第一篇:淺談物理實驗教學的創(chuàng)新能力
淺談物理實驗教學的創(chuàng)新能力
【摘 要】物理實驗是研究物理學的重要方法和手段,加強實驗教學,不僅可提高物理教學效果,還可提高學生的實驗素質(zhì),有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性學習能力。
【關(guān)鍵詞】實驗;創(chuàng)新;學生
物理實驗是研究物理學的重要方法和手段,加強實驗教學,不僅可提高物理教學效果,還可提高學生的實驗素質(zhì),有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性學習能力。下面談談我在實驗教學中的一點體會: 在實驗教學中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神
物理教學要教會學生知識,不僅要求學生學會,還要學生會學。創(chuàng)新是一種高層次的知識遷移,是利用已有信息探索新知識的能力。傳統(tǒng)教育使大部分學生養(yǎng)成了 “重死記、輕理解”,“重知識、輕能力”,“重分數(shù)、輕效果”的學習習慣。教師要擺脫傳統(tǒng)教育的困惑,破除“傳統(tǒng)教育”的許多觀點,用現(xiàn)代教育理論培養(yǎng)學生善于發(fā)問、善于思考、勇于探索、勇于創(chuàng)新的學習習慣。在物理教學中凡是學生通過努力自己能做到的,都應該讓學生自己去創(chuàng)新、自己去做;寫、算、看等活動都應如此。凡是學生通過努力就能得出的結(jié)論的都應該讓學生自己去探索、去發(fā)現(xiàn);在學習活動中,教師主要給予學生必要的啟發(fā)、誘導、點撥,日久天長學生良好的學習習慣就會形成,創(chuàng)新能力就會得到發(fā)展。在實驗教學中我注重給學生提供更多的思維機會和廣闊的思維空間,激發(fā)學生求異創(chuàng)新的愿望,逐漸培養(yǎng)學生從全方位推測、假設和構(gòu)思中“探視”答案以解決問題的思維方式。初中物理無論是演示實驗,還是學生實驗,往往給出實驗方案且方法單一,無探索性,不利于創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。我在教學中,以常見實驗知識為生長點,進行引申,讓學生發(fā)掘其內(nèi)涵和外延,從多角度、多方位、多層次地進行創(chuàng)新分析,利用盡可能多的方法來設計實驗方案,并對各方案進行評價,選擇最佳方案,以此來培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維。如:測定鹽水的密度。方案一:(1)用天平稱出空燒杯的質(zhì)量m;(2)用量筒量出50ml鹽水;(3)把鹽水倒入燒杯中稱出鹽水和燒杯的質(zhì)量M;(4)求出密度ρ=?。方案二:(1)用天平稱出燒杯和鹽水的質(zhì)量m;(2)倒入量筒中50ml鹽水;(3)稱出剩余鹽水和燒杯的質(zhì)量M;(4)求出密度ρ=?。比較兩種方案,方案二最佳。因為方案一中量筒中的鹽水倒入燒杯中質(zhì)量減少了。因為玻璃對鹽水來說是浸潤的,一部分鹽水附著在量筒的筒壁上,沒有倒入燒杯中,所以選擇方案二。這樣,讓學生去設計問題,去解決問題,在解決問題的過程中,不僅使學生最大限度地獲得物理基礎知識和基本技能,溝通了知識間的聯(lián)系,更重要的是,培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新精神。物理實驗的創(chuàng)新教學體現(xiàn)在對學生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)
蘇聯(lián)教育家蘇霍姆林斯基說過:“學生的聰明才智來自他們的手指頭。”一針見血地點明了動手的重要作用。要培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能力,就要培養(yǎng)學生的動手能力。要讓學生多動手。在物理實驗教學中,應該創(chuàng)造條件讓學生動手做,讓學生在動手中觀察思考、分析判斷,自己去發(fā)現(xiàn)問題、解決問題和得出結(jié)論,使做實驗的過程成為學生再發(fā)現(xiàn)的創(chuàng)新過程。比如學習“液化現(xiàn)象”時,課本上有壓縮體積的演示實驗,而沒有降溫液化的實驗,我讓學生每人手拿一塊玻璃并對玻璃呵氣,讓學生體會、研究實驗現(xiàn)象,得出結(jié)論。同時讓學生都動手。在上分組實驗課時,秩序井然,實驗結(jié)果(結(jié)論)正確,而在實驗考查時,發(fā)現(xiàn)不少同學動手能力差,這是怎么回事呢?原來在分組實驗的時候,老師只注意各小組是否動手、各組完成實驗的情況,而沒有注意到組內(nèi)每個人的活動,因此,老師在分組實驗時應強調(diào):實驗時,每次以一人為主,其他為輔,輪流做主,使大家的動手能力都得到提高。在進行物理實驗時,可根據(jù)實驗所提供的信息、實驗使用的器材、學生掌握知識的深淺,從不同方向和不同方面來指導實驗,尋找實驗的多種方法。