开展物理制作活动 培养学生创新能力

《开展物理制作活动 培养学生创新能力》由会员分享，可在线阅读，更多相关《开展物理制作活动 培养学生创新能力（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、开展物理制作活动培养学生创新能力江西省分宜中学张香保进入高中阶段，学生普遍感到物理“难学其原因之一乃是多数学生在学习物理过程中， 从概念到概念、从理论到理论，实验教学没有真正落实到位，缺乏亲身实践，因而枯燥乏味, 不能激发学生学习物理的兴趣。兴趣是最好的老师，而课外小实验小制作，对培养学生的兴趣, 尤其是对培养学生的实践能力，创新能力，发展学生的爱好、特长有重要作用。基于上述原因, 木人从高一非重点班学生尝试物理课外制作活动，收到了良好的教学效果。一、仿制实验仪器，理解仪器原理。物理实验室中的仪器是科技的产物，精密度高，原理比较隐蔽，为了消除学生对实验仪器的神 秘感、恐惧感，我们在教学中采取彷

2、制仪器的方法。学习运动的描述知识后，利用“十一”小长 假结合运动学知识，我给学生布置了一道课外“小制作、小实验”的作业，要求学生自制“滴水 计时器”，测出自己的步行速度、自行车速度、汽车运动速度。问题一提出，学生的学习积极 性大大提高。为了自制“滴水计时器”，学生不仅认真阅读教材，教辅资料，展开讨论，他们还 主动上网查阅资料。通过努力，有的学生利用消毒后的废注射液瓶或一次性使用的输液器日制 了“滴水计时器”，并设计了测量速度的方法。学生返校后，我特意给出了半节课的时间让学生 进行实验仪器展示。学生兴趣十分高涨。有的先把“滴水计时器”固定在一根木棍上，步行时用 一只手拿着木棍且手不摇动，让水滴落

3、在此手的正下方，通过测量落在地面上的水滴间隔距离, 不但能算出步行的速度，还能检查步行时是否做匀速运动。有的学生为增加实验的可见度，在 “滴水计时器”灌上牛奶，将“滴水计时器”固定在自行车行李架侧面，让牛奶落在地面车架上， 量出落地点的间距算出自行车运动速度。还有的学生从印刷厂找来弃置不用的长纸带，拿出儿 时使用的玩具小车将纸带一端固定在车尾，在“滴水计时器”中注入有色的水固定在凳子下，让 运动小车带着小车一起运动使有色水滴落在纸带上,利用滴落了有色水的纸带量出间距也可以 算出小车运动速度。此时,我将实验室的打点计时器拿出来与学生做的“滴水计时器”进行对照 比较，其打点计时原理呼之欲出，消除了

4、对打点计时器的神秘感，学生发自内心的感叹：原来 如此。通过这次课外小制作活动，学生对利用累积法测量微小量、将稍纵即逝的信息用留迹法、 将不易测量的物体的速度转换成测纸带运动速度等方法有了新的认识，尤其是激发了学生学习 物理的兴趣，培养了学生创新思维能力。二、利用所学知识，创新测量方法。学生都知道，秒表是用来测时间的，而刻度尺是测长度的。学习了自由落体运动之后，我巧妙 地提出：可否用秒表测高度，用卷尺测时间呢？学生疑惑不解，经过一番苦思冥想露出来欣慰 的笑容。此时要求学生设计-种测量人反应速度的器材，可以简捷的测量人的反应时间，同时 可以做为普通的刻度尺使用。具体方法：据自由落体公式h=l/2g

5、F计算出物体在不同时间内 下落的高度，在刻度尺上以刻度和具体数值的形式标注出来，精确度可以达到0.001妙。在使 用时被测者手指呈U型张开，让测试者拿着测量尺，使测量尺上反应时间0刻度线与被测者 的手指上端对齐，测试者放手的同时被测试者手指闭合，捏住刻度尺，然后看看对应的刻度, 就可以读出自己的反应时间。你能否利用现有装置测定当地的重力加速度？你还能设计几种测定当地重力加速度的方法？ 在学生分组实验中，在掌握实验原理、方法的基础上，可以允许学生用不同的器材、不同的实 验步骤进行操作实验，发展学生的个性，活跃学生的思维。实验教学较课堂教学有更广阔的活 动空间和思维空间，可以激发和满足不同层次学生

