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中学物理实验研究报告

发布时间:2020-12-06 01:26:53

❶ 中学的物理实验报告中的原理是啥啥意思谢谢了!!!

实验原理来是实验设计的依自据和思路,是设计性实验的基础,实质上是物理课中所学过的物理规律、物理公式等。要研究实验,只有明确实验的原理,才能真正掌握实验的关键、操作的要点,进而进行实验的设计、操作、改造和创新。 比如初中物理中的测灯泡电阻的实验原理简单地说就是R=U/I;测灯泡电功率的实验原理就是P=UI;测物质密度的实验原理就是ρ=m/v;测速度的实验原理就是v=s/t;测机械效率的原理就是η=W有用/W总 ······等等

❷ 物理调查报告怎么写(只要跟物理有关就行

高中物理学习困难的调查报告组长:郭新湘组员:林晓东 陈丹 陈丽丽 谢婧 邓荣凯 陈建恩 陈皓 于宗凯指导老师:刘海鹄执笔者:林晓东 摘要:物理作为一门以实验为基础的学科具有实现的实用性,在学习过程中实验与实际的相结合,培养了学生的实践能力,运用于日常生活。然而,在现行教育体制与传统教学中,培养学生动手能力的成果并不明显。表现为:①对物理的不感兴趣和厌倦 ②考试成绩差,一般成为“拖后腿”的科目 ③动手能力差创新意识薄弱。关键词:困难, 原因 ,如何解决为了这次研究,曾随机抽问一些学生关于高中学习的困难的问题,结果出人预料,100%的学生都认为物理是所有学科中最难的。有的甚至成为了学习中的负担。一、什么叫学习困难. 查阅了很多的资料,我做出的总结为:当花相同的时间来学习时,收到的成效却没有达到预知的水平。就像市场经济中当个别劳动时间大于社会必要劳动时间时,就会出现亏损;当个别劳动时间小于社会劳动时间时,则会出现盈利。也可用教学表达式:学习困难 = 学习时间/学习成绩 另一种定义是与智力水准,与学习水准的比较来定义:实际学业成绩明显低于从其智力水平来看应到达的水准。二、物理学习困难的表现 总的来说可以分为心理上的和实际行为上的表现。 心理删的表现有:①对物理的极度讨厌自信心低下 ②更甚影响到对老师的态度;实际行为的表现有: ①学习成绩无法达到平均水平 ②实验能力低。 如果运用心理来分析,心理上与实际行为表现上会出现恶性循环。当投入一定时间后却得不到明显的成效时,学习效率就会下降,随之悄然也发生了变化,害怕、讨厌、自卑、失去信心。两者一而再,再而三的循环,结果只有唯一的,那就是在物理学科上的沉沦。三、学习困难的普遍性与特殊性 物理包含了:力学、运动学、光学、电学 普遍性表现为对整个学科的所有知识内容地学习表现出困难。在初中的学习中,普遍的同学都可以达到一个相当的水平。而进入高中学习后,成绩却无法提升。 同样的内容为什么会出现这种现象? 拿力学与运动学来说:在初中时,力学与运动学是独立的学科内容。是单一学习的,在高中学习中,力学与运动学却密不可分。在对物体进行多分析同时结合了运动学,这就要求学生在考虑问题时必须多种知识同时运用进去。所以在初中与高中的衔接上,同学们就很容易在分析的路上出现问题。也就是说在整个物理学科中,所有的知识都一知半解,这就是普遍性。 特殊性:特殊性与普遍性相对,对于水平较高的同学来看,有不同内容的知识难度不同。 在调查中发现:电学与光学是最让学生头疼的内容。电学中有复杂的电路以及繁琐的公式。分析电路时要十分小心,只要一个环节出现差错则整体分析也会出现错误。 在光学中,最困难的莫过于波动图与波形图的结合运用了。两个图相类似,但却有本质上的区别,学习之中无法很清晰将其两者分开。特别在考试过程中。只要两图同时出现,学生心理都会出现“恐慌”不知从哪里入手。四、物理与其他学科的关系 知识是一个严密的科学体系。随着现代科学技术的发展,各门学科相互交叉,相互渗透,联系越来越紧密。物理作为一门基础学科,不仅有其自身的特殊属性,同时也与其他学科关系密切。了解物理与其他学科的关系,有助于我们加深对物理及其他学科知识的掌握。与物理学科最有关系的就是文字。物理是建立在数学知识的基础上发展而来的。可以说数学的一个子科目。数学作为物理的后盾,不仅为物理计算提供了学识的基础,而且数学中的逻辑学可以用来分析物理学。给自己一个明朗清晰的思路。五、如何学好物理 1. 明确学习目的、激发学习兴趣 兴趣是最好的老师,有了兴趣,才愿意学习。愿意学习,才能找到学习的乐趣。 有了乐趣,长期坚持,就产生了较稳定的学习兴趣—志趣。