首頁(yè) > 優(yōu)秀范文 > 物理實(shí)驗(yàn)論文
時(shí)間:2023-03-17 18:09:28
序論:速發(fā)表網(wǎng)結(jié)合其深厚的文秘經(jīng)驗(yàn),特別為您篩選了11篇物理實(shí)驗(yàn)論文范文。如果您需要更多原創(chuàng)資料,歡迎隨時(shí)與我們的客服老師聯(lián)系,希望您能從中汲取靈感和知識(shí)!
2實(shí)驗(yàn)器材不足,有些實(shí)驗(yàn)沒有條件做
有的學(xué)校多年不添置儀器耗材,實(shí)驗(yàn)器材數(shù)量明顯不足,比如某校馬德堡半球?qū)嶒?yàn)只有一套器材,平行班級(jí)有八個(gè)班,只能等一個(gè)班上完以后下一位教師才能使用,影響教學(xué)進(jìn)度.有些學(xué)校在經(jīng)費(fèi)使用上也不愿意給實(shí)驗(yàn)教學(xué)上花費(fèi)更多的錢財(cái),幾年甚至十幾年也不添置器材,實(shí)驗(yàn)儀器匱乏.有的學(xué)校實(shí)驗(yàn)室器材雖然很多,但器材的型號(hào)數(shù)量配備很不合理,有的過多有的又太少,如某校彈簧秤量程為0~50N的數(shù)量多達(dá)100個(gè),而量程為0~5N、0~10N的彈簧秤總共只有30個(gè),給教學(xué)工作帶來(lái)很多不便;有的學(xué)校在購(gòu)置實(shí)驗(yàn)器材時(shí)不聽取專業(yè)教師的意見和建議,領(lǐng)導(dǎo)拍腦袋想購(gòu)啥器材就買回來(lái),有的器材對(duì)初中物理實(shí)驗(yàn)用處不大,如適合高中教學(xué)用的有交流輸出的學(xué)生電源在初中使用的時(shí)機(jī)很少.
3有些教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力有限
可以說這是制約實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量難以提高的關(guān)鍵,困擾著廣大教師,其中存在的問題最多,也是需要我們特別引起重視的地方;比如有些演示實(shí)驗(yàn)操作不規(guī)范,甚至有些是錯(cuò)誤的,有些學(xué)生實(shí)驗(yàn)教師不能很好地指導(dǎo),發(fā)給學(xué)生實(shí)驗(yàn)器材后讓學(xué)生自己亂動(dòng),學(xué)生想怎么用就怎么用,實(shí)驗(yàn)器材當(dāng)成玩具,比如有的學(xué)生把砝碼浸入鹽水中,用量筒給水加熱等,儀器損壞現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,課堂教學(xué)秩序混亂,實(shí)驗(yàn)效果明顯降低;有些上課用語(yǔ)不規(guī)范,比如把溢水杯叫水桶,把燒杯叫玻璃杯,把導(dǎo)線叫電線等.有的教師不清楚滑動(dòng)變阻器、電阻箱及電位器的適用條件,不分電路情況和實(shí)驗(yàn)精確度的要求任意使用,給學(xué)生一個(gè)錯(cuò)誤的信息;有的教師不知道學(xué)生電源穩(wěn)壓和直流輸出的特性,給學(xué)生講在任何電路情況下可以隨便使用沒有區(qū)別,混淆視聽.有的老師在講授布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散時(shí)讓學(xué)生在顯微鏡下觀察懸浮花粉微?;蛟跓o(wú)風(fēng)情形觀察空氣中的煙粒、塵埃都會(huì)看到微粒的運(yùn)動(dòng),墨汁撒在水中會(huì)迅速擴(kuò)散,并且溫度越高,運(yùn)動(dòng)越激烈,擴(kuò)散也越快,于是老師解釋到我們學(xué)生看到的微小花粉或煙粒是它們的分子在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),墨汁擴(kuò)散也是因?yàn)槟肿釉谶\(yùn)動(dòng)等等,當(dāng)解釋到花粉微粒為啥會(huì)在某時(shí)刻瞬間不動(dòng)時(shí)是由于水分子靜止不動(dòng),試想水分子怎么能在某時(shí)刻靜止不動(dòng)呢?把布朗運(yùn)動(dòng)與擴(kuò)散現(xiàn)象說成是同一種現(xiàn)象;凡此種種漏洞百出的解釋都是老師沒有吃透教材出現(xiàn)的錯(cuò)誤;還有個(gè)別教師實(shí)驗(yàn)課后不打掃衛(wèi)生,不整理清洗器材,不愛護(hù)公共財(cái)物,實(shí)驗(yàn)過程中浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重,對(duì)學(xué)生不進(jìn)行良好實(shí)驗(yàn)品格的培養(yǎng),態(tài)度情感價(jià)值觀教育缺失;不重視總結(jié)得失,課后沒有反思,不寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告、作業(yè)批改不認(rèn)真.
4實(shí)驗(yàn)器材保管使用不當(dāng)管理混亂
有些砝碼生銹影響測(cè)量結(jié)果,有些開關(guān),滑動(dòng)變阻器接觸不良導(dǎo)致電路不通,有些電池電量不足影響實(shí)驗(yàn)效果,有些砝碼不用鑷子取用而用手拿取,天平上的游碼不用鑷子撥動(dòng),也是用手直接滑動(dòng),有些電流表、電壓表接線柱螺絲松動(dòng)接觸不良,實(shí)驗(yàn)時(shí)電路雖然連接正確但是電流表電壓表指針不動(dòng),學(xué)生會(huì)認(rèn)為電路錯(cuò)誤,造成誤解.有的實(shí)驗(yàn)室管理員非專業(yè)人員,又不經(jīng)過培訓(xùn)對(duì)物理儀器不懂,張冠李戴,經(jīng)常發(fā)生儀器搭配不正確現(xiàn)象,儀器擺放不規(guī)范,制度不健全,沒有器材更新更換計(jì)劃,不重視實(shí)驗(yàn)室建設(shè),學(xué)校買啥儀器就保管啥儀器,充其量就是一個(gè)保管員的角色,沒有報(bào)損賠償制度管理混亂;有的實(shí)驗(yàn)室管理人員由物理教師兼職,教學(xué)任務(wù)重?zé)o暇顧及實(shí)驗(yàn)室工作,有的教師不愿意承擔(dān)實(shí)驗(yàn)室工作,認(rèn)為學(xué)校對(duì)實(shí)驗(yàn)室人員劃入后勤服務(wù)人員,在評(píng)職稱評(píng)先進(jìn)績(jī)效考核等方面低人一等;有的實(shí)驗(yàn)室裝備精良,先進(jìn)儀器高端,儀器價(jià)值成本較高,裝飾豪華成了應(yīng)付檢查和學(xué)校裝飾門面的工具,長(zhǎng)期不使用,或使用率不高,不打掃衛(wèi)生儀器器材上面灰塵一層,白白浪費(fèi)了很多財(cái)政資金.
