歸納法教育的基本策略

1、歸納法教育的基本策略李武軍 新鄉(xiāng)市第三十中學(xué)摘 要 本文從物理學(xué)史、物理概念規(guī)律和方法論、物理實(shí)驗(yàn)、物理習(xí)題以及復(fù)習(xí)課和課外活動(dòng)五個(gè)方面設(shè)計(jì)了對(duì)學(xué)生進(jìn)行歸納法教育的基本教學(xué)策略。關(guān) 鍵 詞 歸納法、科學(xué)方法、思維方法1 結(jié)合物理學(xué)史的典型范例進(jìn)行歸納法教育物理學(xué)史具有“物理科學(xué)內(nèi)容，歷史科學(xué)方法”的鮮明特色。它對(duì)于學(xué)生了解物理知識(shí)的來(lái)龍去脈和學(xué)習(xí)物理學(xué)的研究方法，培養(yǎng)思維能力、分析能力和辯證唯物主義觀點(diǎn)都具有重要的作用。中學(xué)物理教材涉及到幾十位物理學(xué)家，他們?cè)谌〉脗ゴ蟪删偷倪^(guò)程中，所運(yùn)用的科學(xué)方法和實(shí)驗(yàn)構(gòu)思精妙絕倫，為我們提供了取之不盡的科學(xué)方法教育素材，是歸納法教育的好營(yíng)地。而今，在從應(yīng)試教

2、育向素質(zhì)教育的教育模式的轉(zhuǎn)型期，如何真正發(fā)揮物理學(xué)史的教育功能作用，是物理教學(xué)過(guò)程中實(shí)施素質(zhì)教育的重要突破口，值得更加廣泛深入地研究。將歸納法教育融于物理學(xué)史之中，要讓學(xué)生懂得物理學(xué)家的重大發(fā)明，雖然與他們的天才與廣博知識(shí)有關(guān)，但最根本的原因還是他們?cè)诳茖W(xué)的征途中找到了正確的研究方法。了解物理學(xué)家是怎樣用物理學(xué)的方法研究、探索問(wèn)題，把握物理規(guī)律內(nèi)在的本質(zhì)東西，同時(shí)運(yùn)用反思法，對(duì)科學(xué)家的思維過(guò)程進(jìn)行剖析和整理，提取科學(xué)方法應(yīng)用的條件和思維操作程序，創(chuàng)造使學(xué)生內(nèi)化和遷移的條件。這是培養(yǎng)創(chuàng)造性人才的有力手段。運(yùn)用物理學(xué)家的探究過(guò)程來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的認(rèn)知過(guò)程。物理學(xué)家探究物理問(wèn)題，創(chuàng)造新知識(shí)的過(guò)程一般有兩種

3、模式： 實(shí)驗(yàn)歸納方法其基本的思維程序?yàn)椋禾岢鰡?wèn)題探索性實(shí)驗(yàn)分析歸納初步結(jié)論(假說(shuō)) 驗(yàn)證(證實(shí)或證偽) 科學(xué)理論。 演繹驗(yàn)證方法其基本的思維程序?yàn)椋禾岢鰡?wèn)題演繹初步結(jié)論(假說(shuō)) 驗(yàn)證(證實(shí)或證偽) 科學(xué)理論?？茖W(xué)家研究和探索知識(shí)的模式，一般也是物理教學(xué)中學(xué)生的認(rèn)知模式。在教學(xué)中，要注意創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，再運(yùn)用具體方法解決具體的物理問(wèn)題，才能使學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)向能力的轉(zhuǎn)化。例如：在“自由落體”教學(xué)中，應(yīng)該闡明：歷史上，伽利略通過(guò)落體佯謬的思想進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論:落體運(yùn)動(dòng)是勻加速運(yùn)動(dòng)，否定亞里斯多德的物體越重下落越快的結(jié)論。伽利略之所以敢于用一個(gè)理想實(shí)驗(yàn)批判亞里斯多德的學(xué)說(shuō)，是他多次觀察過(guò)

