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物理实验中创新能力的培养

2019-10-21欧小海

大众科学·上旬 2019年6期
关键词:探究实验实践能力创新能力

欧小海

摘 要:探究性实验是物理实验的基础,通过科学的分析、综合等思维过程来获取物理知识,对学生培养创新能力非常有用;实验设计是一个动手动脑并可培养学生各方面能力的一个过程;开展课外物理小实验,是课堂教学的继续扩展和深化;开展动手操作,来培养学生的创造实践能力;增设一些与时俱进的探究型实验;对于一些课堂演示实验,不仅仅知道表面现象,更重要知道本质的道理;自制实验装置,深层理解物理知识;自制学具能提高学生综合素质和创新能力。

关键词:探究实验;创新能力;扩展深化;实践能力

物理是一门以实验为基础的自然科学。它不仅能培养学生的观察能力、思维能力、动手动脑能力,更能培养学生的创新精神和创新能力。因此,我们在教育教学中必须充分利用物理实验课,努力培养学生的创新能力。

一、开展探究实验,提高学生探究能力。

探究性实验是物理实验的基础,通过科学的分析、综合等思维过程来获取物理知识,对学生培養创新能力非常有用。例如在探究“电磁感应实验”时,第一种情况:把电路连接以后,断开开关时无论怎么运动,电流计都不会偏转;第二种情况:闭合开关时导体上下运动,电流计不会偏转;第三种情况:闭合开关时导体做切割磁感线运动,电流计会偏转。最后问学生在什么情况下会有感应电流产生?指导学生带着问题自己动手设计实验,在创新中激发学生兴趣。

二﹑开展实验设计,培养学生创新意识。

实验设计是一个动手动脑并可培养学生各方面能力的一个过程。如在用“伏安测电阻”实验中。我在教学中要求用其它方法出测电阻,可以用电压表出测滑动变阻的电压,用总电压减出滑动变阻的电压,就是待测电阻电压,用电流表测出电路中电流,从而用欧姆定律计算出待测电阻。通过自己思考设计实验,既可以培养学生动手动脑解决问题的能力,又可以培养学生发散思维能力和创新能力。

三﹑开展课外实验,培养学生创新能力。

开展课外物理小实验,是课堂教学的继续扩展和深化。课外小实验有助于把课程内容与学生生活及现代化有机结合,在培养创新能力意义更加深远。例如在讲“压力的作用效果与压力大小和受力面积的关系”时。可以要求学生在课外进行实验,拿一条小凳子和一块石头在沙子地里做实验。这样不仅激发了学生的探究欲望,促进学生形成持久的动力,更激活了学生的创造性思维和创造性想象。

四、改革演示实验,增强实验探究效果。

教师应努力通过动手的活动,来培养学生的创造实践能力,可将教材中一些演示实验改为学生分组实验,由师生共同完成。例如探究影响浮力大小的因素实验以前总是由教师承包完成,学生不思考,被动听记,最后死记实验结论。现在改为学生实验,由学生学会称重法,在空气中称记下读数,再把物体的重力减去物体浸在液体中的弹簧秤的示数等于物体受到的浮力,由学生设计表格,提示进行实验,最后得出结论,培养了学生的创新思维能力及创新实践能力。

五、增设新颖实验,开阔学生观察视野。

我们在平时的教学中增设一些与时俱进的探究型实验,例如在讲“弹力”一节时,可增设探究课题“金属丝被拉断时,拉力的大小与哪些因素有关”,先让学生进行猜想,可能会有不同的结果。在教学中指导学生选择一些实验材料进行实验,只要学生以认真、实事求是的科学态度就能在实验探究中创新能力得到提高。

六、改进课堂实验,培养学生创新思维。

对于一些课堂演示实验,不仅仅知道表面现象,更重要知道本质的道理。例如在讲“大气压”一节时,可改进一些课堂实验,培养学生的创新能力。将玻璃板放在桌子上,用吸盘贴在玻璃板上面,用弹簧秤测力计将吸盘缓慢向上拉,直到吸盘脱离玻璃板面。指导学生明确实验原理。通过改进实验能提高学生综合能力,同样也培养了学生的创新能力。

七、自制实验装置,深层理解物理知识。

物理教材中演示电流通过导体时产生的热量的多少跟电阻大小,电流的大小和通电时间有关的实验。书本的演示实验不便于观察温度计的变化情况,我原来是利用多媒体课件,把温度计示数放大,学生反映实验缺乏可信度。后来自己改进了一次装置,把合金丝电阻和铜丝涂成蜡,学生会观察到蜡烛的烟雾,但是整个教室都充满烟雾,气味也大。后来想到在讲导体实验时,让火柴杆底沾上蜡放在金属杆不同位置上,开始用酒精灯加热,结果离金属杆近先倒下。我把这个方法由学生自己去完成焦耳定律实验。第二天,一名学生自制实验装置:让火柴头与铜丝和电阻丝接触,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片的适当位置,可以明显观察到电阻丝接触的火柴会燃烧起来,而与铜丝接触的火柴不会燃烧起来,这样增加实验的可信度,效果很明显。再结合现实生活,就可以讲清楚保险丝是电阻率大,熔点低的合金组成的原因。所以千万不能用铜丝或铁丝代替保险丝,这样的创新实验既提高了学生学习物理的积极性,又充分发挥学生的最大潜能。

八、开展自制学具,提高学生综合素质。

一名学生自制了一个类似于“飞天仙子”学具。学生们都感到惊讶,为什么用很小的力,玩具会飞的比较高呢?从结构去分析:小圆盘有三片叶片,中心有一个锲形孔,三叶片似模型飞机的机翼,用手推动园盘,圆盘在螺杆中曲线前进,在运动中获得较大的动能,由动能转化为重力势能,结果飞的比较高。通过自制学具能提高学生综合素质和创新能力。

总之,培养学生创新能力的方法多种多样的。在物理实验中培养创新能力非常重要,我们必须在教育教学中积极探索,鼓励学生自己去操作和设计实验,通过实验去发现问题和解决问题,学习科学家们的创新精神,大胆思考和讨论,利用物理学科的独特优势来提高学生各方面能力。

参考文献:

[1]董航飞,李卫东.基于核心素养的中学物理实验教学探讨[J].科技风,2019(23):55.

[2]长治十三中 郝俊飞. 中学物理学生实验技能的培养[N]. 发展导报,2019-07-05(019).

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