物理实验教学与学生的创新能力

2024-08-25

物理实验教学与学生的创新能力(精选17篇)

1.物理实验教学与学生的创新能力 篇一

利用物理实验培养学生的创新能力论文

【摘要】培养学生的创新能力,物理学科具有得天独厚的优势,而物理实验则是培养学生创新能力的有效途径。本文试通过演示实验设计、改进、实验异构、实验探究、课外实验等加以阐述,培养学生的创新能力。

【关键词】物理实验;创新意识;创新能力

【Abstract】Development student of innovation ability, physics the academics have the advantage of with abundant resources, but physics experiment then development student innovation ability of valid path.This text try to pass to play to show an experiment design, improvement, experiment difference Gou, experiment investigation, lesson outside experiment etc. take in to elaborate, development student of innovation ability.

【Key words】Physics experiment;Innovation consciousness;Innovation ability

培养学生的创新能力,物理学科有着得天独厚的优势。因为物理是一门以实验为基础的学科,物理实验教学由于生动、直观、有趣、具有探究性等优势,在培养学生动手操作能力、激发学生对物理学习的浓厚兴趣、促进创造性思维的发展,树立科学的思维方式等方面具有独特的作用。因此,在新课程理念下,如何利用物理实验来培养学生的创新能力,试从以下几个方面加以阐述:

1.充分挖掘教材中的实验,精心设计演示实验,培养创新能力

创新思维总是为解决某个问题而展开的,敢于并善于对传统的知识、流行的观念提出问题,实际上就是一种创新。由此可见,要培养创新思维能力,有必要培养学生的怀疑与批判创新意识。在现今的一般课堂演示实验中,往往是教师讲授什么或演示什么,学生便记什么,缺乏质疑的精神。要改变这一点,精心设计在部分演示实验中,寓错于实验中,并要求学生找出其中哪些操作是错误的。

例如,在验证机械能守恒定律时,介绍了实验仪器后,要求学生仔细观察教师的操作,指出其中的错误之处并给出纠正。实际操作时,故意把打点计时器装斜,先释放纸带,再开打点计时器,设置了一系列的人为的错误。结果发现,在故意出错的`实验教学课堂中,学生发言非常踊跃,不但找出了故意设置的错误,甚至还指出了教师亦没有意识到的地方,例如,学生指出,在释放纸带前应当上下移动一下纸带,检验打点计时器是否对纸带造成较大的摩擦阻力,充分体现了学生思维的发散性。

2.对课本中的演示实验加以改进,增加其趣味性,培养创新能力

演示实验是物理教学中被广泛使用、最有成效的教学形式之一。教材的实验设计及操作方法虽然经过反复验证,但实际操作中仍存在一些不足,需要对某些实验进行改进。实验改进本身就是在想象的基础上进行的一种创新。通过改进实验常常可以增强演示实验的效果,为培养学生的观察力提供了更为鲜明直观的感性材料,吸引学生进入创新的殿堂,并能激发学生独立思考和创新思维。

例如,在讲解失重现象时,引入“水瓶自由下落,”实验。当瓶子从高处下落时,小孔竟然不漏水。学生看到这个意想不到的现象,无不感到新奇有趣。继而发问,水为什么不漏了?是什么“堵”住了小孔?其中有何奥秘?学生受到这种新奇的实验现象的吸引,注意力集中,且教师的问题恰是他们脑中的疑问,激发他们积极开动脑筋。

3.同种原理实验不同方案构建,培养学生的创新能力

演示实验时,多数教师往往只是用某一套实验仪器来进行演示,使得学生的思维仅仅局限于这一套实验设备,思维无法得到较好的发散。若对其器材进行增减,能否进行原有实验的测量?并思考如何设计?这也是进行思维创新的途径之一

如求未知电阻:器材:电流表两只、电压表两只、电键若干、导线若干、已知电阻一个,求未知电阻。

方案1:电流表、电压表是用来测量?

方案2:如果只有一只电压表,电键一个、导线若干,已知电阻一个,如何测量?

方案3:如果只有一只电流表,电键一个、导线若干,已知电阻一个,如何测量?