6、的探索与创新欲望，使之达到不同层次创新 能力培养的目标o学生在白己”探索”物理规律的实验过程中可以把动手和动脑结合起来， 并在实验过程中对所得的信息进行仔细筛选，不仅培养了学生的应变能力，还使学生的分析、 抽象、综合、表达的能力都得到训练和发挥。三、利用自制小玩具，激发创新意识物理是一门与生活实际紧密联系的科学，它渗透在日常生活的各个方面。这些看起来普通 的口常生活，其实都包含着许多物理知识，这为学生学习物理提供了大量的生活经验背景。在 物理实验教学中，如果能巧妙地运用学生身边的一些学习、生活用品甚至自己的身体等进行实 验，它比“正规实验”更富有亲切感，更贴近学生的生活实际，从而激发学生的学习

7、兴趣，唤起 学生的学习动机，深刻理解所学的知识。在讲授利用伏安法测电阻的实验时，利用伏特表和电 流表测出的电压和电流可算出待测电阻的阻值，能不能只用一个电流表或电压表来测量电阻 呢？如果能，还需哪些辅助器材？怎样测量？请说出你设计的方案并画出电路图。通过这种说 疑、释疑的实验活动，注意不断激励学生通过观察、比较、实验、归纳、模拟等探索手段提出 种种假设和猜想，让学生逐步掌握研究探索物理问题的思路和方法，即猜想一实验一假设一检 验修正，这样才可能使学生将来不断创新，培养学生探究的兴趣和创造性的思维。例如，胡克定律在教材中是直接给出公式仁kx,这对于培养学生的创新精神不利。我们可以利 用物理实验室

8、现有的螺旋弹簧、刻度尺、钩码、铁架台等器材进行分组实验。让学生进行实验 探索，得出胡克定律。也可让学生选择器材、设计实验方法，在实验中发现问题和寻找解决问 题的方法。通过创设条件，让学生充分地动脑、动手、动口，发挥学生的主体作用，从而有效 提高学生的实验能力、激发学生的创造性思维，对学生创新能力的培养起着潜移默化的作用。四、依托生活经验，巧用身边之物创新物理实验各种物理实验，从某种意义上都是一种特殊、直观的实践。学生在动手完成各神小实验、 小制作过程中，思维异常活跃，参与意识增强，迫切的希望进一步探索问题。尽可能选用学生 所熟悉的、简单的、常见的材料做物理实验，能使学生富有亲切感、新奇感、熟知

9、感，重视学 生的小制作、小发明，赞扬他们的创造、创新的思路和方法，可以最大限度地激发他们的创新 意识。杨振宁教授曾经说过：“成功的真正秘诀是兴趣。”初中年龄段的学生天生好奇、好动、 好玩、有极强的创造力和求知欲，平时对他们的小制作、小发明多加以鼓励和赞扬，是激发他 们学习物理兴趣和创新意识的一种好方式。教师应结合教材内容，多引导和鼓励学生自己或者 和其他同学合作设计、动手做课外小实验。课外小实验自由度大。学生可以依照自己的意志改 变条件。控制实验的进程，深刻感知实验现象。通过课外小实验还能养成学生观察的习惯，培 养良好的观察品质。掌握观察方法，提高觐察能力，激发他们的创新意识。学生在自己“探索

10、”物理规律的实验过程中可以把动手、动曰和动脑结合起来，锻炼和培养日己 的创新能力。例如。在演示玻璃瓶受力变形实验时，有意识地引导掌生探讨：用力按压玻璃瓶, 玻璃管中的水面会不会上升?为什么玻璃管中的水面会升高?是不是手传热给瓶子而使瓶内的 水受热膨胀?玻璃瓶受到手施加的作用力后真的变形了吗?该如何排除某些因素对实验的影响?五联系实际、精心设计小实验，拓展学生创新意识的空间。在解决问题，特别是解泱实际问题的过程中，引导学生学会灵活应用所学过的物理知识, 拓展学生的创新空间。例如，有这样i道题：有一个同学想要把两根悬挂在天花板上一定长且 不可伸长的绳子系在一起，但这两根绳了之间有一定的距离，他无法