5缺少必要的教學(xué)掛圖
有些當(dāng)年很好很實(shí)用的教學(xué)掛圖,由于經(jīng)常使用,存在破損現(xiàn)象,沒有及時(shí)修理或更換,教學(xué)的直觀性打了折扣.比如船閘教學(xué)活動(dòng)掛圖,在長(zhǎng)期使用后,閘室閘門損壞,如果能及時(shí)修理或更換新掛圖,配上多媒體動(dòng)畫,教學(xué)效果會(huì)更好.有的學(xué)校近幾年購(gòu)置的教學(xué)掛圖、圖片、光盤都很少,課堂上老師可選用的教具數(shù)量少種類單一.
6沒有充分利用好多媒體教學(xué)
有些課件與教學(xué)內(nèi)容聯(lián)系不十分緊密,或者課件表達(dá)的意思不明顯,對(duì)學(xué)生知識(shí)的生成意義不大,有些課件或視頻資料突出趣味性,知識(shí)性不足,忽視對(duì)學(xué)生知識(shí)的傳授,顧此失彼.有的老師課件多少年都一成不變,不修改也不增加豐富新的內(nèi)容,沒有時(shí)代氣息,很不適應(yīng)現(xiàn)代學(xué)生的認(rèn)知理解能力,課堂沒有吸引力.有些老師上課只會(huì)演示課件,課堂儼然變成了課件展示會(huì),離開課件就束手無(wú)策不會(huì)上課.
7教師自制教具能力弱
部分教師不能根據(jù)學(xué)情、校情獨(dú)立制作教學(xué)用具,只會(huì)使用現(xiàn)有的教學(xué)用具,不會(huì)開發(fā)利用周圍資源制作適合學(xué)生實(shí)際情況的教學(xué)用具.開發(fā)創(chuàng)新能力較弱,很難輔導(dǎo)學(xué)生的課外手工制作,對(duì)于學(xué)?;蛏霞?jí)舉辦的手工制作大賽也是疲于應(yīng)付,不能保證工作質(zhì)量.
8課外實(shí)踐活動(dòng)開展不正常
學(xué)校不重視課外實(shí)踐活動(dòng),學(xué)生外出參觀學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)很少.物理源自生活又應(yīng)用于生活,理論知識(shí)必須與生產(chǎn)勞動(dòng)想結(jié)合,比如在學(xué)習(xí)水能利用時(shí),可以組織學(xué)生就近參觀水電站發(fā)電設(shè)備,聘請(qǐng)工作人員講解發(fā)電流程工作原理,學(xué)習(xí)汽油機(jī)柴油機(jī)時(shí),有些老師很少組織學(xué)生去汽修廠參觀,學(xué)生只能在課堂上看到汽油機(jī)柴油機(jī)模型,缺乏真實(shí)感.
2.將物理現(xiàn)象回歸生活
物理現(xiàn)象來(lái)源于生活.因此,教師要多引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí)生活中的物理現(xiàn)象.通過對(duì)生活中常見物理現(xiàn)象的認(rèn)識(shí),使學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理學(xué)科的奇妙和偉大之處,建立起物理學(xué)習(xí)的熱情和積極性.當(dāng)學(xué)習(xí)新的物理理論時(shí),可以通過生活中常見的物理現(xiàn)象入手,從學(xué)生的興趣愛好和關(guān)注點(diǎn)出發(fā),由淺入深,揭示物理現(xiàn)象的內(nèi)在規(guī)律,使學(xué)生在不知不覺中獲取物理知識(shí).
3.小組合作
2新型教學(xué)模式的內(nèi)容
2.1準(zhǔn)備階段指導(dǎo)教師講授
指導(dǎo)教師講授中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)概論,讓學(xué)生明確本課程的教學(xué)目標(biāo)和學(xué)習(xí)任務(wù),了解實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)中學(xué)教師的基本要求,強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本教學(xué)方法(特別是探究式教學(xué)法的一般流程).這一階段是打基礎(chǔ)階段,一方面提高師范生的學(xué)習(xí)興趣,一方面為師范生備課提供基本的理論基礎(chǔ)保障.學(xué)生預(yù)習(xí)學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練內(nèi)容,初步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案.預(yù)習(xí)準(zhǔn)備工作必須做充分,不僅要了解實(shí)驗(yàn)本身的操作注意事項(xiàng),更要思考實(shí)驗(yàn)操作中可能出現(xiàn)的問題,了解該實(shí)驗(yàn)在中學(xué)物理教材中所處的地位,初步制定實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案,找出有疑惑的地方,為后面的實(shí)驗(yàn)操作和集體備課做好準(zhǔn)備.
