初中物理試驗方法范文

時間:2023-10-25 17:24:26

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初中物理試驗方法

篇1

【關鍵詞】初中物理;實驗方法Junior middle school physics experiment method

Yang Jicheng

【Abstract】This paper discusses the method of junior middle school physics experiment: real attaches great importance to the demonstration experiment, improve the quality of classroom teaching; Seriously good student grouping experiments to cultivate students creative thinking and experimental operation skills; Give full play to the role of the “small experiment” in the textbooks, training the students’ ability to operate.

【Key words】Junior middle school physics; The experimental method 1切買重視演示實驗,提高課堂教學質量

物理演示實驗具有形象真實、生動有趣的特點,能為學生在形成物理概念、得出物理規律前營造出活生生的物理情景,使學生感受倍深。心理學研究表明:人的動作記憶效率比語言文字記憶效率要高好幾倍。“百聞不如一見,百看不如一做”說的就是這個道理。經驗告訴我們:一個成績優秀的物理尖子對物理現象和物理過程具有很強的“悟性”,這種“悟性”源于對日常生活豐富的感性認識。

對物理學習有障礙的人,其最大的障礙不在于智力因素,而在于缺少對日常生活的用心觀察,頭腦中缺乏感性經驗,而這些感性經驗恰恰是物理思維的基礎。因此,作為一名物理教師,首要任務就是盡一切可能,在課堂上為學生展現出豐富多采的物理現象和活生生的物理情景。教師不僅要用好課程標準上規定的演示實驗,甚至教材上的一段話、一幅插圖、一道習題也可以將它搬上“講臺”,進行演示。演示的形式不能僅僅是“教師演,學生看”,還可以是“教師導,學生演”。即邊學邊實驗。

(1)做壓強的實驗。雞蛋握在手中,使勁握也難以破碎,但手拿雞蛋在碗邊輕輕一敲即破。說明:雞蛋緊握在手中時,受力面積大,壓強?。欢谕脒呡p敲時,受力面積小,壓強大??梢?,壓力的作用效果不僅跟壓力大小有關,還跟受力面積有關。

(2)做大氣壓實驗。將浸濕酒精的棉花放在廣口瓶內,點燃棉花,并讓它燃燒一會兒,然后將一只剝殼的熟雞蛋(稍大于瓶口)置于瓶口上,熟雞蛋在瓶內、外壓強差作用下,被壓人了瓶里。

(3)做物體的浮沉實驗。將一只雞蛋放人濃鹽水中,然后緩緩倒入清水稀釋、攪拌,隨著鹽水的不斷稀釋,雞蛋排開液體的體積隨著增大,由漂浮狀態慢慢變成懸浮狀態,最終沉入杯底。這說明:浸在液體中物體的上浮和下沉,決定于它所受浮力和重力的合力。世界上許多發達國家重視演示實驗的經驗值得我們借鑒。德國物理教育界流傳著這樣一種說法:“沒有演示實驗的課,不算是一堂成功的課?!钡聡奈锢斫處煶藰O少數純理論課沒有演示實驗外。一般每堂課要做2-3個實驗。美國物理教師普遍都很重視演示實驗。

在他們上的每一節課中至少要做一個演示實驗。而且這些實驗都是他們自己設計,所用器材都是他們自己動手制作的。日本的物理教學也非常活躍,學生課堂上動手活動量較大,有半數以上的課是在實驗室渡過的。大量的信息資料顯示:國際物理教育界正在流行這樣一種趨勢,即衡量一堂物理課的好壞,很大程度上取決于這堂課中演示實驗的數量和質量。

2認真上好學生分組實驗課,培養學生的創造思維和實驗操作技能

分組實驗多以測量性、驗證性和實用性實驗為主。要提高學生分組實驗的教學效果,就必須使學生真正進入角色,手、眼、腦并用地進行有目的的探索活動。根據教育心理學的觀點,課堂教學的目的不在于教師完成某種過程,而在于通過某種活動促使學生在行為上發生某些重要的變化,如在學生身上引起的認識上、理解上、技能上、態度上的變化。如果學生通過主動參與教學,在教師的積極指導下獲得物理知識,則會印象更加深刻,并增強他們的學習動機。

在新課教學過程中:

(1)教師啟發學生思考。如何利用桌上現有的器材連接成一個電路,使兩個小燈泡同時發光,并提示連接的方法可能不止一種。學生利用器材自己探索進行連接電路的實驗。

(2)教師從中選擇幾個相類似的電路,組織學生通過比較的方法進行討論,找出相同之處進行歸納,由此得出電路的一種連接方法:串聯。此后進一步提出問題:如果取走其中的一個小燈泡,其余小燈泡還能不能繼續發光?學生會進行猜測,此時教師示意可通過自己所連接的電路加以實驗,由此通過實踐操作加深對串聯電路的理解。

(3)由于有極少數的學生有不同的連接方法,當取走其中的一個小燈泡時,另一個燈泡仍然發光,此時他們會提出異議,當投影他們連接的電路時。大多數同學會發現他們所連接的電路與前面所示的電路有區別,教師由此組織他們進行簡短的討論,分析它的連接特點,并示意學生利用手里的器材進行實驗,實驗下來大家發現用這種方法也能使兩個小燈泡同時發光,教師再組織學生進行比較、討論,找出相同之處進行比較,得出電路的另一種連接方法:并聯。此后進一步提問:如果取走其中的一個小燈泡,其余小燈泡還能不能繼續發光?并示意用實驗進行檢驗,學生由此通過實踐操作加深對并聯電路的理解。

(4)結束學生實驗后,組織學生通過討論,自己得出串、并聯電路的特點,并利用電腦多媒體的手段進行一些電路的識別練習,進一步鞏固所學到的知識。

篇2

一、充分理解教材中實驗教學的特點

了解實驗教學在初中物理教學中的重要地位,是加強實驗教學的前提,但教師具體落實大綱和教材的這個精神,充分地了解教材中所設置的實驗教學的特點及其要求,才能在日常的教學中做到心中有數,才能有的放矢地按照不同的實驗安排和設計每一個實驗的教學。義務教育教材中所設置的實驗大體上具有以下幾方面的特點:

1.在實驗內容上的特點

(1)充分考慮了學生的可接受性。

(2)增強了實驗的趣味性。

(3)特別注意所選擇的實驗技能,對學生今后在生活和生產的實際應用價值。

2.在實驗要求上的特點

(1)初中物理實驗大體可分為:演示實驗、學生實驗、小實驗(含習題的實驗),《大綱》對這三類實驗的要求各不相同。對演示實驗而言,教師要根據實驗原理熟練地進行示范操作,并引導學生了解為什么做這個實驗,要觀察什么、怎樣觀察,并要求學生邊觀察邊思考所觀察的現象能揭示什么有關的物理概念和規律。而對學生實驗來說,要求每個學生必須在了解實驗目的及其有關原理的基礎上,會熟練地掌握基本儀器使用、選擇安裝和簡單調試、準確的讀數,會按規范的程序進行實驗操作和記錄實驗結果,得出結論,并寫出簡單的實驗報告。至于小實驗,僅要求學生在課外時間能進行簡單的制作和簡單現象的驗證,是屬于課外活動的內容。

(2)突出實驗技能的實用性,并從實驗技能的實用性出發,對那些實用性較強的實驗技能提高了要求,如在長度的測量實驗中,提出了零刻度線的問題;質量測量實驗中,增加了物理天平的使用;用溫度計測量水的溫度實驗中,強調了讀數的技巧,等等。而對實用性較小的技能降低了要求,如測滑輪組機械效率的實驗中,刪掉了測4個滑輪組成的滑輪組機械效率等。

(3)實驗器材簡單易得,為適應廣大落后地區學校實際情況,在實驗器材的選擇上遵循了簡單易找而又低成本的原則,如序言中靜電實驗的塑料捆扎繩,振動發聲實驗的橡皮筋,音調實驗中的木梳,等等。這就更增強了實驗教學法的普及性。這就要求教師積極創造條件,因陋就簡、就地取材和自制教具,不折不扣地完成大綱、教材中所規定的每一個實驗。

二、實驗應注意的幾個環節

1.觀察

觀察是所有實驗的第一環節,包括對實驗器材的選取,器材的使用規則,器材的使用范圍,器材的精確度等,要有一個詳盡的了解。例如:測量教室的長度,我們是選用米尺還是選用皮尺呢?因為測量工具的米尺和皮尺,最顯著的特點是它們測量范圍――量程不同。如果用米尺就必須采用重復測量的方法,即使方法和操作都正確,但仍加大了實驗的誤差,而皮尺可以一次性測量,有效地減小了誤差。使用前,我們還要觀察它零刻度的位置,零刻度是否磨損,以及它的分度值。這些因素直接關系到我們是否操作恰當,讀數是否準確的問題。

2.操作

操作是學生實際動手參與實踐的具體過程。每一種儀器,都有它的使用規則和要求,例如天平的平衡調節,電表的機械調零等,我們應嚴格地按照它的規則要求進行操作。特別是在做一些帶危險性的或損壞性的實驗時,我們應先檢查,避免一些不必要的損壞和意外。例如:在八年級電學中使用電流表測量電路電流的連接電路時,開關應斷開,電流表應與被測部分串聯,要保證電流必須從電流表的正極流入負極流出,被測電流不超過電流表的量程(在不能確定的情況下,可以采用點觸或試觸的方法),不能將電流表不經過用電器而直接接在電源的兩端。當然,我們可以事先將電路圖畫好,然后按電路圖連接,達到操作時降低難度的目的。學生必須得到教師的檢查同意以后,才可閉合開關進行實驗。否則一旦電流表的正負接線柱接反或電路中發生短路現象,很容易燒壞電流表。

3.記錄

記錄即在實驗中,正確地讀取和記錄數據,它包括:讀取的姿勢(例:刻度尺數值的讀取時,眼睛應水平垂直或豎直垂直刻度);讀取的方法(讀到分度值的下一位)和準確的記錄(數字與單位要準確)。在此過程中,我們可以通過多媒體演示錯誤的讀取姿勢或方法,加深學生對錯誤和差的了解,加強學生對動手操作的掌握;同時,也應注重實驗的事實,而不能任意加大或減小實驗數據,有意迎合實驗的應有結果,應著力培養學生實事求是的科學態度。

4.分析

由于操作者不同,實驗器材的不同,操作方法的不同等因素的影響,對于記錄的數據,可能導致同一實驗結果的不同。我們應及時加以總結和分析,幫助學生分析“哪些是錯誤導致的結果,哪些是誤差造成的原因”,與學生共同探求對實驗器材和實驗方法的改進,進一步激發學生的學習興趣,拓寬他們的思維。例:做動滑輪可以省一半力的實驗過程中,實驗的結果與理論的數值存在偏大的現象,我們應幫助學生指出,這并不是錯誤實驗的原因,而是由于摩擦力存在導致的結果,為了使實驗結果更趨于理想,我們應想辦法減少摩擦(學生分組討論,教師加以歸納和總結)。

篇3

關鍵詞 初中物理課堂 實驗教學方法

對于初中物理教學來說,學習興趣的培養是放在第一位的??梢哉f,培養學習興趣是初中物理課程的首要目標,我們必須通過教學措施落實“興趣”目標。方式和手段是多樣化的,實驗激趣就是其中的一種方法,所以筆者在此想重點談談用實驗引入的方法,如何做到激趣的同時又能引思,發揮實驗的魅力,達成“興趣”目標。

案例一:《磁體與磁場》一課的引入課堂實錄片段

師:“老師先給同學們表演一個小魔術。這是一支‘圓珠筆’,這是一張百元紙幣。下面呢,老師就用這支筆,先把這張百元紙幣戳通!”(神秘狀)

(學生發出唏噓聲,好奇)

(老師拿紙幣出來,完好)

師:“這張紙幣上應該有個洞吧!為什么沒有呢?”(慢點講)

(學生驚訝)

師:“等學了今天的內容之后我們再來揭開這個秘密!今天我們要學習的是《磁體與磁場》?!?/p>

案例二:《物質的比熱容》一課的引入課堂實錄片段

師:“上課前,老師想給大家玩一個點火游戲,大家想不想看???”

生:“想!”

師:“這里有2根筷子,一根是竹子做的,一根是金屬筷子。我請一位同學來幫我一起完成這次點火。我用一個酒精燈來同時加熱這兩種不同物質做成的筷子。大家一起倒數15秒,好嗎?”

