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物理實(shí)驗(yàn)和科學(xué)探究教育論文
全日制義務(wù)教育《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》在課程性質(zhì)中講：要讓學(xué)生經(jīng)歷基本的科學(xué)探究過程，受到科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神的熏陶；《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》價(jià)值之一講:要通過科學(xué)探究，使學(xué)生經(jīng)歷基本的科學(xué)探究過程，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法，發(fā)展初步的科學(xué)探究能力，形成尊重事實(shí)、探索真理的科學(xué)態(tài)度。《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》特別將科學(xué)探究納入內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)，旨在加強(qiáng)對(duì)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)。學(xué)生不僅應(yīng)學(xué)習(xí)物理知識(shí)和技能，還應(yīng)經(jīng)歷一些科學(xué)探究過程，學(xué)習(xí)科學(xué)方法，了解科學(xué)技術(shù)社會(huì)，逐步樹立科學(xué)的世界觀。科學(xué)探究應(yīng)滲透在教材和教學(xué)過程的各個(gè)部分，促進(jìn)學(xué)生在知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀方面協(xié)同發(fā)展，在素質(zhì)教育中發(fā)揮著重要的作用。
以下以測密度方法為例，談一下我對(duì)物理實(shí)驗(yàn)和科學(xué)探究的認(rèn)識(shí)。
一、天平量筒法
方法：直接用天平測質(zhì)量m，用量筒測體積v。
1、固體
（1）密度大于水的固體，質(zhì)量在體積前測量，避免沾水后質(zhì)量偏大；放入水中要排除氣泡，避免體積偏大。
（2）密度小于水的固體：
①按入法：用細(xì)鐵絲或大頭針將物體恰好全部按入水中，便于測體積。
②助沉法：在量筒中先將助沉物全部浸沒水中，測出總體積V1；然后將待測物體和助沉物一起浸沒，測出總體積V2，求出待測物體體積V=V2－V1。
2、液體
方法：先測出燒杯和液體的總質(zhì)量m1，再倒入一部分到量筒中，測出剩余液體和燒杯的總質(zhì)量m2，求出倒入量筒中一部分液體的質(zhì)量m=m1-m2；同時(shí)從量筒讀出量筒中一部分液體的體積V,求出液體的密度=（m1-m2）/V。此時(shí)質(zhì)量和體積相應(yīng)，誤差較小。若先測出燒杯的質(zhì)量m1，再測出燒杯和液體的總質(zhì)量m2，求出液體的質(zhì)量m，全部倒入量筒中測出液體的體積v，求出液體的密度也可。但由于燒杯沾有液體，體積偏小，密度偏大。若先倒入量筒測出液體的體積v，然后測出燒杯的質(zhì)量m1，再測出燒杯和液體的總質(zhì)量m2，求出液體的質(zhì)量m，又質(zhì)量偏小，故密度偏小。
二、漂浮法
1、漂浮的質(zhì)地均勻的規(guī)則柱體
可用刻度尺量出物體的長度L1，讓物體漂浮在水中，測出物體漂浮在水中時(shí)，測出物體露出水面的長度L2，設(shè)底面積為S，根據(jù)漂浮條件和所測數(shù)據(jù)，可推出密度=水（L1-L2）/L1。
若再將其放入另一種待測液體中使其漂浮，測出物體露出水面的長度L3,根據(jù)漂浮條件，可求出待測液體的密度液=L1/（L1-L3）。
注：也可直接測出水下部分的長度。
2、不規(guī)則物體
在量筒中放入適量水，記下體積V1；將物體放于量筒中，使其漂浮，記下總體積V2；再將其放入水中，便其浸沒在水中，記下總體積V3；則可計(jì)算出密度=水（V2-V1）/（V3-V1）。 注意：如是下沉物，可想法使其漂浮（如橡皮泥可捏成空心碗狀）。若用柱形容器代替量筒，則可按上述步驟用刻度尺分別量出水的深度h1、h2、h3。設(shè)容器底面積為S，如上可推導(dǎo)求出密度=水（h2-h1）/（h3-h1）。
三、稱重法
用彈簧測力計(jì)和水測量水中下沉物體的密度。
步驟：1、用彈簧測力計(jì)測出空氣中物體的重力Ｇ。
2、將其浸沒在水中，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)Ｆ。
3、計(jì)算密度為：=Ｇ水/（Ｇ-Ｆ）。
四、替代法
1、固體
方法1：用天平稱出物體的質(zhì)量m；將燒杯中裝滿水，用天平稱出總質(zhì)量m1，把物體浸沒水中后取出，稱出剩余水和燒杯的總質(zhì)量m2，則溢出水的質(zhì)量為兩者之差m1－m2，求出溢出水的體積即為物體的體積;求出物體的密度。
方法2：用天平稱出物體的質(zhì)量m；將燒杯中放入適量的水，用天平稱出總質(zhì)量，用線吊著物體浸沒水中（不碰容器底），稱出總質(zhì)量m2，則兩者之差為排開水的體積即為物體的體積v=(m2-m1)/水，求出物體的密度=m水/(m2-m1)。
2、液體
用天平稱出空燒杯的質(zhì)量m；將燒杯中裝滿水（或作好標(biāo)記），用天平稱出總質(zhì)量m1：將水倒干，裝入同樣多的待測液體，用天平稱出總質(zhì)量m2：計(jì)算密度=(m2－m)水/(m1－m)。
五、U型管法（壓強(qiáng)平衡法）
適用條件：適用于與水不相容的液體。
在U型管中注入一定量的水，再注入一定量的被測液體，分別測出液體交界面到達(dá)水面和液體面的深度h1、h2，根據(jù)兩液體對(duì)交界面的壓強(qiáng)相等，由p1=p2求出待測液體的密度=水h1/h2。
六、轉(zhuǎn)換法（如測一粒花生米的密度）
用傳統(tǒng)方法直接測一粒花生米的質(zhì)量太小，誤差會(huì)很大，且測一粒花生米體積同樣數(shù)值太小，甚至小于1cm3誤差會(huì)更大，這樣計(jì)算出的花生米密度誤差太大，或者沒有意義。可在燒杯中加入適量的水，將花生米放入燒杯中沉入燒杯底，向燒杯中不斷加入鹽，邊加鹽邊攪拌，直至花生米懸浮，此時(shí)再測出該鹽水的密度即為花生米的密度。當(dāng)然測密度的方法還有很多，如可用密度計(jì)等。
物理實(shí)驗(yàn)中包含了科學(xué)探究的各個(gè)環(huán)節(jié)，科學(xué)探究滲透在每一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，它們?cè)谡麄�(gè)物理教學(xué)中融為有機(jī)的整體，能夠有效地培養(yǎng)學(xué)生的興趣，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，啟迪學(xué)生智慧，陶冶情操，能夠創(chuàng)設(shè)符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的學(xué)習(xí)環(huán)境，能夠較好地訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)方法和培養(yǎng)各種能力，因此是物理教學(xué)中重要的組成部分。當(dāng)今國際上的物理教學(xué)正在進(jìn)行著深刻的變革，加強(qiáng)科學(xué)探究和物理實(shí)驗(yàn)是國際物理教學(xué)領(lǐng)域中改革的共同趨勢，也是我國基礎(chǔ)教育落實(shí)科學(xué)素質(zhì)教育的重要措施。
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