论文部分内容阅读
物理是一门以实验为基础的自然科学，眼见不如手动，只有在实践中学习，同学们的才智和创造力才能得以发挥，学会探究性学习，能够使大家对物理事实获得明确、具体的认识，而不是停留在被观察物理现象的表象上，在探究活动过程中，不断品尝“发现”与“战胜困难获得成功”的喜悦，体验探究的乐趣，从而增强学好物理的信心。
一、体验科学探究
科学探究一般包括提出问题、猜想与假设、制定方案、实验探究、收集证据、解释与结论、表达与交流等七个要素，下面就从这七要素出发让同学们理解在物理学习中如何进行科学探究。
例如图，用螺丝帽把蜡烛固定在水槽底部，注入适量清水，蜡烛略高于水面，点燃蜡烛后，在水中的蜡烛是否会熄灭?蜡烛何时会熄灭?当蜡烛燃烧到与水面一样高时是否会熄灭?蜡烛将会怎样熄灭?
实验时要注意，点燃蜡烛时，为避免空气流动对蜡烛的影响，不要在周围来回走动，且蜡捻不要太长，认真观察蜡烛的燃烧情况。
1、观察现象，提出问题
大多数同学开始会认为。当蜡烛燃烧到与水面一样高时会熄灭，但出乎意料的是蜡烛并没有灭，而且是顽强地向水下燃烧，
经讨论：因为水温较低，蜡烛的外壁熔化不了，将火苗与水隔开，火苗就从蜡烛的中间部分向下燃烧。
2、提出猜想与假设
蜡烛是否会一直烧下去，一直烧到底部，只留下一个空的外壳?还是……
3、制定方案，继续实验
同学们动手操作，认真观察蜡烛的燃烧情况。
4、收集证据
同学们在做实验时。会出现各不相同的实验现象，记录自己的实验结果。
5、分析与论证
通过实验你有什么发现?找出产生的原因，
6、评估
回忆自己的实验设计和操作有无失误与不妥?结论是否可靠?
7、交流与合作
你与同组同学们是如何完成整个探究过程的?你与同组同学在探究过程中有没有不同的意见?如有，如何进行统一?有没有对比、评价不同组的探究过程和结论?
下面是一些同学在做这个实验时记录下来的实验现象，有以下几种情况：(1)火苗越来越小，最后熄灭了，此过程中水没有流到蜡烛内；(2)火苗越来越小，然后火苗越来越大，如此几十次，甚至更多，最后火苗非常小，缓慢熄灭，此过程中水没有流到蜡烛内；(3)因蜡捻过长，与外壁接触，使蜡的外壁熔化变薄而导致进水，蜡烛熄灭；(4)因为受到了空气的干扰，被风刮灭。
经过讨论，同学们认为，出现(3)和(4)这两种现象是因为实验的失误导致的，得到这两个结果的实验失败了，因此，实验中应尽量确保火苗不受风的影响；点蜡烛时确保蜡捻不歪斜，可避免以后蜡捻与外壁的接触，水就不会流进蜡烛内，所以蜡烛不是水淹灭的，而是自己熄灭的，同学们再做实验，排除各种干扰因素，应该看到现象(2)，出现现象(1)的实验也不能算成功。
进一步讨论现象(2)中蜡烛熄灭的原因，教师总结，得出结论：蜡烛熄灭主要是由于缺氧，烛焰的中间部分燃烧至水面以下后，一部分火苗在水面以上，空气难以进入水面以下的火苗处，所以水面以下的火苗呈淡蓝色，当火苗缺氧时，火苗变小：当新鲜空气流过来时，火苗又变大，如此重复多次，此外，温度低对蜡烛的熄灭也起了一定的作用，火苗越来越小，使得熔化的蜡油越来越少，如果熔化的蜡油足够多，其汽化的可燃气体跑到水面以上空气中燃烧——能保证水面以上有较大的火苗，蜡烛不会很快熄灭，蜡烛的中间部分也会向水面下燃烧更长的距离，如能一直确保水面以上有火苗、水面以下有足够高的温度使蜡烛熔化并产生可燃气体，也许能烧到蜡烛的底部，使蜡烛烧空了中间，变成一个中空的蜡壳。
科学探究过程就是不断发现问题、提出问题、解决问题的过程实验中我们每个人都可以自主地在合理范围内，提出解决问题的假设，但所有假设都将接受事实的检验，不能不顾事实、想当然，也不要只看到对自己的假设有利的事实而忽视甚至掩盖对自己的假设不利的事实，我们要尽可能多地占有详尽、准确的事实，这就要求我们认真地观察实验现象，一丝不苟地测量、读数、计算，学习科学家的科学探究方法，领悟科学的思想和精神。
二、设计实验时要注意的问题及对策
1、要形成探究问题的正确方法
初中物理中经常用到一些研究方法，如“控制变量法”、“类比法”、“推理法”、“等效代替法”等，特别是“控制变量法”在探究实验中使用得更多，所谓“控制变量法”是指在探究过程中为了弄清事物的变化原因和规律，当研究多个因素之间的关系时，总要先控制某些因素，使它们保持不变，进而寻找出与另外一些因素的关系，这是“控制变量法”的科学定义，实际上“控制变量法”的真谛就是大家所说的“公平”竞争。
例1 我们如何比较两个人到底谁跑得快?
