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在物理实验教学活动中培养学生的创新能力

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物理是一门以观察和实验为基础的科学,实验教学既是物理知识教学的基础,也是实施素质教育、培养学生创新能力的有效途径。实践证明:通过动手动脑的实验教学活动,可以使学生在加深对物理知识理解的同时,也潜移默化地形成良好的科学素养,让学生获得自尊、自信,提高获取知识的能力,培养创新精神。在物理实验教学活动中,应该从以下几个方面注重对学生创新能力的培养。

1创设实验方案和方法,培养学生设计实验的能力

通常在实验教学活动中,学生都是根据教师和教材的要求,按照同一种方法,用同样的仪器,统一的实验步骤,来完成同一个实验,以至于有些学生在还没有完成实验操作过程的情况下,就可以凭经验或估计把实验数据和结果写出来。没有达到实验的真正目的,学生没能得到为解决问题而进行探索性和创造性的训练。实验教学不仅是要求学生完成实验,更重要的是通过实验培养学生的探究意识,去有所发现、有所创新。因此,教师应根据学生的不同情况,在课堂实验和课后实验中,对学生提出一些创设性的活动方案,要求学生自己设计实验,采用不同的实验仪器和方法来完成实验,以培养学生的实验设计能力。

例如,要测量一个电阻的大小,在学生实验中一般是采用的伏安法测电阻,即用一个电流表和一个电压表测出通过电阻的电流和其两端的电压,然后根据欧姆定律R=U/I计算出电阻的大小。如果现在只有一个电压表(或电流表)、一个已知阻值的定值电阻(或电阻箱),能否测量出未知电阻的阻值呢?可以请学生根据串、并联电路的规律,设计出实验方案。即便是采用伏安法测电阻,也有电流表内接和外接两种方法,从理论上来讲,两种接法都可以。但就具体情况来说,两种接法对同一电阻的测量结果有差异,这是因为电流表和电压表存在内阻,具体是采用哪种方法测量的实验结果更准确,教师可以要求学生通过实验来探究,找出其中的规律,设计出合理的实验方案。

总之,教师要善于启发学生发散思维,引导学生多想、多议、多动手,逐步培养学生的实验设计能力,提高学生的学习兴趣,从而加深对知识的理解和应用。

2探索实验装置和原理,培养学生的实验探究能力

在物理实验教学中,同一个实验可以用不同的实验装置来完成,同一个实验装置也可以做不同的实验。所以,只有明确实验装置的原理,才能恰好地应用于实验。或者需要对实验装置进行适当的改进,从而取得更好的实验效果。

例如,“测定小灯泡的功率”和“测定小灯泡的电阻”,其实验装置一样,实验操作过程也相同,但实验目的不同,分析的方法和结论也不同。都是通过测出小灯泡的电压和通过小灯泡的电流,然后由P=IU和R=U/I来计算出不同的实验结果,达到不同的实验目的。在这两个实验过程中,当小灯泡两端的电压发生变化时,其电流也相应变化,小灯泡的亮度也随之改变,说明小灯泡的实际功率也不同。由计算可知,小灯泡的电阻也是变化的。而我们知道,物体的电阻是由其自身的属性决定的,多数情况下其阻值一般不随电压和电流的变化而改变,而小灯泡则不同。对于这些重难点问题,要引导学生进行深入的研究,通过实验分析找出它们变化的规律和原因。

3开展物理小实验、小制作活动,培养学生的创造能力

在初中物理教材中安排了一些“想想议议”、“想想做做”、“动手动脑学物理”等课内外物理小实验、小制作活动。通过这些活动,让学生动手动脑、自主探究、交流合作,来提高学生的思维和创造能力。对于这些小实验,教师要有明确要求,积极认真组织,给予正确指导,使其体现出生活化、简单化、趣味化、绿色化的特点。

3.1指导学生善于观察生活中的物理现象

利用生活中的常用物品来进行小实验、小制作,更能启发学生的思维,体会探究的乐趣。如用易拉罐、饮料瓶、一次性注射器做力学实验;用漆包线、磁铁块、铁片、铜片、铁钉做一些电磁学实验等。只要我们细心观察,善于思考,就可以发现身边能用来做实验的物品无处不在。1把梳子、1个硬币、1个钢尺、1张纸、1支笔,都可以用来解释一种物理现象,说明一个科学道理。这些物品取材容易、制作简单,却能取得好的实验效果。

3.2充分利用课外活动时间和学科兴趣小组来开展小实验、小制作活动,对学生开放实验室

学生课内的学习时间是有限的,而且有些实验更适合在室外的条件下去完成,如有些光学实验需要阳光,有些力学实验需要开阔的场地。组织学科兴趣小组,让兴趣爱好一致的学生在一起进行研究探讨,交流合作,发挥每个人的智慧特长,开展小实验、小制作,能有效地提高学生学习科学知识,掌握实验技能的水平。

3.3引导学生利用家庭的有利条件来开展小实验,而这些条件是在学校所不具备的

利用电冰箱、微波炉做一些热学小实验,研究鸡蛋在盐水中的沉浮,观察电能表转动的快慢与家庭用电器功率大小或数量多少的关系,等等。开展家庭小实验既丰富了学生的业余生活,又拓展了学生探索知识、培养能力的时间和空间。

4结束语

总之,按照新课改理念,在物理实验教学活动中,不仅是简单地要求学生能验证所学的知识和学会一些规范的操作技能,而是要关注学生的发展,体现出对科学素养和创新能力的培养。使学生不但能学到物理知识,更能学会提出问题、研究问题、解决问题的思想和方法,改变被动的接受式学习为主动的探究式学习,从而促进学生整体素质的提高。