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如何通过低成本物理实验培养学生创新思维

2021-09-22邓玉梦

快乐学习报·教育周刊 2021年33期
关键词:低成本初中物理实验

邓玉梦

摘  要:初中学生的理解能力仍然在持续发展中,对于物理这门初学的抽象学科,学生理解起来常常觉得较为晦涩,需要实验予以辅助教学。但由于部分学校物质条件和实验设备的制约,开展物理实验常常受到阻碍,教师可以借助一些低成本的生活原材料,通过一些趣味丰富的实验形式,培养学生创新思维。文章从开展初中物理实验教学的意义出发,提出低成本实验培养学生创新思维的策略。

关键词:初中物理;实验;创新;低成本

初中是学生初步接触物理的阶段,初中阶段的物理相对今后的物理学习比较基础跟简单,但这个阶段的物理学习的重要性非常突出。这个阶段需要培养学生良好的物理思维,激发学生对物理学习的兴趣,帮助学生理解物理最基本的原理。而实现这些教学目的最好的方式,便是开展物理实验。物理实验是化抽象为具体的最好方式,学生通过较为直观的物理实验对物理的光学、声学、电学、力学等基本问题有了最初的理解,为今后高中乃至高等教育物理的学习打下基础,同时能够让学生透过生活本质更好理解世界,达到物理学习的最终目的。

一、开展初中物理实验教学的意义

(一)培养创新型人才与实践性人才的必然途径

过去应试教育背景下,物理教学与学习都是从理论出发,再回归理论,这样的教学与考试形式过于机械,无法真正培养学生的创新能力与实践能力。然而随着素质教育的发展,社会对人才的需求是希望其拥有教高的综合素养,学生观察实验过程能提升自己的观察能力,培养自己的思维;学生动手开展实验能提升自己的动手能力;学生将所学实验与生活实践相联系,能提升学生的综合实践运用能力;这就足以证明实验的重要性。

(二)能激发学生学习兴趣,丰富教学形式

初中物理虽然在整个物理教育体系中是比较基础和简单的,但是对于初中阶段的学生而言,由于初中生的理解能力较差,其又是最初接触物理学习的阶段,很难清楚地认识物理中较为晦涩的原理。在物理教学过程中穿插实验教学,能够很好地激发学生学习的兴趣,使得教学形式变得更加丰富多彩,改善教学效果,提升教學效率。

二、通过低成本初中物理实验培养学生创新思维的策略

(一)借助生活材料开展物理实验

1.导入部分小实验激发学生学习兴趣

教学导入部分借助物理小实验,不仅可以激发学生学习兴趣,也通过设置悬念等形式,引导学生对接下来所学新课知识进行思考。在这一部分教师借助低成本材料开展物理实验,要注重选择时间短、简便的实验,避免占用课堂过多的时间。例如,在教学升华现象时,可以准备两根试管,在试管里加入碘这种物质,一根试管加入冷水,一根试管加入热水。这些材料在生活中非常常见容易取得,成本低,适合在课堂导入阶段开展小实验,让学生进行观察,在观察的基础上导出课堂。

2.借助实验开展问题教学

在传统初中物理教学中,教师是教学的主体,学生只是被动接受知识灌输,导致学生容易陷入题海战术,缺少思考和探究的机会。教师可以借助低成本小实验,一步步引导学生进行思考,用设疑和解疑的形式,让学生思考和自我回答问题,教师将课堂主体交还给学生,只在教学中扮演引导的角色,以有效培养学生的创新思维。例如,教师在教学“力的作用”这一知识点时,可以设置一个磁与小车的实验,教师准备模型车和磁铁,在两辆车上分别放一个磁铁,让学生观察车的运动形式。教师可以一点点提问:当我们在车上不放磁铁时,车会怎么运动?当车上放磁铁时,车的运动方向?思考为何会发生这种现象。当学生结合观察结论开展思考之后,教师再得出最后教学结论,即同名磁极相互排斥,而两物体向相反方向运动说明两小车受力是相互的。

3.引导学生合作动手开展实验探究

学生除了要观察实验,也要尽可能自己动手实验,学生自己动手开展物理实验,能够有效提升对物理知识的探究与应用能力,强化创新意识。学生自己动手开展的实验材料,必须是学生在生活中能够轻易获得,且要具有安全性。例如教师可以引导学生将水放入一个不漏水的小塑料袋,并用橡皮筋将塑料口扣紧,再将其放入水中。这个实验可以小组合作完成,小组成员部分准备塑料袋等简易实验材料,部分记录实验过程,部分进行实验总结等。学生准备几盆不同材料的水,一盆是清水,一盆装盐水。学生很快观察到,加水塑料袋在清水中悬浮在盐水中上浮。而此时,如果在塑料袋中加盐水会如何?学生换上装满盐水的塑料袋,惊讶的发现该塑料袋在清水中会下沉。学生得出物体沉浮条件: ρ物>ρ液,物体下沉 ; ρ物<ρ液,则物体上浮 ;ρ物=ρ液,物体可停留在液体内部任何深度的地方。

(二)利用多媒体开展物理实验

除了使用生活中一些容易取得的物质材料,教师也可以利用多媒体开展物理实验,多媒体模拟进行物理实验,不仅可以增强实验的可视化,也能模拟一些在生活中难以开展的物理实验,进一步减轻成本,强化操作性。例如在教学《压强》这一章时,教师要借助连通器原理证明水压的作用,可以利用多媒体模拟三峡大坝轮船通过船闸的过程,学生清晰观察“轮船上楼梯”的实验,了解压强的物理原理。

三、结语

在素质教育背景下,教师教学不应该局限在应试教育的圈子里,应努力培养综合性的实践人才。初中作为物理学习的起始阶段,这一阶段对培养学生物理思维、观察能力等有着不可替代的重要性。但许多物理实验需要准备大量实验设备,不仅步骤繁琐,也需要耗费一定的财力,为了减少物理实验成本,教师可以用生活材料开展实验,以更好地培养学生的创新能力。

参考文献:

[1]盖英帅.基于生本理念的初中物理实验教学探究[J].科学咨询(科技·管理),2020(07):290.

[2]苏小刚.新课程下的初中物理实验教学方法研究[J].科学咨询(科技·管理),2020(06):264.

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