例如:帕斯卡“桶裂”實驗可以很好地證明液體壓強與液體的深度有關(guān),可是該實驗裝置高度太高不便在教室里演示。這時可啟發(fā)學生思考:能否把所有的裝置都相應地縮小呢?答案是否定的。接著再問:管長減短了,液體壓強減小了,液體對木桶的壓力必定減小;而桶盡管縮小了,但其耐壓性幾乎不變,桶就不可能裂開,能否用其他物體來模擬“裂桶”呢?學生自然會想到用耐壓性較低的物體來代替(如薄塑料袋),比較裝滿水的塑料袋在同質(zhì)量的一杯水與一管水作用下不同情形,液體壓強的實質(zhì)就非常容易理解了。在物理實驗教學中,不斷地培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維能力,能使學生對實驗問題的理解不落俗套,敢于求異;解決實際問題能夠不拘一格,多方設想。不斷地運用創(chuàng)造性思維方法解決問題,才能擺脫習慣思維的束縛,拓寬思維范圍,從而使創(chuàng)新能力得到發(fā)展。在創(chuàng)新中培養(yǎng)學生的實驗操作能力
學生的實驗操作能力的高低對他們今后的工作和學習有著重要的影響。生活中小到照明電路的安裝,各種物體質(zhì)量的測量,大到交通運輸和生產(chǎn)勞動都需要這方面的能力。所以教學大綱把培養(yǎng)學生的實驗操作能力作為素質(zhì)教育中很重要的一個方面。物理實驗本身就是一個操作過程。學生分組實驗,每個人都有操作機會;在演示實驗中,可讓部分學生配合教師一起完成實驗,條件許可時,將演示實驗改為學生實驗;課外小實驗更是學生操作的天地,如在學習量筒、彈簧秤、天平等知識后,可布置小實驗自制天平、量筒、橡皮測力計等,學生的積極性一定會很高,效果一定會更好。總之,應盡量多給學生親自動手動腦的機會,這對提高學生的操作能力是很有幫助的。在學生分組實驗中,教師要加強主導,既不能統(tǒng)得太死,又不能放松,努力創(chuàng)造一個活躍、快樂、緊張、有序的良好氛圍。教師的主導作用表現(xiàn)在:(1)加強示范操作。學生對教師的所做的示范操作的模仿是形成動作技能的最初階段,可減少實驗的盲目性。示范可采用投影、掛圖、示教板、實驗小組長等形式。(2)指導學生操作。實驗操作可采取不同的形式,如獨立操作、小組協(xié)作操作,放開式討論操作等。采取何種形式,要視實驗內(nèi)容而定。在實驗中,教師要巡回指導,發(fā)現(xiàn)問題,及時糾正,好的及時肯定表揚,使每一個學生都掌握物理實驗的基本操作方法。(3)引導學生創(chuàng)造性的操作。如學生通過做《測定小燈泡功率》實驗后,可布置:只有電壓表,無電流表,其它儀器自選,測定標有3.8V的小燈泡的額定功率。這個實驗的目的是,在給定條件下,讓學生自己設計實驗方案來完成實驗操作,這極有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性操作能力。
總之,實驗在物理教學中有不可替代的作用。教師只有明確了實驗的重要性,掌握了正確的方法,才能使學生的觀察和思維活動緊密地結(jié)合起來,逐步掌握物理概念和規(guī)律,發(fā)展觀察和思維能力,才能使我們的物理教學達到“事半功倍”的效果。
【參考文獻】
[1]周小東.新理念下中學物理實驗教學探索[J].科技信息,2007(18):226.[責任編輯:許麗]
第二篇:物理實驗教學創(chuàng)新
物理實驗教學創(chuàng)新
1.物理實驗課程按照層次的高低可以分為不同類型: 科學小實踐、設計性實驗、綜合性實驗、基本實驗。其中基本實驗是最低層次,主要是接受知識的過程,屬于一級基礎物理實驗體系。綜合性實驗和設計性實驗屬于二、三級的物理實驗等級,從接受知識發(fā)展到運用知識創(chuàng)設實驗。最高級的是科學小實踐,指在實際中運用所學知識解決生活和學習中的問題。新型物理實驗課程體系更加注重培養(yǎng)學生的綜合能力,而非只是簡單的重復和驗證。不同級別的物理實驗代表著實驗技能發(fā)展水平是由低到高不斷進步的。每一級的物理實驗都需要一定的時間來學習和掌握,最終走向科學的高峰。
(1)基本實驗是普及實驗,能夠滿足理、工、文、商等各專業(yè)學生學習物理基礎知識的需求。它主要包括物理基礎知識和技能的訓練,基本測量方法以及對生活常見的物理現(xiàn)象的認識,如力、熱、電、光等。一級物理實驗是進行更高級物理實驗的基礎和前提,絮叨得到徹底的貫徹和全面的掌握。
(2)
二、三級物理實驗的難度和復雜程度都大于基本物理實驗,但它們也更具趣味性,更能激發(fā)學生的學習興趣。同時,綜合性實驗和設計性實驗強調(diào)培養(yǎng)學生自主學習的能力。傳統(tǒng)物理實驗是由教師提前擺好實驗設備,準備好實驗所需的材料,學生只是單純的做實驗,往往對實驗原理卻不求甚解,背離了物理實驗的初衷。新型的物理實驗體系強調(diào)教師要以學生為主體,引導學生根據(jù)所學知識,自己設計和操作實驗。在摸索和失敗中吸取經(jīng)驗教訓,加深對物理原理的理解和掌握。
二、三級物理實驗課程適于理工科學生對物理學的進一步學習。
(3)四級物理實驗以科學小實踐為主,重點培養(yǎng)學生科學研究和開發(fā)運用物理知識的能力。學生需要自己開發(fā)課程來進行深入研究,難度比較大。因此,四級物理實驗課程一般作為物理類專業(yè)學生的必修課,而對非物理類專業(yè)的理科學生來說則可作為選修課。
