比值反映的是物質(zhì)本身的一種性質(zhì),它的大小是由物體本身所決定,與定義式中出現(xiàn)的其他量沒(méi)有關(guān)系;另一類基于控制變量的思想,如速度、壓強(qiáng)、功率等,比值反映的是效果,它的大小受定義式中出現(xiàn)的其他量的影響。但無(wú)論哪一類,比值定義法的本質(zhì)都是選取相同的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較。
《密度》教學(xué)設(shè)計(jì)是用生活中的例子引導(dǎo)揭示比值定義法的本質(zhì),再通過(guò)學(xué)生的探究實(shí)驗(yàn)和相關(guān)計(jì)算分析以及對(duì)恒量的解釋最終引入密度的概念。
(2)功――乘積定義法
乘積定義法是由兩個(gè)或兩個(gè)以上的物理量的乘積來(lái)定義一個(gè)新的物理量的方法,乘積定義法的本質(zhì)是一種數(shù)學(xué)累積的思想。在初中力學(xué)部分的內(nèi)容如功、杠桿平衡條件、動(dòng)能、重力勢(shì)能等概念的引入都使用了乘積定義的方法。用這種方法定義的物理量與定義式中出現(xiàn)的其他物理量有關(guān)系,它受這幾個(gè)物理量的影響,會(huì)隨這幾個(gè)量的變化而變化。以功為例,功是力的作用效果對(duì)空間的積累,所以它的大小由力和距離共同決定。
(3)阿基米德原理――實(shí)驗(yàn)歸納法
所謂實(shí)驗(yàn)歸納法是在對(duì)物理現(xiàn)象和過(guò)程進(jìn)行大量的觀察和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,對(duì)取得的大量資料進(jìn)行分析、綜合、概括和歸納,從中找出有關(guān)物理量之間的內(nèi)在聯(lián)系,得出結(jié)論或建立假說(shuō),再通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證。這樣就可建立與發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律。
《阿基米德原理》的教學(xué)設(shè)計(jì)是將教材所提供的演示實(shí)驗(yàn)加以改進(jìn),只用一個(gè)步驟就可以定量的演示出浮力的大小與物體排開(kāi)的液體所受重力的關(guān)系,這樣既使演示實(shí)驗(yàn)的結(jié)果更加一目了然又符合初中學(xué)生的物理認(rèn)知水平。
(4)液體內(nèi)部壓強(qiáng)規(guī)律――演繹推理
所謂演繹推理法就是指人們以已知的客觀規(guī)律為依據(jù),推知未知規(guī)律的方法。是由一般推出個(gè)別的過(guò)程。
《液體內(nèi)部壓強(qiáng)規(guī)律》的教學(xué)設(shè)計(jì)是采取先通過(guò)例題進(jìn)行壓強(qiáng)計(jì)算而推導(dǎo)出液體壓強(qiáng)公式的方法,再將液體中想象出“液柱模型”具體化,用金屬絲制成一個(gè)長(zhǎng)方體框架,在框架底面貼上帶色的薄塑料片,使框架上底與水面相平,借助長(zhǎng)方體框架,幫助學(xué)生建立理想液柱的物理模型。最后再指導(dǎo)學(xué)生從液體中想象出“液柱模型”。然后可以按照教材,引導(dǎo)學(xué)生一步步討論如何計(jì)算出液柱的體積、質(zhì)量、液柱重、對(duì)底面的壓力、底面受到的壓強(qiáng),每步的計(jì)算結(jié)果同時(shí)用字母表示出來(lái),最后得出計(jì)算液體壓強(qiáng)的公式。這樣將抽象問(wèn)題具體化,增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),可以逐漸培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力和想象能力。
由于文章篇幅限制,本文采取的是“以點(diǎn)帶面”的方式,后面的實(shí)施“案例”部分只選取了實(shí)驗(yàn)班《密度》這節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)思路和案例中應(yīng)用的主要科學(xué)方法的教學(xué)設(shè)計(jì)的摘要,來(lái)重點(diǎn)講解“比值定義法”。
2 實(shí)施“案例”
《密度》教學(xué)設(shè)計(jì)是從問(wèn)題“木頭一定比鋁輕嗎?”引發(fā)學(xué)生思考與討論,為了使學(xué)生更好理解,先用生活中的例子引導(dǎo)揭示比值定義法的本質(zhì):爸爸買了兩斤蘋(píng)果花了5元錢(qián);媽媽在買了3斤相同的蘋(píng)果花了6元錢(qián),誰(shuí)買的蘋(píng)果更便宜?學(xué)生很自然地想到比較每斤的售價(jià)更公平合理!教師引導(dǎo)思考這樣的做法是用總價(jià)與質(zhì)量做比后再比較,其合理的原因是選取了相同的標(biāo)準(zhǔn)。由這個(gè)例子思考剛才的問(wèn)題,學(xué)生很輕松地就說(shuō)出比較時(shí)需要選擇相同的質(zhì)量或相同的體積木頭和鋁進(jìn)行
比較。接著教師再追問(wèn):“如果木頭和鋁的質(zhì)量和體積都不相同時(shí),如何比較誰(shuí)更輕”,學(xué)生能順理成章地說(shuō)出用質(zhì)量與體積做比后再比較。教師引導(dǎo)學(xué)生得出不論是質(zhì)量與體積做比還是體積與質(zhì)量做比,只要比較時(shí)選取了相同的標(biāo)準(zhǔn),都能得出正確的結(jié)論。接著通過(guò)學(xué)生的探究實(shí)驗(yàn)和相關(guān)計(jì)算分析討論出不同物質(zhì)質(zhì)量和體積的比值一般是不同的;相同物質(zhì)質(zhì)量和體積的比值總是相同的――是個(gè)恒量;教師解釋“恒量”的意思是說(shuō)這個(gè)比值是個(gè)定值。不論組成這種物質(zhì)不同物體形狀與體積如何不同,但是最終質(zhì)量與體積的比值是一樣的,它能夠反映這種物質(zhì)本身的一種特性,從而引入了密度的概念。
