物理实验教学中显化科学方法教育探析

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1、物理实验教学中显化科学方法教育探析　　中学物理新课程充分体现了加强科学方法教育的重要性，尤其是在物理实验中更是有着全面丰富的科学方法教育内容，那么，如何在中学物理新课程物理实验教学中全面显化科学方法教育呢？1在物理探究性实验教学中显化科学方法教育“过程与方法”是物理新课程三维目标之一，也是探究性实验教学的重心和重要目的。物理探究性实验教学中有着丰富的科学方法，这是物理学科得天独厚的优势。探究性实验本就应该是十分精彩的，而最有意义的是在其中学习丰富多彩的科学探究方法，这样才能真正激起学生科学研究的激情，也为培养学生科学研究

2、、科学创造能力打下坚实的基础。学生所学的知识将来有可能模糊甚至淡忘，但学到的科学探究方法是终身受用的。新课程探究性实验着重体现了科学探究的过程和方法。例如在高中物理新教材鲁科版“磁生电的探索”探究实验过程中，就较完整地体现了科学探究的一般过程。1.1介绍科学探究背景新教材中先介绍了从1820～1831年电磁感应的探索历程，然后介绍了1831年法拉第的两个实验：6①两个线圈绕在同一个环形铁芯上，其中一个线圈接有干电池和开关，开关闭合和打开的瞬间，另一个线圈所接的电流表发生不同方向的偏转，并立即回到原来位置。②将一个圆柱形磁

3、铁插入线圈，与线圈相连的电流表指针发生了偏转；当磁铁在线圈中停止不动时，电流表指针回到零刻度；将磁铁从线圈中拔出时，电流表指针反向偏转；反复将磁铁插入和拔出线圈，电流表指针就不停地正向、反向偏转。这样，法拉第终于悟出了磁生电的基本原理。介绍电磁感应的实验探索历程本身就是很有意义的科学过程与方法教育，同时也使学生产生了感性认识，激发了学生对实验探究感应电流产生条件的兴趣。1.2初步观察实验探究1：将导轨、可移动导体AB放置在磁场中，并和电流计组成闭合回路。下列情况下电路是否有电流产生：①让导体AB与磁场保持相对静止；②让导

4、体AB平行于磁感线运动（与导轨不分离）；③让导体AB做切割磁感线运动（与导轨不分离）。观察现象：当导体不切割磁感线时，电路中没有电流；当导体AB做切割磁感线运动时，可见电流表指针偏转。探究2：将螺线管与电流计组成闭合电路，把条形磁铁插入或拔出螺线管，注意观察电路中是否有电流产生。观察现象：①条形磁铁插入或拔出时，组成螺线管的导线切割磁感线，电流表的指针偏转，闭合电路中有电流产生；6②磁铁与螺线管相对静止时，电流表指针不偏转。1.3现象分析提出猜想螺线管回路中螺线管与磁铁有沿轴线的相对运动时，所处磁场磁感应强度因磁铁的远离

5、和靠近而变化，面积未变，故穿过螺线管的磁通量变化，产生感应电流；当磁铁与螺线管相对静止时，穿过螺线管磁通量不变，故无感应电流。同样，在探究1中，对闭合回路而言，所处磁场磁感应强度未变，仅因为导体AB的运动使回路在磁场中部分面积变了，使穿过回路的磁通量变化，故回路中产生了电流。继续猜想：那么在其他情况下，磁通量变化是否也会产生感应电流呢？是否只有当导体和磁场发生相对运动时，才能使闭合电路的磁通量发生变化，从而产生电流呢？1.4继续实验探究验证探究3：关于原副线圈的实验演示。螺线管A、滑动变阻器、电源、开关组成一个回路；螺线

6、管A放在螺线管B内，螺线管B与电流计组成一个闭合回路。实验观察：探究3中，导体和磁场之间并没有发生相对运动。当移动变阻器滑片（或通断开关）时，电流表指针偏转。当A中电流稳定时，电流表指针不偏转。6现象分析：对螺线管B，滑片移动或开关通断，引起A中电流变，则磁场变，穿过B的磁通量变，故B中产生感应电流；当A中电流稳定时，磁场不变，磁通量不变，则B中无感应电流。1.5总结规律不同的实验，其共同处在于：只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，不管引起磁通量变化的原因是什么，闭合电路中都有感应电流产生。得出结论：无论用什么方法，只要穿

7、过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路就有电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流。通过总结，使学生了解物理规律形成的一种重要途径，即提出猜想——实验探究——总结规律，培养学生形成科学的思维方法。2在物理实验原理教学中加强科学方法教育物理实验原理中蕴含着极为丰富而精彩的科学思想方法。例如，“卡文迪许扭称装置实验——万有引力常量G的测定及其意义”的教学中，可以对学生进行下述普遍原理的教育。2.1科学方法原理（1）平衡原理：引力矩与石英丝扭转力矩平衡。（2）转化原理：把引力的大小转化为引力矩和扭转角

8、，又转化为光点在标尺的移动距离。6（3）放大、多次放大原理：微小的万有引力产生较大的力矩，使石英丝产生一定的偏转角，这是第一次“放大”。石英丝的微小形变放大为光点在刻度尺上移动的距离，这是又一次“放大”效应。（4）将直接测量转化为间接测量是科学研究中普遍采用的重要方法之一。2.2实践是检验真理的唯一标准卡文迪许实验的