(看現象,金屬筷子將火柴點燃了,竹子筷子沒有點燃火柴)

以上所舉的兩個案例都是筆者在新授課過程中創新的兩個小實驗,不是教材本身提供的,但是這兩次引入的效果卻超乎尋常的出彩。由此我也進行了反思,發現在我們身邊其實隨手可以拿來做實驗的“道具”真的很多,我們身邊的教學資源也不少,很多新、奇、特的物品都可以為我們的課堂增色。比如:在講授大氣壓強的時候,我們可以拿一個有兩個內膽的茶壺,內部分別倒上牛奶和咖啡,外表看上去很普通,老師引入時可以像變戲法一樣的一會兒倒不出來,一會兒卻能倒出牛奶來了,可是一會兒卻又變成了倒咖啡,接著想倒一杯牛奶就牛奶,想倒咖啡就是咖啡……這些魔術道具也好,自制道具也罷,都可以用“情理之中”的原理來解釋“意料之外”的現象,這就達到目的了。

用來引入的實驗有什么要求嗎?筆者認為應該滿足這樣幾點要求才是合適的。

一、時間不宜過長,做到點到為止

以上筆者提供的案例時間都很短,一般在一分鐘左右為宜。時間過長不僅會影響這堂課的重點內容的達成,還會讓人懷疑指向學習主題的有效性不夠。

二、有可觀賞性,現象一定要明顯

比如,在《平面鏡》一課中,蘇科版教材上有一幅圖片“澆不滅的蠟燭”,教參配套的光盤上也有這個視頻。但教師如果想親自演示這個實驗就會面臨一個問題,直接在講臺上演示,學生一眼就看出了問題所在,沒有了觀賞性和神秘感,這個引入就沒什么價值了。如果就是看一下課本的圖片,也沒有起到激發興趣的作用。所以筆者進行了一個改進,取兩支相同的短蠟燭,點燃玻璃板前的一支,另一支放入燒杯中,將燒杯放在玻璃板后面,調整位置使燒杯中的蠟燭與點燃的蠟燭的像重合,用筆記本電腦的攝像頭對準玻璃板后面的燒杯和里面的蠟燭,正好把點燃的那支蠟燭也遮擋了起來(當然還要做好必要的遮擋和保護措施)。再通過教室里面講臺上的多媒體設備,用大屏幕投影給學生看,通過老師親手表演的“澆不滅的蠟燭”,不僅現象很直觀明顯,而且比看圖片或者視頻更有觀賞性,學生更喜歡。

三、激趣的同時要能引思

用來引入的實驗,老師一般會選擇趣味性比較強的魔術、游戲等活動,學生往往會感到新奇有趣,課堂氣氛也往往會比較活躍,學生的思維也會比較開放。這時教師一定要把有趣的活動有效地指向我們的學習主題,這就要我們教師所選的實驗原理應單一,目標指向較為一致,但是要制造“意料之外”的現象。同時設計好你的引問和設問,將學生的注意力轉移到我們要研究的學習主題上,而不是游離于課堂教學內容之外胡侃亂發散思維。

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下面談談初中物理實驗涉及的幾種探究方法.

一、控制變量法

一個物理量可能要受到多個物理量因素的影響和制約,那么在討論這個物理量與其中某個因素的關系時,需要先控制其他的幾個因素不變,來確定相關物理量之間的關系,這種方法即“控制變量法”.

在初中物理教學中有許多概念或規律的探索過程都要用到控制變量法.

例如,在探究“聲音是怎樣從發聲物體傳到遠處的”時,教師可讓一個學生在桌子一端敲擊桌面,另一個學生在另一端聽聲音,一次貼在桌面上聽,一次只是貼近桌面.發現兩次都能聽到聲音,引導學生分析這兩次聲音分別是通過桌子和空氣傳來的,從而說明聲音是要靠介質傳播.同時,讓學生比較兩次聽到聲音的大小,從而認識到聲音在固體中比在空氣中傳播得快,即固體傳播聲音能力強.這里,一定要強調實驗中需要控制的變量就是聽聲音的距離和敲擊桌面的力度要相同,使學生體驗到控制變量的思想.

二、轉換法

對于不易研究或不好直接研究的物理問題,通過研究其表現出來的現象、效應、作用效果間接研究問題的方法叫“轉換法”.

例如,在研究“電熱的功率與電阻關系”時,電流通過阻值不等的兩根電阻絲產生的熱量無法直接觀測和比較,而我們通過轉換為讓煤油吸熱,觀察煤油溫度變化情況,從而推導出哪個電阻放熱多,進而再問:該實驗能否不用煤油而改用其他方式來觀察電阻通電后的發熱情況?這樣,促使學生思維得以發散,轉換的思維方法得到訓練,設計實驗的能力也隨著提高了.

轉化法可以通過轉換研究對象、空間角度、物理規律、物理模型、思維角度、物理過程、物理狀態、時間角度等達到化繁為簡,化難為易,間接地解決問題,從而培養學生的想象設計能力和創造性思維品質.

三、等效法

所謂“等效法”就是在特定的某種意義上,在保證效果相同的前提下,將陌生的、復雜的、難處理的問題轉換成熟悉的、容易的、易處理的一種方法.“曹沖稱象”運用的就是一種等效替代的思想,他是用石頭替代了大象,巧妙地測出了大象的重力.當測量器材無法直接測量某個物理量時,就要設法用可以直接測量的物理量來取代不能直接測量的物理量.

例如,在測量“不規則容器的容積”時,只需要把該容器裝滿水,測量水的體積即為該容器的容積.

采用此方法時,要注意的是直接測量的與不能直接測量的物理量之間要有內在的聯系.

等效替代是物理實驗成功、重要的方法,物理學中的相關定律、定理、公式、原理都是以替代思維成立的基礎為出發點的.還有許多物理量的測量都用到了等效替代法.

四、類比法

兩類不同事物之間某種關系上的相似叫類似,從兩類不同事物之間找出某些相似的關系的思維方法,叫類比.借助類比,常能創造性地解決一些十分陌生、十分困難的問題,在物理學中,現象、屬性、概念、規律、理論和描述手段等涉及的種種關系,都可以是類比的對象.

例如,在講“電磁感應現象”時,教師可把磁感線與一根根拉緊的棉線相類比,導體類比于一把刀,導體在磁場中運動就相當于刀子在棉線中運動,只要刀子在運動中能切斷棉線,導體就在做切割磁感線運動,這樣學生就容易理解和掌握.