4.把验证性的实验改为探究性实验,以培养学生的创新能力

验证性的实验是先有结论,后用实验验证结论的正确性。而探索性实验则是先做实验,通过观察、记录、分析、讨论,去粗取精,去伪存真,了解事物的本质及变化的根源,把感性认识上升为理性认识。由于学生的手、脑、眼等多种感官参与,能充分调动学生的积极性,激发兴趣。培养学生具有创新能力

例如,胡克定律在教材中若如果直接给出公式f=kx,并利用实验现有的器材加以检验不利于学生的创新精神的培养。我们可以利用物理实验室现有的螺旋弹簧、刻度尺、钩码、铁架台等器材进行分组实验。让学生进行实验探索,得出胡克定律。

5.布置课外实验,通过对课外实验的设计,提升学生的创新能力

物理课外实验题材广泛,材料极其丰富,是一种激发学生学习兴趣,发挥学生创造能力的有益活动,课外实验不仅能巩固和深化课内知识,而且有利于培养学生的实验技能,增强学生思维的独创性。

例如,《圆周运动》课后提出这样的问题:“给出一辆裸车,设计档水板。”可以让学生先利用本节课所学的知识思考、讨论,再让他们亲自动手作操作并进行验证,不但加深了印象,提高了学生的兴趣,还能让学生体会到理论要与实际相结合的科学观点。

总之,我们要充分利用好现有教材中的实验,同时要不拘一格布置课外实验,充分发挥实验这块沃土,以期达到培养学生创新能力的目标。

参考文献

[1]阎金铎.中学物理教学.山东教育出版社 .8

[2]牟大全.物理教学艺术与研究.山东教育出版社

[3]阎金铎.田世昆《中学物理教学概论》.高等教育出版社,

2.物理实验教学与学生的创新能力 篇二

一、课程体系的优化与创新

课程体系是实验的重要基础要素,也是实验培养目标和提高实验教学质量的核心环节。

1. 教学内容优化。

目前,大学物理实验的内容大部分是以经典实验为选题内容,强调对物理规律的理解而往往忽视了对创新思维及创新能力的培养。这显然不符合当代社会对人才的要求,因此物理实验的内容应根据培养目标,结合学校的特色和要求,更新实验内容,我校是以培养优秀的工程师为主,物理实验内容的选题应以此为立足点,不断引进新的、与专业对应的实验,大量增加近代的、综合性较强的以及具有较强创新理念的实验内容,力求能体现学科发展的最新方向。当然,物理实验的内容既要有时代的特色,又要符合学生的认知特点,在内容的编排上应有一个由浅入深,由易到难的循序渐进的过程,因此在内容安排上大致分为基础实验、综合设计性实验、创新设计性实验等[3]几个层次。基础实验主要以学习和掌握实验的基本知识和技能为主,通过实验教学使学生掌握常规仪器仪表的调整和使用,学会对实验数据进行科学合理地处理及分析,掌握撰写实验报告的规范和技巧,形成基本的科学实验的素质。由于不同的专业培养目标不同,因此实验的具体内容也应随不同专业而有不同的侧重,结合专业特点来强调对物理知识的理解和应用。综合设计性实验是在学生掌握基本实验知识和技能的基础上,为培养和提高学生综合利用物理知识理论而设置的。实验内容应以综合性的近代物理实验为主,通过教学,训练学生对知识的应用和迁移能力,提高学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。创新设计性实验则是注重培养学生综合应用知识和创新能力,实验的内容是对综合设计性实验的深入及拓展,或者是学生结合自己的专业特长提出自己的设计实验,通过实验培养学生的创新思维,提高学生的自主创新能力。

