范云龍
遷安市馬蘭莊鎮(zhèn)馬蘭莊初級中學(xué) 河北遷安 064405
學(xué)習(xí)方法是學(xué)習(xí)的助推劑,是學(xué)生實現(xiàn)有效學(xué)習(xí)的法寶。物理教學(xué)涉及到的科學(xué)方法很多,主要有實驗觀察法、控制變量法、條件轉(zhuǎn)換法、圖表結(jié)合法、類比對比法、總結(jié)歸納法等。結(jié)合農(nóng)村學(xué)校實際和新教材的特點,筆者重點談?wù)勔韵聨追N常用的科學(xué)方法的指導(dǎo)。
實驗觀察是發(fā)現(xiàn)科學(xué)真理的主要手段。在教學(xué)過程中,應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作和觀察技巧,這也是學(xué)生獲取直接經(jīng)驗的捷徑。結(jié)合新教材的實際,初中階段的實驗觀察主要有靜態(tài)的觀察和動態(tài)的觀察。
物理實驗教學(xué)時,很多測量的實驗都需要在靜止的狀態(tài)下進行觀察,再讀記數(shù)據(jù),從中獲取物理知識。例如,在測量物體的質(zhì)量和體積時,在測量串并聯(lián)電路中的電流和電壓時,在測量物體的長度和一定大氣壓下液體沸點的溫度時均采用靜態(tài)的觀察。這種觀察方法較為簡單,學(xué)生只要能熟練掌握測量工具的使用方法,就能準確地測出相關(guān)的物理量。在有的實驗中,物理量的數(shù)值是變化的,這就需要教師進行示范指導(dǎo),讓學(xué)生掌握實驗、觀察的技巧。
比如在探究液體蒸發(fā)快慢與哪些因素有關(guān)的實驗中,教會學(xué)生如何通過現(xiàn)象判斷液體蒸發(fā)快慢的影響因素;在探究液體沸騰過程中、物體熔化和凝固的過程中溫度變化的規(guī)律時,教會學(xué)生控制溫度計的穩(wěn)定性是做好這個實驗的關(guān)鍵所在;在用伏安法測量定值電阻的阻值時,指導(dǎo)學(xué)生如何同時觀察電流表、電壓表的示數(shù),如何讀取兩個電表的數(shù)據(jù)更準確,減小實驗誤差。這些實驗都是在動態(tài)的過程中進行實驗和觀察的,為提高實驗的準確性,必須加強科學(xué)方法的指導(dǎo),達到實驗的目的。另外,在處理習(xí)題時,好多知識即使推出來也有部分學(xué)生聽不懂,而這些題有時候利用一些小實驗,通過觀察把這些抽象繁瑣的問題直觀化、簡單化,學(xué)生從觀察中找到規(guī)律就很容易掌握。
控制變量法就是在解決物理問題的過程中,對影響物理規(guī)律的條件進行人為設(shè)置,只改變個別變量的數(shù)值,保證其他的條件的數(shù)值不變,探究物理規(guī)律的方法。
在很多物理實驗教學(xué)中,運用控制變量法研究物理規(guī)律很常見,但大體分為控制單一變量或控制多個變量來研究物理問題。比如,在研究物體動能和物體運動的速度以及物體的質(zhì)量的關(guān)系,研究浮力大小與哪些因素有關(guān),探究固體的壓強與壓力和受力面積的關(guān)系等實驗中,均可采用控制單一變量法進行科學(xué)探究。還有通過控制多個變量來探究物理規(guī)律的。比如,在探究影響液體蒸發(fā)快慢的因素,探究電磁鐵的磁性強弱與電流、線圈匝數(shù)等因素的關(guān)系,探究物質(zhì)吸放熱的多少與物質(zhì)的比熱、質(zhì)量和溫度變化量之間的關(guān)系等實驗中,均可采用控制多個變量的方法進行科學(xué)探究。
轉(zhuǎn)換法是一種思維方式,在分析物理概念,理解物理規(guī)律,解決物理實際問題時會經(jīng)常用到,并收到意想不到的學(xué)習(xí)效果。具體說就是研究一些比較抽象的、微觀的、難以理解的物理微觀現(xiàn)象時,通過呈現(xiàn)方式、展示效果等形式進行轉(zhuǎn)換,讓學(xué)生看到實實在在的物理,進而理解物質(zhì)的存在、大小、規(guī)律等。也就是說,通過直接感知現(xiàn)象,推測無法直接感知的事實,化繁為簡,化難為易,變抽象為直觀。這種方法符合初中階段的學(xué)生的思維方式。
下面介紹在物理教學(xué)過程中運用轉(zhuǎn)化法比較多的實驗。
比如用U型管壓強計判定液體的壓強的大小是根據(jù)U型管內(nèi)兩端液柱的高度差來判斷的;在研究固體物質(zhì)的形變使轉(zhuǎn)化為光斑位置的改變,可以通過氣體溫度的高低來判斷導(dǎo)體放熱的多少;在研究鼓面的振動時,可以通過放在鼓面上的紙團的振動情況來判斷振幅的大小。