4、從同一高度下落的輕重不一的物體(如兩個(gè)球體或兩塊石頭等)的下落情況，使他大膽猜想自由落體運(yùn)動(dòng)是勻加速運(yùn)動(dòng)。他的研究方法是觀察歸納假設(shè)猜想數(shù)學(xué)演繹實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證歸納修正推廣。他開創(chuàng)的這一研究方法極大地推動(dòng)了物理學(xué)發(fā)展，是人類思想上最偉大的成就之一。難怪愛因斯坦曾這樣說(shuō)：“亞里士多德的思想方法轉(zhuǎn)變到伽利略的方法，已經(jīng)成為奠定科學(xué)基礎(chǔ)的最重要的一塊基石?！? 2 結(jié)合物理概念、規(guī)律和方法論特點(diǎn)進(jìn)行歸納法教育物理概念、規(guī)律是物理知識(shí)教學(xué)的基礎(chǔ)和核心，概念、規(guī)律的形成過(guò)程就是應(yīng)用科學(xué)方法的過(guò)程，自然也是應(yīng)用歸納法的過(guò)程。因此，概念、規(guī)律教學(xué)是進(jìn)行科學(xué)方法教育的重要途徑，當(dāng)然也是進(jìn)行歸納法教育的重要途徑。 物理

5、概念是客觀事物的共同性質(zhì)和木質(zhì)特征，它是在大量同類物理現(xiàn)象和物理過(guò)程中應(yīng)用科學(xué)方法抽象出來(lái)的。是觀察，實(shí)驗(yàn)和科學(xué)思維相結(jié)合的產(chǎn)物。2形成概念的過(guò)程就是應(yīng)用科學(xué)方法思維的過(guò)程。中學(xué)物理形成概念的科學(xué)方法是：提出問(wèn)題觀察實(shí)驗(yàn)分析、比較、抽象、概括、歸納、演繹形成物理概念。歸納法自然含在其中法。舉電磁感應(yīng)規(guī)律中引入磁通量這個(gè)概念為例。從奧斯特實(shí)驗(yàn)證實(shí)，電流能產(chǎn)生磁場(chǎng)。這一規(guī)律是否可逆?即磁場(chǎng)能否產(chǎn)生電流?帶著這個(gè)問(wèn)題做幾個(gè)演示實(shí)驗(yàn)。先做一個(gè)前人探索過(guò)程中失敗的實(shí)驗(yàn)，如，將一根絕緣導(dǎo)線繞在永久磁鐵上，導(dǎo)線兩端接電流表的兩柱，發(fā)現(xiàn)沒有電流。再做閉合回路的一部分作切割磁力線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)，以及線圈面積不變而磁

6、場(chǎng)強(qiáng)弱改變，或通、斷引起感生電流的磁場(chǎng)的電流等實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，分析比較這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)的異同：它們都有回路，回路都圍成面積。實(shí)驗(yàn)中磁場(chǎng)和面積都不變，這種閉合回路中沒有感生電流。實(shí)驗(yàn)中磁場(chǎng)強(qiáng)弱不變而回路面積改變。實(shí)驗(yàn)中磁場(chǎng)強(qiáng)弱改變而回路面積不變。、兩種情形有感生電流。為了揭示產(chǎn)生感生電流的規(guī)律，需要找出這些實(shí)驗(yàn)的共同的、本質(zhì)的特征；或者回路面積變，或者磁場(chǎng)強(qiáng)弱變，或者二者都變。再進(jìn)行抽象：把回路抽象成面積，把磁場(chǎng)強(qiáng)弱抽象成磁力線疏密，進(jìn)行歸納概括成“穿過(guò)某一面積的磁感線條數(shù)”，從而形成了判斷能否產(chǎn)生感生電流這個(gè)物理概念磁通量。有了磁通量概念，就能用它進(jìn)行判斷：某一閉合回路里的磁通量若發(fā)生改變，則