2. 教学方法及教学手段优化。

(1) 实验教学过程的优化,由于不同模块和不同学习阶段的实验侧重点不同,因此在教学方法和教学手段上也有不同。基础实验阶段是学生的入门阶段,学生科学实验的素养还未形成,应强调对学生的独立实验、独立操作和独立分析问题能力的培养与训练,要求学生从预习、操作到实验报告撰写独立完成,教师及时指导,必要时还应进行适当的演示和示范,而一旦进入到设计性实验阶段,学生已具备基本的实验知识和实验技能,应该将重点放在对学生的综合应用知识和创新能力的培养上,将实验的主动权交给学生,不仅实验项目由学生自行选择,而且具体实验也不必拘泥于一人一组独立操作,鼓励相似实验内容的同学能相互配合,协作完成,尤其是创新实验,组员之间相互交流可以使思维相互碰撞出创新的火花,于此同时也培养了学生的团结协作的精神。 (2) 充分发挥计算机技术的功能,计算机多媒体技术集文字、图形、图像、声音、视频于一体,具有形式新颖,形象生动,情景交融,不受时空限制,适合个别差异等特点[4]。在物理实验教学过程中应充分发挥计算机的优势。学生可以通过网上预习,通过人机对话形式对实验进行预操作,调动学生学习的积极性和主动性,不仅可以提高教学的质量,还可以突破时空的限制,使实验室资源利用达到最大化。实验数据的处理往往是繁琐费时的,可以充分利用计算机强大的计算功能来帮助学生进行实验的数据处理,将学生从繁琐的数据处理中解放出来,把精力放在对实验的改进和分析上。 (3) 强化演示实验室的作用,演示实验室中的实验是为配合教学内容由教师操作示范的实验,它涵盖的实验内容从基础到现代,从简单到复杂,它能使抽象的内容具体化,使枯燥的理论生动化,把要研究的物理现象清晰地呈现在学生面前,它不仅可以培养学生的观察能力,而且还可以极大地激发学生的学习兴趣。演示实验的实验项目和内容可以更多地结合自然现象和现代先进的科技成果设置,演示方法可以采用视频演示、实物演示或模拟仪器演示等多种形式,部分实验还可让学生自己操作,激发学生的好奇心。

二、加强学生人文素质的培养

多年以来,我国的高等教育是文理分家的,尤其是高校的基础物理实验教学,只注重物理知识与实验技能的传授,忽略人文素质的培养,从而导致学生缺乏做人做事的深厚根基和思想底蕴,影响到个性的发展和人格的完善。随着人类社会的发展,加强学生人文素质的教育是社会可持续发展的需要,它有利于学生完善人格,活跃思维,激发创新灵感[4],能在更深层次上提高学生的综合素质。科学的本质在于探索,科学的生命在于创新。大学物理实验教师应该转变自身的教学思想和人才观念,把教学的重心从“注重学生抽象逻辑思维训练”转变为“最大限度地使学生的创新思维和创新能力得到发展”。首先,应保护学生的好奇心,对学生的求异存疑要充分肯定,只有保持与众不同的怀疑精神,怀着对大自然的好奇不断地提出问题,才会有突破性的发现。因此教师在教学中要采用启发式教学,创设问题情境,激发学生的好奇,强化学生对一切事物的兴趣以促进他们的创新思想的形成和发展。其次,要加强对学生创造思维的多种形式的训练,尤其是创造想象和分散思维的训练。

通过优化大学物理实验课程体系和改变传统的教学理念和思维模式,引进先进的教学思想,有目的、多形式地在实验教学过程中加强对学生创造思维的训练和培养,可以激发学生的创新思维,提高学生的创新能力,使“大学物理实验”课程对创新人才的培养发挥自己独特的优势和作用。

摘要:文章结合当前我国高等工科院校的大学物理实验课程的课程体系特点, 从课程体系的优化和学生人文素质的教育等方面提出如何通过物理实验教学, 培养学生的创新思维和创新能力, 并给出了达到这一培养目标的途径与方法。

关键词:大学物理实验,创新能力,人文素质

参考文献

[1]江泽民.江泽民同志在接见中国科学院第九次院士大会和中国工程院第四次院士部分大会于外籍院士时的讲话[Z].光明日报, 1998-08-10 (1) .

[2]徐经梅, 郑飞跃, 高文斌.物理实验教学与创新人才的培养[J].实验室研究与探索, 2007, 26 (10) :92-94.

[3]肖文波, 何兴道, 邓懿媛, 等.大学物理实验教学与创新能力的培养的讨论[J].大学物理实验, 2010, 23 (2) :83-85.

3.物理小实验与学生创新能力的培养 篇三

一、充分发挥小实验的作用,降低自学释疑环节中学生遇到问题的难度

学生在预习和自学过程中常会遇到一些疑难问题,对某些新的物理概念似懂非懂,对某些物理规律将信将疑,有时想不通就会产生畏难情绪,影响自学效果。怎样帮助学生克服困难呢?指导学生做小实验就是好办法。例如:小实验“筷子提米”,学生通过亲自动手实验,确信了摩擦力的存在,认识了摩擦力与压力的关系。小实验可以起到“引导”“解惑”的推动作用,帮助学生认识和理解物理知识,降低学习难度,通过对实验的制作、研究、讨论、改进和提高,帮助学生逐步掌握一定的学习方法,调动学生的学习积极性和主动性,教学效果会大幅度地提高。