2.2實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練與集體備課階段實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練
指導(dǎo)教師從職前教師的角度設(shè)置問題,以任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式引導(dǎo)學(xué)生自主探究.例如,中學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)在哪些步驟中容易產(chǎn)生錯(cuò)誤,怎樣使中學(xué)生避免這些錯(cuò)誤,學(xué)生可能的提問以及你如何做答.通過設(shè)置類似問題,鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究過程中,不僅關(guān)注實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)的測(cè)量,更關(guān)注實(shí)驗(yàn)操作過程中出現(xiàn)的問題,思考中學(xué)生容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤和注意事項(xiàng),同時(shí)加深學(xué)生對(duì)基本概念的理解.集體備課集體備課是指教師按照教學(xué)計(jì)劃有組織、有準(zhǔn)備、有目的地對(duì)某一實(shí)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行討論、形成共識(shí),并生成一個(gè)統(tǒng)一的集體教案的教學(xué)活動(dòng)[3],本研究將其設(shè)定為高師物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的一個(gè)環(huán)節(jié),指參加實(shí)驗(yàn)的學(xué)生集體備課.學(xué)生進(jìn)行集體備課時(shí),每個(gè)學(xué)生都帶著自己準(zhǔn)備好的教學(xué)設(shè)計(jì)和有疑惑的問題,以說課的形式介紹自己的教學(xué)設(shè)計(jì)方案———包括實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)、重難點(diǎn)、教學(xué)方法以及具體的教學(xué)安排等———然后讓全體學(xué)生在教師的引導(dǎo)下對(duì)其教學(xué)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行積極的討論,對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)思路提出問題和改進(jìn)的意見,最后由教師進(jìn)行總結(jié),歸納修改意見,達(dá)成共識(shí).
2.3教學(xué)訓(xùn)練階段
教學(xué)訓(xùn)練階段在物理實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行.師范生完成實(shí)驗(yàn)操作和集體備課后,重新修正教學(xué)方案,在下一個(gè)課時(shí)進(jìn)行試講.學(xué)生可以充分利用實(shí)驗(yàn)室的器材資源.鼓勵(lì)師范生扮演愛提問題的中學(xué)生,以考驗(yàn)試講者的應(yīng)變能力.試講結(jié)束后進(jìn)行互評(píng),指出學(xué)生在試講過程中出現(xiàn)的不足和改進(jìn)方法,最后,由教師對(duì)這些討論作出點(diǎn)評(píng)和總結(jié).
2.4教學(xué)反思階段
在完成教學(xué)訓(xùn)練之后,讓學(xué)生在課后對(duì)教學(xué)進(jìn)行反思,反思教學(xué)實(shí)踐的實(shí)施情況和教學(xué)方案的設(shè)計(jì)情況,最終形成教學(xué)反思報(bào)告.教學(xué)反思的內(nèi)容包括:實(shí)驗(yàn)器材準(zhǔn)備階段是否順利,有什么經(jīng)驗(yàn)總結(jié);是否達(dá)到教學(xué)目標(biāo)及程度;實(shí)驗(yàn)操作與示范是否熟練,規(guī)范、正確;對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的組織與管理是否井然有序;學(xué)生的積極性和參與程度如何,如何改進(jìn);學(xué)生實(shí)驗(yàn)成功率如何,如何提高;學(xué)生常見實(shí)驗(yàn)故障和實(shí)驗(yàn)失敗或誤差大的原因,如何解決;學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中存在什么樣的問題,等等.
3新型教學(xué)模式的特點(diǎn)
3.1將集體備課融入到教學(xué)中
將集體備課作為在職教師專業(yè)發(fā)展最有效的方法之一,引入學(xué)生培養(yǎng)中.集體備課通過學(xué)生和教師間相互交流,碰撞出智慧的火花,有利于完善教案,使教學(xué)設(shè)計(jì)更加符合實(shí)際需求.將集體備課放在實(shí)驗(yàn)操作中,能夠及時(shí)將實(shí)驗(yàn)操作中出現(xiàn)的問題拿出來(lái)集體探討,有助于將實(shí)驗(yàn)操作與教學(xué)訓(xùn)練融合在一起,加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范的理解,針對(duì)經(jīng)常出現(xiàn)的問題有直觀的認(rèn)識(shí).
3.2以職前教師的角度看待學(xué)生
將學(xué)生當(dāng)成職前教師來(lái)對(duì)待而不是單純的學(xué)生.例如實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練時(shí),探究的主題要與中學(xué)課程有所區(qū)別,將主題引向一位教師應(yīng)該研究的問題;集體備課讓學(xué)生扮演教師角色,充分尊重學(xué)生的新想法、新思路,鼓勵(lì)各抒已見.教學(xué)反思是體現(xiàn)學(xué)生主體意識(shí)的一種方式,讓學(xué)生為自己的表現(xiàn)負(fù)責(zé),保持自省的意識(shí)和作為未來(lái)教師的責(zé)任感和使命感.
3.3培養(yǎng)學(xué)生組織探究式教學(xué)的能力
探究式教學(xué)是中學(xué)物理新課程改革的基本教學(xué)策略,適用于實(shí)驗(yàn)教學(xué),讓學(xué)生掌握這一教學(xué)方法更是高師物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)法課程的目標(biāo)之一.將實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練設(shè)計(jì)成探究性實(shí)驗(yàn),設(shè)置探究主題,以任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式讓學(xué)生體驗(yàn)探究性學(xué)習(xí)的過程,從而了解探究性學(xué)習(xí)的基本流程,不僅有益于培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí),加深其對(duì)物理基本概念的理解,更有益于學(xué)生對(duì)探究式教學(xué)有更加深刻的認(rèn)識(shí),明白在教學(xué)中必須對(duì)探究什么、如何進(jìn)行探究等問題進(jìn)行交代.從而形成良好的探究式教學(xué)的組織能力和開放的教學(xué)理念.