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一、實驗教學在初中物理授課中的意義

實驗是初中物理授課過程中非常有影響力的一個環節,同時也是進行物理教學的一種必要方法。通過實驗進行教學,既能夠增強學生認識問題的能力,還可以積累物理知識,最難得是學生有了一個可以實驗的地方,可以利用操作讓學生學習知識,看到現象的實質。不僅提高學生的感性認知,還加深了他們對物理概念的認識,并且有利于提高學生的發散思維,培養他們的主動性。在整個物理實驗中要以學生為主,把學生看做是操作的主體,而老師在這一過程中的任務則不再是單單的主導活動,變為了引領和指示人。教學方法不再是以往課本上的僵硬的形式。在對初中物理授課改革的突出點就是對以往的教學方法進行改造。把曾經單調無趣的授課方式換成了能夠引起學生積極性和注意力的實驗課堂。從而更加突出學生的主體意識。通過實驗操作來掌握知識的目的就是培養學生的操作技巧以及發現問題解決問題的能力,提高他們的感知能力,讓他們能夠對物理概念進行具體的運用。

二、初中物理實驗教學的思路

1.在實驗中發現問題解決問題

由于過去教學經驗和授課模式的影響,中國的教育現狀是學生僅僅是整個教學過程的合作者,而老師卻是課堂上的主干,指導學生被動著進行學習。所以,時間久了之后,學生就不懂得自己去分析問題,操作能力也隨之降低,這嚴重影響了學生創造性水平的提高。根據現在學生們的實際發展水平,若是老師把平時的教學模式改為以實驗操作來獲取知識的課程模式,多給學生提供自己實踐的條件,讓他們從約束到主動參與,這種方法就能夠大大調動學生的積極性,提高他們的主體意識。例如,在講阿基米德原理的時候,就可以探究浮力的輕重和與之有關的一些條件,老師能夠利用一定的時間,讓學生自己解答也可以讓他們自由結組分析,讓他們找出與浮力相關的問題的假設,老師再帶領他們結合自己的假設去親自動手操作,既能夠提高學生的實踐能力,也增強了他們團隊合作能力與自我分析的能力。

2.做獨一無二的實驗

目前物理知識的學習在許多的物理教學上只依賴于課本內容,還有一部分實驗在課本上都?]有提到。所以,老師應該去填充一些書本上沒有包含的實驗內容,拓寬學生的知識面,也豐富了實驗的主旨。在平時的實驗操作中能夠做到拋磚引玉,只有這樣學生才能夠對物理知識心領神會,增強他們的邏輯推理能力,也豐富他們的物理概念。在實驗操作中,可用的器械材料有很多,老師能夠利用學校提供的材料,也能自己準備一些能利用的小材料,還能夠通過生活中可利用的東西當做實驗材料來開展實驗。資料表明,成績好的學生不一定是通過單方面的死記硬背,恰恰是由于他們對物理的主動性。在提高他們學習積極性與主動性的根基之上再進行學習的方法是極其有效的。但是一些學生成績不好也不是因為他們智力的不同,而是他們對物理本身就不關注不學習,沒有很好的認識到物理這門學科的實質。所以,老師在上課的過程中就要盡量多為學生演示一些難以理解的實驗,以激發學生學習的主動性和對物理學科的喜愛。

3.提高學生的主觀能動性,讓教學更加豐富多彩。

物理老師在進行實驗教學的過程中,應該給學生更多的時間去發現物理中的問題,這樣能夠增強他們的自主性與能動性。在教學中,應該盡可能的引導學生主動參與,激發他們的學習積極性和自主操作的能力。老師僅僅在必要的時候給他們一些指導性的提示,其他的操作讓學生自己分析,選擇合適的器材操作。通過讓學生自己實踐的過程能夠使他們更加喜歡實驗,體會成功的。學生在自己操作中就會遇到一些問題并提問,尤其是提那些與眾不同的問題,更加的鍛煉了學生的主觀能動性。

4.培養學生的創造性思維。

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關鍵詞:物理 實驗 教學 方法

物理是一門以觀察和實驗為基礎的科學。加大實驗教學力度,加強學生的觀察能力和動手能力的培養,是全面提高人的素質必不可少的一個方面。因此,怎樣搞好實驗教學,是大多數物理教師研究的課題。那么,如何進行處置物理的實驗教學呢?

一、認識物理實驗教學的重要意義

《義務教育物理課程標準》中強調以物理知識和技能為載體,讓學生經歷科學探究的過程、學習科學探究的方法,培養學生科學探究的精神和實踐能力及創新意識。這就要求過去以書本為主、以實驗為輔的傳統教學模式,真正實現多樣化的教學方式。

物理實驗教學能培養學生濃厚的學習興趣和細致敏銳的觀察力,分析對比,判斷推理,歸納總結的邏輯思維能力等,能使學生的智力和能力得到綜合培養和發展,在實施以培養學生創新精神和實踐能力為核心的素質教育中有著獨特的、不可代替的作用。以新大綱為基礎的初中物理教材都非常重視實驗,通過實驗引入概念,得出規律;通過實驗檢驗猜想,發展知識;通過實驗培養興趣和能力,體現初中物理教學以實驗為基礎的特點。

二、初中物理實驗教學方法

1、變式實驗法

所謂變式實驗法指教師或學生設計諸多的同類實驗,根據多種現象去揭示物理規律和本質。變式實驗能有效排除干擾因素,突出本質因素,從而使所要研究的物理現象以更為簡化和純化的形態顯露出來。

運用變式實驗方法揭示物理本質的基本做法,既要全方位利用學生的感官,使眼、耳、鼻“全頻道”接收,又要使實驗的現象,動態與靜態相結合,過程與狀態相結合,實驗與圖片相結合,只有通過“立體”式感知才能充分展現其物理本質。

2、程序實驗法

所謂程序實驗法是指教師精心設計實驗方案,合理安排實驗流程,整個課堂教學圍繞著實驗而展開的教學方法。它將物理知識引出于實驗之中,并在實踐中應用。

程序實驗教學的理想教學目標是教學中主體性的消失,以實現最優的教學。教學關系的最佳狀態是從認識關系、倫理關系逐漸上升為一種審美關系。當人們合理、合法地進行行動時,必然會追求一種合乎美的行動,在這個活動過程中,師生之間的關系,在認識論、倫理學的基礎上達到了美學的高度。

