吳繼閣
充分挖掘教學(xué)資源,拓展實驗創(chuàng)新思路,設(shè)計創(chuàng)新實驗,激發(fā)學(xué)生好奇心和求知欲,調(diào)動學(xué)生探究積極性,就能培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神。
1利用物理原理創(chuàng)新設(shè)計
利用物理原理進行實驗創(chuàng)新設(shè)計,既可以作為新課引入的實驗,為新知識的學(xué)習做好鋪墊,也可以作為新知識學(xué)習后的考查性實驗,考查學(xué)生對新知識的掌握情況??疾閷W(xué)生能否靈活運用新知識來分析實際問題。
“摩擦”教學(xué)引人,運用滑動摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度之間的關(guān)系設(shè)計如下一個創(chuàng)新性實驗:讓兩位身體狀況接近的同學(xué)到前面做“拔河”比賽游戲。兩同學(xué)分別在板凳一端下面用一只手掌托住板凳,其中一位同學(xué)所托板凳一端上放些重物。兩同學(xué)同時向兩邊拉,讓學(xué)生猜測哪位同學(xué)會勝出,并分析勝出的可能原因是什么。兩同學(xué)分別在板凳一端下面用一只手掌托住板凳,另外,在剛才失敗的同學(xué)手掌和板凳之間墊上一塊毛巾,兩同學(xué)同時向兩邊拉,讓學(xué)生猜測哪位同學(xué)會勝出,并分析勝出的可能原因是什么。學(xué)生對實驗現(xiàn)象非常好奇,激發(fā)了學(xué)生的興趣和探究欲望,為下步的探究學(xué)習打下了基礎(chǔ)。
2移植物理模型創(chuàng)新設(shè)計
研究物理問題經(jīng)常要建立物理模型,物理模型也可應(yīng)用于實驗創(chuàng)新設(shè)計上。把物理模型有效移植到新的物理場景中,就能創(chuàng)設(shè)新的實驗。
《電阻》教學(xué)中,在得出電阻大小決定因素后,為考查學(xué)生的觀察能力和應(yīng)用知識分析問題的能力。利用電阻模型創(chuàng)新性設(shè)計的考查實驗,實驗分兩步操作:第一步將兩銅板逐漸放人硫酸銅溶液(導(dǎo)體),觀察燈泡的亮度情況,并解釋產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因;第二步將兩銅板向中間靠攏,觀察燈泡的亮度情況,并解釋產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因。這里相關(guān)知識不太直觀,具有隱蔽性,要發(fā)揮學(xué)生的想象力,從硫酸銅溶液中抽象出兩極板之間的硫酸銅柱狀導(dǎo)體。這個柱狀導(dǎo)體就是一個電阻模型,隨著導(dǎo)體的橫截面積(插入時)及長度(靠近時)的改變,電阻隨之改變,燈泡的亮度隨著改變。這里學(xué)生要用非常規(guī)的思想去構(gòu)建模型化的導(dǎo)體,發(fā)揮了學(xué)生思維的創(chuàng)造性。
3利用生活資源創(chuàng)新設(shè)計
自然現(xiàn)象、日常生活與物理是密切相關(guān)的,自然現(xiàn)象和生活中蘊含著許多物理知識,自然界和人們的生活是豐富的物理教學(xué)資源,有待于物理教育工作者開發(fā)利用。
在《磁體與磁極》教學(xué)中。利用生活中的現(xiàn)象創(chuàng)設(shè)了如下一個實驗考查學(xué)生解決實際問題的能力,并引入新課教學(xué)?,F(xiàn)在有一鐵片不慎掉到了一個大杯中(出示),在不濕手的情況下,你能不能把鐵片從杯中取出,請說出你的做法,并動手做一做。此問題情景新穎,富有創(chuàng)意,問題一出,學(xué)生情緒很高,思維活躍,躍躍欲試。學(xué)生提出很多解決方案,其中比較好的方案是用磁鐵沿杯壁把鐵片移至水面后取出。此問題的提出既培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)造性解決問題的能力,又引出了課題,充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習積極性和主動性,為整堂課的學(xué)習打下了良好的基礎(chǔ)。
4突破難點創(chuàng)新設(shè)計
物理教學(xué)還有許多難點需要我們通過各種辦法實現(xiàn)突破,實驗教學(xué)是突破教學(xué)難點的常用辦法,改進完善實驗設(shè)計,實現(xiàn)實驗創(chuàng)新,突破教學(xué)難點。
在進行浮力方向教學(xué)時,對于浮力的方向是豎直向上的,多數(shù)教師都是依據(jù)一些物體放在水中松手后上浮來說明的,也有一些教師利用靜態(tài)的實驗來說明。這些做法都缺乏足夠的說服力,學(xué)生的頭腦中對浮力的方向是豎直向上的還是模糊的,還需要進一步改進實驗實現(xiàn)突破,為突破這一難點,設(shè)計如下實驗:動態(tài)實驗操作,可以充分說明浮力的方向是豎直向上的。將乒乓球用細線拴住,細線一端固定在燒杯底部,向燒杯內(nèi)倒水,隨著水面的上升,乒乓球也在跟著上升,將重垂線跟細線放在一起,二者完全重合,說明浮力的方向是豎直向上的,與重力方向相反。將燒杯逐漸傾斜,但是,細線始終沿豎直方向,說明浮力方向總是豎直向上的。
5打破思維定勢逆向思維創(chuàng)新設(shè)計
實驗設(shè)計不能墨守陳規(guī),敢于且習慣于打破思維定勢,才能更好地實現(xiàn)創(chuàng)新。物理教學(xué)中運用逆向思維,可以實現(xiàn)創(chuàng)新實驗設(shè)計。
有關(guān)大氣壓的教學(xué),“瓶吞雞蛋”是大家常做的實驗,普遍的做法是在廣口瓶內(nèi)點燃紙片,加熱瓶內(nèi)空氣,瓶內(nèi)空氣膨脹后排出部分氣體,把煮熟去殼的雞蛋放在瓶口,內(nèi)部空氣遇冷收縮,在外界大氣壓的作用下,雞蛋被吞入瓶內(nèi)。為了延長“吞蛋”過程,用燒瓶(徑細長)和鵪鶉蛋來做,效果非常明顯,學(xué)生興趣昂然,且在“瓶吞蛋”完成后,進一步拓展發(fā)散學(xué)生思維,讓學(xué)生思考如何使鵪鶉蛋出來,學(xué)生借助逆向思維想出如下兩個辦法:
1在燒瓶倒置情況下使鵪鶉蛋處于瓶徑內(nèi)口穩(wěn)定不動,然后把燒瓶放人熱水中,內(nèi)部氣體受熱膨脹,即可向上壓出鵪鶉蛋;2將燒瓶倒置。使鵪鶉蛋處于瓶徑內(nèi)口,向燒瓶上方倒熱水。內(nèi)部氣體受熱膨脹,即可向下壓出鵪鶉蛋。此實驗過程緩慢,效果顯著,利于激發(fā)學(xué)生興趣,易于啟動學(xué)生思維,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維和逆向思維能力。和創(chuàng)新能力。