把学习变成一种自觉的行为,是成长生涯中必不可缺少的一件事。经日积月累,终会有所成效。 2. 掌握学习策略,善于整体把握 “整体大于部分之和”,在任何一段材料学习支前,先从整体、宏观去了解其主要内容和方法、结构和思路、内在的逻辑关系等,再从局部、细节入手,掌握各自知识点,明确它们之间的内在联系,并强调应用,在应用中内化、感悟,通过同化和顺应两种方式,丰富学生们的知识结构,建立多节点相连的知识网络。最后在从整体的角度审视学习过程,对陈述性、程序性和策略性知识能充分的理解和应用。3. 掌握学习方法,用功到具体方可见成效 物理学习同其他知识学习一样,大的方面,应把握好预习、听课、复习、作业、反馈、再复习巩固、再练习深化提高等环节。 4. 树立学习信心,增强耐挫能力 挑战与机遇并存,困难与希望同在。每个同学都要树立好物理的信心,同时要有足够的心理准备,学好物理决不是一蹴而就的。学习的结果也是多元的,收获也是丰富的。在学习的阶段性评估中,和要自我激励,不要自我挫败;要接纳自己、宽容自己;自我欣赏但不自我陶醉,激励自己更加努力学习,争取更大进步。 我们各选取了一位女生和男生成功学习物理的经验来教育大家:男生:吕志鹏(北京大学技术物理系学生): 有人曾说,优秀的物理学家同时也是数学家。这种说法有一定的道理,物理中有许多知识是需要严谨的数学来推理验证的。 物理的学习依靠记忆和理解,记忆是理解的基础。 学好物理关键之一是画好示意图。文字总是比较抽象的,当解题者将对文字的理解转化为图表并体现出在整个物理环境中物体之间的关系,这样就等于解决了问题的一半。画受力图的同时不能孤立图与的关系,要仔细分析全题,不能以偏概全,要深刻理解整体与个体的关系。 关键之二是做一定数量的习题。做一定数量的习题对学好物理大有好处。多做习题不是重复上十几遍地做几道题,而是从题的本身发掘它的内涵,充分理解题所描述的物理环境是和什么定理、定律有关,应用什么样的方法来解决。解决物理问题的最好的方法是运用能量的观点(包括动量观点),因为自然界中几乎全部的物理现象都与能量或动量有关,用能量或动量的观点来解决物理习题会比其它方法简捷一些。关键之三要注重物理与数学的结合点。这一结合点往往是不等式、二次函数等。将这两个工具巧妙地用于解物理题上,可将一些毫无头绪的题目解得简单明了。 最后,学好物理要善于猜想。爱因斯坦曾说过:“想像力比知识更重要,知识是有限的,想像力是无限的,是社会进步的源泉。”其实,说得明确一些,猜想就是“蒙”,但不是瞎“蒙”,而是根据一些信息(能从题中得到,或由逻辑分析得出)来判断,这种方法主要是用于选择题的解答上。 女生:张雅丽(北京大学物理系学生) 物理,这是公认的最难的一门学科,因为它不仅建立在数学的基础之上,需要有坚强的数学后盾,还要求同学具备很强的过程分析能力。做物理题,首要的就是进行过程分析,只有把物理过程分析清楚,才能在此基础上进一步解题。怎样才能分析清楚过程呢首先,你应该知道,物理中主要有几个大板块的内容,包括力学、热学、电磁学、光学、声学和初步原子理论。只要抓住它们的规律,它就会变得容易起来。规律的掌握,还是靠平时积累,尤其是在听老师讲课时,你要抓住他的解题思路,并和自己的思路进行比较,看看自己的思路哪 些地方是正确的,哪些地方是错误的,从而不断改进自己的思维方式。其次,物理考试中综合题较多,这就要求大家能够把几个板块的内容进行横向联系。解这类题时,要注意把复杂的过程分解为若干简单的过程,再分别对这些简单的过程进行解答,这样,题目的难度就降低了。对应于一个物理过程,必存在一个过程图。还应注意光学、声学和原子理论中一些看似简单而又不被人注意的概念、理论。这些东西虽然简单,但如果你没有真正了解它的内涵,做起题来也会觉得无所适从。所以,应该花的时间我们不吝啬,争取做到没有知识上的漏洞。 六、总结 我们通过调查分析得出了学习高中物理困难的原因及表现形式及应对方法。现有教育体制之下,要求我们必需全面发展,若出现明显的偏科,就会影响到自己的升学。作为学科中最难的科目——物理,如果能学习得更好就可以与别人拉开差距,在总体上胜过对手。我自己身为一位理科生,物理也是自己比较吃力的科目,通过研究自己清楚的认识到物理学科的重要性,及更好的学习方法。今后的学习中,自己应该可以更好学习物理了。 导师评语本课题开展顺利,态度认真。在研究中,通过查找资料、调查访问等途径进一步深入探究,根据研究方向的要求,有针对性的认真进行调查,研究,得出结论。 课题思路清晰明了,调查分析有条有理,合理分配工作。评价:优秀