1.大學(xué)生普遍接受過良好的基礎(chǔ)教育,已經(jīng)掌握了較為系統(tǒng)和完備的基礎(chǔ)知識(shí)。他們往往思維活躍,善于創(chuàng)新,對(duì)于新鮮事物抱有強(qiáng)烈的好奇心,是開展研究教學(xué)的不二人選。
2.研究性教學(xué)兼顧實(shí)踐性與前瞻性,與高校的課程設(shè)置有著較高的契合度。同時(shí),高校內(nèi)的各種教學(xué)設(shè)施為探究教學(xué)提供了良好的硬件基礎(chǔ),圖書館和校園網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備也為探究學(xué)習(xí)的實(shí)現(xiàn)提供了豐富的信息資源保障。
3.高校以“雙師型”教師居多,具備開展研究教學(xué)所必需的人才儲(chǔ)備。這些高校教師通常同時(shí)肩負(fù)著教學(xué)任務(wù)和科研任務(wù),承擔(dān)著各類課題,有著豐富的科學(xué)研究理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。因此,在親自向?qū)W生傳授研究方法的同時(shí),也有利于他們積累自身的探究教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)[3]。
二、霍爾實(shí)驗(yàn)中的研究性教學(xué)
霍爾效應(yīng)一直以來(lái)都是大學(xué)物理的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課程,它得名于1879年在金屬中發(fā)現(xiàn)電壓的美國(guó)物理學(xué)家霍爾。以下將以霍爾效應(yīng)為例,對(duì)研究性教學(xué)在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的具體應(yīng)用進(jìn)行探究。
1.實(shí)驗(yàn)中對(duì)霍爾元件的電路改進(jìn)和保護(hù)。早前的霍爾元件由金屬制成,由于霍爾電壓過低而不具有使用價(jià)值。直到半導(dǎo)體技術(shù)的突飛猛進(jìn),才使霍爾元件在電池測(cè)量和自動(dòng)控制等裝置中得到了廣泛應(yīng)用?;魻栐w積較小,其整體結(jié)構(gòu)為一般為1.50mm×1.74mm。較為頻繁的使用次數(shù)和脆弱的自身構(gòu)造,使霍爾元件極易損壞,因此,對(duì)霍爾元件的保護(hù)就顯得極為重要,這也是為傳統(tǒng)教學(xué)所忽略的。電路上的設(shè)計(jì)改進(jìn)將會(huì)大大提升霍爾元件的耐用程度。其具體操作如下:選取霍爾元件工作電流輸入端中的一端,添加兩根帶金屬夾的導(dǎo)線,使兩個(gè)金屬夾分別夾住保險(xiǎn)絲的兩腿。其中,保險(xiǎn)絲采用直徑為0.32mm、額定電流為1.1A的常用電流保險(xiǎn)絲即可。然后在霍爾元件的電壓輸出端也實(shí)施同樣的步驟,這樣就能有效地保護(hù)霍爾元件。當(dāng)激勵(lì)電流誤接入霍爾元件時(shí),保險(xiǎn)絲會(huì)燒斷,霍爾元件就得以保存。經(jīng)過本人對(duì)該霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)和反復(fù)驗(yàn)證,當(dāng)0.1A的勵(lì)磁電流接入到該裝置時(shí),保險(xiǎn)絲會(huì)立即燒毀,從而確保了霍爾元件的完好無(wú)損,說明該設(shè)計(jì)是具有一定可行性的。其實(shí)驗(yàn)原理圖如圖1所示。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,該設(shè)計(jì)確實(shí)起到了保護(hù)霍爾元件的作用,從而有效地維護(hù)了霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)器材,對(duì)霍爾效應(yīng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)起到了良好的示范。在進(jìn)一步保證大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)順利進(jìn)行的同時(shí),也激發(fā)了學(xué)生創(chuàng)造的熱情,提高了他們靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力。
2.霍爾效應(yīng)在螺旋管軸線磁場(chǎng)測(cè)量中的運(yùn)用。在研究長(zhǎng)直螺線管軸線上的磁場(chǎng)分布時(shí),常常需要利用霍爾效應(yīng)。在工作電流和勵(lì)磁電流都得到固定的情況下,通過變換霍爾片在長(zhǎng)直螺線管軸線上的位置,逐點(diǎn)獲取霍爾電壓,最后求得磁場(chǎng)大小。而在對(duì)這些數(shù)值進(jìn)行分析時(shí),為了實(shí)現(xiàn)模擬的數(shù)值在不同學(xué)科的實(shí)驗(yàn)中具有廣泛適用性,需要借助一種多物理場(chǎng)模擬軟件。這時(shí)學(xué)生就可以小組為單位,利用軟件充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性,實(shí)現(xiàn)自主探究。這也是新時(shí)代下的科技優(yōu)勢(shì)。如圖2顯示的就是理論計(jì)算、實(shí)驗(yàn)測(cè)量和數(shù)值模擬3種不同方法在進(jìn)行螺線管軸磁場(chǎng)測(cè)量實(shí)驗(yàn)時(shí)得出的分布曲線。圖中可以明顯地看出,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算更加一致。雖然模擬計(jì)算偏差較大,但利用它可以更直觀簡(jiǎn)便地得到整個(gè)磁力線的分布,這正是數(shù)值模擬的優(yōu)勢(shì)所在。而這幾種方法結(jié)果間的差異,也為今后的物理實(shí)驗(yàn)提出了新的研究課題。
二、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是初中物理教學(xué)中的一個(gè)重要內(nèi)容,實(shí)驗(yàn)也是組成物理學(xué)的一個(gè)很重要的部分,因此,要求學(xué)生動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)也是初中物理教學(xué)中一個(gè)不可或缺的環(huán)節(jié)。然而,在目前的初中物理教學(xué)中的普遍現(xiàn)狀是,教師重點(diǎn)講授理論知識(shí),學(xué)生被要求做大量的習(xí)題,對(duì)于實(shí)驗(yàn),則很少讓學(xué)生動(dòng)手操作,教師也是偶爾做做演示實(shí)驗(yàn)。這種狀況對(duì)學(xué)生的全面發(fā)展有一定的影響。學(xué)生通過做實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)物理科學(xué),更符合人類探索自然認(rèn)識(shí)規(guī)律的過程,可以讓學(xué)生更清晰地更具體地認(rèn)識(shí)物理事實(shí),培養(yǎng)學(xué)生的觀察力、動(dòng)手操作能力。實(shí)驗(yàn)也可以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的學(xué)習(xí)生活態(tài)度,激發(fā)學(xué)生對(duì)物理的興趣。由于學(xué)生能參與其中,且體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,進(jìn)而可激發(fā)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
三、綜合素質(zhì)的培養(yǎng)