解答可以这样比较：一是让两个跑相同的路程，比较所用的时间，花时间少的则跑得快；二是让两人跑相同的时间，比较所跑的路程，跑得远的则快，当我们用“控制变量法”去设计实验时，要直接把握问题的关键，排除其他干扰因素，严谨治学，享受成功的喜悦。
2、要掌握好物理基础知识、概念和规律
在科学探究过程中，一部分同学在设计实验时遇到困难，遇到困难的原因往往都是因为自身对物理概念和规律的形成不理解，没有能掌握好基本的物理知识。
例2兵乓球落地后为什么会弹起来?你有什么方法可以让兵乓球弹起的高度高于它落地时的高度?
解答乒乓球在落地的瞬间形状要发生变化，简称为形变，因为乒乓球的制作材料是有弹性的，我们称这种形变叫弹性形变，当球落地时它会产生一个向上的力，所以兵乓球就弹起来了。
知道了兵乓球落地为什么会弹起来的原因后，同学们还可以找出让兵乓球弹起的高度超过它一开始高度的方法，比如当我们用力向下扔兵乓球时，它会弹得更高一些，实际上这样做的目的就是让兵乓球形变的程度更大一些，落地时产生的力也就大一些，弹起来的高度自然也就高了，因此我们在探究活动过程中应以牢固的物理知识为基础，多角度思考问题，利用已有的知识和自身的能力相结合，得出探究结果。
在探究过程中遇到挫折、错误、走弯路，这些都是难免的，也正说明了“科学的道路并不平坦”，因此我们不应该灰心，相信“失败乃成功之母”，只要积极地投入到探究活动中去，体验科学探究的乐趣，领悟科学的思想和精神，使思维能力、语言表达能力、动手操作能力等不断提高，让自己真正成为学习的主人，这样，才能真正学好物理。
一、体验科学探究
科学探究一般包括提出问题、猜想与假设、制定方案、实验探究、收集证据、解释与结论、表达与交流等七个要素，下面就从这七要素出发让同学们理解在物理学习中如何进行科学探究。
例如图，用螺丝帽把蜡烛固定在水槽底部，注入适量清水，蜡烛略高于水面，点燃蜡烛后，在水中的蜡烛是否会熄灭?蜡烛何时会熄灭?当蜡烛燃烧到与水面一样高时是否会熄灭?蜡烛将会怎样熄灭?
实验时要注意，点燃蜡烛时，为避免空气流动对蜡烛的影响，不要在周围来回走动，且蜡捻不要太长，认真观察蜡烛的燃烧情况。
1、观察现象，提出问题
大多数同学开始会认为。当蜡烛燃烧到与水面一样高时会熄灭，但出乎意料的是蜡烛并没有灭，而且是顽强地向水下燃烧，
经讨论：因为水温较低，蜡烛的外壁熔化不了，将火苗与水隔开，火苗就从蜡烛的中间部分向下燃烧。
2、提出猜想与假设
蜡烛是否会一直烧下去，一直烧到底部，只留下一个空的外壳?还是……
3、制定方案，继续实验
同学们动手操作，认真观察蜡烛的燃烧情况。
4、收集证据
同学们在做实验时。会出现各不相同的实验现象，记录自己的实验结果。
5、分析与论证
通过实验你有什么发现?找出产生的原因，
6、评估
回忆自己的实验设计和操作有无失误与不妥?结论是否可靠?
7、交流与合作
你与同组同学们是如何完成整个探究过程的?你与同组同学在探究过程中有没有不同的意见?如有，如何进行统一?有没有对比、评价不同组的探究过程和结论?
