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初中物理实验教学中学生创新思维的培养

2019-09-10苗正丽白露

学习与科普 2019年6期
关键词:问题导向创新思维初中物理

苗正丽 白露

摘 要:实验是物理学的源头,绝大部分物理学是从现象中抽象来的,现象是物理学的根源。实验可以将抽象的物理知识具体化、形象化、趣味化,所以物理学的学习离不开实验。作为初中物理学的重要组成部分,实验对学生科学兴趣的激发、创新思维的培养起着重要的作用。本文从物理教学出发,创设情境,有效提问,巧做实验,探讨如何利用物理实验培养学生的创新思维。

关键词:初中物理;实验教学;问题导向;创新思维

一、问题提出

创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。创新也是当前教育改革的目标之一。物理知识与与思维方法有着水乳交融的关系,物理概念、规律的得出,从始至终都贯穿着思维方法。物理是一门以实验为基础的科学,实验是物理学的源头,绝大部分物理学是从现象中抽象来的,现象是物理学的根源。实验可以将抽象的物理知识具体化、形象化、趣味化,所以物理学的学习离不开实验。实验对于培养学生的观察力、动手能力、逻辑思维能力、创新能力,提高学生的学习兴趣、促进学生更好的理解物理等方面都具有重要的意义。

在初中物理教学中,创新思维是指学生基于现有的知识基础上,能够产生新的观点、新的设想。作为初中物理学的重要组成部分,实验对学生科学兴趣的激发、创新思维的培养起着重要的作用。而且在初中物理教学中,培养学生的创新思维也是当前新课程改革的主要目的之一。那么,如何在初中物理实验教学中培养学生的创新思维,笔者认可以从以下几个方面进行。

二、初中物理实验教学中创新思维培养的建议

(一)创设良好的实验情境

兴趣,是学习的最好的动力。创设良好的实验情境,不仅能激发学生的好奇心,而且能调动学生的创造欲望,从而培养学生的创新思维。物理实验,以其形象、直观、生动的特点深受学生的喜爱,所以在教学中教师要不断地创设情境,利用新奇的实验现象激发学生的好奇心,使得学生的敢于猜想,敢于动手的,调动学生的创造欲。

例如在在静电现象的引课中,教师可以在讲授新课前先表演魔术小实验。可以用事先在头发上摩擦过的塑料尺去靠近碎纸屑,或者用摩擦过的玻璃棒去靠近细小的水流。学生观察到的实验现象是部分碎纸屑被吸引起来了,水流会靠近玻璃棒。教师这时提问学生,为什么会发生这些现象?是不是我有魔力?鼓励学生进行大胆的猜想。这样的引课方式不仅能吸引学生的注意力,而且能够激发学生的探究欲望,引发学生进行猜想,迫切想要知道原理的激动心情。

(二)以问题为导向

课堂教学过程是由很多个问题组合起来的,是以问题为主线将课堂组织和调控起来的。作为教师,应该不仅仅只会给学生讲解、灌输知识,更多的应该是会提问题,所提的问题既要能激发学生的学习兴趣,又要有一定的深度、难度,从简单到复杂,要有一定的思维跳跃性,从而培养学生的物理思维能力。所谓的物理思维能力,是在感性认识的基础上,运用比较、鉴别、概括、分析、综合、归纳、演绎、假设和想象等思维的基本方法,形成物理概念,并通过判断和推理,从而理解和掌握物理概念和物理规律的能力。

比如如何在物理课堂中以问题为导向来培养学生的比较鉴别思维能力,我们以质量概念教学为例。我们要估测一个中学生的质量,有的学生说一个中学生的质量大约是50 kg,有的学生说一个中学生重50。这时教师需引起注意,可以顺势提问:在日生活中所说的物重与物理学中物重是否相同?从而引发学生思考、讨论,最后总结在学习物理的过程中,有些日常生活中的观念与物理概念的科学含义是不同的。在日常生活中我们所讲物重通常是指物体的质量,比如我们通常说这个学生重50,这个物体重2斤,都是用物体的质量来表达的,而在物理学中物重通常是指物体的重力,也叫做重量,与质量的关系是G=mg。如我们说这个学生所受的重力是500N,质量与重力是两个不同的物理概念。所以教师在课堂教学过程中要时刻关注学生,从学生的答案出发,通过合理的提问启发学生进行思考、分析、比较、辨析易混淆的概念,从而培养学生的比较鉴别能力,形成一定的物理思维。

(三)巧妙设计物理实验

我校目前物理实验教学存在的问题,实验室仪器老化陈旧,自制教具很少,可以直接利用的不多,学生很少开展实验,直接在黑板上做实验,或者在屏幕上上做实验。学生缺乏学习的兴趣,无法开动学生的大脑,创新意识不足。核心素养导向的教学,不仅要求要加深对知识的理解,而且要有助于物理观念的形成,多媒体技术能够以假乱真,但是不应该以假代真,学习应该尽可能从直接经验入手。

低成本物理实验取材日常化、生活化、简单化,来源于日常生活中废旧的物品,儿童玩具,工厂废物等,成本低,取材多,能够弥补实验室器材短缺而不能做实验带来的遗憾。

以液体密度的测量为例。

师:学完了密度知识后,某同学想测量一下从超市购买的牛奶的优劣,但是家里没有天平和量筒,是否可以利用身邊的物品作为实验仪器,从而测量牛奶的密度呢?

生:家里有电子秤。

师:是的,电子秤可以测出牛奶的质量,但是只用电子秤就可以测出牛奶的密度吗?

生:还需要测量体积的器材,可以用水杯或着针筒。

师:写出你们的设计方案。

方案一:

实验仪器:电子秤、形状规则的空杯子、水。

实验步骤:

①用电子秤称出空杯子的质量;

②杯子内全部加满水,记下此时的质量;

③用杯子加水的质量减去空杯子的质量,就是杯子内全部水的质量;用水的质量除以水的密度(常温常压),就是水的体积,即杯子内部体积;

④倒出水后,全部加满牛奶,记下此时的质量;然后减去空杯子质量,就是所加入的牛奶的质量;

⑤用牛奶的质量除以水的体积(即杯子内部体积),就是牛奶的密度。

方案二:

实验仪器:电子秤、形状规则的空杯子、卷尺。

实验步骤:

①用电子秤称出空杯子的质量;

②把牛奶倒进去,称出牛奶和杯子的质量;

③用牛奶加杯子的质量减去空杯子的重量,就是所测牛奶的质量;

④用卷尺量出空杯子内部的直径,和杯子装牛奶的高度,算出体积;

⑤用所测牛奶的质量除以杯子的体积,就是牛奶的密度。

方案三:

实验仪器:电子秤、有刻度的大针筒。

实验步骤:

①用电子秤称出针筒的质量;

②用针筒抽取牛奶,不超过针筒的最大量程;

③用电子秤称出针筒和牛奶的质量,然后减去空针筒的质量,就是针筒内牛奶的质量;

④读出针筒上的刻度,即牛奶的体积;

⑤用牛奶的质量除以牛奶的体积,就是牛奶的密度。

师:方案都很不错,到底可不可行还需要实验验证一下。请同学们回家按照自己设计的实验方案完成对牛奶密度的测量,撰写实验报告单,并分析该种方法的优缺点。

本实验设计,既调动了学生的学习兴趣,又培养了学生的动手能力,而且对学生的思维有一定的启发性,实现了新课标“从生活走向物理,从物理走向社会”的教育理念。

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