2.改革實驗教學內(nèi)容
創(chuàng)新教學環(huán)境物理實驗教學內(nèi)容要體現(xiàn)時代性和先進性。隨著物理學的不斷更新發(fā)展,在各級物理實驗課程中,都應該采用新的現(xiàn)代科技,與社會接軌,做到學以致用。
例如,在對全校工、商、文科學生一、二年級所開設的物理實驗中,已涉及光譜技術(shù)、真空技術(shù)、磁共振技術(shù)、核物理技術(shù)、X光衍射的技術(shù)、光纖技術(shù)、傳感器技術(shù)、光學信息處理技術(shù)等。這些實驗的開設,可以讓學生實際、直觀了解物理新科技的原理,拓展學生知識面,提升物理思維高度。目前,中國科技大學開設多元化的實驗類型,以滿足不同層次學生的需求,包括公共必修實驗、選修實驗、仿真實驗、遠程網(wǎng)絡實驗、開放實驗等。首先,學校開設“大學物理實驗遠程教學”,利用現(xiàn)代高科技的信息技術(shù),讓學生能夠不受場地和時間的限制,通過互聯(lián)網(wǎng)來對實驗教學內(nèi)容進行預習和復習。學生可以更合理的安排自己的時間,甚至隨時隨地地展開物理實驗學習。
教師在這里只是對學生進行一些輔助和啟發(fā),讓學生有足夠的空間去探索和總結(jié),并找出自己的創(chuàng)新點,加以論證。最后,學校為學生開設各類仿真實驗室,充分運用虛擬實驗技術(shù),把計算機應用軟件和實際試驗結(jié)合起來。這樣不僅能夠讓學生有更多的機會進行試驗操作,而且能夠提高那些復雜程度和困難程度高的物理實驗的成功率。實驗室設備的使用、管理和維護的工作中,改變了通常學生與實驗室設備單純的使用與被使用關(guān)系,使我們在自主進行實驗的同時,也是參與到實驗設備的管理和維護中,這不僅實現(xiàn)了實驗設備維護的常態(tài)化管理、減輕了實驗室工作人員勞動強度,也提高了學生自覺維護實驗室設備的責任感和自覺性,培養(yǎng)了學生良好的工作習慣和職業(yè)素養(yǎng)。
創(chuàng)新的實踐教學管理模式,實現(xiàn)了實驗準備、網(wǎng)上實驗預約、現(xiàn)場實際操作、設備自動管理、過程全程監(jiān)控。我們以自主式、合作式、研究式等方式完成各種實踐訓練,有效鍛煉了我們的自主實踐能力,增強了團隊合作意識及工作責任心。
2.1充分利用教學資源,提高實驗教學質(zhì)量由于開放實驗室允許同學們根據(jù)各自所需自主地選擇時間和方式進行科學實驗,這樣顯然可以最大限度地發(fā)揮實驗室資源效益,實現(xiàn)資源共享,提高儀器設備的使用效率。開放實驗室的內(nèi)容形式多樣,我們既可以做實驗,也可以討論問題;既可以對上次實驗進行再做或者選做一些新實驗,也可以根據(jù)自己的興趣做一些課外實驗,這樣學生自主實驗,不僅可以消除傳統(tǒng)學習中因?qū)嶒灂r間不足而引發(fā)的問題,補充了課堂實驗教學的不足,也有利于培養(yǎng)我們的專業(yè)興趣,提升學生的專業(yè)知識能力,使同學們對知識的掌握更為深入更為系統(tǒng)。通過開放實驗室讓部分實驗放入學生自由時間中完成,不僅可以彌補理論課和實驗課時的限制,也可以更合理地分配教學資源。同時,還可以理論聯(lián)系實際,消除理論授課過程中的枯燥乏味感,從而更好的提高實驗教學質(zhì)量。
2.2依托科技競賽和大學生實踐創(chuàng)新訓練計劃全方位培養(yǎng)學生的科技創(chuàng)新能力
2.3創(chuàng)新型實驗計劃、卓越工程師人才培養(yǎng)體系建筑電氣與智能化創(chuàng)新型實驗計劃以學生為主體,以創(chuàng)新項目實施為主線,在導師的指導下以學生特長、興趣為出發(fā)點,注重過程訓練和自主設計,激發(fā)我們的科學研究興趣,著重培養(yǎng)我們自主學習、團隊協(xié)作以及提出問題、分析問題、解決問題的能力。建筑電氣與智能化卓越工程師人才培養(yǎng)體系以提高我們的工程實踐能力和創(chuàng)新能力為目標,從創(chuàng)新型高級工程應用人才培養(yǎng)體系整體出發(fā),在對各教學環(huán)節(jié)整體優(yōu)化與提高的基礎上,以建筑智能化工程設計、工程開發(fā)、工程實施及工程管理四大主線,分層式、模塊化、構(gòu)建實驗教學人才培養(yǎng)新體系。
2.4大學生實踐創(chuàng)新計劃對培養(yǎng)大學生創(chuàng)新團隊增益良多大學生實踐創(chuàng)新計劃的實施,有利于培養(yǎng)大學生自主學習、團隊協(xié)作以及提出問題、分析問題、解決問題的能力。創(chuàng)新型實踐計劃,可以鍛煉團隊成員的默契度,以及團隊的組織能力、協(xié)調(diào)能力和溝通能力。同時,對提高大學生智能建筑工程實踐技能大賽水平,培養(yǎng)工科學生科技創(chuàng)新能力和工程適應能力具有重要作用。