❸ 关于中学生物理学习现状调查报告

中学生物理学习现状调查的研究报告

为制定今后的物理教学策略提供依据,也为改变以往多根据宏观经验和理论推导制定物理教学策略的状况,我们做了”中学生物理学习现状调查”。 一、调查内容

根据上述调查目的并考虑到满足物理教学研究的需要,在确定调查内容时没有局限于学习心理学通常侧重研究的概念体系,而是根据”心理”的存在和形成,将调查扩展到我们需要了解的在学生头脑中存在的一些有关的认识和想法。因此,本调查问卷的命题主要在两个方面覆盖27项具体内容。

第一方面是学生对物理学习的一般心态。它包括7项内容:物理学习的动机,对物理学习的兴趣.对自己目前物理学习状态的自我判断,对物理学习关键的认识,对物理课的态度以及听物理课的感觉,对物理教学与教师的期望。

第二方面是学生在下面所列出的内容上存在的具体心理:对物理概念规律学习的认识,对实验教学的认识和心态,对运用物理知识的认识,经过物理学习后在思想方法、物理学习方法、学习习惯等方面所达到的水平及造成的人格倾向,在完成所指出的13项物理学习任务时目前所具有的能力水平:观察、想象、联想、分类、抽象、概括、分析演绎、分析归纳、运用数学、物理言语、记忆、迁移、解题。

二、关于题型

考虑到有些题存在题设选项可能覆盖不全学生实际状况的可能,在题型上就没有拘泥于限定选项的常规选择题模式.而采取了允许学生在题设选项后自行编号补充个人实际状况的处理方式。出于同样的考虑,对排序题也做了类似处理。考虑到某些内容没有必要或难于列全富有学生个性的选项,本调查设置了少量填空题。考虑到某些内容,例如能力水平,由于只有使学生个体在尽自己能力之后才能做出较精确判断,故本调查采取了不定解题型设置具体问题,以给学生尽自己之能创造条件:同时,为了减少阅读审题的时间,又努力将这些具体问题做了一个整体连贯性的思维处理。应该承认,命题中的以上做法,虽可看作为增加问卷效度的一种努力,但同时也增加了阅卷的工作量和将学生答案进行归类处理的难度。至于由这些题型引起的答卷时间延长及可能连锁产生的被试不合作情感,由于被试都处于和教师相熟悉且经常做题卷这种特定状态下,故并未因此而明显地降低答卷的信度。

为达到了解学生的心理在性别、校别、级别及心理成长环境等方面差异的目的,卷面上设置了一个表格。根据儿童心理发展规律和精神分析理论,表格中有关栏的调查内容定为学生12岁以前的实际家庭环境监护人的基本情况。

三、调查简况、研究方法及题目分析例举

考虑到覆盖学校类型、学生来源与年级等因素,调查在北京市重点学校首都师大附中和位于农村地区的区重点学校北京十七中的高一年级,以及民办敬业中学的高三年级共6个班进行。就接受调查的该届学生的生源成绩看,十七中学生相当于市区一般学校,敬业中学学生相当于三类学校。调查回收问卷共283份,有效答案268份(男119,女149)。从有效问卷卷面取得的原始数据多于26818个(未含第四题的一部分及第五题),对其进行直接归纳合并得出数据4577个,为对这些归纳数据进行分析”,又处理各类百分统计数据9596个。然后,在此基础上对每道小题逐一进行了具体分析,继而综合这些分析得出调查结论。限于篇幅,下面仅举出对问卷前几题的简要分析作为兼顾每题自身的与相互间的及几种差异性分析等诸种情况的例子。由于调查现场操作失误,大多数学生没有填写问卷最前面表格中成长环境一项,故本调查没有进行与此相关的项目分析。

2.进目前物理教学的策略建议要点

①加强物理概念规律建立过程的教学,将已学概念规律和物理学方法的运用从单一的解题模式中解放出来。要在课堂上创造一个学生切实参予其中的教学环节,使学生的思维能够从认识科学概念规律的必要性和目的出发,经过排除障碍和逐步得出清晰研究思路的具体物理过程分析和创新式探索,建立概念规律;从而把已学概念、规律的运用、对物理学方法的领悟、创新意识和研究兴趣的激发与能力的培养,统一在课上建立概念规律的物理教学过程之中。

②加强用物理知识解决学生生活中真正的实际问题和生产中简单的实际问题的教学改变以往只运用所学知识解答物理习题的局面。通过涉及面广、方式灵活、内容综合、问题实际等特点的知识运用成果,来代替以往用”概念游戏”式的深、绕、难的题目评价学生物理学习水平的状况。鼓励每个学生从自己的生活和所接触的信息中提出问题,使学生对物理的兴趣,多元化的个人成就性动机,对物理概念、规律、方法的理解和运用,综合分析能力与迁移能力的培养及创新欲望的产生,统一在学习、生活与探求的过程之中。

③努力在课上课下增加、倡导和指导学生彼此之间的、学生和教师之间的相互探讨与争论。要在这一过程中让学生学会独立思考与相互交流,井在思考与交流中学会联想和获取启迪;学会对课本与课外资料的钻研;学会提出自己的实验论证或理论推证,井在论证过程中使用、领会和顿悟物理学方法,培养每个人的创新意识与实现自己创新意识的实践能力。