11、同时把两根绳了抓住，房 间只有一只凳了和一个带钩的小铁锤。这个同学尝试用凳子来解决问题，但未能成功，那么该 怎么办?能否运用学过的物理知识来解决此问题呢?小铁锤可以起什么作用?大多数学生经过认 真、仔细的思考后，可能就会想到：利用单摆的知识可以解决此问题。学习了单摆的知识后, 还可以让学生亲身实践一下，利用单摆的知识如何确定汽车的运动状态。由此可见，在实际的 生活当中，物理知识无所不在，时时有创新的机会。在理论与实际相结合的过程中，可以使学 生的思维得到扩散、创新空间得到拓屣。.例如超重和失重现象，对学生来说，由于缺少感性认识，是学习中的一个难点.为此，笔者 采用底部和侧壁开有小孔！装满水的可

12、乐瓶做系列实验的方法，使学生在头脑中形成一些直 观的感受，引发想像力.笔者设计了下面的教学片段：(1)实验:提着瓶子不动，让学生看到水从瓶子的小孔中喷出.思考:提着瓶子向上加速运动或向下加速运动时，情况会怎样？实验:提着瓶了向上加速运动时水喷得更厉害，向下加速运动时则相反.引发学生思考.思考并实验:让瓶子自由下落时，又会发生什么现象呢？由学生思考I可答后，用实验得出 结论.思考并实验:如果将瓶了竖直上抛呢？多数学生都认为喷得更厉害，但实验结果却是滴水 不漏，强烈的反差引起学生极大兴趣，大家都在紧张地思索着.互动实验：请两位学生上讲台，对抛瓶子,结果瓶子抛在空中时仍然滴水不漏.引发了学 生更紧张

13、的思考和更热烈的讨论.这种通过提出问题摆明想像的内容，随着思维的展开逐渐展示实物，激发学生形象思维的 教学方式，要求学生在思考当前的某个事物或问题时,不仅要分析这个事物或问题的现状，还要 考杏事件的发生、发展与变化的特点、结果与规律,同时更要分析研究此事物和与此事物有联 系的类似的事物的过去、现在发生发展变化的过程及其规律，从而预料未来事物的发展趋势和 结果.这样的思维活动，对培养学生思维的深刻性和广阔性都是十分有益的，有助于学生创新能 力的提高.例如”摩擦力”是教学的一个重点，难点，它贯穿全部中学物理.能否准确地分析它, 关键在于掌握摩擦力的内涵，故教学中不能仅从定义上去完成教学,而应通过对

14、大量物理事实的 观察思考，抽象概括，从力的个性角度归纳出它区别于其它性质力的产生条件:直接接触;接 触面粗糙i#0；有正压力N4);有相对运动或相对运动趋势,即只有同时具备这四个条件，物 体间才有摩擦力作用.这本身就构成了摩擦力分析的一种方法一条件分析法.进而教师通过循循 善诱，从力的共性角度作用效果，抓住摩擦力产生的被动性特点,概括出分析摩擦力的三种思 路和方法-A.假设判断法即假设接触面无没，看物体的运动状态是否改变;且逆向状态分析法由 合=11,看状态定外力，执果索因;C.务力综合分析法通过对其它力的分析,结合运动效果分析判 断.以上所述分析摩擦力的思路和方法的形成过程表明:知识与方法须情景交融，才能交相辉映, 相得益彰;知识教学与思维方法训练必须同步，思维方法成为由知识转化为能力的培养综上所述。培养学生的创新精神，首先要让学生先有创新意识，在物理实验教学过程中最 能培养学生的创新意识、创新精神和实践能力，但不是传统的、照本宣科的、生搬硬套的教学 方法所能达到的。物理实验教学的方式应该不断地进行探索和改进，这样才能真正地推进素质 教育，迈向创新教育。