3、比較實驗法

比較是確定研究對象之間差異和共性的思維過程和方法,物理實驗現象和過程通常是通過比較來確定它們的差異和共性的。比較是實驗教學的基本方法,我們在實驗教學中,比較方法的應用較為廣泛,如:比較物理現象在一定時間內前后變化,比較幾個物理現象的異同點,比較研究對象隨條件變化等。在這些比較中,有的要在靜態下進行,有的要在動態下進行,因此,比較的形式是多種多樣的。根據科學方法中的比較分類,結合物理實驗的特點,我們提出比較實驗的三種模式:

1)異中求同的比較

異中求同的比較是比較兩個(或兩個以上)的實驗過程,找出其相同點。

2)同中求異的比較

同中求異的比較指比較兩個或兩個以上相似實驗的過程,找出其相異點。

3)同異綜合的比較

同異綜合的比較指比較兩個或兩個以上實驗的相同點和相異點。

4、觀察實驗法

在物理教學中要教給學生系統的觀察方法,主要有這幾方面:一是對物理現象與物體外部形態關系的觀察;二是對物理現象與物體內部結構關系的觀察;三是對物理現象與物體動態關系的觀察,觀察事物的特征和運動發展變化的規律。

在物理教學中,有兩種常用的觀察法應使學生掌握。一是驗證觀察法。它分:實驗――結論――驗證三步進行。如電磁感應現象實驗的觀察就是這樣。第一步,先讓閉合電路的部分導體切割磁感線得出第一個結論;第二步,把磁鐵插入螺線管,驗證這個結論;二是歸納觀察法。它是從不同的現象中找出其共性

5、虛擬實驗法

虛擬實驗是以現代教育理論為指導,以計算機仿真技術、多媒體技術和網絡技術為依托而建立的一種新型實驗教學。其流程如下:

1)確定實驗主題。只有選擇恰當的實驗主題,學生才能夠根據自己以往的經驗更好地開展實驗,否則實驗效果可能不會很好。

2)提出猜想。這一階段應該讓學生單獨完成,在教師提出實驗主題之后,學生根據主題提出猜想。

3)虛擬實驗。學生根據提出的實驗猜想展開虛擬實驗,可以小組分工,或者單獨進行。學生先進行實驗步驟設計,然后開始虛擬實驗,在整個實驗過程中,如果遇到自己解決不了的困難,應該通過小組討論來解決,實在解決不了的,再向教師請求幫助。

4)驗證猜想。將實驗結果和自己剛開始的實驗猜想進行比較,看實驗結果和實驗猜想是否一致,如果不一致,檢查整個實驗過程是否存在不合理的地方,或者自己剛開始的猜想是否正確。這個過程應該是反復進行的,直到得出滿意的實驗結果。

5)得出結論。

6)成果交流。每個小組或者個人將自己的實驗過程以及結論進行講解,在交流的過程中,要使學生認真聽取與自己不同的意見,而發表自己的意見時則應有充分的根據。

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【關鍵詞】初中物理;教學研究;實驗教學;創新

現代化教學方式與傳統教學方式有很大區別,現代教學方式中更加注重對學生綜合能力的培養,針對學科的特點開展個性化教學,通過教學方式的創新充分發揮出學科優勢,幫助學生更好的掌握學科知識,做到知識的靈活運用。初中物理實驗是初中物理教學的關鍵,通過實驗教學培養學生的創新能力、動手操作能力以及觀察能力等,對于學習物理和其它學科都很重要。

一、物理實驗教學的重要性

物理實驗是學生動身操作,親自參與的過程,通過實驗教學能夠完善物理教學知識體系,還能夠讓學生對物理現象和實驗過程有清晰的了解,在鞏固知識的同時增加學生的物理學習興趣。實驗教學與理論教學有很大的區別,教師真正與同學融合在一起,教師帶動學生一起進行物理實驗,在實驗過程中遇到各種問題,教師可以圍繞這些問題展開,進行拓展性知識訓練,能夠大大拓寬學生的思路,增強學生的物理知識面,另一方面,實驗教學具有一定的趣味性,擺脫了傳統的說教式教學,學生真正成為了課堂的主體,小組可以獨立去進行實驗,能夠增加學生的團隊協作能力,加強對實驗的理解。

二、現階段實驗教學中存在的問題

實驗教學中存在的問題主要表現在兩方面。一方面是實驗設備的不足,實驗設備是實驗教學的基礎,然而由于部分學校對物理實驗缺乏正確的認識,忽視了其重要性,在資金政策等方面支持較少,造成物理實驗設備問題,有的設備損壞不能使用,有的設備較老無法與現在的物理實驗相適應,造成物理實驗難以正常進行,形式化現象嚴重。另一方面這表現在教師自身上,教師的教學理念無法與時俱進,在實驗教學計劃安排上幾乎沒有發生過變化,導致實驗本身缺乏趣味性和時代性,學生對實驗的興趣較低,在實驗過程中無法高度的參與進去,降低了物理實驗教學效果。

三、物理實驗教學方法的創新思路

1.注重學生的自主性

實驗教學中學生的主體性很明確,所以要想提高教學效果,采取措施提高學生的自主性很關鍵,教師要進行教學創新,改變傳統的實驗教學形式,注重在實驗過程中與學生進行溝通交流,通過這樣的方式讓學生集中注意力,教師可以不定時進行問題提問,對于學生回答不上來的問題允許學生進行小范圍討論,這樣學生的思維活躍性更高,教學效果更好。當學生進行小組實驗時,教師要充分發揮監督者和引導者的角色,保證學生全身心投入的同時,適當給予學生指點,為學生打開新的思路,有助于學生的創新意識的提升。

2.開展探索式實驗教學模式

探索式實驗教學注重教師同學生共同進行實驗,學生是思考的主體,而教師則是實驗的引導者,這種實驗教學模式適用于沒有危險性的實驗,在實驗過程中,沒有規定的實驗步驟和實驗結果,教師和學生一起去進行探索,在探索過程中能夠擴展學生思維能力,每一個學生都可以有自己的觀念,在觀念的基礎上進行實驗驗證,逐漸找到一個合適的實驗步驟,這種教學模式能夠培養學生的創新能力、獨立思考能力以及團隊協作能力,充分發揮出實驗教學的優勢。