④注重对物理学习方法的指导和要求,督促学生找到既适合物理学习特点的又适合自身条件的学习方法并养成学习习惯。要让学生意识到,对这一问题的求索,实际是对自己创造能力的培养。

总之,我们认为,学生对物理知识的领会、理解和掌握,应该渗入上述①一③的环节之中;学生能力的培养、素质的发展、健康人格的形成与创新意识的增强应该贯穿在上述①-④的环节之中;教师在这四个环节中发挥主导作用,也就能有效地实现以学生为主体的教学。
五、结语

本次调查的主要不足在于:内容涵盖还有遗漏,校正题量不够;命题语言阅读较难,有的地方易引起学生误解;命题方式给后期工作带来的困难较大;调查取样的覆盖面和数量都不够理想。
第一(1)题关于不喜欢学物理的原因:第③”成绩总提不高”的选率最高(29.8%),且有明显性别差异(女比男高出25.9%)和校别差异(市重点校19.6%,另两校分别为40.0%与34.2%;两校中的性别差异也均比市重点校高出一倍)。选串次高的分别为第④”太难太费劲”(16.7%)与第 ③”跟不上”(15.4%);第①”从未感过兴趣”的选率仅7.9%。这些数据表明影响学生物理学习情感的原因主要是成就动机,而造成成就感不强的原因乃是物理学习难度与基础两个相关的因素;绝大多数学生原本对物理都有兴趣,兴趣是在学习过程中衰退的。

第一(2)题关于对学好物理关键的认识:选率最高为第⑦”保持兴趣”和第②”弄懂”(3.9%与52.6%),而第⑤”课后看书”、第⑦”多动手多观察”、第⑨”勤总结”与第⑩”独立思考”等四题的选率都均比第⑦、②少一半左右,且没有校别、性别和年级差异。选率第三的是第④”认真听讲”(45.2%),其次是第⑧”多做题”(37.3%);在听讲上高三年级性别差异明显(女比男高出40%);在做题上市重点校比另二校约低10%。在做出选择的原因上,选率最高的为第②”多次体会”(49.6%),高出其它选项一半以上。这些数据表明学生虽然尚处在题海战术状态。但还是能正确感受学好物理的关键、另外还说明学生明显缺乏主动学习的良好学习习惯,物理的教法也没能较好体现以学生为主体。

第一(3)题关于在物理学习中最重视的内容:本题中没的第三空”最不重视”项乃是本间卷的校正题。在最重视项的选择中,选率最高为第⑤”思考分析过程”(71.1%),次高为第⑧”解题技巧”(28.5%),都没有性别、校别和年级差异;选率最低的为第⑨”画图”(0.4%)与第⑦”数学运用”(1.3%)。值得注意的是,第⑦”概念”、第 ②”规律”的选宰均只约是第③的1/4,而第⑦”实验”的选率则低至第⑤的1/4(仅18.2%)。在次重视项选择中,选率最高的为第⑥”解题技巧”(35.1%),顺次为第②”规律”(32.5%),第⑦”习题”(24.6%);选卒最低的为第⑦”放学运用”(10.1%),其次为第①”概念”(13.6%)。以上数据说明,多数学生虽然能正确认识物理学习.的特点--注重分析物理过程,但尚不能认识概念、规律、实验对物理学习的重要,也没有理解图与数学对物理学习的作用;甚至在解题当中也没把它们视作解物理题技巧的有机成分。另外,对”概念”一项,市重点校在最重视项的选率比”规律”选率低3/4;两校高一对”概念”选率的平均值比高三要少20.4%;在高三年级,对”概念”的选率表现出性别差异(男比女高出24%)。这些又表明学生对概念学习的基础性与重要性的认识都不甚明确。我们认为,以上各种状况均与目前教学中存在以物理解题思维代替物理学思维的严重倾向有关。

第一(4)题建立关于对物理概念规律的思维与物理解题思维的认识:第②”大体相同”的选率最高(50。4%),第①”基本不同”的仅13.6%;但市重点校对第①的选率却是另两校平均选率的1.7倍。这些数据印证子我们分折上一题时提出的观点。
四、调查结论与教学策略建议