7、該閉合回路中就有感生電流；若不改變，則無(wú)感生電流。此實(shí)驗(yàn)證明，如果用直接下定義的方法給出概念，學(xué)生往往不能正確理解概念；不能正確理解概念，就難以用概念進(jìn)行判斷、推理，難以形成思維能力。物理規(guī)律是物理現(xiàn)象或過(guò)程內(nèi)在的本質(zhì)聯(lián)系，是構(gòu)成物理理論大廈的磚石和框架結(jié)構(gòu)。物理規(guī)律包括定律、定理、原理和定則等，是物理事物發(fā)展中本身所固有的、本質(zhì)的、必然的、穩(wěn)定的聯(lián)系。它反映了物理對(duì)象、現(xiàn)象、物理過(guò)程在一定條件下必然發(fā)生、發(fā)展和變化的規(guī)律揭示了在一定條件下某些物理量之間內(nèi)在的、必然的聯(lián)系3。 在物理規(guī)律教學(xué)中，形成規(guī)律的科學(xué)方法是：提出問(wèn)題觀察實(shí)驗(yàn)歸納得出物理規(guī)律；已有概念和規(guī)律建立假說(shuō)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證物理規(guī)律；已有

8、概念和規(guī)律數(shù)學(xué)和邏輯推理物理規(guī)律。通過(guò)探究規(guī)律，可讓學(xué)生學(xué)習(xí)推理、歸納等思維方法。如光的折射定律一課。先提出問(wèn)題：光在同一種媒質(zhì)中傳播方向不變，當(dāng)光從一種媒質(zhì)進(jìn)入另一種媒質(zhì)時(shí)方向改變嗎?讓學(xué)生思考、假設(shè)后再演示，邊演示邊向?qū)W生介紹折射線、折射角等概念。演示入射角從0°到90°，問(wèn)學(xué)生觀察到哪些現(xiàn)象，學(xué)生回答后再引導(dǎo)。物理學(xué)中的規(guī)律往往需要定量觀察、研究。啟發(fā)學(xué)生與光的反射定律進(jìn)行比較，找折射角大小與入射角大小的關(guān)系，然后引導(dǎo)學(xué)生思考：看入射角大小與折射角大小的比值是否有規(guī)律?嘗試入射角正弦與折射角正弦的比值是否有規(guī)律?實(shí)驗(yàn)初步得出：光從空氣進(jìn)入玻璃時(shí)，二者比值不變。并告訴學(xué)

9、生：這種從個(gè)別事實(shí)中概括出一種規(guī)律的思維方法，就是歸納法。又啟發(fā)學(xué)生:根據(jù)一次實(shí)驗(yàn)是否可與得出具有普遍意義的結(jié)論呢?還不行，還要其它任意兩種透明材料作實(shí)驗(yàn)。如果得出同樣的結(jié)論，才算是規(guī)律。又如，在氣態(tài)方程的教學(xué)中，可以取一定質(zhì)量的理想氣體為研究對(duì)象，直接測(cè)得多個(gè)平衡狀態(tài)時(shí)的P、V、T，然后概括、歸納出P、V、T間的定量關(guān)系。3 結(jié)合實(shí)驗(yàn)進(jìn)行歸納法教育物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。物理科學(xué)史上每一重大突破都是以實(shí)驗(yàn)的重要發(fā)現(xiàn)為前奏。在物理學(xué)中，每個(gè)概念的建立，每個(gè)定律的發(fā)現(xiàn)，每個(gè)理論的確立，都有其堅(jiān)實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)4。我們知道物理實(shí)驗(yàn)是人們根據(jù)研究的目的，運(yùn)用科學(xué)的儀器設(shè)備，人為地控制、創(chuàng)造或純化