下面是一些同学在做这个实验时记录下来的实验现象，有以下几种情况：(1)火苗越来越小，最后熄灭了，此过程中水没有流到蜡烛内；(2)火苗越来越小，然后火苗越来越大，如此几十次，甚至更多，最后火苗非常小，缓慢熄灭，此过程中水没有流到蜡烛内；(3)因蜡捻过长，与外壁接触，使蜡的外壁熔化变薄而导致进水，蜡烛熄灭；(4)因为受到了空气的干扰，被风刮灭。
经过讨论，同学们认为，出现(3)和(4)这两种现象是因为实验的失误导致的，得到这两个结果的实验失败了，因此，实验中应尽量确保火苗不受风的影响；点蜡烛时确保蜡捻不歪斜，可避免以后蜡捻与外壁的接触，水就不会流进蜡烛内，所以蜡烛不是水淹灭的，而是自己熄灭的，同学们再做实验，排除各种干扰因素，应该看到现象(2)，出现现象(1)的实验也不能算成功。
进一步讨论现象(2)中蜡烛熄灭的原因，教师总结，得出结论：蜡烛熄灭主要是由于缺氧，烛焰的中间部分燃烧至水面以下后，一部分火苗在水面以上，空气难以进入水面以下的火苗处，所以水面以下的火苗呈淡蓝色，当火苗缺氧时，火苗变小：当新鲜空气流过来时，火苗又变大，如此重复多次，此外，温度低对蜡烛的熄灭也起了一定的作用，火苗越来越小，使得熔化的蜡油越来越少，如果熔化的蜡油足够多，其汽化的可燃气体跑到水面以上空气中燃烧——能保证水面以上有较大的火苗，蜡烛不会很快熄灭，蜡烛的中间部分也会向水面下燃烧更长的距离，如能一直确保水面以上有火苗、水面以下有足够高的温度使蜡烛熔化并产生可燃气体，也许能烧到蜡烛的底部，使蜡烛烧空了中间，变成一个中空的蜡壳。
科学探究过程就是不断发现问题、提出问题、解决问题的过程实验中我们每个人都可以自主地在合理范围内，提出解决问题的假设，但所有假设都将接受事实的检验，不能不顾事实、想当然，也不要只看到对自己的假设有利的事实而忽视甚至掩盖对自己的假设不利的事实，我们要尽可能多地占有详尽、准确的事实，这就要求我们认真地观察实验现象，一丝不苟地测量、读数、计算，学习科学家的科学探究方法，领悟科学的思想和精神。
二、设计实验时要注意的问题及对策
1、要形成探究问题的正确方法
初中物理中经常用到一些研究方法，如“控制变量法”、“类比法”、“推理法”、“等效代替法”等，特别是“控制变量法”在探究实验中使用得更多，所谓“控制变量法”是指在探究过程中为了弄清事物的变化原因和规律，当研究多个因素之间的关系时，总要先控制某些因素，使它们保持不变，进而寻找出与另外一些因素的关系，这是“控制变量法”的科学定义，实际上“控制变量法”的真谛就是大家所说的“公平”竞争。
例1 我们如何比较两个人到底谁跑得快?
解答可以这样比较：一是让两个跑相同的路程，比较所用的时间，花时间少的则跑得快；二是让两人跑相同的时间，比较所跑的路程，跑得远的则快，当我们用“控制变量法”去设计实验时，要直接把握问题的关键，排除其他干扰因素，严谨治学，享受成功的喜悦。
2、要掌握好物理基础知识、概念和规律
在科学探究过程中，一部分同学在设计实验时遇到困难，遇到困难的原因往往都是因为自身对物理概念和规律的形成不理解，没有能掌握好基本的物理知识。
例2兵乓球落地后为什么会弹起来?你有什么方法可以让兵乓球弹起的高度高于它落地时的高度?
解答乒乓球在落地的瞬间形状要发生变化，简称为形变，因为乒乓球的制作材料是有弹性的，我们称这种形变叫弹性形变，当球落地时它会产生一个向上的力，所以兵乓球就弹起来了。
知道了兵乓球落地为什么会弹起来的原因后，同学们还可以找出让兵乓球弹起的高度超过它一开始高度的方法，比如当我们用力向下扔兵乓球时，它会弹得更高一些，实际上这样做的目的就是让兵乓球形变的程度更大一些，落地时产生的力也就大一些，弹起来的高度自然也就高了，因此我们在探究活动过程中应以牢固的物理知识为基础，多角度思考问题，利用已有的知识和自身的能力相结合，得出探究结果。
在探究过程中遇到挫折、错误、走弯路，这些都是难免的，也正说明了“科学的道路并不平坦”，因此我们不应该灰心，相信“失败乃成功之母”，只要积极地投入到探究活动中去，体验科学探究的乐趣，领悟科学的思想和精神，使思维能力、语言表达能力、动手操作能力等不断提高，让自己真正成为学习的主人，这样，才能真正学好物理。