物理学科“科学探究的类型”在初中物理教学中的应用.doc

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1、物理论文之“科学探究的类型”在初中物理教学中的应用 “国际上研究者把科学探究分为六品种型:实验性探究、基于测量的探究、逻辑推理任务、工程设计性探究、技术设计性探究、开放性探究”。按照初中物理教学实际和我们的学习、考虑与实践，笔者就这六品种型在物理教学中的应用谈一下粗浅的认识。1 基于的测量的探究1.1 常用的测量工具及根本要求物理量的测量是实验活动的根本内容，实验中最大量的工作是物理量的测量。物理上许多新现象的觉察都是和测量仪器及测量方法的改良分不开的。在测量性的探究教学中，对物理测量的原理、方法的介绍和操作的训练，是使学生掌握物理知识与技能、遭到科学态度和科学精神陶冶的重要方面。初中物理常用

2、的测量工具共有八种，可分为两类：一类是直读式的测量仪器，如：刻度尺、温度计、弹簧测力计、量筒(量杯)、秒表、电流表、电压表。一类是比拟式的测量仪器，如：天平。在这些测量工具(量杯除外)中,其相邻的刻度之间的长度与相关物理量之间都成线性关系，有其共同的特性。在反复使用这些测量工具时,老师应有认识地引导学生去综合、比照。留意它们的单位、量程、最小分度值，让学生养成以刻度的分度值为根底的观察力。在合理选择测量工具时，待测量不能超过测量工具的量程，所选测量工具的精确度符合实验要求，如测量跑道长度时，使用厘米卷尺就能够。在使用测量工具时，要会正确使用，如用刻度尺测量长度时，刻度尺要放正，不能歪斜；通过合

3、理选择的弹簧测力计在使用时首先要轻拉挂钩几下，防止弹簧测力计指针、挂钩、与外壳摩擦；使用温度计测液体温度时，待温度计示数稳定后，放在液体中读数等。1.2 根本测量方法在物理测量中，每一项测量工程的技能难易，包含仪器与测量原理方法两种要素。按照测量原理(思路)及运算难度，将测量方法分为三种：（1）直截了当测量，如用天平测固体质量；用电压表测电压；用秒表测量物体的运动时间等。（2）简单间接测量，如用刻度尺测量规则物体的体积；用电压表、电流表测电阻；用量筒测固体体积。（3）复杂间接测量，如用量筒、水、细线、弹簧测力计测液体密度。1.3 基于测量的探究操作由于测量性探究是最根本的，相对其他探究活动来说

4、是比拟简单的，故只涉及部分要素。例如:给新鲜马铃薯，一只量筒，一只烧杯，一根足够长的细线，小刀，水槽，足量的水。请利用上述器材测出马铃薯的密度(马铃薯水,要求写出表达式)。提出征询题:如何用给定的器材测出马铃薯的密度设计实验:(1)用小刀取大小适中的马铃薯样品(取样法)。(2)在量筒中装入适量的水，读出水的体积V1，将马铃薯浸没在水中，读出马铃薯和水的总体积V2，则马铃薯的体积V=V2-V1。(3)让烧杯漂浮在水面上，将马铃薯样品放入烧杯中，用细线记下水面所对应的位置。将马铃薯取出，向烧杯中渐渐注入水，直到槽中水面对准细线时为止，用量筒测出烧杯中水的体积V3，则m=水V3(替代法)。进展实验:

5、按照实验设计，动手操作。处理征询题:马铃薯=m/V=水V3/V2-V1。2 逻辑推理任务学生的科学探究并不意味着只是动手操作，进展实验活动。但凡有利于学生“构建知识”、构成“科学观念”、领悟“科学研究方法”的各种活动都属于科学探究范畴。逻辑推理任务在初中物理教材中不占主要地位，但它对培养学生思维才能具有重要的不可替代的作用。逻辑推理任务在初中教材中主要有两品种型。一种是在学生原有认知根底上，通过猜测与假设，运用已掌握的物理规律、从理论上推导出新的物理规律，它注重理论推导。例如:串联电路总电阻R串与分电阻R1、R2的大小关系。提出征询题:两个串联电阻的总电阻R串跟两个分电阻R1、R2的大小关系如