2.5大學生科技競賽著眼于工程化項目訓練成效創(chuàng)新型實驗教學科技創(chuàng)新平臺的搭建,可以使我們在課余時間進行拓展練習。根據(jù)大學生科技競賽的要求,我們可以模擬出基于特定工程場景的個性化訓練項目,從材料準備、節(jié)奏控制、戰(zhàn)術(shù)策略、時間把握、心態(tài)調(diào)整五個方面進行訓練,模擬比賽和工程實踐中可能出現(xiàn)的場景,對培養(yǎng)我們的應變能力,提高我們的科技創(chuàng)新能力以及在大學生科技競賽中的成績有著重要意義。
3.結(jié)語
我們應該進一步開展創(chuàng)新實踐技能訓練,開發(fā)、設計出代表樓控領域先進技術(shù)的、具有實用意義和價值的工程化訓練項目。該創(chuàng)新型實驗教學科技創(chuàng)新平臺的搭建,打破了傳統(tǒng)封閉的實驗教學模式,順應了現(xiàn)代教育、教學的發(fā)展要求,對培養(yǎng)我們的創(chuàng)新能力,全面提高綜合素質(zhì)水平起到了積極的作用
第三篇:物理實驗教學中學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)
物理實驗教學中學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)
張娟 龍華店中學一級教師
摘要:培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才代寫論文是高等學校的根本任務,實驗室是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的重要基地。在物理實驗教學中培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的主要途徑和方法包括:進行物理實驗史教育,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識;采用多樣化的實驗方法,活化學生的創(chuàng)新思維;注重創(chuàng)新演示實驗和設計性實驗,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新技能;介紹科學家的典型事例,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新情感和創(chuàng)新人格;用科學評價激發(fā)學生的創(chuàng)新動力。
關(guān)鍵詞:物理實驗;創(chuàng)新能力;培養(yǎng)
科學技術(shù)的發(fā)展突飛猛進,社會對人們的創(chuàng)新能力的要求也越來越高,因而,加強對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),已經(jīng)成為我國教育教學改革的重點。在物理實驗教學中,創(chuàng)新教育的提出,一方面是物理教學改革不斷深入的需要,另一方面也是由物理學科的特點與物理實驗的本質(zhì)所決定的。然而,長期以來,普通物理實驗的教學內(nèi)容缺少更新,教學方法過于死板,實驗內(nèi)容基本上是驗證性和測量性的,缺少學生自己進行設計、研究的內(nèi)容。學生不須分析與創(chuàng)新,只需按教材上的步驟按部就班去做,就能完成實驗。這種呆板的、千篇一律的實驗教學內(nèi)容和方式在一定程度上限制了學生的主動性與積極性,難以激發(fā)他們獨立思考的興趣和激情,抑制了學生個性的發(fā)展,因而不利于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。為了彌補這一不足,我院在物理實驗教學中對實施創(chuàng)新教育進行了不斷的探索,取得了一定的經(jīng)驗。
物理實驗教學中培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的主要途徑
1、進行物理實驗史教育,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識
物理實驗除演示實驗、驗證實驗外,還應包括物理實驗史教育、設計研究性實驗、學生小儀器制作等。例如:玻爾發(fā)表原子模型理論的第二年,夫蘭克和赫茲用慢電子與稀薄氣體原子碰撞的方法,使原子從低能級激發(fā)到高能級。他們對電子與原子碰撞時能量交換的研究,直接證明了原子內(nèi)部能量的量子化。后來,他們又在同樣的實驗中測得被慢電子激發(fā)的原子返回基態(tài)時輻射的光頻率,發(fā)現(xiàn)這種輻射驗證了玻爾假設的頻率定則。因此,夫蘭克一赫茲實驗就成為玻爾理論的一個重要實驗依據(jù)。由于他們的工作對原子物理學的發(fā)展起了決定性的作用,曾共同獲得1925年的物理學諾貝爾獎和1906年諾貝爾物理學獎。湯姆生研究陰極射線導致了電子的發(fā)現(xiàn),利用實驗準確地測出了電子的荷質(zhì)比。他們的實驗設計是何等的巧妙,設計思想與器材組合都是創(chuàng)新精神的體現(xiàn)??這些實驗史的介紹,不僅向?qū)W生展示了科學發(fā)現(xiàn)、技術(shù)發(fā)明的過程,而且展示了科學家的創(chuàng)造思維和創(chuàng)新精神。要發(fā)揮物理學實驗史的創(chuàng)造教育功能,我們在教學中就要重視實驗史的教育。可以啟發(fā)學生體會實驗思想與設計的精彩之處并提出問題;也可采用演示實驗,引發(fā)學生的好奇心;還可讓學生自己動手,組織與設計實驗,來“表演”某些著名實驗。總之,通過讓學生接觸到不同的物理實驗背景、教師的不同觀點和思想方法,學習物理實驗史,對學生進行德育的滲透以及科學精神和創(chuàng)新意識的培養(yǎng),具有很好的作用。