二、充分发挥小实验的作用,更好地发挥学生在训练操作中的主体作用

训练操作就是要学生把学到的知识转化为能力,操作是检验能力的关键。小实验从开始设计到制作,从演示实验到观察现象,从总结规律到运用理论解决实际问题,都是学生亲身实践,通过耳听、眼观、脑想、语言表述和动手操作练习来完成的。例如:在学习导体和绝缘体时,学生用导线将电池、小灯泡和鳄鱼夹组成一个检验物体是否导电的实验组。当鳄鱼夹夹住铅笔芯部分时,小灯泡发光,说明电路连通,碳质导电是导体;当鳄鱼夹夹住铅笔木质部分时,小灯泡不发光,说明干木材不易导电是绝缘体;当用两手各握一个鳄鱼夹时,小灯泡亮了,说明人体导电是导体;当松开一只手时灯泡熄灭,这说明空气不易导电是绝缘体。通过实验,学生认识了导体和绝缘体。知识在训练中巩固,能力在实践中提高,思维在训练操作中也得到发展。

三、充分发挥小实验的作用,在反馈环节中查缺补漏

调节教学中最重要的环节是反馈矫正。只有在教学中及时接受反馈信息,根据反馈信息调节教学内容、进度,改进教学方法,尽快纠正偏差,才能做到讲课有的放矢,从而提高教学效率、提高教学质量。而学生在学习过程中由于受到来自生活习惯的“前概念”的干扰,受前面所学知识中的“负积累”及知识综合难度和抽象思维能力等多种因素的影响,学习新知识时会有障碍。充分发挥小实验的作用,抓住反馈及时矫正,学生便容易接受。如为了帮助学生区分熔化和溶解两个概念,我让一个同学亲自动手做两个小实验,其他同学当参谋。实验一:把一勺白糖放入盛水的试管中,观察白糖有什么变化?思考试管里有几种物质组成?实验二:把一勺海波放入空试管中,用酒精灯均匀加热,观察海波有什么变化?试管里有几种物质组成?然后引导学生比较两个实验有什么区别,再用熔化概念去对照分析哪种属于熔化现象,最后让学生讨论。可见,借助小实验可以形象、具体、直观地说明问题,使学生能够尽快弥补知识和技能上的欠缺。

四、充分发挥小实验的作用,使学生在延伸迁移环节中举一反三,触类旁通

要培养学生的创造性和逻辑推理能力,将所学知识延伸迁移、进一步深化与升华,就需借助于小实验开阔学生思路。如小实验“巧找重心”复习了“重心”和“重力方向”等概念,还可使学生学会用吊挂法求不规则物体的重心,搞清楚杂技演员“走钢丝”“顶碗”等技巧的道理。这样用小实验说明大道理,可收到事半功倍的作用。

4.物理实验教学与学生的创新能力 篇四

摘 要:在物理实验教学中培养学生的创新能力的途径主要有:教师实验教学观念的更新、学生实验兴趣的激发、实验观察能力的培养、实验设计能力的提高、演示实验的改进等。关键词:物理实验;培养;教学;创新能力

在信息技术高速发展的今天,创新已成为民族振兴的关键、国家兴旺的基石,它是人类社会不断向前发展的源泉。只有创新,科技才会突飞猛进,社会才会进步,人类社会才会不断完善和发展,而培养创新型人才是现代教育的灵魂。所以,在实施素质教育的过程中培养学生的创新能力就显得尤为重要。

物理是一门以实验为基础的学科,物理实验是物理学的重要内容,也是物理学研究的重要方法和手段,物理实验教学的基本思想是培养学生的创新意识、创新精神和实践能力。下面我就谈一下在物理实验教学中培养学生创新能力的具体做法。

一、更新实验教学观念是培养创新能力的前提

创新是通过对客观事物的观察、分析、总结得到前人没有得到的结果和结论,或者是用前人的正确结论创建新的领域。物理是以实验为基础的学科,也就是说物理的定义、定理、定律都建立在大量的实验和实践的基础上。因此,作为教师,要想培养创新人才,实验内容应不局限于课本所规定的演示实验、分组实验,应重视课外实验;实验仪器不应局限于实验室所配备仪器,应经常选用身边的物品并可自制仪器;实验场所不应局限于物理课堂,应在任何场所随时开展。