通過讓學(xué)生動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn),把學(xué)生分為兩人或者三人一組,在實(shí)驗(yàn)過程中,教師要注重培養(yǎng)學(xué)生之間在操作、問題解決方面的合作意識(shí),培養(yǎng)鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神。通過讓學(xué)生動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn),也可以較好的培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)能力。例如,在做實(shí)驗(yàn)之前,教師可以讓學(xué)生表述該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期達(dá)到的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?;在做?shí)驗(yàn)的過程中,學(xué)生遇到了問題,教師可以鼓勵(lì)學(xué)生之間多做交流,互抒己見,或者向自己多提問,以加強(qiáng)口頭表達(dá)能力;在實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后,教師則以要求學(xué)生做實(shí)驗(yàn)報(bào)告的形式,培養(yǎng)學(xué)生的書面表達(dá)能力。通過加強(qiáng)教師與學(xué)生或者學(xué)生與學(xué)生之間的交流,既鍛煉了學(xué)生的表達(dá)能力,又加深了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的印象,使學(xué)生獲得較好的學(xué)習(xí)效果。通過讓學(xué)生動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn),也可以培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力,而自學(xué)能力的具備對(duì)學(xué)生今后的學(xué)習(xí)生活有很大的益處。
2改進(jìn)演示實(shí)驗(yàn)
演示實(shí)驗(yàn)的目的在于使學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象有清晰的了解,啟發(fā)思維活動(dòng),以便更好地培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。
2.1改進(jìn)演示實(shí)驗(yàn),提高演示實(shí)驗(yàn)的可見度、收看率、成功率
只有清楚明顯,可見度高的物理現(xiàn)象,才容易觸動(dòng)學(xué)生視覺,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,啟發(fā)思維活動(dòng),同時(shí)加強(qiáng)演示前的精心準(zhǔn)備,使演示實(shí)驗(yàn)既然做了就必須成功,這樣也有利于提高收視率,有利于提高課堂效果。磁現(xiàn)象演示實(shí)驗(yàn)“同名磁極相排斥,異名磁極相吸引”,課本中實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單但效果不明顯,學(xué)生也不易觀察,成功率不高。我們可以把它改為將兩磁鐵分別固定在兩小車上,小車置于光滑的水平面上靜止,且兩車保持一定的距離,撤去外力后,可以看到兩車的運(yùn)動(dòng)方向,改變磁極重新演示。這樣顯然提高了實(shí)驗(yàn)的可見度、收看率、成功率。
2.2將一些演示實(shí)驗(yàn)改進(jìn)為學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)
這樣做能為學(xué)生創(chuàng)造多動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì),還可以提高實(shí)驗(yàn)的可見度,活躍課堂氣氛。例如在進(jìn)行“電流磁場(chǎng)”這一課題教學(xué)時(shí),把教材中演示奧斯特實(shí)驗(yàn)安排給學(xué)生分組做,實(shí)驗(yàn)器材簡(jiǎn)單:一節(jié)干電池,一根導(dǎo)線,一個(gè)小磁針,實(shí)驗(yàn)時(shí)用導(dǎo)線將電池的正負(fù)極聯(lián)通(要立即斷路),而將小磁針置于導(dǎo)線某一段的附近,可看到小磁針偏轉(zhuǎn),在導(dǎo)線周圍的不同位置或改變電流方向時(shí),小磁針的偏轉(zhuǎn)方向也隨著改變,這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯,學(xué)生易于接受。比起由教師演示效果要好的多,通過學(xué)生自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),對(duì)電流周圍存在著磁場(chǎng)以及磁場(chǎng)方向和電流方向有關(guān)的知識(shí)也確信無(wú)疑了。
3將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探索性實(shí)驗(yàn)
探索性實(shí)驗(yàn)有兩大特點(diǎn):一是以探究物理規(guī)律并培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰槟繕?biāo);二是可以充分體現(xiàn)課堂教學(xué)以“學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”的原則。對(duì)好動(dòng)腦的學(xué)生來(lái)說更能引起他們的求知欲,同時(shí)可以培養(yǎng)學(xué)生觀察、探索、研究、獨(dú)立獲取知識(shí)的本領(lǐng)。例如在做決定導(dǎo)體電阻大小因素的實(shí)驗(yàn)時(shí),可以讓學(xué)生去探索導(dǎo)體的電阻在溫度不變或變化不大時(shí),導(dǎo)體的電阻可能會(huì)和哪些因素(比如長(zhǎng)度、橫截面積、材料等)有關(guān),有什么樣的關(guān)系呢?學(xué)生可以探索去保持其中兩個(gè)量而改變另外一個(gè)量,在探索中最后得出結(jié)論,同時(shí)也增加了他們的成就感。
二、初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思路
(一)探索式實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法
傳統(tǒng)的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法中,教師一般是課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主體,學(xué)生根據(jù)教師的實(shí)驗(yàn)思路進(jìn)行觀察與思考,直接參與到教學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的機(jī)會(huì)很少,造成學(xué)生的動(dòng)手能力比較弱,不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在以教師為主體的課堂中,如果將演示性實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)改為探索性實(shí)驗(yàn)教學(xué),給學(xué)生更多的動(dòng)手操作機(jī)會(huì),發(fā)揮學(xué)生的主體作用。比如,在初中物理教學(xué)中實(shí)施“阿基米德原理”教學(xué)時(shí),在講授浮力的大小與相關(guān)聯(lián)的因素時(shí),教師給學(xué)生思考的時(shí)間,是否與深度、密度、形狀有關(guān)呢?學(xué)生可進(jìn)行想象,培養(yǎng)學(xué)生的自主思考能力。
(二)多做教材中沒有的實(shí)驗(yàn)
