要学生具备发散思维、换元思维、转向思维和创优思维等思维能力。 这些能力都要靠平时培养。 比如在高二,学完“恒定电流”全章教材后,根据学生在初高中2个阶段有关知识,将“伏安法测电阻”实验改为如下的设计性实验:下面是5 种不同测量电阻实验的分套器材,请根据各套器材设计不同的实验,且比较哪种方法测得电阻值较准确,分析其原因。
共用器材为待测电阻R (10Ω ,0.5 A) ,电源,电键,滑动变阻器,导线若干。
a. 伏特表、安培表各1 个,共用器材;
b. 伏特表2 个,电阻箱1 个,共用器材;
c. 安培表2 个,电阻箱1 个,共用器材;
d. 伏特表1 个,电阻箱1 个,共用器材;
e. 安培表1 个,电阻箱1 个,共用器材。
上述改进后的实验也有利于培养学生创造性思维。 除此之外,还可适当提供一些受阻问题,如上面b和c中拿去电阻箱等。
以上都可称为物理教学中的实验探究,这种方法的特点是:培养学生创造思维的多向选择性;使学生始终处于积极主动地探索知识的状态中,学生好比是“猎取”知识的“猎手”,乐队的“演员”;教师处于主导地位,但不是“演员”而是“导演”或“乐队的指挥”,通过“指挥棒”去指挥全班学生“演奏”一曲曲的篇章。
3.3 为学生设计志趣相投的探究主题
实践表明,与学生主体经历和经验相贴近的活动主题,学生必然感兴趣,乐意参加,因此,在选择探究性学习主题时,应从学生的主体经验和人生经历中寻找与教学内容相贴近的主题。 如“探究形变与弹力的关系”中的“讨论与交流”———讨论生活中桥梁的最大承受力与哪些因素有关,为此组织学生进行了一次比赛,看谁设计的桥(模型) 既美观承受力又强。 比赛过程精彩刺激,学生反映热烈,通过自己在探究过程中的真实体验,不仅对知识印象深刻,更是感受到探究过程的无穷乐趣。
还有,一些分组实验可以改成探究性实验,如“测定玻璃的折射率”,除了介绍课本上利用平行玻璃砖测量玻璃的折射率之外,还能否利用三棱镜对光线偏折作用测玻璃的折射率? 根据书后习题的启发利用半圆形玻璃砖对光线的全反射作用测折射率。学生可以根据自己的喜好选择实验方案。 此外在平行玻璃砖实验引起误差的讨论题目中,经常有误将玻璃砖平移,问实验结果会怎样变化? 这类习题也可以作为一种问题加以探索,让学生亲自动手操作,得出结果与理论推理相比较,有理有据使学生印象深刻。
同时,利用课外活动小组也可以积极开展探究性小实验,教师精心设计一些有趣的实验进行研究性学习,让学生尝试成功,尝试创新。 在讲到动量这节课时,给学生留个课后小实验,要求是让1 个生鸡蛋从5 楼落下不破,实验器材要求所用的辅助材料的重量不超过1 个鸡蛋的重量。 学生们想了很多办法,有用报纸折成帽子形状将鸡蛋放置其中,有的给鸡蛋安装了降落伞,底部用泡沫塑料做缓冲,有的利用氢气球等,尽管做法千奇百怪,但都是围绕动量定理展开,只有延长作用时间和减小落地时鸡蛋的动量,才能减少地面对鸡蛋的冲力。 动手实验是学习的重要的实践活动之一,只有在实践中学生才能发挥和提高自己的聪明才智,才能发展创新精神。
4 结束语
在众多教学环节中,实验始终是物理教学的重要环节之一,是真正落实物理课程标准的目标,提高学生的科学素养,创新精神、实践动手能力的重要途径,也是实施物理课程发展的重要条件和重要的课程资源。 因此,物理课程应该更加重视实验。 在物理课程的实验教学中,“将实验与科学探究有效地结合起来”成为了新课标下主旋律,我们应尽可能将传统的菜单式实验改变为探究式实验。 教师应该根据实际情况,选择适合探究的实验,并对探究过程进行合理的规划,引导学生顺利进行科学探究,从而培养学生的创新意识和实践能力,培养学生的科学素养与人文素养。
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