2、實驗方法多樣化,活化學生的創(chuàng)新思維
目前學生的分組實驗,普遍存在只重視簡單的操作練習,從器材、方法到表格設計都是按照規(guī)定好的步驟和方法進行實驗,不能很好地領會實驗原理和思想方法,因此,必須改革實驗教學的方法。教師在設計教學內(nèi)容時可以結(jié)合實驗室條件對實驗項目進行重新組合,盡量將有相似的刺激與反應的教學內(nèi)容做系統(tǒng)編排。在編排時,教師可以以專題的形式呈現(xiàn)實驗內(nèi)容,每個專題確定一個主題,可以從實驗方法的相似性上選題。如用干涉法測量光波波長,可將楊氏雙縫干涉、菲聶耳雙棱鏡實驗、邁克爾遜干涉實驗編在一個專題;也可以依據(jù)實驗儀器的相似程度進行選題,如將分光計、單色儀、攝譜儀等光譜儀器作為一個專題選擇實驗項目;也可以將對同一物理量的測量作為選題依據(jù),如電阻的測量可將伏安法、電位差計法、惠斯登電橋法、開爾文電橋等編在一起;這樣學生在進行專題訓練時很容易做到由此及彼,融會貫通,從而衍生出一系列值得進行比較研究的問題,實現(xiàn)知識與能力間的相互遷移。如重力加速度的測量實驗,學生可以利用單擺、復擺、可倒擺、自由落體運動、傾斜氣軌等許多實驗方法進行。應讓學生盡可能多地設計實驗方案,從科學性、可靠性、簡便性、準確性等實驗設計原則出發(fā),對各個方案進行評價,最后選取兩種方案進行實驗測量與比較,活躍學生的思維,使實驗教學有更廣闊的活動空間和思維空間,可以激發(fā)和滿足不同層次學生的探索與創(chuàng)新欲望,使之達到不同層次學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的目標。
3、注重創(chuàng)新演示實驗和設計性實驗,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新技能
教師創(chuàng)新演示實驗,不僅能更好地發(fā)揮實驗的教育功能,促使學生掌握有關(guān)學科知識,而且能對學生進行潛移默化的熏陶和感染,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神,從而達到培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的目的。
修完基礎物理實驗的學生,可以根據(jù)自己的專業(yè)和興趣愛好自由選擇實驗項目和實驗課時間,以體現(xiàn)全面開放的教學模式的優(yōu)勢。近幾年,我們結(jié)合本校學生的具體特點和情況,從以下幾方面來確定設計性實驗項目:
(1)利用原有的實驗項目
某些已經(jīng)做過的實驗,所用儀器的集成化程度較高,學生雖然做過這些實驗,但他們基本上都是在使用說明書和實驗室給出的操作步驟提示下完成的,對于儀器的結(jié)構(gòu),他們并不清楚。如霍耳效應實驗,實驗儀器的線路基本上都被封在儀器的內(nèi)部,學生即使沒有掌握 1 2 下
實驗及儀器的原理,也一樣可以完成數(shù)據(jù)的測量。這很容易養(yǎng)成學生急功近利的思想和不求甚解的學習態(tài)度,并沒有達到我們開設實驗的初衷。現(xiàn)在我們把這個實驗作為設計性實驗的一個項目,要求學生根據(jù)霍耳效應的原理,自己設計實驗電路來實現(xiàn)霍耳片一系列參數(shù)的測定,或?qū)崿F(xiàn)對幾種形狀磁鐵磁場的測定。要完成這樣的實驗,學生對原理要深刻理解掌握,對實驗中引起誤差的因素要理解并想辦法減小或消除,要自己動手焊接霍耳片的電極引線并設計搭建實驗電路,并通過同學之間或師生之間的討論解決遇到的問題。這不僅使學生加深了對物理原理的理解掌握,并且通過設計和實踐,切實培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新能力、動手能力,還增強了他們的知識應用的能力。
(2)普通物理和普通物理實驗的知識拓展和應用
教學應因材施教,根據(jù)我校學生以及實驗室儀器的情況,我們將普通物理學的一些知識設計成實驗項目。如給出一種透明固體(或液體)材料,要求學生測出它的折射率。該項目所涉及的知識面廣,與普通物理光學部分的光的折射、衍射、干涉知識都有一定的聯(lián)系,學生可利用所學的知識或所掌握的方法進行設計,如可利用分光計來測定,也可用劈尖或牛頓環(huán)來測定,還可用單色光直接以一定角度照在材料面上,通過測定折射光線的折射角來測定。這個實驗雖然簡單,但它增強了學生的知識應用能力,也增加了他們對物理的興趣。