6、何?猜测与假设:两个电阻R1、R2串联后，总电阻R串可能大于两个分电阻，由于两个导体串联，相当于增加了导体的长度，导体的长度越长，电阻越大。理论推导:U1=IR1,U2=IR2,R串=R串/I=(U1+U2)/I=(IR1+IR2)/I=R1+R2。检验假设，得出结论:从理论推导中可证明猜测与假设是正确的。另一种是利用物理实验，在真实可信的实验根底上，通过对实验结论的比拟、类比、归纳和演绎等逻辑推理的根底上，得出物理规律，它注重逻辑推理。例如牛顿第一定律确实是采纳逻辑推理的方法得出的。3 开放性探究学生在探究学习的活动中，老师有时提供要调查研究的征询题，有时提供材料，有时老师提供实验数据让学生

7、分析并作出解释等，这种探究活动的特点是在老师的指导下进展，这种探究被称为“指导性探究”。在学生探究活动中,从提出征询题、制定计划、搜集证据、解释证据、表达交流，完全由学生个人(小组)决定。如此的探究被称为开放性探究。基于以上的理解以及我们在初中物理教学中的实践，将开放性探究分为课堂内开放性探究和课堂外开放性探究两种。在课堂内探究活动中,为了重点训练科学探究某一要素(如提出征询题才能、猜测才能、设计实验才能)，掌握某一要素的技能、技巧、方法，使学生认识其内涵，就属于课堂内开放性探究。如为了训练学生的猜测才能，提出“乒乓球的反弹高度与哪些要素有关?”的征询题，让学生思维发散、大胆猜测:与用力大小有

8、关；乒乓球的大小有关；与乒乓球的材料有关；与地面的材质有关；与高度有关等。学生在课堂内理解了特别多物理知识也掌握了其相应的技能与方法，假设要让学生学习、理解科学的本质，那么课外开放性的探究是不可缺少的一部分。按照初中物理教材特点及学生年龄特点，我们对课堂外开放性探究做了以下尝试:(1)课题研究类。它以认识和处理某一征询题为主要目的。例如:学完声现象一章后，要求学生以小组为单位，以假设你是学校环境监测小组成员，如今要预备一份学校环境噪声情况的报告。要求做到以下几点:列出学校噪声来源的清单；利用录音机记录下这些噪声；在同学中进展一次调查，请他们对每一种噪声的感受做出评定；分析校园受噪声污染的程度，

9、提出操纵噪声的设想。(2)活动设计类。它以根底知识为载体，以动手操作为主要方式，以培养学生的科技认识、科学爱好和开发学生制造力为目的。如利用中国地图测量南京到北京铁路道路的实际长度。4 实验性探究在初中物理教学中，应主要突出实验性探究。实验性探究是物理教学的主要内容，它对学生掌握知识、构成概念、理解规律、培养探究精神和才能起着主要作用。对实验性探究教学各类书籍、杂志介绍特别多，这里不再赘述。5 工程设计性探究、技术设计性探究这两种探究在初中物理教学中也有详细表达。如“生活中发生用电事故的调查”，在这一课题研究中首要制定调查计划，决定参加调查的人员及调查分工，什么时间到哪些单位去调查，调查哪些有

10、代表性的人物，如何将调查材料讨论、研究、分析，写出调查报告等。如此着眼于从整体规划、设计工作方案的探究性活动，可理解为“工程设计性探究”。再如:“如何样估测从校门口到你家骑自行车的平均速度”，在这一活动中，如何测量从校门口到家的间隔，是这个探究活动设计的重点和难点。经学生讨论，设计方案如下:（1）骑摩托车用里程表测量；（2）用卷尺测量；（3）用铁环滚动测量；（4）用自行车测量，测出车轮周长，记录从校门口到家共蹬了多少圈(必须不断蹬脚踏板，不能停)；（5）用自行车测量，在自行车前轮拴一软铁丝，车轮每转一周,软铁丝都会碰前叉响一次，如此来记录车轮转过的圈数,按照车轮周长,算出间隔。按照平安、方便、快捷、较精确的原则，我们采纳了第5种方案。像如此针对某一详细征询题的详细环节的技术方面的探究活动设计，我们能够理解为技术设计性探究。