例如,学习了测力计的原理后,可以在家里用橡皮筋、几个重力已知的棋子、硬纸板、盒盖自制测力计;学习了“光沿直线传播”后,可利用小孔成像现象,自制针孔照相机;在学习了“光的色散”后,可增设彩虹的形成这一课外实验;学习了“物体的浮沉条件”后,可以让学生在家里做鸡蛋在盐水中的悬浮实验,也可以用大试管、注射器做潜水艇浮沉的模拟实验,还可以用橡皮泥探究物体的浮沉条件。

让学生利用身边的材料来做实验,拉近了物理实验和实际生活的距离。实验材料应尽可能选用学生所熟悉的、简单的、常见的,这样能使学生有亲切感、新奇感、熟知感,可使学生明白物理和生活紧密相连。多让学生用这些课本上未出现的器材做实验,可以开发学生的实验潜能,可使学生思维更活跃、更富有创意,从而培养学生的创新能力。

二、激发实验兴趣是培养创新能力的重要条件

爱因斯坦说:兴趣是最好的老师。它是推动学生探索知识、产生学习动机的最直接和最持久的内部动力。创新能力是由创新意识发展、训练而成的,而创新意识是指创新的愿望和动机,要激发创新意识就必须培养学生学习和探究的兴趣;要培养学生的创新能力,必须使学生对此项活动有兴趣。而物理世界是一个充满神奇和趣味的世界,很多物理实验现象充满奇异的色彩,可以激发学生学习物理的兴趣。

例如,在讲授“大气压”一节时,可在装满水的杯上用硬纸片盖住并倒过来,发现水并不流出,纸片也不下落,使学生确信大气压的存在;接着让两个学生来做马德堡半球实验,使他们感到大气压很大。通过这些直观、新奇的实验,学生对“大气压”产生浓厚兴趣。又如,在物理的启蒙教学中,可以演示一些有趣的物理实验现象,来激发学生学习物理的兴趣。例如,演示气压减小液体沸点降低的实验,用浇冷水的方法使停止沸腾的水重新沸腾;演示摩擦起电现象,将下端散开的塑料捆扎绳,用清洁干燥的手自上而下摩擦,结果塑料绳下端散开。

在教学过程中,兴趣能激发学生的好奇心,促使他们去观察、去思考、去探究、去创新,它是发展学生思维能力和创新能力的一种内驱力;学生的兴趣,总是在他们的创新欲望得到充分发挥时才能进入最佳状态。因此,激发学生兴趣是创新的阶梯,是培养学生创新能力的重要条件。

三、培养实验观察能力是培养创新能力的基础 观察是对事物和现象的仔细察看、了解,它是实验的第一步,是研究物理最基本的方法,是获得物理知识的最基本途径,更是思维的基础、创新的前提。没有对客观事物的观察认识是谈不上创新的,所谓观察就是要指导学生辨明观察对象的主要特征,注意发现引起变化的条件和原因,并得出结论。

例如:“探究运动和力的关系”实验中,让小车从斜面的同一位置滑下,观察小车在粗糙程度不同的接触面上运动情况,在三次实验中,接触面越光滑,小车所受阻力就越小,运动的时间就越长,通过的路程也越长。进一步让学生思考:如果接触面绝对光滑,小车将怎样运动?进而推理得出“牛顿第一定律”。

通过学生亲自参与实验过程,既培养了学生的观察能力,又培养了学生的创新思维能力。另外,还要指导学生学会正确的观察方法,如:“重点观察法”、“对比观察法”、“归纳观察法”等;观察时,要全方位、多角度,把握整体与局部的关系,要从联系的、发展的观点出发进行观察。通过这样的训练,使学生得到全面、准确的结论,有利于培养学生创新思维能力和科学探究精神。

四、加强设计性物理实验是培养学生创新能力的有力措施

设计性实验是在一些特定的要求和条件下,自行设计和实验,灵活地运用所学物理知识和实验基本技能进行创新思维和实践活动,实验设计能力是实验能力的最高层次,它直接反映了学生创新能力的高低。因此,以设计性实验为载体是培养学生创新能力的有力措施。