对逐题分析所得的结论进行归纳、抽象和概括,可得出本次调查的结论;根据结论和素质教育的要求;我们提出对目前物理教学的策略建议。

1.调查的主要结论

绝大多数学生对物理学习的基本心态是积极和健康的,对物理学习有天然的兴趣和较稳定的动力。影响学生学习动力的心理因素主要是成就性动机和在学习过程中不断衰退的对物理的兴趣,造成这种影响的主要因素是物理学本身的难度和数师不适当的教学方法。通过自己在学习中的体会、顿悟,学生能够掌握学习物理知识的部分正确方法,并积淀形成较强的解题能力、观察能力、分析归纳能力、分析演绎能力及一定的分类能力、概括能力、运用数学解决物理问题的能力和记忆能力。但是,学生难于经过自身体会的积累对实验、概念、规律、运用、数学等影响物理学习质量的因素在彼此之间的相互影响形成正确认识;基本不能较全面和较深刻地理解物理学的科学方法,特别是科学思想方法,基本处于以物理习题的解题思维代替物理学科学思维的状态;相当缺乏,且又不甚重视与物理学特点和个人条件相适合的良好学习习惯;有过度依赖教师的倾向且极度缺乏主动学习的态度,并表现出相当明显的权力主义人格和附庸人格的人格倾向;学生的联想、抽象、物理言语和迁移等几种能力,在一题多解之外的发散思维,以及根据物理学的因果图像和因果逻辑使用物理知识和模型方法解决实际问题的能动意识,都非常薄弱。

❹ 高中物理实验报告的格式

学校、班级
组长、组员(如果你是与同学一起进行探究性学习的话)
指导教师
日期
实验课题
实验背景
实验目的
实验原理、依据、资料……(准备工作)
实验步骤(过程)
实验数据、分析
结论
思考

❺ 高中物理竞赛实验报告

有本书是北大出的
那里有关于这34个实验的

考试的时候只要求写出实验原理,版步骤(简约,基本不算分权),数据(必须是测量出来的),数据处理(这部分分值很重)。

考试的时候一般会给你一张专门的实验报告纸,你只需要天空就是了。
具体的样例只有文字说明 单摆

实验器材(略)
实验原理 (最好是用图文结合)怎么推导的,这里有分数
实验步骤 这个基本上是记录数据 设计表格
(如果还要探究摆脚)
再设计表格

数据处理 计算出要求的数据和误差(这里分数最重)

Ps:
本来写了很多报告的,全扔了。强烈建议去买那本书,封面是蓝色的。北大出的

❻ 高中物理研究性学习报告

器材:自行车一复辆,米尺一卷制,电子秒表一个(可用手机代替)。方法及步骤:1先在路面上每隔十米画一条线,化五条线,中间四个间隔都是十米; 2从远处骑车过来,到达第一条线时开始滑行,并开始计时,尽量沿直线通过后面三条线,每过一条线记一下时间,得到T1,T2,T3,T4. 3 则每段所需时间分别为 t1=TI,t2=T2-T1;t3=T3-T2;t4=T4-T3; 4:则t1和t2中间时刻T2/2速度是40/T2; 则t2和t3中间时刻(T3-T1)/2速度是40/(T3-T1);则t3和t4中间时刻(T4-T2)/2速度是40/(T4-T2); 5:a1=(40/(T3-T1)-40/T2)/((T3-T1)/2-T2/2) a2=(40/(T4-T2)-40/(T3-T1))/((T4-T2)/2-(T3-T1)/2) 6:a=1/2*(a1+a2)(为了精确求平均值,你也可以多画几条线,多测几个时间)

❼ 关于高中物理打点计时器的实验报告怎么写

研究匀变速直线运动
器材:打点计时器,一端附有滑轮的长木板,小车,纸带,细绳,钩码内,刻度尺,导线,电源.
步骤容:
1.把长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接电路.
2.把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过滑轮,下边挂上合适的钩码.把纸带穿过打点计时器,纸带一端固定在小车后.
3.把小车停在靠近打点计时器处,接通电源后,放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一列小点.换上新纸带,重复实验三次.
4.从三条纸带中选择一条比较理想的,舍掉开头一些比较密集的点,在后边便于测量的地方找一个开始点,确定好计数点.5.测出六段位移长度,计算加速度的值.

❽ 中学物理解题思路研究报告怎么写啊急需!!

报告无非是
实验目的:熟练掌握XX知识之类的;
实验版题目:··权····;
实验器材:·····;
实验原理及思路:····;
实验步骤:······;
实验数据及处理:········;
实验总结:本部分个人感觉最难,完全看文学功底了。
字迹要工整。没了。

❾ 急需“高中物理电源的研究性学习报告”。帮帮忙,谢啦!

传统的物理课堂教学模式大多数是灌输──接受式,教师注重的是把知识和结论准确地教给学生,学生大多处于被动的接受状态。灌输──接受式的教学方式,学生往往感受不到学习探索的乐趣,难以产生持久的学习兴趣,不能适应新的学习要求。

在高中物理教学中,引导学生掌握科学探究的基本方法,培养探究学习的兴趣,发展自主学习的能力,培养学生实事求是的科学态度和关心社会的责任感,是新课程倡导的目标,也是学生终身学习和健康发展的需要。

一、物理探究性学习活动方式

高中物理探究性学习活动的开展方式是多种多样的,按照活动的内容可以分为以下4种类型。

1.以寻找物理规律为主的探究活动

以物理规律为主的探究活动的基本过程是:通过对实验现象的观察,或应用已知规律、理论对某一现象进行逻辑推理,找出一些问题,然后设计实验,采集实验数据,对实验数据进行分析归纳,最终得到规律性的结论。如高一、高二年级的学生可以探究的小课题有:用传感器探究影响摩擦力大小的因素、探究单摆的周期与哪些因素有关、探究碰撞中的能量问题、光在界面发生折射时遵从什么规律、如何查找电路故障、气垫上弹簧振子的周期与质量、劲度的关系等。