設計性物理實驗需要靈活、綜合地運用所學的物理以 及相關(guān)學科的知識和技能,還需要學生做好以下工作:1)查閱資料,設計實驗原理和實驗方法;2)根據(jù)實驗要求,正確選擇實驗儀器;3)設計獨特的實驗構(gòu)思;4)獨立進行實驗操作。因而,大力開展設計性實驗能有效地培養(yǎng)學生解決物理問題的能力和培養(yǎng)創(chuàng)造能力,培養(yǎng)學生分析能力和創(chuàng)新能力。
4、介紹科學家的典型事例,培育學生的創(chuàng)新情感和創(chuàng)新人格
創(chuàng)新取得成功的決定因素首先不在于創(chuàng)新者淵博的知識,而在于他們的創(chuàng)新人格。源自內(nèi)心的熱愛和追求是創(chuàng)新的靈魂,自主性、激情、意志等對創(chuàng)新素質(zhì)的形成與提高具有極大地推動作用。所以在教學中要特別注重創(chuàng)新意識的培養(yǎng),激發(fā)學生的創(chuàng)新欲望;加強對學生的情感教育,促進學生情感智慧的發(fā)展。物理學是一門實驗科學,物理學的發(fā)展史就是一個創(chuàng)新的歷史。用物理學發(fā)展過程中科學家的典型事例作為情感教育和價值觀教育的切入點,充分挖掘科學家崇尚科學的情感和價值觀、嚴肅認真的科學態(tài)度和良好的品格修養(yǎng),追求科學的頑強毅力和獻身科學的奉獻精神,從而發(fā)揮科學史可以給人以智慧的功能,可以較好地達到培養(yǎng)學生創(chuàng)新情感和創(chuàng)新人格的目的。
第四篇:物理實驗教學與學生的創(chuàng)新能力
物理實驗教學與學生的創(chuàng)新能力
物理學從本質(zhì)上說是一門實驗科學,物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和物理理論的建立都必須以嚴格的物理實驗為基礎,并受到實驗的檢驗。因此,在物理教學中,尤其是在實驗教學中,注意不斷激勵學生通過觀察、比較、實驗、歸納、類比等探索手段,提出種種假設和猜想,發(fā)展他們的創(chuàng)新意識顯得尤為重要。那么,如何在實驗教學中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力呢?
一、變演示實驗為探索性實驗,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力
課堂教學中演示實驗一般以教師為主體,學生僅僅是旁觀者。沒有直接參與,不利于其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。而將演示實驗改為探索性實驗,讓學生充分的動腦、動手、動口,發(fā)揮學生的主體作用,有利于學生創(chuàng)造性思維的激發(fā)。
二、分組實驗,活躍學生思維
學生物理實驗有多種方法,對于分組實驗,我們在幫助學生掌握實驗原理的基礎上,允許學生用不同的器材、不同的實驗步驟進行實驗。在實驗中,學生需要在各種因素中進行取舍,對所得信息進行篩選。這就要求學生在即定目標的過程中,有全局觀點和善于妥協(xié),在不同情況下善于應變,培養(yǎng)學生的應變能力,使學生分析、抽象、概括、綜合表達能力都得到訓練和發(fā)展。
三、采用多種實驗方法,促進學生創(chuàng)新能力的發(fā)展
創(chuàng)新教學的構(gòu)成要素是研究性、引導性、發(fā)現(xiàn)性、歸納性等有機的結(jié)合的整體。這就要求教師在實驗中創(chuàng)造性的應用現(xiàn)代教學方法和教學手段,將多種教學方法進行優(yōu)化組合,用“創(chuàng)造性的教”為學生“創(chuàng)造性的學”創(chuàng)造環(huán)境和條件。因此,除了演示實驗和分組實驗之外,在學生的模型制作、游戲、調(diào)查小實驗活動中,也可以發(fā)展創(chuàng)造活動,鼓勵學生創(chuàng)造。
四、保持積極實驗態(tài)度,主動探索研究
積極一點,就領先一步;領先一步,就領先了一個時代。學習不是一蹴而就的,需要堅強的毅力和積極的心態(tài),否則,只能是半途而廢,無功而返。在物理實驗學習過程中必須注意以下幾點:
1、分析研究學生分組實驗中發(fā)生的異常現(xiàn)象。
2、注意觀察老師的演示實驗。
3、做好課外小實驗。
4、留心分析日常生活中的物理現(xiàn)象。
通過物理實驗,不但要達到教材對每一個實驗所要達到的目的,而且要形成常規(guī)性的驗證性的實驗教育;還要培養(yǎng)學生的科學實驗素養(yǎng),理論聯(lián)系實際和實事求是的科學作風,嚴肅認真一絲不茍的科學態(tài)度;更重要的是通過對分組實驗、課堂演示實驗、課外小實驗以及日常生活中物理現(xiàn)象的嚴密觀察和勤于思考,培養(yǎng)學生主動研究的探索精神和創(chuàng)造性的發(fā)現(xiàn)、思考和解決新的實際問題的能力。
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第五篇:初中物理實驗教學中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力初探
初中物理實驗教學中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力初探