3.進行實驗教學內容的創新

傳統的物理實驗一般是課本上的實驗,這些實驗雖然說比較經典,但是缺少新意,很難真正激發學生的興趣,所以教師在實驗安排上可以選取一些課本上沒有的實驗,通過這種方式豐富整個物理實驗教學體系,同時還能培養學生舉一反三的思維。實驗可以是日常生活中常見的現象,教師在課堂上進行實驗,利用日常生活用品進行巧妙的實驗設計,這樣更能激起學生動手操作的欲望。所以說一個優秀的物理教師要真正將實驗教學方法融會貫通,在教學過程中做到靈活運用,跳脫課本的約束這樣才能不斷提升物理教學質量。

4.注重學生創新能力的培養

創新能力和創新思維是現代社會人才必備的素質,物理實驗教學有利于學生創新能力的培養,教師在實驗教學中要予以學生充分的自由,對于學生新奇的觀點要予以肯定,堅決杜絕傳統教育中的否定式教學,同時要更加注重學生自我想象的發揮,可以嘗試進行學生實驗設計,讓學生自己選擇一個問題進行實驗設計,這樣能夠充分培養學生的創新思維。

總之,初中物理實驗教學是初中物理教學的重要內容,我們要真正認識其優勢及重要性,明確現階段實驗教學中存在的問題,通過多角度進行創新,注重學生各方面能力的綜合培養,尤其是創新能力,注重學生的主體地位,激發其主動性,同時注重實驗內容和教學方式的創新,不斷推動初中物理教學水平提升。

參考文獻:

篇8

關鍵詞:系統誤差;限制與消除;測量方法

中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A文章編號:1003-61

48(2007)7(S)-0059-3

測量數據中,除了含有隨機誤差(偶然誤差)之外還包含系統誤差。當重復測量某一個物理量時,誤差的數值和符號基本不變或按一定規律變化的那一部分就是系統誤差。系統誤差的特點是它的出現并不像隨機誤差那樣服從統計規律而是服從某種確定的函數規律。在對系統誤差進行分析研究確定其存在和所屬類型后,可采用適當的方法對系統誤差加以限制或消除,使測得值中的系統誤差得到抵消,從而消弱或消除系統誤差對結果的影響。

1 限制與消除系統誤差的幾種測量方法

1.1 交換抵消法

這種方法是使測量中的某些條件相互交換,使產生固定系統誤差的因素對測量結果起相反的作用,從而抵消這種不變的系統誤差。

例如用等臂天平稱物體的質量。先在左盤放置砝碼P,右盤放置被測物體m,如圖1所示。

當天平平衡時被測物體的質量為:

如果天平兩臂之長絕對相等,即l1l2=1,則有 m=P,即砝碼的數值就是被測物的質量。但實際上兩臂總是存在微小差別,即l1l2≠1,這時如果仍以m=P作為測量結果,顯然會使測量結果中帶有固定系統誤差。

為消除這一誤差,我們可以將被測物與砝碼互換位置,并改變砝碼量值使天平重新平衡,如圖2所示。

這時被測物與砝碼的關系為:

利用(3)式所得被測物的質量值即不含由于天平不等臂而存在的固定系統誤差。

1.2 代換消除法

代換法是在測量裝置上對被測量進行測量后在不改變測量條件的情況下,立即用一個標準量代替被測量,再進行測量,從而求出被測量與標準量的差值,則被測量為:被測量=標準量+差值。

例如用惠斯通電橋測量未知電阻RX的值,如圖3。

根據電橋平衡條件有:Rx=R1R3R2

由于R1,R2和R3都有一定誤差,因此按它們的標準值計算的Rx也必含有誤差,即:

這就是說代換的結果,測量結果的誤差ΔX只與標準電阻的誤差ΔN有關,而與Δ1,Δ2,Δ3無關。因此電橋的精確度對測量結果就沒什么影響,這就消除了測量結果的儀器誤差。

用電橋測電阻的另一種代換法是用一個可變標準電阻與被測電阻串聯,如圖4所示。

調節標準電阻使電橋平衡,這時有:

設標準電阻含有固定系統誤差Δ0及其它性質的誤差ΔN和Δ′N,則RX將有誤差ΔX:

之外,標準電阻的固定系統誤差全被消除,而標準電阻的其它系統誤差也可能部分被消除。

1.3 反向補償法

在測量中改變某些條件,例如測量方向,電流方向等,使兩次測量結果中誤差的符號相反,從而抵消了固定系統誤差。

例如用電位差計及標準電阻測量電阻值,如圖5所示。

由于電壓接頭存在熱接觸電勢,因此測得的電壓并非電阻本身的電壓,這必然引起系統誤差。為了消除這種系統誤差,可用正反兩方向的電流測量兩次,以抵消熱電動勢的影響。

當用正方向電流測得未知電阻兩端電壓Uω正時,實際上包含了熱電勢ex,即:

同理標準電阻兩端電壓測得值為:

其中ux,us分別為未知電阻兩端和標準電阻的電壓;ex,es為熱電動勢。

現將電流反向(電流值未改變)則得:

(10)式減(12)式得未知電阻兩端的實際電壓值為:

(11)式減(13)式得標準電阻兩端的實際電壓值為:

于是未知電阻為:

由上式確定的未知電阻值,將不含因熱電勢所引起的系統誤差。

1.4 對稱觀測法

當測量系統呈現某種對稱性時,可以安排相互對稱的兩次測量,以此來削弱或消除系統誤差。這種方法應用比較廣泛,在一般的教學實驗也被常用到?,F舉二例說明。

(1)用分光計測量角度時,由于刻度盤的轉軸O與游標盤的轉軸O′不重合將使角度讀數由偏心產生系統誤差。

為了克服這種誤差,在游標盤的某一直徑兩端開兩個讀數窗口,如圖6所示。

測量角度時,先在AB{刻度上讀取θ1,然后在A′B′{刻度上讀取θ2,根據平面幾何的圓內定理,圓內角(對于刻度盤)θ的讀數應等于:

(AB{的度數+A′B′{的度數)/2,而

AB{的度數也就是以O為圓心的圓心角θ1和θ2,因此得:

即二個窗口讀數θ1和θ2之平均值就等于游標的轉角θ。

(2)LRC串聯電路的諧振頻率的測定。

諧振曲線如圖7所示,可以表為:

如果以電流最大值來判斷諧振點從而測定諧振頻率則由于檢測儀器具有一定的靈敏閥值,而C點附近的曲線斜率很小,使測量很容易產生誤差。為此取I=IMax2的曲線斜率最大處A點和B點,讀取相應的頻率ω1和ω2,諧振頻率為:

由于A,B點的曲線斜率最大,在同樣的儀器靈敏閥值之下,可使ω1和ω2測得更準確,從而達到消弱系統誤差的目的。

1.5 周期性系統誤差的消除

對于周期性系統誤差,測得一個數據后,相隔半個周期再測一次,只要所測次數為偶數,然后取平均,就可以消除周期性系統誤差。例如刻度盤偏心誤差的消除就是采用相距180°的一對游標讀數,然后取平均。

2 系統誤差已消除的準則

采用各種方法去消除系統誤差,最終不可能把系統誤差完全消除干凈而總有一定的系統誤差殘余。實際上,只要將系統誤差減弱到某種程度,這時就可以認為系統誤差已經被消除了。

根據四舍六入五取偶的數字截尾準則,當殘余系統誤差θx 絕對值滿足:|θx|

3 結語

雖然系統誤差的出現都具有某種確定的規律性,但這種規律性對不同的實驗測量卻是不相同的,須針對每一具體情況采取不同的處理方法。本文結合普通物理實驗實例分析的常用的五種消除系統誤差的測量方法和判斷系統誤差是否已消除的基本準則,在新一輪中學物理課程改革別是實驗技能方面,對提高學生實驗設計能力和誤差處理能力都有一定的促進作用。

參考文獻:

[1]普通物理實驗 (力學部分)[M].楊述武 主編. 2000.5,第三版.高等教育出版社。

[2]普通物理實驗 (電磁學部分)[M].楊述武 主編. 2000.5,第三版.高等教育出版社。

[3]普通物理實驗 (光學部分)[M].楊述武 主編. 2000.5,第三版.高等教育出版社。

篇9

關鍵詞:初中物理;探究式;實驗教學

培養學生的觀察能力和實驗能力是初中物理教學的重點,在初中物理教學中加強實驗的教學,不僅有助于學生獲得全面的學習情感體驗,了解和掌握物理學科的學習方法,同時還能使學生養成獨立思考的學習習慣,形成科學的世界觀,樹立實事求是的科學態度和勇于探索的科學精神。因此,初中物理教師在實驗教學中應積極開展探究式教學,實現學生的主體地位,積極推進教育改革的進度,使學生喜歡物理學科、學習物理知識、掌握物理實驗,進而形成綜合的物理素質。

一、初中物理探究式實驗教學的重要作用

傳統應試教育下的教學方式是“灌輸式”教學,教師在課堂上講得口干舌燥,學生在下面機械地接受,學習效果的好壞全憑個人,學生幾乎沒有獨立思索和探究的時間。而探究式實驗教學,保證了學生充分參與到實驗過程中,鼓勵學生提出質疑和自己的見解,最大化地激發學生的學習興趣。物理學科是來源于生活的學科,學生在參與探究式實驗教學時能夠將知識和生活有機地結合在一起,不僅擺脫了傳統教學思想的束縛,提高學生在現實中運用物理知識的能力,更能發揮學生的創新精神,貫徹新課程改革的指導思想。

二、新課改下初中物理探究式實驗教學方法

1.鼓勵學生發現問題、提出問題

物理研究始于問題,發現問題是物理研究的前提。有時候,當學生能對知識提出一個問題,要比他解決一個問題對其影響更大。因此,教師在實驗教學中應注重培養學生的問題意識,不要認為學生沒有問題就是對知識已完全理解和掌握,往往有可能是學生沒有學通、學透,應鼓勵學生去發現問題,勇于提出問題,使學生在已掌握的知識和實際生活中的問題面前大膽提出質疑,充分發揮學生在學習中的主導地位,學生是知識的探索者、創新者,而不再是知識的被動接受者。

2.引導學生對問題提出假設、猜想

猜想是想象力的基礎,那些偉大的物理學家正是對別人沒有發現的現象或未曾認識的領域提出了大膽的猜想和假設,進而不斷地進行實驗探索,才為我們總結了今天的物理規律。同樣,物理實驗教學如果缺少了猜想和假設,教學過程就變成了單純的知識輸入過程,根本不能有效地培養學生的實驗能力和科學素質。因此,教師應該注重引導學生對實驗提出猜想和假設,可在學生明確教學目標后,為學生設置合適的問題,激發學生主動探索的積極性,適時引導學生對問題提出假設和猜想,學生在假設和猜想的驅動下,自然而然地投入到實驗探索中。

3.組織學生設計實驗方案、動手實驗

設計實驗方案是提高學生實驗思維的重要環節,動手實驗是物理教學中訓練學生實驗能力的主要部分,學生通過自己的猜想和假設以及教師的相應指導,嘗試設計實驗方案。由于學生的思路差異,針對同一問題必然會有多個方案,有的設計方案從理論的角度看無懈可擊,但是在實際操作中卻難以實現;有的方案缺乏科學性、合理性,根本不具備實施的意義等等,對于學生的這些思路,教師不能一句話就否定,而是要先鼓勵學生的創新想法,再適當地指導、糾正,避免挫傷學生的積極性。實驗過程中要考慮到學生的基礎水平和實踐能力的差異,要做到有所區分、有所側重、有的放矢。

4.指導學生分析處理實驗數據、總結思維方法

實驗操作結束后,教師要指導學生正確地記錄、分析和處理實驗數據,培養學生比較、推理、概括、歸納、總結等物理思維方法。學生通過實驗得出實驗現象及實驗數據后,與學生共同探討和分析,得出實驗現象的準確成因,去偽存真,引申探究目標。學生通過小組性的合作和交流,不僅鍛煉了表達能力和動手能力,更重要的是形成了良好的團隊精神,為學生將來步入社會與他人建立良好的交流合作打下基礎。

總之,探究式物理實驗教學,不僅能培養學生獨立研究問題的能力、實際動手操作的能力,更重要的是能使學生形成實事求是、科學嚴謹的學習態度。通過提出問題、設計方案、選擇設備、制作儀器、收集處理數據、評估交流結果等一系列探究性教學訓練,激發學生的學習興趣,發揮學生的學習經驗,提高學生的觀察能力和動手能力,為學生日后的學習、創新、發展打下堅實的基礎,這正是新課改背景下的現代教育目標。