10、某種自然過(guò)程，使之按預(yù)期的進(jìn)程發(fā)展，同時(shí)盡可能減少干擾客觀狀態(tài)的前提下進(jìn)行觀測(cè)，以探究物理規(guī)律的一種科學(xué)活動(dòng)5。實(shí)驗(yàn)是發(fā)展學(xué)生能力和使學(xué)生得到科學(xué)方法訓(xùn)練的重要途徑6。進(jìn)行歸納法教育的好營(yíng)地。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，要從“教、練、用、考”四個(gè)環(huán)節(jié)中有目的、有重點(diǎn)地進(jìn)行方法教育的滲透。這就是：演示實(shí)驗(yàn)時(shí)教師著重教方法，通過(guò)言傳身教，從方法上給予啟發(fā)、引導(dǎo)、示范；分組實(shí)驗(yàn)時(shí)學(xué)生著重練方法，課外實(shí)驗(yàn)時(shí)要學(xué)生著重用方法，實(shí)驗(yàn)考核中考方法。 物理研究始于觀察，沒有觀察就沒有科學(xué)。在物理實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行觀察，要掌握好觀察的四個(gè)具體要求：注意觀察的全面性。觀察要精細(xì)。觀察要善于抓住事物的特點(diǎn)。觀察要變換角度。物理實(shí)驗(yàn)按其作

11、用要求，有不同的觀察方法。如：全面觀察、重點(diǎn)觀察、定向觀察、概貌觀察、聯(lián)想觀察、對(duì)比觀察、移動(dòng)觀察、層次觀察、選擇觀察、重復(fù)觀察、精細(xì)觀察等。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，觀察的內(nèi)涵也在逐步擴(kuò)大、由原來(lái)的單純?nèi)庋塾^察，發(fā)展到通過(guò)儀器去觀察，再發(fā)展到通過(guò)光譜的譜線分析等一系列的觀察，但其根本的要求與方法始終是適用的。觀察要與邏輯思維緊密結(jié)合，離開思維，觀察就毫無(wú)意義。觀察思維的方法因?qū)嶒?yàn)不同而有所側(cè)重，通常采用的有比較觀察法與歸納觀察法。歸納在其中起了重要作用。在實(shí)驗(yàn)整理階段要對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、綜合、抽象、概括等邏輯思維，才能驗(yàn)證或得出物理規(guī)律(提出假說(shuō))。例如，法拉第在提出“磁場(chǎng)是否能產(chǎn)生電流呢

12、?”的問(wèn)題后，做了一系列實(shí)驗(yàn)，他把大小不同的磁鐵放在連有電流計(jì)的線圈附近的不同位置，或者把一根通有電流的導(dǎo)線靠近一根未通電流的導(dǎo)線，未發(fā)現(xiàn)有電流產(chǎn)生。法拉第經(jīng)歷了10年的失敗、實(shí)驗(yàn)、再失敗、再實(shí)驗(yàn)，不斷歸納總結(jié)，終于在1831年8月29日發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)的第一個(gè)效應(yīng)。他一共做了幾十個(gè)類似的實(shí)驗(yàn)，獲得了進(jìn)行物理思維的第一手實(shí)驗(yàn)資料。此外，物理量熱功當(dāng)量(J)的測(cè)定，也經(jīng)歷了多次實(shí)驗(yàn)的反復(fù)測(cè)定，不斷歸納總結(jié)，最終才確定。英國(guó)的物理學(xué)家焦耳從19世紀(jì)40年代起就開始了測(cè)定熱功當(dāng)量的工作，一直持續(xù)到1878年，花了將近40年的時(shí)間，先后進(jìn)行了400多次實(shí)驗(yàn)，最后得到了的數(shù)值為423.85千克米/千卡。物