摘 要:在物理實驗教學中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力的途徑主要有:教師實驗教學觀念的更新、學生實驗興趣的激發(fā)、實驗觀察能力的培養(yǎng)、實驗設計能力的提高、演示實驗的改進等。關(guān)鍵詞:物理實驗;培養(yǎng);教學;創(chuàng)新能力
在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天,創(chuàng)新已成為民族振興的關(guān)鍵、國家興旺的基石,它是人類社會不斷向前發(fā)展的源泉。只有創(chuàng)新,科技才會突飛猛進,社會才會進步,人類社會才會不斷完善和發(fā)展,而培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是現(xiàn)代教育的靈魂。所以,在實施素質(zhì)教育的過程中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力就顯得尤為重要。
物理是一門以實驗為基礎的學科,物理實驗是物理學的重要內(nèi)容,也是物理學研究的重要方法和手段,物理實驗教學的基本思想是培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和實踐能力。下面我就談一下在物理實驗教學中培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的具體做法。
一、更新實驗教學觀念是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的前提
創(chuàng)新是通過對客觀事物的觀察、分析、總結(jié)得到前人沒有得到的結(jié)果和結(jié)論,或者是用前人的正確結(jié)論創(chuàng)建新的領域。物理是以實驗為基礎的學科,也就是說物理的定義、定理、定律都建立在大量的實驗和實踐的基礎上。因此,作為教師,要想培養(yǎng)創(chuàng)新人才,實驗內(nèi)容應不局限于課本所規(guī)定的演示實驗、分組實驗,應重視課外實驗;實驗儀器不應局限于實驗室所配備儀器,應經(jīng)常選用身邊的物品并可自制儀器;實驗場所不應局限于物理課堂,應在任何場所隨時開展。
例如,學習了測力計的原理后,可以在家里用橡皮筋、幾個重力已知的棋子、硬紙板、盒蓋自制測力計;學習了“光沿直線傳播”后,可利用小孔成像現(xiàn)象,自制針孔照相機;在學習了“光的色散”后,可增設彩虹的形成這一課外實驗;學習了“物體的浮沉條件”后,可以讓學生在家里做雞蛋在鹽水中的懸浮實驗,也可以用大試管、注射器做潛水艇浮沉的模擬實驗,還可以用橡皮泥探究物體的浮沉條件。
讓學生利用身邊的材料來做實驗,拉近了物理實驗和實際生活的距離。實驗材料應盡可能選用學生所熟悉的、簡單的、常見的,這樣能使學生有親切感、新奇感、熟知感,可使學生明白物理和生活緊密相連。多讓學生用這些課本上未出現(xiàn)的器材做實驗,可以開發(fā)學生的實驗潛能,可使學生思維更活躍、更富有創(chuàng)意,從而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。
二、激發(fā)實驗興趣是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的重要條件
愛因斯坦說:興趣是最好的老師。它是推動學生探索知識、產(chǎn)生學習動機的最直接和最持久的內(nèi)部動力。創(chuàng)新能力是由創(chuàng)新意識發(fā)展、訓練而成的,而創(chuàng)新意識是指創(chuàng)新的愿望和動機,要激發(fā)創(chuàng)新意識就必須培養(yǎng)學生學習和探究的興趣;要培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,必須使學生對此項活動有興趣。而物理世界是一個充滿神奇和趣味的世界,很多物理實驗現(xiàn)象充滿奇異的色彩,可以激發(fā)學生學習物理的興趣。
例如,在講授“大氣壓”一節(jié)時,可在裝滿水的杯上用硬紙片蓋住并倒過來,發(fā)現(xiàn)水并不流出,紙片也不下落,使學生確信大氣壓的存在;接著讓兩個學生來做馬德堡半球?qū)嶒?使他們感到大氣壓很大。通過這些直觀、新奇的實驗,學生對“大氣壓”產(chǎn)生濃厚興趣。又如,在物理的啟蒙教學中,可以演示一些有趣的物理實驗現(xiàn)象,來激發(fā)學生學習物理的興趣。例如,演示氣壓減小液體沸點降低的實驗,用澆冷水的方法使停止沸騰的水重新沸騰;演示摩擦起電現(xiàn)象,將下端散開的塑料捆扎繩,用清潔干燥的手自上而下摩擦,結(jié)果塑料繩下端散開。
在教學過程中,興趣能激發(fā)學生的好奇心,促使他們?nèi)ビ^察、去思考、去探究、去創(chuàng)新,它是發(fā)展學生思維能力和創(chuàng)新能力的一種內(nèi)驅(qū)力;學生的興趣,總是在他們的創(chuàng)新欲望得到充分發(fā)揮時才能進入最佳狀態(tài)。因此,激發(fā)學生興趣是創(chuàng)新的階梯,是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的重要條件。
