物理学科科学探究的两种主要类型

2022年5月28日19:51:41物理学科科学探究的两种主要类型已关闭评论
(二)理论探究

探究有多种可用的形式,虽然在科学课程中,大多数探究活动都需要实验的参与,但也有不少探究活动属于纯理论性的,这种探究活动跟数学课中的大多数探究活动相似,称为理论探究。理论探究一般包括提出问题、猜想与假设、思考与讨论、推理与论证、检验与评估、应用与实践、交流与合作七个流程。理论探究在科学课程中具有重要的意义,应予以重视,特别是在高中物理教学中。

1.高中物理教材中的理论探究内容

①从 图像看加速度;

②探究匀变速直线运动的公式;

③从伽利略理想实验到牛顿第一定律;

④用牛顿定律解决问题;

⑤推导功的计算式;

⑥探究功率与速度的关系;

⑦探究重力势能的表达式;

⑧探究弹性势能的表达式;

⑨探究动能定理;

⑩探究机械能守恒定律;

⑪抛体运动规律的理论分析;

⑫探究向心加速度的表达式;

⑬“发现”万有引力定律;

⑭探究串、并联电路的特点;

⑮推导焦耳定律的表达式;

⑯探究导体电阻与导体长度、横截面积的关系;

⑰探究闭合电路欧姆定律;

⑱探究欧姆表的工作原理;

⑲推导计算安培力大小的公式;

⑳推导计算洛伦兹力大小的公式;

㉑探究带电粒子在匀强磁场中的运动规律;

㉒探究电场力做功的特点;

㉓探究电势差与电场强度的关系;

㉔探究带电粒子在电场中的运动规律。

2.初中物理教材中的理论探究内容

①从 图像看匀速直线运动的速度 

②从真空铃实验看声音的传播需要介质;

③从熔化、凝固图像看晶体、非晶体熔化、凝固时温度变化的特点;

④近视眼和远视眼的矫正;

⑤从阻力对物体运动的影响到牛顿第一定律;

⑥从牛顿第一定律到平衡力、平衡状态;

⑦液体压强公式的推导;

⑧从浮力产生的原因推导阿基米德原理;

⑨根据物体浮沉条件中力的关系推导物体与液体密度的关系;

⑩功率与力、速度的关系推导;

⑪滑轮组机械效率表达式的推导;

⑫串联总电阻与各串联电阻的关系;

⑬并联总电阻与各支路并联电阻的关系;

⑭纯电阻电路中电功公式的推导;

⑮纯电阻电路中焦耳定律表达式的推导;

⑯家庭电路中电流过大的原因。

当然,实验探究与理论探究这两种典型的科学探究形式并不是完全分开的。在实验探究中有理性思辨的成分,如理论探究的要素(如猜想与假设、分析与论证等);在理论探究中亦有实践操作的成分,如实验探究的要素(如检验与评估、应用与实践等)。

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