13、理學(xué)發(fā)展過(guò)程中這樣的物理實(shí)驗(yàn)，是舉不勝數(shù)的，在此，就不一一列舉了。4 結(jié)合習(xí)題課進(jìn)行歸納法教育人類對(duì)客觀事物的認(rèn)識(shí)過(guò)程經(jīng)歷了兩次飛躍，即由感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)，再由理性認(rèn)識(shí)回到實(shí)踐，使理性認(rèn)識(shí)接受實(shí)踐的檢驗(yàn)，從而使認(rèn)識(shí)得到升華，獲得對(duì)客觀世界的具體深刻的認(rèn)識(shí)。在物理知識(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的認(rèn)識(shí)，相應(yīng)地也要經(jīng)歷兩次飛躍:在第一次飛躍過(guò)程中主要是形成物理概念、掌握物理規(guī)律，并在頭腦中建立相應(yīng)的物理知識(shí)結(jié)構(gòu)；在第二次飛躍過(guò)程中主要是運(yùn)用在第一次飛躍過(guò)程中獲得的物理知識(shí)解決物理問(wèn)題。 通過(guò)解決物理問(wèn)題，學(xué)生一方面要從原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中提取己有的物理知識(shí)解決物理問(wèn)題，另一方面又將解決物理問(wèn)題過(guò)程中

14、獲得的新的物理知識(shí)納入原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中，使原有的物理知識(shí)得到鞏固，擴(kuò)張與深化或者重新組建，在這一過(guò)程中學(xué)生的思維由抽象上升到具體從而完成了認(rèn)識(shí)上的第二次飛躍。習(xí)題課教學(xué)要把訓(xùn)練學(xué)生正確的思路和方法，發(fā)展學(xué)生的能力放在首位7。習(xí)題課教學(xué)是學(xué)生運(yùn)用科學(xué)方法的重要環(huán)節(jié)。學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)要達(dá)到運(yùn)用的水平，就非要經(jīng)過(guò)本人參與解決新問(wèn)題的實(shí)踐不可。這正如只教給學(xué)生怎樣游泳的方法，卻不給學(xué)生下水游泳的機(jī)會(huì)，學(xué)生就不能形成游泳的技能技巧一樣。因此，教師只有創(chuàng)設(shè)情景，提供機(jī)會(huì)，強(qiáng)化習(xí)題教學(xué)和訓(xùn)練，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)方法解決具體的物理問(wèn)題，才能使學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)向能力的轉(zhuǎn)化在習(xí)題教學(xué)中進(jìn)行歸納法教育，主要是進(jìn)行思維方式和方

15、法的訓(xùn)練，提高學(xué)生的思維能力和分析解決問(wèn)題的能力。圖1例如：光滑水平面上方存在勻強(qiáng)電場(chǎng)E與勻強(qiáng)場(chǎng)B，電場(chǎng)方向水平向右，磁場(chǎng)方向垂直紙面向內(nèi)。水平面的左端固定一塊豎直擋板，距擋板L處放有一個(gè)質(zhì)量為m、電量為-q的小物塊。從靜止開始釋放小物塊，而后相繼多次與擋板相碰，每次碰后的速度大小均減為碰前速度的K倍（K小于1）。設(shè)物體在運(yùn)動(dòng)與碰撞過(guò)程中電量始終不變，碰撞的時(shí)間極短。請(qǐng)問(wèn)要使物體運(yùn)動(dòng)始終不離開水平面，L應(yīng)滿足什么條圖件？從物體開始運(yùn)動(dòng)到最后停止運(yùn)動(dòng)，共需要多少時(shí)間？這道題就可用歸納法解。如圖3.1：思維過(guò)程首先對(duì)小物塊進(jìn)行受力分析。確認(rèn)物塊不離開水平面的條件是N0，由無(wú)題平衡條件可知：N=mg

