充分利用物理演示实验

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充分利用物理演示实验

    摘要:在物理教学中要发挥实验作用 ,培养学生创新思维能力教师应对演示实验教学进行创新设计,要发掘物理演示实验中巧妙的构思和方法,通过形式多样的实验活动来培养学生的创新能力。
    关键词:演示 实验 创新 思维能力 探索
    在物理教学中为了突出学生的主体地位,培养学生的创新能力,教师应对演示实验教学进行创新设计,要发掘物理演示实验中巧妙的构思和方法,以实验为依托,拓宽其思路,挖掘其内涵,通过形式多样的实验活动来培养学生的创新能力。
    1 将演示实验改为边教边实验
    边教边实验是教师提出问题,让学生自己动手实践,探索问题发生的原因,从而得到结论的方式。这种方式有利于培养学生分析问题的能力、解决问题的能力、实际操作的能力和创新的能力,教师应尽可能的将演示实验改成边教边实验的形式。
    例如,对于摩擦起电现象,教师可让每个学生都用塑料尺在衣服上摩擦几下,然后吸引碎纸屑;在讲惯性时,可让每个学生将钢笔帽放在纸条上,然后看谁抽出纸条时还能保持笔帽不倒。学生们边实验边观察,加深了对知识的理解,加上教师有针对性的提出问题,调动了学生学习的积极性和主动性,使他们养成动手、动口、动脑的好习惯。将演示实验改为边教边实验,不是只让学生的注意力停留在使他们感兴趣的现象和事物上,而是引导他们逐步深入、扩散思维,从而培养他们的创新能力。
    2、 创新改进演示实验
    演示实验对学生创新意识的培养和创新能力的训练,起着至关重要的作用。教材中原有的实验不能完全满足培养学生创新能力的需要,教材中有些演示实验的实验效果不是太好,这时,教师可以组织学生一道参与对演示实验的改进。这样,不但能加深学生对知识的理解,而且可激发学生强烈的科学实践愿望并付诸于行动,进而强化学生勇于进行科学探索和敢于改进前人科学实验方案的创新意识。
    例如,在做高温玻璃导电实验时[2],教师可以组织学生取一小块玻璃,用镊子夹住后在酒精喷灯上烧成黄豆粒大的玻璃球,趁玻璃软化时,将两根铜线插入玻璃内,尽量靠近但不要接触。再取一个带有发光二极管的音乐贺卡,从贺卡电源接头处引出两根导线,再把自制的玻璃球串联起来。玻璃球在未加热前,贺卡音乐不响,发光二极管不亮,表明常温下玻璃不导电。用酒精灯加热玻璃球约1min,听到音乐声,但发光二极管不亮,继续加热约30s后发光二极管就亮了。这表明玻璃的导电性随温度的升高而增强。这样的实验改进后,无论是直观性、趣味性还是美感上,都比原来的教材上介绍的实验强得多,再加上让学生参与实验活动,可以很好地培养学生的创新能力。
    3、增加演示实验的层面
    中学生对事物的观察往往是表层、片面甚至是错误的。而物理规律的表现形式是多层次、多侧面的。教材中提供的往往是单层次、单侧面的实验内容。从培养学生创新能力的角度来看,教师有必要进行适当的拓展和补充,尽量让学生能从多层面、全方位去认识物理规律的全貌。
    例如,为引证大气压强存在做“水杯-纸片”的实验[3],很多教师简单的把厚纸片盖在装满水的杯口再倒过来,实验做完即了事,让学生目睹了一个“理所当然的事实”,“没有什么好想的”。重新设计这个实验教学时,可先由学生根据经验思考“厚纸片能否掉下来”,在观察的过程中先设疑让学生带着问题,旨在引起学生对厚纸片与水杯的重点观察,然后分别演示水杯盛满水而杯口向下、向侧面,盛少量水,不盛水,在盛满水的水杯与厚纸片的接触处插入铁丝等多种条件下厚纸片变化的情形,进而引导学生对实验结果与条件关系的深层观察和全面观察,便能较好地培养、发展学生的创新能力。
    4创设实验问题,促进学生创新能力的发展
    创新教学的构成要素是研究性、引导性、发现性、归纳性等有机的结合起来,这就要求教师在实验中创造性的应用现代教学方法和教学手段,将多种教学方法进行优化组合,用“创造性的教”为学生“创造性的学”创造环境和条件。因此除了演示实验和分组实验之外,在学生的模型制作、游戏、调查小实验活动中,也可以发展创造活动,鼓励学生创造。 例如,在“物体内能的变化”的教学中有个演示实验[5],压缩厚玻璃筒中的空气,使空气内能增加,温度升高,从而使筒内易燃物着火。实验中明亮的火花给学生以深刻的印象,然而实验过后,不少学生提出:实验的研究对象是什么?压缩时筒内空气的温度到底是否变化?如何判断它是否变化?实验的目的是什么?特别是在没有判断出筒内空气的温度是否变化而事先就放入易燃物来显示气温的升高,似乎不符合科学的探究过程。如果改变教材一举成功的做法,而是实验时在厚破璃筒内先不放易燃物,压缩筒内的空气,要求学生仔细观察筒内空气的内能有无增加。这时,学生感到困惑了。空气内能增加与否怎能看得见?此时便可自然地引出一个实验设计时的问题情境,如何判断筒内空气内能是否变化?如何变“看不见”为“可见”?顺着这个思路展开过程并组织实验教学,由于实验是学生主动参与设计的,设计目的明确,实验后学生无论是对实验所揭示的结论还是实验的设计思想均留下了深刻认识,甚至终身难忘。
    5、变演示实验为探索性实验,培养学生的创新能力    在传统的实验教学模式中,课堂演示实验一般以教师为主体,学生仅仅是旁观者,没有直接参与,不利于其创新能力的培养。笔者认为要将演示实验改为探索性实验,让学生充分的动脑、动手、动口,发挥学生的主体作用,从而有利于学生创造性思维的激发,以下是笔者设计的两个演示实验教学方案:
    案例二:测电阻率实验,实验前让学生设计五种以上的实验方案,画出电路图,分析比较确定最佳方法。课堂上再讨论总结,测电池的电动势和内阻实验,可有方法:
    (1)安培表内接;
    (2)安培表外接;
    (3)两已知电阻和安培表;
    (4)伏特表和已知电阻;
    (5)两伏特表测- - -。
    师生再共同分析各方法的利弊,选择最佳的方案。
    案例三:在做“用单摆测重力加速度”这个实验时,可对学生说:现在我们再来做一做周期与质量是否有关?我手中有两个小球,如何比较它们的质量大小?下面是同学们想出的几个方法。
    (a)同种材料的实心球,看体积大小。
    (b)用手感觉一下。
    (c)用天平称一下。
    (d)让两小球碰撞一下就可知质量大小。
    在上面四种方法中,提出第(d)种方法最为可贵。他将碰撞中的知识应用在两物质量比较中。真正达到了发散的要求。这正是微观世界中测质量的一种方法。
    总之,只要教师依据创新教育的理念,对每个演示实验认真分析、处理开发,尽可能确定每个实验要着重培养学生哪方面的能力,就一定能在培养学生创新能力的教学中取得良好的效果