2.以寻找仪器、生活用品的基本原理为主的探究活动

学生在日常生活中经常会观察到一些有趣的现象或用品并对这些现象或用品的基本原理产生兴趣。学生提出问题后,教师带领学生通过查阅资料、拆装仪器、用品,或是将仪器、用品拿到实验室进行测量,探究其基本原理。比如,自行车摩电灯的工作原理、厕所马桶冲水器的工作原理、汽车测速仪的工作原理、家用节水器的原理等常常会引起学生探究的兴趣。

3.以实验和动手制作为主的探究活动

在每年的科技月我们都设计一些趣味实验,这些实验的内容有些移植于课外书,有些是从各种实践活动中学来的,还有些是根据所学知识自己设计制作的。比如,如何用地磁场获得感应电流、组装简易望远镜、组装万花筒、做相反运动的球、组装简易静电复印机、制作“魔摆”等。

4.以测量基本物理量为主的探究活动

有些物理量虽然教材中没有给出测量方法,而其测量方法却包含很多重要的物理思想和重要的研究方法。因此,测量基本的物理量可以作为探究活动的一个内容。比如,可以用多种方法测磁体和电流周围的磁感应强度、声波的频率、日光灯的频闪频率、极大和极小电阻等。

二、探究性学习活动的关键环节

每项探究性学习活动都有许多环节,特别是以下几个环节非常关键。

1.确定探究课题

一个好的课题是探究性学习活动的良好开端。学生提出的课题,不少是模糊的、肤浅的,或太宽泛、太深奥,涉及的知识可能非常广、非常深,往往是他们现有的知识基础难以解决的。此时需要教师从课题的意义、操作方法、涉及内容等方面指导学生,逐步缩小课题范围,明晰课题研究目的,最后确定课题内容。

如在“自行车的摩电灯原理”这一课题中,开始阶段学生想要制作一个节能型的发电机,这个题目难度很大。需要共同分析几个问题:(1)有没有具体方案?(2)是否知道发电机的发电原理?(3)发电机涉及哪些物理基础知识?(4)从哪个角度出发做到节能?提出问题后,教师带学生到实验室看手摇发电机。然后布置任务:(1)调查哪些装置上安装有发电机?(2)了解这些发电机的基本原理。

学生们找到了电动自行车上的充电电池、自行车上的摩电灯等能发电的装置,通过认真研究,考虑到发电机涉及的知识和学生的知识基础,最后定下一个比较可行的题目──研究自行车摩电灯的基本原理。学生将买来的自行车摩电灯拆开,发现了许多意想不到的情况,比如磁体的磁极并不是N、S两个,线圈的切割磁感线也不像书上画得那么简单,接线方式、电流的波形等都显得很复杂。于是,学生们想出了各种办法测定了摩电灯中磁场的方向和强弱、画出了电流的波形等,最后弄清了摩电灯的原理,画出了摩电灯的原理图。在实际操作的过程中,学生学会了很多知识,比如传感器、万用表和示波器的使用方法。另外还有很多意想不到的发现,如有的学生用铁屑显示磁铁的磁极形状时,发现摩电灯的磁铁很特殊,有8个磁极。

总之,课题的选择有一个从大到小、从不可行到可行的过程,把握好这一环节,是完成探究活动的关键。

2.实验的设计和操作

探究活动的课题确定好了,就需要实施操作,这一环节需要考虑的因素很多,也非常重要,归纳起来有以下几个方面:(1)某物理实验过程中,需要什么仪器?(2)怎样保证实验条件?(3)哪些因素是自变量?(4)怎样控制变量和进行测量?(5)用什么仪器进行测量?(6)使用仪器时需要注意哪些问题?(7)记录数据的表格需要有哪些项目?

如,探究碰撞中的规律。这个实验的目的是探究在两物体碰撞中,除了动量守恒外,还有什么规律制约碰撞过程。

实验装置(教师准备好):气垫导轨、滑块、光电计时器、数学实验仪(传感器)、电脑等。

物理过程(由学生讨论分析得出):让两滑块发生碰撞,然后测定碰撞前后瞬间的速率、滑块的质量,寻找其中的规律。

实验变量的控制(学生分组讨论、试做、归纳,不同的组做的内容可能不同,出现了3类共9种情况):

①两滑块之间有弹簧圈,使碰撞过程中弹簧圈发生弹性形变,两滑块的质量控制为3种情况,;;。

②两滑块之间有橡皮泥,使碰撞过程中橡皮泥发生塑性形变,两滑块的质量也控制为3种情况,;;。

③两滑块之间有粘扣,使碰撞后两滑块一起运动,两滑块的质量也控制为3种情况,;;。

实验条件的保证(由学生实验前分析和试做中总结得出):学生得出5点结论。上述实验过程中的诸多问题,都要由学生在实验中不断总结,并逐步得以解决。在学生的设计和操作过程中,他们的思维能力和实验能力得到锻炼和提高。