例如:在用天平和量筒测量盐水的密度时,让学生根据实验目的和原理自行设计实验。在实验步骤上,有些学生把倒入部分盐水改为全部倒入;还有些学生先称空烧杯的质量,再称倒入盐水的总质量。这些做法在理论上是可行的,但在把杯中盐水倒入量筒测体积时,由于杯底和杯壁上还沾有盐水,所以测得的体积小于杯中原盐水体积,造成较大误差。通过分析探究,极大地调动了学生探究的积极性,也学生的创新能力在潜移默化中得到培养。

在物理教学过程中,实验设计需要学生灵活地、创造性地运用所学物理基础知识和实验基本技能,并从不同角度、不同层次采用不同方法设计实验方案,它能激发学生学习的主动性,拓宽学生的思维空间,因而有利于学生创新精神和创新能力的培养。

五、改进演示实验,是培养学生创新能力的重要补充

演示实验是物理教学的一个重要组成部分,是使教学直观、形象化的重要手段,是启发学生思维、建立物理概念的重要措施。课本上有些演示实验因为自身设计或实际教学条件的局限,效果不够理想。成功地改进演示实验,可以使学生获得相关知识,激发学生的创新思维,培养学生的创新能力。

例如:在证明“大气压强存在”的大小试管实验中,为便于观察小试管的上升,可以在小试管里放彩纸、彩色粉笔等轻巧物体,并用一端封闭的长玻璃管代替大试管,这样使现象直观明显,便于观察,使学生对大气压的存在有较深刻的印象。还可以进一步启发学生思考:证明大气压存在还有哪些实验?在做利用激光穿过水演示光的直线传播时,可在水中放入牛奶、墨水、粉笔末等搅匀后观察,更清楚地显示出光的传播路径。

让学生将改进后的实验与教材中的实验对比,分析实验效果,可因势利导,让学生思考,是否还有其他改进方案?这样可以开拓学生思维,激发学生求异创新,从而培养学生的创新能力。总之,通过教师实验教学观念的更新、学生实验兴趣的激发、实验观察能力的培养、实验设计能力的提高、演示实验的改进,激活了学生创新思维,开发了学生创造潜能,这些都对培养学生创新能力大有裨益。

5.培养学生创新能力物理教学论文 篇五

一、注重初中物理理论知识的教学方法

1.教师可合理融合物理学史

对物理学历史的理解,能够激发学生走进物理世界的兴趣,对学生学习物理和培养创新能力有重要作用.在融合物理学史时,教师应遵循浅显易懂的道理,向学生展现出一种可以想象的情境,带领学生了解物理理论知识的产生、形成以及发展的过程,让学生在有限的课堂时间内对物理学历史的发展有明确的认识.在讲解物理学历史关键性突破和重大贡献时,教师要鼓励学生自主查询相关资料和进行网络上搜索,让学生对其有一定的了解,再进行重点内容的讲解,加深学生对物理学领域发展历程的印象.

2.采用多元化教学方法

在物理教学中常采用的教学方法主要有类比法、对比法以及归纳法.在初中物理教学中,教师应灵活使用教学方法,促进学生对物理理论知识的理解和掌握.物理学中概念名称在一定程度上较为类似,教师应明确两者之间的差异,促进学生对比记忆.归纳法在物理概念教学中较为常见,学生可归纳相关理论知识,培养学生的思维能力.教师应合理设置问题,加强理论知识的应用,引导学生加深对理论知识的理解,为学生掌握物理知识奠定基础.

二、重视初中物理实验教学方式

1.增强学生动手实验力度

物理学中相关概念与定律的发现与实验有着必然联系,因而培养学生的创新能力应侧重实验的作用.在传统的实验教学中,主要以演示实验为主,教师只在讲台或者多媒体设备上进行演示教学,这对课堂效率的提高起着阻碍作用.物理教师要转变教学方式,结合现有教学器材,引导学生进行实际操作,提高学生的动手能力,鼓励学生自主发现物理现象与规律,加深学生对实验内容的理解.

2.提升物理实验教学的趣味性

在物理实验教学中,教师可课前准备简单而有趣的小实验,并让每个学生都参与其中,这样既能增强学生的学习兴趣,又能提升课堂效率,实现物理实验教学的目的.

3.重视对实验结果的分析与评价

在物理实验课后,教师可引导学生对实验结果进行相关的讨论,对每个表达自己观点的学生予以合理的肯定,促进学生提升实验的正确率,同时树立起物理学习的信心,提起学习物理的好奇心,培养学生的创新能力.