在進行測量的實驗中,有時需要等量轉(zhuǎn)換。如在測量不規(guī)則固體的體積時,轉(zhuǎn)換成測固體排開水的體積,就可以知道物體的體積;在測曲線物體的長度時轉(zhuǎn)換成測細棉線的長度,再拉直細線,測量細線的長度就得出物體的長度等。
在講解物體帶電的概念時,通過觀察驗電器上箔片的張開情況來確定物體是否帶電;小磁針的偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成說明磁場的存在,指南針指南北證明地磁場的存在;拋出去的物體會落下來轉(zhuǎn)換成重力的存在;運動的物體最終會停下來,轉(zhuǎn)換成滑動摩擦力的存在;等等。
所謂圖形、圖表指的是用數(shù)學(xué)的統(tǒng)計、繪圖的方法來研究物理變化規(guī)律。這種方法巧妙地運用了數(shù)學(xué)語言工具,將物理知識用直觀的數(shù)字顯示出來,以便清晰地反映物理現(xiàn)象的本質(zhì)。物理常用這種方法進行教學(xué)的有:探究物體振動的響度與振幅的關(guān)系時引入振動圖像,在探究晶體與非晶體的熔化特點時繪制相關(guān)圖像,在學(xué)習(xí)物體運動的速度與路程和時間的關(guān)系時繪制圖像,等等。圖像教學(xué)法有效解決教學(xué)難點,提高學(xué)生的識圖能力。
閱讀是一個民族發(fā)展的智力支撐,大量閱讀不僅能提高人文素養(yǎng),更能拓寬師生的決問題的思路和解決問題的能力。所以在教學(xué)中要教會學(xué)生如何閱讀,包括對文字閱讀處理、圖片閱讀處理、實驗探究的處理。教會學(xué)生如何在閱讀中抓住題干,找準題眼,感悟問題中的主要矛盾,從而靈活處理物理問題。通過閱讀,提高學(xué)生物理學(xué)科素養(yǎng)。
類比、對比法在教學(xué)中也是常用的。如在研究電流的形成、電壓的作用時,類比水壓迫使水沿著一定的方向流動,使水管中形成水流;在講授鏡面反射和漫反射的概念、規(guī)律時,探究反射與折射現(xiàn)象的特點時,透鏡對光線的折射作用時,在探究串并聯(lián)電路中各物理量之間的關(guān)系時,在講解各種電表的讀數(shù)方法時,在講解電動機和發(fā)電機的制成原理和能的轉(zhuǎn)化時,均可以采用對比法進行教學(xué)。
以上列舉的是利用某一個方法來學(xué)習(xí)一個物理知識或解決一個物理問題,而實際教學(xué)中有時研究某些物理知識或物理規(guī)律,單憑一種方法很難解決實際問題,往往要同時用到幾種研究方法。比如說在進行“壓強”這一課的教學(xué)中,筆者就運用了多種科學(xué)方法。
在這節(jié)課中,學(xué)生通過觀察實驗中海綿的凹陷程度來得出實驗結(jié)論,將觀察法貫穿整個課堂情境中,讓學(xué)生通過觀察法來發(fā)現(xiàn)問題,解決問題。
在探究壓力作用效果的實驗中,筆者引導(dǎo)學(xué)生通過觀察海綿的凹陷程度來比較壓力作用效果的大小,讓學(xué)生體會轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用。
在本課中通過觀察圖片中積雪的凹陷程度不同,結(jié)合圖片中觀察到的現(xiàn)象,進行比較得出結(jié)論。如通過比較一個人踩滑雪板一個人沒踩,猜想到與受力面積有關(guān);通過比較一個胖一個瘦,想到與壓力大小有關(guān);在實驗探究過程中通過比較海綿的凹陷程度來歸納總結(jié)結(jié)論。這些都讓學(xué)生體會到比較法在學(xué)習(xí)中的應(yīng)用。
在探究壓強的變化時,采用控制變量法進行教學(xué)。如在壓力一定時,探究壓強與受力面積的關(guān)系;在受力面積一定時,探究壓強與壓力大小的關(guān)系,均可采用這種方法。
物理課本中還滲透著許多研究方法,如科學(xué)推理法、歸謬法、假設(shè)法、逆向思維法、疊加法等??傊魏我婚T課程都是教無定法的,教師要結(jié)合學(xué)生知識儲備、教材知識結(jié)構(gòu)等因素,科學(xué)選用教學(xué)方法,勢必起到事半功倍的教學(xué)效果。
[1]白艷麗.初中物理教學(xué)方法舉隅[J].學(xué)周刊,2011(11):125.