現(xiàn)在初中物理教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)教學(xué)幾乎在書本能夠找到,但在實(shí)際的教學(xué)中,教師可以增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí),擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)主題。在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,要舉一反三,增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的目的就是為了提高學(xué)生的思維能力和擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的器材比較多,可以以實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備作為器材,也可以自備實(shí)驗(yàn)器材,甚至把我們?nèi)粘Ia(chǎn)生活中所使用的物品作為實(shí)驗(yàn)器材。事實(shí)說明,一個(gè)優(yōu)秀的學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象很感興趣,具有很強(qiáng)的悟性。物理學(xué)習(xí)比較差的學(xué)生,不是智力的因素,而是缺少對(duì)物理知識(shí)的了解。因此,作為物理教師,其主要的教學(xué)目的是盡自己最大的能力在課堂上給學(xué)生展示豐富的物理現(xiàn)象和物理情景。
(三)提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的自主性,突出教學(xué)的“新穎”
在初中物理試驗(yàn)教學(xué)中,為了提高學(xué)生的自主創(chuàng)新能力和獨(dú)立思考能力,有必要給學(xué)生留充分的思考空間。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性、積極性和主動(dòng)性。在發(fā)揮教師指導(dǎo)作用的基礎(chǔ)上,盡可能地讓學(xué)生獨(dú)立地選擇實(shí)驗(yàn)教材,正確地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,完成實(shí)驗(yàn)步驟,獨(dú)立地完成實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并提出問題,特別是提出新穎的問題,體現(xiàn)了學(xué)生的自主創(chuàng)新能力。
(四)創(chuàng)新思維的培養(yǎng)
在初中物理教學(xué)活動(dòng)中,教師不僅要提高學(xué)生的智力,而且要培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,應(yīng)該把培養(yǎng)學(xué)生思維能力放在首位,才能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)可以設(shè)置創(chuàng)設(shè)情境,激發(fā)求新求異,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行發(fā)散性思考,擴(kuò)展學(xué)生思考的視野。創(chuàng)新思維要求學(xué)生多方面、多角度和非常規(guī)性思考。學(xué)生思維是創(chuàng)造的起點(diǎn),是學(xué)生善于思考和樂于思考的催化劑。因此,在初中物理教學(xué)中,教師要通過各種手段激發(fā)學(xué)生思考的興趣,培養(yǎng)思考的能力,養(yǎng)成思考的習(xí)慣,在思考中提出科學(xué)、合理和獨(dú)特的方法。
三、提高初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率的建議
(一)教師要以身作則
初中教師在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中發(fā)揮著重要的作用,要從根本上解決物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法,開展學(xué)生對(duì)物理知識(shí)感興趣的教學(xué)活動(dòng),以便提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的興趣,這樣可以發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用和學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。另外,學(xué)生可根據(jù)自己的愛好和能力選擇不同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,做到因材施教,這樣有助于調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性、積極性和自覺性,有助于學(xué)生智力的開發(fā)和個(gè)性化發(fā)展,同時(shí)促進(jìn)了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)和接受。
二、把部分演示實(shí)驗(yàn)改變?yōu)閹熒鷧f(xié)同實(shí)驗(yàn).
在傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,課堂演示實(shí)驗(yàn)一般以教師為主體,學(xué)生僅僅是旁觀者,沒有直接參與,不利于學(xué)生探究能力的培養(yǎng).而將物理演示實(shí)驗(yàn)改為師生協(xié)同實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生充分地動(dòng)腦、動(dòng)手、動(dòng)口,能夠發(fā)揮學(xué)生的主體作用.教師可邊提出問題,邊指導(dǎo),學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)中學(xué)生得出的結(jié)論有可能與應(yīng)得的結(jié)論不吻合,經(jīng)過教師的指導(dǎo),學(xué)生反復(fù)實(shí)驗(yàn),直到實(shí)驗(yàn)成功,讓學(xué)生在主動(dòng)否定自我和超越自我中得到能力的提升.
三、重視探究實(shí)驗(yàn).
實(shí)驗(yàn)1:在廢棄的空飲料瓶側(cè)壁不同高度的地方用釘子鉆出上、中、下3個(gè)小孔,先用手指堵住小孔,往里面倒?jié)M水,然后松開手指,可以觀察到水從3個(gè)小孔中分別流了出來(lái),其中最下面的小孔流出的水噴得最急、最遠(yuǎn),上面小孔流出的水噴得最慢、最近。實(shí)驗(yàn)證明,液體的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大。
2.探究液體壓強(qiáng)規(guī)律。
實(shí)驗(yàn)2:把廢棄的空飲料瓶(較柔軟的)蓋子打開,正立著逐步伸入水中,觀察到空飲料瓶向內(nèi)凹陷,飲料瓶發(fā)生了形變,伸入水中越深,飲料瓶凹陷越大。實(shí)驗(yàn)證明,液體內(nèi)部在各個(gè)方向上都有壓強(qiáng),壓強(qiáng)隨深度的增加而增大。實(shí)驗(yàn)3:把廢棄的空飲料瓶側(cè)壁同一深度不同的方向刺好幾個(gè)小孔,把空瓶插入水中,發(fā)現(xiàn)外面的水從各個(gè)不同方向的小孔向瓶入。實(shí)驗(yàn)證明,液體內(nèi)部向各個(gè)方向都存在壓強(qiáng)。把廢棄的空飲料瓶側(cè)壁不同深度同一方向扎好幾個(gè)小孔,發(fā)現(xiàn)外面的水從各個(gè)小孔向瓶入,上孔射入又近又慢,下孔射入又遠(yuǎn)又急。實(shí)驗(yàn)證明,液體內(nèi)部存在壓強(qiáng),液體的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大。實(shí)驗(yàn)4:在廢棄的空飲料瓶不同側(cè)壁上的同一高度扎好幾個(gè)小孔,先用手指堵住小孔,最后給瓶里充滿水,再松開手指,瓶中的水會(huì)向外噴向不同的方向,但噴射的距離是相同的。實(shí)驗(yàn)證明,同種液體在液體內(nèi)部的同一深度處液體內(nèi)部向各個(gè)方向的壓強(qiáng)是相等的。實(shí)驗(yàn)5:用橡皮泥將飲料瓶側(cè)壁扎有的幾個(gè)小孔堵住,將空飲料瓶裝滿紅色的濃鹽水(目的是使效果明顯),再把裝滿紅色濃鹽水的塑料瓶插入盛水的水槽中,使瓶?jī)?nèi)外的液面相平,再把橡皮泥同時(shí)拔出。結(jié)果顯示,飲料瓶里紅色的濃鹽水從各個(gè)小孔向瓶外射向水槽中的水里。實(shí)驗(yàn)證明,液體內(nèi)部的壓強(qiáng)和液體的密度有關(guān)系。
