【摘 要】非物理專業(yè)學(xué)生在物理學(xué)習(xí)方面普遍存在一定的難度,筆者結(jié)合非物理專業(yè)物理教學(xué)的實(shí)際和體會(huì),通過對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題進(jìn)行分析,闡述了非物理專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改進(jìn)思路,以期能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,使物理實(shí)驗(yàn)在提高學(xué)生的創(chuàng)新能力方面發(fā)揮最大的作用。
【關(guān)鍵詞】非物理專業(yè) 物理實(shí)驗(yàn) 創(chuàng)新能力 探索 改革
【中圖分類號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4810(2014)26-0096-01
在新的教育形勢下,不論什么專業(yè)的學(xué)生都必須具備一定的獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新能力。而物理實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生自己動(dòng)手操作,對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行思考和分析,然后嘗試去揭示事物發(fā)展的內(nèi)在規(guī)律,運(yùn)用各種數(shù)據(jù)分析方法加深對(duì)規(guī)律的理解和掌握。
通過物理實(shí)驗(yàn)的開展,可以使學(xué)生獲得進(jìn)一步學(xué)習(xí)各種現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)所必需的基本能力和技能,學(xué)會(huì)獨(dú)立思考和創(chuàng)新。
一 非物理專業(yè)實(shí)驗(yàn)的開展途徑和方法
長期以來,大多數(shù)非物理專業(yè)的學(xué)生不做實(shí)驗(yàn)或只是做一些驗(yàn)證性、原理性實(shí)驗(yàn),這樣就易被固定的模式所束縛,極大地制約了學(xué)生自行探索的積極性和主動(dòng)性以及學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展。所以,對(duì)于非物理專業(yè)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革已經(jīng)勢在必行。根據(jù)培養(yǎng)創(chuàng)新人才的目標(biāo)要求,結(jié)合學(xué)生的不同專業(yè)背景和實(shí)際情況,針對(duì)非物理專業(yè)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面存在的問題可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行探索改革。
1.多用生活中常見的材料做實(shí)驗(yàn)
根據(jù)筆者多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),如果用簡單且隨手可取的材料做實(shí)驗(yàn),學(xué)生的狀態(tài)是很放松的,而且興趣也很高。這樣做不僅可以解決經(jīng)費(fèi)緊張和器材短缺的問題,而且對(duì)隨手可取的材料學(xué)生比較熟悉又不怕?lián)p壞,使學(xué)生的注意力更集中。
例如,準(zhǔn)備一支已經(jīng)削好的鉛筆或圓珠筆,嘗試用兩手的手指,同時(shí)用水平的兩個(gè)力去擠壓平放在桌面上的鉛筆或圓珠筆兩端,并使其保持靜止?fàn)顟B(tài)。學(xué)生通過對(duì)在兩手指上留下的痕跡的觀察和對(duì)比,加之不同的痛覺體驗(yàn),再進(jìn)一步聯(lián)系生產(chǎn)生活的實(shí)際來討論實(shí)驗(yàn)的用力關(guān)系,很自然地就能理解“壓強(qiáng)”這個(gè)概念。
雖然這樣的例子在日常生活中隨處可見,但對(duì)于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)作用卻不容小視。
2.增加探索實(shí)踐活動(dòng)
相比較于日常的課堂教學(xué),探索性實(shí)驗(yàn)教學(xué)為學(xué)生們提供了更廣闊的活動(dòng)空間和思維空間,它能夠讓不同水平、不同專業(yè)的學(xué)生都參與進(jìn)來,使不同專業(yè)的學(xué)生能從本專業(yè)的角度來思考,以加深其認(rèn)識(shí)。
實(shí)踐活動(dòng)1:駕駛汽車進(jìn)行剎車試驗(yàn),測量不同車速下的剎車距離,并進(jìn)行記錄。如不具備該條件,也可以改用騎自行車或電動(dòng)車進(jìn)行試驗(yàn),最后讓學(xué)生嘗試用動(dòng)能定理進(jìn)行解釋。
實(shí)踐活動(dòng)2:觀察汽車發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí),車燈亮度變化情況,解釋用電負(fù)荷增加時(shí),電燈變暗的原因。
二 以設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是指在特定要求和條件下,自己設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn),然后分析總結(jié)的實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)在對(duì)于綜合能力的培養(yǎng)方面優(yōu)勢更加明顯,包括收集處理材料能力、分析解決問題能力和協(xié)作能力等。因此,要圓滿完成設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)必須具備創(chuàng)新能力。
1.基礎(chǔ)——?jiǎng)?chuàng)新之源
扎實(shí)的基礎(chǔ)不僅是牢固的基礎(chǔ)知識(shí),更多的是來源于知識(shí)所呈現(xiàn)的基本研究方法和思維方法,物理教學(xué)的目的也就在于此。物理的含義可用四個(gè)字概括為“格物致知”,所以學(xué)習(xí)物理就是為了讓學(xué)生學(xué)會(huì)欣賞我們生活的奇妙世界,用物理學(xué)的方法觀察和認(rèn)識(shí)世界,進(jìn)而去分析應(yīng)用。
下面給出幾個(gè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的具體例題,以供參考。
例如:在杯子上放一薄板,板上放一雞蛋,把薄板從側(cè)面打掉,如果迅速地打,雞蛋就掉在杯中;相反地,慢慢移開薄板,雞蛋就隨著薄板一起運(yùn)動(dòng)。為什么呢?
實(shí)際上答案并不復(fù)雜,用沖量的概念就可以很好地解釋。在雞蛋和薄板間存在著的摩擦力是有限度的,若擊打時(shí)間非常短,則∵ ,∴ ,那么雞蛋就會(huì)掉在杯中。
2.有的放矢——?jiǎng)?chuàng)新方法
在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)要做到有的放矢,在思考比較復(fù)雜的問題時(shí),首先要弄明白主要目標(biāo)是什么。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí),這個(gè)目標(biāo)就是實(shí)驗(yàn)?zāi)康模l(fā)我們的思維。在實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡囊龑?dǎo)下,根據(jù)題目的要求和給出的條件運(yùn)用我們大腦中已有的知識(shí)和科學(xué)的思維方法,分析相關(guān)物理背景,精心構(gòu)思實(shí)驗(yàn)方案,確定需要測量的物理量,安排實(shí)驗(yàn)方法和操作程序,最后是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄和處理。
可以根據(jù)學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)水平、實(shí)際學(xué)習(xí)能力和專業(yè)背景,對(duì)同一實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不同的方案,從而達(dá)到方法的創(chuàng)新。
三 結(jié)束語
綜上所述,對(duì)非物理專業(yè)的學(xué)生在物理教學(xué)中多進(jìn)行基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),能幫助學(xué)生更好地認(rèn)識(shí)和理解周圍的世界,進(jìn)一步提高和發(fā)展他們的創(chuàng)新能力。
〔責(zé)任編輯:龐遠(yuǎn)燕〕