3.实验数据的处理及分析

分析实验数据,首先要有尊重事实的科学态度。学生实验时,有时实验结果与预期的不同,就会产生动摇,怀疑自己的实验不准确,想改数或凑数,这是不尊重实验事实的做法。应该认真分析实验条件、实验过程,看是否真正满足实验原理的需要,还要认真查阅资料,看看出现本实验的结果是否前人已做过理论上的解释。

另外需要特别关注的是,物理规律的得出不能仅限于单纯的从实验结论给出,还要从理论上给以推理演绎。物理学家探索物理规律的过程充满艰辛,走过许多曲折的道路,其间闪现出许多理性思维的火花,不要认为一个简单的实验就会得出一个伟大的理论。比如折射定律实验,探究小组的学生对水和玻璃等介质做了多组测量,得到了几组实验数据(表1是学生的一组实验数据),分析这些实验数据时出现了一个教师意想不到的问题。

表1折射定律实验

入射角
折射角
sin/sin
lg/lg

10
7
1.42
1.18

20
13
1.52
1.15

30
20
1.46
1.14

40
25
1.51
1.15

50
31
1.49
1.14

60
35
1.51
1.51

70
39
1.49
1.16

80
41
1.50
1.18

从表中可以看出,入射角正弦与折射角正弦之比基本相等,于是有的学生计算了入射角与折射角的对数比,发现结果也是基本相等,而且从表中数据看,更接近同一数值。于是学生中就出现了激烈的争论,有的学生认为,等的比值也等于常数,有的学生观点相左。结论到底应该为哪一个?

这时就要引导学生理解取对数意味着什么?对取对数,相当于把这个数缩小了很多倍。再去取比值,这样就把原来的差距变得更小了,原本入射角与折射角的差距不到一个数量级,取了对数后,差距就更小了,数量级不到了,更看不出来了,所以取对数找关系这种方法并不是万能的,要看具体情况。

再引导学生从理论上进行分析,根据光程最短原理(也叫费马原理),可以引导学生推出常数,不能得出常数。

另外,对角度取正弦值有明确的几何意义和物理意义,而对角度取对数就没有什么意义了。

三、效果

1.通过探究性学习活动达到了发挥学生自主性的目的

建构主义理论的核心思想是知识不是要被动地接受,而是认知主体积极建构。探究性教学活动,教师的作用是指导和参谋,从知识的传授者转为学生发展的促进者。教师从“主角”转换为“平等中的首席”,学生自己去决定研究什么、怎么研究,研究的结果也由学生自己归纳总结,最后还要在全班同学面前作展示和讲解,遇到困难时再找老师寻求帮助。

学生在其间要进行交流、讨论、查阅资料、设计和实施实验、修正等活动来完成学习,不是简单的教师教、学生学;对学生而言,体现了学习的主体性,有了彰显个性的机会。在教师指导下的以学生为中心的探究性学习,给予了学生自我发挥和自我展示的空间和机会,学生学习兴趣浓、参与活动的程度高。

2.探究性学习活动促使学生产生对科学的感悟,对提高创新意识和研究能力起到了促进作用

探究性活动使学生回归到物理概念和规律的提炼过程和应用过程,引起学生进行实证调查,通过实验、收集和利用数据并形成对科学现象的解释,有利于加深对物理理论的认识,有利于将物理理论与实际进行结合,有利于学生对物理学习产生持久的兴趣。一位物理学特级教师曾指出:“学好物理,只靠听课写作业不行,必须要有大量的阅读与‘研究’,这一点是从整体上学好物理的关键。”这里的“研究”指的是探究性学习活动。他鼓励学生在高中阶段适当多做一些有挑战性的课题。

3.通过探究性学习活动,提高了学生的团结合作意识及交往能力

从选题开始,到设计研究方案、进行数据采集、查阅研究资料、做调查问卷、写研究报告,最后在班里或年级里作演示和讲解,往往以3~5人组成的小组形式来完成的。小组内有分工、有合作、有讨论、有交流,每个成员要承担分给自己的任务,彼此之间要进行沟通,要将每个人的研究整合到整体中去。要形成组内成员间的相互信任,如果组内出现了冲突,要想办法解决冲突。在这一过程中,学生将会体验挫折与成功,感受平等与公正。通过几年的跟踪观察,我们发现,学生的合作意识及交往能力大大提高了,大多数在高一入学不久建立的探究性学习活动小组,在3年时间里,一直保持良好的合作关系。

四、思考

1.课题内容要有所选择,不是所有内容都适合学生进行探究性学习

比如欧姆定律,有人设计这样的探究性实验──保持电阻不变,改变导体两端电压,从而改变电路中的电流,用电压表和电流表测出一组数值,从数值中归纳出电流与电压成正比的结论。这个设计,粗看是让学生探索欧姆定律,但实际上存在逻辑问题,因为电流表和电压表都是依据欧姆定律为原理工作的,使用这个表来测量,就意味着已经承认了欧姆定律再去用它找规律,就犯了循环论证的错误。