3.探究液體壓強(qiáng)特點(diǎn)。
實(shí)驗(yàn)6:將一飲料瓶去底,在底部包上橡皮膜并用橡皮筋系緊,向內(nèi)部灌水,可以看到橡皮膜向外凸起,說明液體對(duì)容器底部有壓強(qiáng);不裝水,將橡皮膜的一端壓入水中,橡皮膜向內(nèi)凹陷,實(shí)驗(yàn)證明,液體內(nèi)部存在壓強(qiáng),當(dāng)向飲料瓶?jī)?nèi)加水到與外面水位等高時(shí),橡皮膜又會(huì)變平,這說明液體內(nèi)部同一深度處的壓強(qiáng)相等。
4.演示帕斯卡定律。
實(shí)驗(yàn)7:在廢棄的空飲料瓶側(cè)壁不同地方用釘子扎4個(gè)小孔,打開瓶蓋,用手按入水中使其充滿水,再擰緊瓶蓋,用手?jǐn)D壓飲料瓶,會(huì)觀察到從4個(gè)孔中射出來(lái)的水的射程是相等的。實(shí)驗(yàn)證明,加在密閉液體上的壓強(qiáng)能夠按照原來(lái)的大小使液體向各個(gè)方向進(jìn)行傳遞。
二、設(shè)計(jì)與液體壓強(qiáng)有關(guān)的實(shí)驗(yàn),進(jìn)行小制作、小發(fā)明實(shí)驗(yàn)
8:自動(dòng)澆花。將盛滿水的飲料瓶連接一個(gè)打點(diǎn)滴的帶開關(guān)的細(xì)管,懸掛在花盆上面,通過開關(guān)控制滴水的大小,在重力及液體壓強(qiáng)的作用下,水滴長(zhǎng)流,保證主人不在家的幾天里水能自動(dòng)澆花。通過這個(gè)小實(shí)驗(yàn)?zāi)芙鉀Q生活中的一些小問題,啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行小制作、小發(fā)明。實(shí)驗(yàn)9:水簾實(shí)驗(yàn)。在廢棄的空飲料瓶中裝滿水,并在側(cè)壁扎上幾個(gè)小洞,打開瓶蓋,可觀察到有水射出,這說明液體內(nèi)部在各個(gè)方向上都有壓強(qiáng)。當(dāng)飲料瓶盛滿水?dāng)Q緊瓶蓋后,在側(cè)壁不同的方向扎幾個(gè)小洞(直徑小于2mm),水并不流出來(lái)。當(dāng)用手?jǐn)Q松瓶蓋時(shí),水就從所扎的小孔向外射出來(lái),形成美麗的水簾。
2全景式實(shí)驗(yàn)教學(xué)
所謂“全景式實(shí)驗(yàn)教學(xué)”是指實(shí)驗(yàn)教師在授課時(shí),先將實(shí)驗(yàn)過程完整演示,然后將實(shí)驗(yàn)步驟分解開來(lái),再將每一步驟的操作方法和其涉及的知識(shí)點(diǎn)融合起來(lái)講解。整個(gè)實(shí)驗(yàn)的每個(gè)環(huán)節(jié)都完全呈現(xiàn)在學(xué)生面前。對(duì)學(xué)生開放實(shí)驗(yàn)室,儀器設(shè)備與實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目也全面開放,為學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)創(chuàng)造一個(gè)良好的環(huán)境氛圍。借助學(xué)院物理實(shí)驗(yàn)室這個(gè)平臺(tái),鼓勵(lì)有興趣的學(xué)生積極參與各種創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。爭(zhēng)取在這些學(xué)生里“多中養(yǎng)優(yōu),優(yōu)中選精,精中培才”,讓其中的優(yōu)秀人才,能夠獨(dú)立的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),解決實(shí)驗(yàn)中遇到困難,對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)合理分析,進(jìn)而得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論發(fā)表出來(lái),讓學(xué)生在掌握科學(xué)知識(shí)和技術(shù)的同時(shí),體會(huì)到成功。
3以引導(dǎo)型教學(xué)為主,傳統(tǒng)教學(xué)為輔
在探討如何開設(shè)研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的過程中,我認(rèn)為傳統(tǒng)的講授法、問答法和示范實(shí)驗(yàn)操作的方法不能完全適應(yīng)新的教學(xué)需要。必須采用新的教學(xué)方法,我個(gè)人提出“以引導(dǎo)型教學(xué)為主,傳統(tǒng)教學(xué)為輔”。
(1)舉辦新知識(shí)、新技術(shù)講座。讓學(xué)生了解物理學(xué)領(lǐng)域里的某些研究動(dòng)態(tài);再介紹和討論本領(lǐng)域的一般研究方法和規(guī)律。既向?qū)W生普及了物理學(xué)科的最新進(jìn)展,又能激發(fā)學(xué)生的興趣和創(chuàng)新意識(shí)。
(2)分組討論。根據(jù)各興趣小組的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,教師要引導(dǎo)學(xué)生檢索、查閱文獻(xiàn)資料和工具書。閱讀相關(guān)文獻(xiàn),鍛煉學(xué)生檢索文獻(xiàn)資料,分析與評(píng)價(jià)別人研究工作的方法與成果,從而收獲知識(shí)或得到啟發(fā)。
(3)選擇創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。考慮到獨(dú)立學(xué)院學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)較差,在選擇創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)要嚴(yán)格謹(jǐn)慎,不能過難,以免因?yàn)檫_(dá)不到預(yù)期目標(biāo)而打擊了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。剛開始應(yīng)由教師提供一些相對(duì)簡(jiǎn)單,容易達(dá)到實(shí)驗(yàn)預(yù)期效果的實(shí)驗(yàn)題目供學(xué)生選擇,而后逐步提出有難度的選題,同時(shí)要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)把握選題的原則和要求?;蛘咭部梢宰寣W(xué)生提出課題,然后由教師進(jìn)行指導(dǎo)。選題最好與新知識(shí)、新技術(shù)相結(jié)合,使實(shí)驗(yàn)帶有一定的實(shí)用性。通過這個(gè)階段鍛煉學(xué)生選擇創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的能力。在教師的組織下討論,逐步制訂和完善實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)和方法。
(4)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)過程中。考慮到我院物理實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有條件和學(xué)生基礎(chǔ)差的實(shí)際情況,特別是學(xué)生在具體的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)初期,教師一定要多方引導(dǎo)和幫助。在教學(xué)組織上合理安排,可以推行一組一題,并跟蹤協(xié)助,及時(shí)給與學(xué)生指導(dǎo),啟發(fā)分析,對(duì)學(xué)生取得的階段性進(jìn)展給予鼓勵(lì),使學(xué)生成為實(shí)驗(yàn)的主體,加強(qiáng)其主動(dòng)意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力和創(chuàng)新精神。