3 訪談分析
通過(guò)對(duì)教師的訪談發(fā)現(xiàn),科學(xué)方法教育得到了教師們的共識(shí),并且很渴望對(duì)科學(xué)方法有更深入的了解。同時(shí)被訪談老師都認(rèn)為在初中階段將科學(xué)方法顯化是有必要的。掌握科學(xué)方法是獲取物理知識(shí)的重要途徑,學(xué)生只有掌握科學(xué)方法,才能更快捷地獲取物理知識(shí)。雖然科學(xué)方法很抽象,不容易理解,教學(xué)上會(huì)有一定難度,但是把那些意義明確、應(yīng)用廣泛、符合學(xué)生認(rèn)知水平的科學(xué)方法,作為典型的、主要的科學(xué)方法,在初中的重點(diǎn)物理概念和物理規(guī)律教學(xué)中加以滲透、顯化,具有真實(shí)性和可操作性。
通過(guò)對(duì)部分學(xué)生的訪談發(fā)現(xiàn),針對(duì)我的問(wèn)題,學(xué)生回答的內(nèi)容略顯膚淺??梢?jiàn),科學(xué)方法對(duì)他們來(lái)說(shuō),還是太抽象。但是,大部分學(xué)生還是認(rèn)為把科學(xué)方法講出來(lái)更便于物理概念的理解。所以,在教學(xué)時(shí),更要注意分析并掌握中學(xué)生學(xué)習(xí)物理的心理特點(diǎn)與思維規(guī)律,在此基礎(chǔ)上,選擇更適合初中學(xué)生物理認(rèn)知水平的那些典型的科學(xué)方法進(jìn)行科學(xué)方法的顯化教育,這樣才更有實(shí)效性和針對(duì)性。
三、科學(xué)方法顯化教育實(shí)踐的研究結(jié)論
基于科學(xué)方法的教學(xué)實(shí)踐,以及對(duì)教和學(xué)生的訪談,通過(guò)分析研究,得到如下的結(jié)論:
1 在初中物理教學(xué)中,應(yīng)該將科學(xué)方法教育的內(nèi)容加以確定
在物理學(xué)的范疇之中,科學(xué)方法與科學(xué)知識(shí)是相互平行的。與科學(xué)知識(shí)不同的是,科學(xué)方法涉及的不是物質(zhì)世界本身,而是人類認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界的途徑與方式,是高度抽象的,隱藏在知識(shí)背后。因此,初中物理的各種教材和教學(xué)參考書(shū),都應(yīng)該依據(jù)教育部頒布的義務(wù)教育《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》,從物理知識(shí)與科學(xué)方法相對(duì)應(yīng)的角度,將科學(xué)方法的內(nèi)容具體化,具有可操作性。教師在進(jìn)行科學(xué)方法教育時(shí),也應(yīng)把“隱藏”在物理知識(shí)背后的科學(xué)方法挖掘出來(lái),向?qū)W生揭示科學(xué)方法,幫助學(xué)生借助科學(xué)方法獲取知識(shí)。
2 在初中物理教學(xué)中,科學(xué)方法教育的方式應(yīng)該采取顯性的教育方式
科學(xué)方法所涉及的不是物質(zhì)世界本身,而是人們認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界的途徑與方式,所以,科學(xué)方法往往隱藏在知識(shí)的背后,既不易學(xué)習(xí),又不易掌握。如果教師在教學(xué)過(guò)程中還不顯化科學(xué)方法的話,學(xué)生就更難感受到科學(xué)方法的妙處,更體會(huì)不到學(xué)習(xí)科學(xué)方法對(duì)學(xué)習(xí)物理知識(shí)和物理規(guī)律的實(shí)際用途。
3 在進(jìn)行科學(xué)方法顯性教育時(shí),要把握住科學(xué)方法的本質(zhì)
教師在進(jìn)行科學(xué)方法顯性教育時(shí),不能只是停留在表面,必須要把科學(xué)方法的本質(zhì)顯化出來(lái)。通過(guò)本文的研究發(fā)現(xiàn),顯化比值定義法的本質(zhì)就是比較的思想,即選取相同標(biāo)準(zhǔn)的思想;顯化乘積定義法的本質(zhì)就是積累的思想等等。在教學(xué)中都應(yīng)該應(yīng)用各種教育手段把科學(xué)方法的本質(zhì)顯化出來(lái),把它講透。
四、結(jié)束語(yǔ)
在中學(xué)物理教學(xué)中有意識(shí)地加強(qiáng)科學(xué)方法的顯化教育,逐漸得到越來(lái)越多的物理教育工作者的共識(shí)。在中學(xué)進(jìn)行科學(xué)方法教育,是實(shí)現(xiàn)學(xué)生增長(zhǎng)知識(shí)、發(fā)展能力、提高素質(zhì)的一個(gè)有效途徑。應(yīng)把科學(xué)方法的顯化教育作為物理教學(xué)的重要目標(biāo)和內(nèi)容,牢牢把握住科學(xué)方法這條主線組織教學(xué),以科學(xué)方法教育引領(lǐng)物理概念和規(guī)律的教學(xué),使學(xué)生不但掌握了物理知識(shí),而且學(xué)會(huì)了用科學(xué)的方法去研究、解決問(wèn)題,從而逐漸培養(yǎng)學(xué)生的研究能力、提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
參考文獻(xiàn)
[1]喬際平,邢,物理學(xué)習(xí)心理學(xué)[M],廣西:廣西教育出版社,2002
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