16、-qvB0,即mgqvB同時(shí)又確認(rèn)物塊向左作初速為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它到達(dá)豎直擋板的右側(cè)即將與板發(fā)生碰撞前的瞬間，速度達(dá)到最大值。此時(shí)物塊不離開水平面，即已滿足物塊不離開水平面的要求了。V=(2as)1/2=(2qEL/m)1/2,故Lm3g2/2Eq3B2其次為求得物體運(yùn)動(dòng)的全部時(shí)間，首先應(yīng)當(dāng)對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的每一段時(shí)間進(jìn)行考察，然后找出其一般性的規(guī)律，即用歸納法獲得結(jié)果。又如：為了研究物質(zhì)的某種特性，某小組的同學(xué)先做如下實(shí)驗(yàn):在甲、乙兩只完全相同的燒杯中分別加入100g和200g的溫水，讓它們自然冷卻，并利用溫度計(jì)和計(jì)時(shí)器測(cè)量水的溫度隨時(shí)間的變化情況，記錄的數(shù)據(jù)分別如表3.4、表3.5所示。

17、(設(shè)甲、乙兩杯水每分鐘放出的熱量相等)表3.4： m1=100g時(shí)間min0246810121416溫度363534333231303030降低溫度012345666表3.5： m2=200g時(shí)間min04812162024283236溫度36353433323130292828降低溫度0123456788 (l)分析比較表3.4和表3.5中的數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)時(shí)，兩杯水所處環(huán)境的溫度是（ ）；(選填“相同，或“不同) (2)分析比較表3.4 (或表3.5)中第一行和第三行的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是（ ）； (3)分析比較表3.4和表3.5中的第三列、第四列、第五列等數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得

18、出的初步結(jié)論是（ ）； (4)進(jìn)一步綜合分析比較表3.4和表3.5中的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，還可得出的初步結(jié)論是（ ）。 解析：(l)兩杯水自然冷卻最后降低到的溫度即為環(huán)境溫度，由表中可歸納出兩杯水最后降低的溫度不同，而初始溫度相同，故所處的環(huán)境溫度是不相同的。 (2)比較表3.4中第一行與第三行可知，當(dāng)水放出熱量溫度降低時(shí)，在相同的時(shí)間間隔內(nèi)溫度降低的幅度是一樣的，可歸納出是相同質(zhì)量的水(同種物質(zhì))。(3)比較表3.4和表3.5中的第三列、第四列第五列等數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可歸納出水(同種物質(zhì))降低相同的溫度時(shí)，質(zhì)量大的放出的熱量多。 (4)進(jìn)一步綜合分析比較表3.4和表3.5中的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可歸

19、納出水(同種物質(zhì))放出的熱量與質(zhì)量、降低溫度的比值是一個(gè)定值。5 在復(fù)習(xí)課和課外活動(dòng)中進(jìn)行歸納法教育 復(fù)習(xí)課是鞏固歸納法教育的良機(jī)，有利于提高“方法”的系統(tǒng)性、深刻性和綜合應(yīng)用。是培育學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力和歸納概括的能力的好營(yíng)地8。 物理課堂教學(xué)是歸納法教育的主渠道，課外活動(dòng)是歸納法教育的重要陣地。課外活動(dòng)是學(xué)生親身參與和實(shí)踐，容易激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和投入的主動(dòng)性，同時(shí)，在活動(dòng)中可將歸納法教育與其它科學(xué)方法教育、德育、國(guó)情教育有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，互相配合、相互促進(jìn)。在當(dāng)今主體式、綜合性教育模式飛速發(fā)展的時(shí)代，要多渠道多空間地開拓歸納法教育的形式。結(jié)合課外活動(dòng)開展歸納法教育有以下幾種方式：開放物理實(shí)驗(yàn)室