(5)總結(jié)實(shí)驗(yàn)成果。學(xué)生總結(jié)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)論,寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告或論文,由學(xué)院的專業(yè)教師進(jìn)行評(píng)選,給出成績(jī)與評(píng)估。選出其中優(yōu)秀的實(shí)驗(yàn)成果加以進(jìn)一步指導(dǎo),爭(zhēng)取能夠發(fā)表或申請(qǐng)專利。
獨(dú)立院校學(xué)生在創(chuàng)新性物理實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)遇到的主要問題有:
(1)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)較差。這是制約我院學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的一個(gè)主要因素。因此,參與創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的學(xué)生,要在指導(dǎo)教師的幫助下,提前補(bǔ)充相關(guān)知識(shí),閱讀參考書,多學(xué)多問,做好知識(shí)儲(chǔ)備。
(2)物理試驗(yàn)室現(xiàn)有設(shè)備的欠缺。由于各種客觀因素,獨(dú)立學(xué)院的實(shí)驗(yàn)設(shè)備大都是只能進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),我院準(zhǔn)備克服困難添購(gòu)新型設(shè)備,用于學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。
(3)實(shí)驗(yàn)初期學(xué)生無(wú)從下手。對(duì)此,我們要求參加創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的學(xué)生必須預(yù)先做好充分的知識(shí)準(zhǔn)備,了解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方法,明確實(shí)驗(yàn)意義,讓他們積累知識(shí)和產(chǎn)生興趣。如果倉(cāng)促進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,缺乏相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)和興趣,此后開展實(shí)驗(yàn)就非常艱難。做好前期準(zhǔn)備工作后,學(xué)生就可以根據(jù)各組所選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室熟悉儀器和設(shè)備。并在此過程中提出自己的實(shí)驗(yàn)方案,與教師和同組同學(xué)進(jìn)行可行性討論。實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過程中,要注意到教師和學(xué)生各的角色和分工。學(xué)生是主體,教師只能是主導(dǎo)。讓學(xué)生自主選定課題,調(diào)動(dòng)他們的積極性,有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。充分發(fā)揮學(xué)生的自主能力,鍛煉他們分析和解決實(shí)際問題的能力,以期收到良好的教學(xué)效果。但是,學(xué)生發(fā)揮的主觀能動(dòng)性往往是不夠的,還需要導(dǎo)師的有效指導(dǎo)。也就是說指導(dǎo)教師是協(xié)助學(xué)生解決在創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)中遇到的問題,使學(xué)生能夠正確順利進(jìn)行實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的助力,而非主力。
二、小組合作法進(jìn)行探究教學(xué)
在探究教學(xué)時(shí)進(jìn)行小組合作,可以培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力和創(chuàng)新能力,還有助于學(xué)生學(xué)會(huì)團(tuán)結(jié)協(xié)作。在進(jìn)行小組合作的探究式教學(xué)的時(shí)候,學(xué)生不僅要注重理論研究,還要注重科學(xué)探究的協(xié)作模式,小組分組時(shí)盡量保證每個(gè)人可以負(fù)責(zé)適合的相應(yīng)崗位,充分發(fā)揮其積極性參與探究教學(xué),進(jìn)而更好地學(xué)習(xí)物理知識(shí),提高獨(dú)立的思考能力、創(chuàng)新能力和團(tuán)體協(xié)作意識(shí)。與此同時(shí),老師應(yīng)該意識(shí)到學(xué)生的探究精神和創(chuàng)新能力并非天生,而是需要后天培養(yǎng)的,老師要重視對(duì)學(xué)生這些方面的培養(yǎng),才能是學(xué)生達(dá)到更高效的學(xué)習(xí)。比如,進(jìn)行機(jī)械能守恒定律的教學(xué)時(shí),為了幫助學(xué)生進(jìn)一步揭曉其規(guī)律,老師可通過設(shè)計(jì)DIS實(shí)驗(yàn),對(duì)學(xué)生分小組進(jìn)行試驗(yàn),觀察擺錘運(yùn)動(dòng)過程中的機(jī)械性能的變化,分析機(jī)械能守恒規(guī)律。通過實(shí)驗(yàn)學(xué)生發(fā)現(xiàn),動(dòng)能與勢(shì)能反相關(guān),當(dāng)勢(shì)能減小,動(dòng)能增加,而機(jī)械能始終逐漸減小。學(xué)生就會(huì)有疑惑,為什么機(jī)械能會(huì)一直減?。窟M(jìn)而會(huì)有更進(jìn)一步探究的興趣和熱情,分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),機(jī)械能的減小都相當(dāng)接近零,有學(xué)生想到可能是由于空氣阻力的影響,此時(shí)老師可以引導(dǎo)學(xué)生做進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)來(lái)證明。因?yàn)镈IS實(shí)驗(yàn)中空氣阻力太小,所以不適合用于研究空氣阻力因素的影響,如果把阻力作用加大,比如讓小車順著粗糙的斜面向下滑動(dòng),對(duì)整個(gè)過程中小車的動(dòng)能、勢(shì)能和機(jī)械能的變化進(jìn)行記錄。通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,在小車滑下的過程中勢(shì)能減小,動(dòng)能增加,機(jī)械能也減小,機(jī)械能不守恒,表明阻力可減小機(jī)械能的猜想是對(duì)的。這種探尋答案的過程,很好地展現(xiàn)了物理學(xué)科的探究思想,同時(shí)讓學(xué)生在動(dòng)態(tài)立體的實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)習(xí),有助于學(xué)生形象化地理解實(shí)物理知識(shí),加深記憶,有利于學(xué)生發(fā)散思維,開拓創(chuàng)新。
三、開展創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)