三、培養(yǎng)實驗觀察能力是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的基礎 觀察是對事物和現(xiàn)象的仔細察看、了解,它是實驗的第一步,是研究物理最基本的方法,是獲得物理知識的最基本途徑,更是思維的基礎、創(chuàng)新的前提。沒有對客觀事物的觀察認識是談不上創(chuàng)新的,所謂觀察就是要指導學生辨明觀察對象的主要特征,注意發(fā)現(xiàn)引起變化的條件和原因,并得出結(jié)論。
例如:“探究運動和力的關(guān)系”實驗中,讓小車從斜面的同一位置滑下,觀察小車在粗糙程度不同的接觸面上運動情況,在三次實驗中,接觸面越光滑,小車所受阻力就越小,運動的時間就越長,通過的路程也越長。進一步讓學生思考:如果接觸面絕對光滑,小車將怎樣運動?進而推理得出“牛頓第一定律”。
通過學生親自參與實驗過程,既培養(yǎng)了學生的觀察能力,又培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新思維能力。另外,還要指導學生學會正確的觀察方法,如:“重點觀察法”、“對比觀察法”、“歸納觀察法”等;觀察時,要全方位、多角度,把握整體與局部的關(guān)系,要從聯(lián)系的、發(fā)展的觀點出發(fā)進行觀察。通過這樣的訓練,使學生得到全面、準確的結(jié)論,有利于培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維能力和科學探究精神。
四、加強設計性物理實驗是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的有力措施
設計性實驗是在一些特定的要求和條件下,自行設計和實驗,靈活地運用所學物理知識和實驗基本技能進行創(chuàng)新思維和實踐活動,實驗設計能力是實驗能力的最高層次,它直接反映了學生創(chuàng)新能力的高低。因此,以設計性實驗為載體是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的有力措施。
例如:在用天平和量筒測量鹽水的密度時,讓學生根據(jù)實驗目的和原理自行設計實驗。在實驗步驟上,有些學生把倒入部分鹽水改為全部倒入;還有些學生先稱空燒杯的質(zhì)量,再稱倒入鹽水的總質(zhì)量。這些做法在理論上是可行的,但在把杯中鹽水倒入量筒測體積時,由于杯底和杯壁上還沾有鹽水,所以測得的體積小于杯中原鹽水體積,造成較大誤差。通過分析探究,極大地調(diào)動了學生探究的積極性,也學生的創(chuàng)新能力在潛移默化中得到培養(yǎng)。
在物理教學過程中,實驗設計需要學生靈活地、創(chuàng)造性地運用所學物理基礎知識和實驗基本技能,并從不同角度、不同層次采用不同方法設計實驗方案,它能激發(fā)學生學習的主動性,拓寬學生的思維空間,因而有利于學生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
五、改進演示實驗,是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的重要補充
演示實驗是物理教學的一個重要組成部分,是使教學直觀、形象化的重要手段,是啟發(fā)學生思維、建立物理概念的重要措施。課本上有些演示實驗因為自身設計或?qū)嶋H教學條件的局限,效果不夠理想。成功地改進演示實驗,可以使學生獲得相關(guān)知識,激發(fā)學生的創(chuàng)新思維,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。
例如:在證明“大氣壓強存在”的大小試管實驗中,為便于觀察小試管的上升,可以在小試管里放彩紙、彩色粉筆等輕巧物體,并用一端封閉的長玻璃管代替大試管,這樣使現(xiàn)象直觀明顯,便于觀察,使學生對大氣壓的存在有較深刻的印象。還可以進一步啟發(fā)學生思考:證明大氣壓存在還有哪些實驗?在做利用激光穿過水演示光的直線傳播時,可在水中放入牛奶、墨水、粉筆末等攪勻后觀察,更清楚地顯示出光的傳播路徑。
讓學生將改進后的實驗與教材中的實驗對比,分析實驗效果,可因勢利導,讓學生思考,是否還有其他改進方案?這樣可以開拓學生思維,激發(fā)學生求異創(chuàng)新,從而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。總之,通過教師實驗教學觀念的更新、學生實驗興趣的激發(fā)、實驗觀察能力的培養(yǎng)、實驗設計能力的提高、演示實驗的改進,激活了學生創(chuàng)新思維,開發(fā)了學生創(chuàng)造潛能,這些都對培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力大有裨益。
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