20、，讓學(xué)生自己應(yīng)用歸納法進(jìn)行探索性實(shí)驗(yàn)研究，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)造能力；指導(dǎo)學(xué)生開展物理課題研究。全日制普通高級(jí)中學(xué)物理教學(xué)大綱(試驗(yàn)修訂版)，首次提出在高中物理教學(xué)中進(jìn)行課題研究，全面培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用物理知識(shí)的能力；舉辦歸納法知識(shí)講座、演講會(huì)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)的歸納法顯性教育；開展科學(xué)興趣小組活動(dòng)，組織學(xué)生制作教具、小制作、小發(fā)明等物理實(shí)踐活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生觀察大自然和日常生活的物理現(xiàn)象，培養(yǎng)觀察、應(yīng)變和解決問(wèn)題的能力。開展歸納法教育宣傳活動(dòng)，如出科學(xué)方法黑板報(bào)、?？?。下面是一個(gè)學(xué)生在課外活動(dòng)測(cè)定“熱功當(dāng)量”的案例： (1)背景：初中課本中就有“焦耳測(cè)定熱功當(dāng)量裝置”，同學(xué)們雖然到了高中，對(duì)熱功

21、當(dāng)量有了更深的了解，但還想親自試一試自己能否像科學(xué)家一樣測(cè)出熱功當(dāng)量，體驗(yàn)科學(xué)家的研究工作的艱辛和獲得成功的快樂(lè)。我鼓勵(lì)和支持他們的這個(gè)課題的研究，并幫組他們確定試驗(yàn)方案，在實(shí)驗(yàn)中遇到問(wèn)題時(shí)，我與同學(xué)們討論，共同解決，實(shí)驗(yàn)由小組中幾個(gè)成員一起完成。(2)主要過(guò)程查閱有關(guān)文獻(xiàn)資料歸納總結(jié)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案收集實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)歸納總結(jié)得出結(jié)論寫出結(jié)題報(bào)告交流個(gè)案結(jié)題報(bào)告圖2用什么方法測(cè)量熱功當(dāng)量使同學(xué)們討論的焦點(diǎn)，同學(xué)們提出了不同的方法，經(jīng)過(guò)認(rèn)真的討論和研究，確定了一個(gè)相對(duì)較為簡(jiǎn)便的方法，利用電流對(duì)煤油加熱，計(jì)算也電流所做的功與煤油獲得熱量的比值，得出熱功當(dāng)量，如圖3.2所示。器材：安培表：03A、伏特

22、表：03V、溫度計(jì)一支、2電阻絲一條、煤油120克（用天平稱?。⒘繜崞饕粋€(gè)、學(xué)生電源一個(gè)、若干導(dǎo)線、050滑動(dòng)變阻器一個(gè)、開關(guān)一個(gè)。對(duì)于測(cè)量的具體細(xì)節(jié)組員們有不同意見，我們對(duì)認(rèn)為可行的都做了嘗試。由于導(dǎo)線所能承受的電流強(qiáng)度不超過(guò)1A，所以接入電壓時(shí)，我們選擇了穩(wěn)壓6V，通過(guò)調(diào)整變阻器阻值將電流表讀數(shù)調(diào)至0.5A。用電流表測(cè)出電流強(qiáng)度，再取電阻絲電阻進(jìn)行計(jì)算。而在加熱過(guò)程中我們也發(fā)現(xiàn)了幾個(gè)問(wèn)題：首先一個(gè)問(wèn)題是選擇溫度差作為測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)還是以時(shí)間作為標(biāo)準(zhǔn)。在粗略計(jì)算后同學(xué)們發(fā)現(xiàn)，溫度在一分鐘內(nèi)只升高0.2左右，而溫度計(jì)刻度小，難于觀測(cè)，因此他們?nèi)∩邷囟茸鳛闇y(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)。其次是升高多少度的問(wèn)題，我們?cè)跍y(cè)量中發(fā)現(xiàn)：若只升高23時(shí)，測(cè)出來(lái)的數(shù)據(jù)與理論相差甚遠(yuǎn)。而如果升高10以上，會(huì)發(fā)現(xiàn)在升高68時(shí)，時(shí)間較短，而再往上升時(shí)，明顯的時(shí)間變長(zhǎng)，這是由于煤油與量熱器外空氣溫差增大，熱傳遞加快，使煤油散熱所致。 在實(shí)驗(yàn)中為了提高效率，我們將電流