从历史上看,欧姆定律的得来是非常不容易的,那个时候还没有发明出电流表和电压表。欧姆用磁针的偏转方向来表示电流的大小,因为磁针受到地磁场和电流磁场的共同作用,N极沿合磁场方向,通过不同的电流,指针的偏转方向就不同,又用温差电偶的温度差来表示电源的特征,用不同长度的铜丝来反映导线的特征,这些都是当时很巧妙的方法,很具有创造性。

2.教师对探究性学习活动的指导要适当

学生进行探究性课题的研究,会遇到很多困难,比如知识基础薄弱,有的课题操作性差。因此,教师在这类探究性学习活动中的指导、参谋作用是很重要的。首先,学生感兴趣的内容往往不一定都是教科书上的内容,也不一定是教师的专长,对教师而言很可能是全新的东西,所以教师要注意学习和积累,以适应新的要求。其次,用什么方式指导学生也要慎重,既然是探究性学习活动,关键在于探究,即使需要教师指导,教师也不能将自己知道的结论、查好的资料直接交给学生,应该设计一些问题,引导学生思考,指点学习方法。

总之,在探究性学习活动中,让学生独立、自主地发现问题,通过查阅资料、实验、操作、调查、信息搜索与处理、表达与交流等活动,可以达到经历探究过程、获得知识与能力、掌握问题解决的方法和获得情感体验的目的。

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Author
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下接正文。页码采用A4纸型纵向排列,页边距上、下均为3cm,左右均为2.5cm。文字大小规定如下:摘要、作者简介、图名、表名及内容、参考文献均为小五号字,正文中除标题外均为五号字,标题见样例。中文均采用宋体,西文采用Times New Roman字体。
正文(含图、表)中的物理量和计量单位必须符合国家标准和国际标准。
文中各级标题采用阿拉伯数字分三级编序,且一律左顶格排版。一级标题形如1,2,3,…排序;二级标题形如1.1,1.2,…排序;三级标题形如1.1.1,1.1.2,…排序。
文中图、表应有自明性,且随文出现。图以10幅为限。图中文字、符号或坐标图中的标目、标值须写清。标目应使用符合国家标准的物理量和单位符号。表格一般采用“三线表”,表的内容切忌与插图和文字内容重复。
图、表应有以阿拉伯数字连续编号的图、表序和简明的表题。表序和表题间空1个字距,居中排于表的上方。
若所有栏的单位相同,应将该单位标注在表的右上角,不写“单位”二字。表中内容相同的相邻栏或上下栏,应重复示出或以通栏表示,不能用“同左”、“同上”等字样代替。
图、表中的术语、符号、单位等应与插图及文字表述所用的一致。
表1 中文表题居中(表随文出现,且出现在同一页面内)
基本要求 表中文字中文采用小5号宋体,西文采用Times New Roman字体。
物理量和计算单位 表中的物理量和计量单位必须符合国家标准和国际标准。

注: 表注采用小5号宋体

公式主体居中,编号右对齐,如下所示。
(1)
(2)

图1 中文图题(图随文出现,且出现在同一页面内)
图中说明文字采用小五宋体,物理量和计量单位必须符合国家标准和国际标准。

参考文献只列出已经公开出版且在文中直接引用的主要文献,近5年的文献量应占50%以上。参考文献表采用顺序编码制,即按文中出现的先后顺序编号。
各类主要文献的著录格式如下:
①期刊: [序号] 作者.题名[J].刊名,出版年份,卷号(期号):起止页码.
②专著: [序号] 作者.书名.版本(第1版不著录)[M].出版地:出版者,出版年.起止页码.
③论文集: [序号] 作者.题名[A].见:(In:)编著者.论文集名[C].出版地:出版者,出版年.起止页码.
④学位论文:[序号] 作者.题名[D].保存地点:保存单位,年份.
⑤专利文献:[序号] 专利申请者.题名[P].专利国别,专利文献种类,专利号,出版日期.
⑥部级以上技术标准:[序号] 起草负责者.标准代号 标准顺序号—发布年 标准名称[S].出版地:出版社,出版年.
⑦技术报告: [序号] 主要责任者.技术报告题名[R].出版地:出版者,出版年.

⑧电子文献: [序号] 主要责任者.电子文献题名[EO/OL].电子文献地址.发表或更新日期/引用日期.

文献作者3名以内全部列出,4名以上则列前3名,后加“,等”或“, et al”。外文作者姓前名后,名用缩写,不加缩写点。
参考文献:
[1] 作者1[,作者2,作者3][,等]. 期刊论文题名[J]. 刊名,出版年份,卷号(期号):起止页码.
[2] 作者. 书名[M]. 版本,出版地:出版者,出版年. 起止页码.
[3] 李晓川,孔轶群,冷凯良,等.水产品中氯霉素残留测定方法的分析研究[J].2002,23(4):76-81.
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