參考文獻:

篇10

【關鍵詞】初中物理 實驗教學 方法 創新思考

中圖分類號:G4 文獻標識碼:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2017.06.198

初中物理實驗教學方法創新是符合新課標改革與發展的根本要求是,也是教育創新發展的重要體現。初中物理實驗教學方法的主要目的在于發揮實驗的積極作用,對相關的物理理論中所提及的物理現象和形態進行展示,從而更加準確地總結出相關規律。這種科學的教學方法很好地實現了抽象轉化為具體的過程,是進行啟發式教育的重要形式。通過開展有效的實驗教學,激發學生的學習興趣,幫助學生更加深刻地理解物理知識,鍛煉學生的實踐能力等。本文結合初中物理實驗教學的現狀,總結了相關的教學經驗,重點探究初中物理實驗教學方法創新的思路,并提出了一些建議。

一、實驗教學在初中物理教學中的作用

實驗教學是初中物理教學的重要內容,也是提升教學有效性的重要途徑,從初中物理實驗教學實踐來看,實驗教學可以讓學生獲取更加直觀的經驗和感受,從而更加深刻地理解其中的物理知識和相關規律,為進一步地深化學習奠定了基礎。另外,實驗教學還為學生的實踐能力的發展創造了條件,這使得學生的學習模式得以轉變,學生逐漸成為了自主探究的主體。在進行多樣化的物理實驗中,學生能夠通過觀察物理實驗的現象來理解其中的理論知識,這有利于學生對知識的理解和掌握,并且為學生的知識運用提供了平臺。同時,學生的創新思維和實踐能力都在實踐教學的過程中得到了鍛煉,其學習興趣和學習熱情也得到了培養。

學生是教學的首要主體,這是開展初中物理實驗教學所必須遵循的原則,因此,教師要樹立創新意識,積極主動地突破傳統教學模式的束縛,成為教學的引導者,構建新的高效科學的教學模式。隨著教學模式的改進和優化,教學活動將會更加富有活力和趣味性,也就必然會激發學生的學習興趣,從而有效地引導學生進行自主探究和獨立思考。不僅如此,學生通過參與物理實驗教學,其動手能力也會得到增強,這有利于強化學生的知識運用能力。

二、初中物理實驗教學的創新思路

(一)探索式實驗的教學方法

從我國的教育發展歷程來看,傳統教學思想與教學方法長期限制著教學的創新與發展,并且已經形成了教師掌控教學的模式,學生長期處于被動學習的地位。另外,由于學生的被動學習,其實踐能力和思維能力難以得到有效的發展,從培養學生的創新能力的角度出發,主動探索和獨立思考是學生學習所不可或缺的重要環節。因此,針對學生群體的心理特征和學習特點,教師要根據教學內容來轉化教學方式,主動地引進實驗課教學方式,為學生的自主探究和獨立思考提供良好的平臺,進而使得學生轉變為主動學習者,促進學生的主體作用得到有效的發揮。例如,在講解“阿基米德原理”教學時,要結合研究浮力大小的關聯因素時,教師應該設置相應的思考問題,要求學生對浮力的相關因素進行思考,并且通過分組合作的形式來開展相應的實驗教學,依靠實驗的開展來驗證猜想。這樣的教學方式不僅培養了學生的獨立思考能力,而且還鍛煉了學生的團隊合作和實踐操作能力。

(二)拓展實驗的種類和范圍

從初中物理教學的現狀出發,物理知識的講解并非要完全依靠教材,尤其是物理實驗方面,不僅如此,教材內容本身并不能夠完全覆蓋所有的知識面,在某些物理實驗內容上都存在缺失。所以,教師要根據教材內容和教學需要,適當地拓展實驗的種類和范圍,豐富物理實驗教學的多樣性,構建起相對完全的物理教學體系,這有利于學生的知識視野的開拓,也能夠幫助學生獲取更多的物理知識。

因此,在選擇教材以外的物理實驗時,教師要遵循趣味性和科學性的原則,盡可能地選擇與實際生活聯系緊密的實驗內容。同時,教師要主動收集相關的器材和教學資源,進行物理實驗教學的研究和開發,畝保障教學活動的有效性。另外,教師要考慮到學生的動手能力,選擇操作可行性較高和操作難度較低的實驗,從而確保實驗教學的拓展能夠達成目標。

(三)增強實驗教學的自主性

在開展初中物理實驗教學的過程中,要認識到學生的內在潛力,通過積極的引導和啟發,調動學生的學習積極性,給予學生獨立思考的空間和實踐,從而使得學生能夠更加深入地觀察和理解物理現象,這有利于發揮學生的主觀能動性和自主性。在具體的實驗教學過程中,教師要扮演引導者的角色,根據實驗開展的進程給予恰當的啟發和指導。同時,要保障學生的自由操作空間和獨立思考,讓學生能夠充分地進行實驗操作,從而更加直接地體會到物理知識的趣味性。通過成功的物理實驗操作,學生的學習自信心能夠得以培養。因此,教師在開展物理實驗教學的過程中,一定要注重學生的主體性,對學生進行科學的引導和啟發,幫助學生實現各方面能力的成長。

(四)強化創新思維的培養

初中物理教師應該充分地把握初中生的學習特點,并結合教學實踐的情況,遵循教學目標的要求,采取科學合理的教學措施,從多方面提升學生的物理綜合素質,尤其是創新思維能力的培養,學生的思維能力是其個人成長與長期發展的重要基礎,也是創新活動的重要支撐。因此,在開展初中物理實驗教學的過程中,教師要創設相應的情境,引導學生進行思維能力的訓練,開拓學生的知識視野,啟發學生進行多方面的思考和探索,切實地培養學生的創新思維。

同時,教師要為學生提供創新的空間,積極鼓勵學生進行想象和表達,尤其是針對物理現象的思考和理解,要能夠根據多樣化的物理現象來認識理論知識。強化學生的創新性思維的培養,這是開發學生的創造力的重要條件,也是學生進行思考與探究的動力。所以,從初中物理實驗教學的角度出發,教師要采取多樣化的手段來引導學生開展獨立思考和自主探究,幫助學生建立良好的學習模式,提升學生的問題分析和解決能力。