三、在物理教学中培养学生的创新能力

1.学习兴趣是培养创新能力的动力

在物理教学中,教师应着重培养学生的学习兴趣.结合学生自身年龄和心理特点,适当满足学生的要求,侧重物理游戏和物理录像等教学内容,保障学生具有良好的学习兴趣,培养学生的理解力和思考力,提高学生的逻辑思维能力和推理思维能力.

2.发散性思维能开拓学生的视野

在新旧知识的衔接上,教师可鼓励学生进行发散性思维的思考,设置相关问题引导学生勇于联系和积极思考,教师对于学生提出任何形式和内容的意见应采取客观态度,正确的予以肯定,错误的应及时纠正,鼓励学生采用正确的.思考方式,培养学生的发散性思维,从而拓展学生有关物理学科的视野.

3.创新型实验有利于思维结构的构建

物理学科具有较强的实践性,教师应积极引导学生进行创新型实验,以科学的实验态度构建利于创新意识的思维结构.当今时代的发展,要求学生具备创新思维和创新能力,因而,良好的思维结构能促进学生创新能力的培养.

4.课外活动有益培养创新意识

6.物理实验教学与学生的创新能力 篇六

甘肃省通渭县第三中学苟贤

摘 要 实验是物理概念,规律教学中必不可少的基础,如何在实验教学中发展学生主体性,激活学生的创造思维,培养他们的创造能力,这是物理教学中备受关注的问题。本文试从构建新的实验教学模式,有效发挥学生主体性,激励学生独立、自主地学习和探索,培养学生的创新能力方面进行探讨。

关键词主体 物理实验教学 创新能力

物理是一门以观察和实验为基础的科学。实验教学既是物理教学的基础,也是物理课堂教学中实施素质教育的一种主要渠道和有效手段。中学物理教学必须以实验为基础,这是由实验本身的特点及其在物理教学中的作用所决定的。离开了实验的物理教学只能是“空中楼阁”,因此实验是物理学中必不可少的重要手段。然而,实验教学因长期未受到应有的重视而成为物理教学中的薄弱环节。采取“以讲代做”的实验教学方式大有人在。新课程强调的教学是教与学的交往、互动,师生双方相互交流、相互沟通、相互启发、相互补充。那么,如何在物理实验教学中强化学生的主体地位,培养其创新能力呢?

一、改实验“观看”为实验“观察”

观察是有目的、有计划的一种思维知觉,是实验研究的基础,演示实验教学是培养学生观察能力的最重要途径。学生对演示实验现象的观察往往带有强烈的好奇心,但注意力不集中,目的不明确,主次分不清,常常忽略了本质现象,甚至出现把教师的演示实验变成看热闹式的“观看”。

在演示实验教学中,教师除交代实验仪器,装置特点,实验目的和原理之外,更应向学生提出观察的重点和方法,应教给学生“看什么,怎么看”,并且对每一项演示实验都应制定相应的观察程序和内容,特别是依据学生的实验水平、经验和操作技能上的缺陷,精心策划富有启发性的引导措施,变简单的“观看”过程为实验“观察”过程,培养学生的观察能力。例如,在做测定小灯炮额定功率的实验中,教师可引导学生按如下实验顺序进行观察,先让学生观察实验电路图的特点,并及时提出问题,如滑动变阻器有什么作用?实验中电压表与谁并联?调节滑动变阻器后先看什么后看什么?当灯炮两端电压恰等与其额定电压时它的亮度怎么样?如果实际电压不等于额定电压,它的功率是大是小,灯的亮度相不相同?

在观察的过程中,教师要善于抓住每一个关键时刻及时唤起学生的注意,只有边实验、边观察、边思维才能促进知识向能力转化。这样就会把积极思维贯穿于观察的全过程中,变“看热闹”为“看门道”,使学生养成良好的观察习惯,掌握科学的观察方法,提高观察能力。

二、改演示实验为分组实验

不少演示实验,由于受条件的限制,学生(特别是后面的学生)是很难看得清的,即使看得到,但由于缺少参与意识,往往调动不起学生的积极性,不能很好地发挥学生的主体作用,学生的独立操作能力及创造能力也就难以得到充分的培养。

改演示实验为随堂分组实验,就是在教师的启发指导下,将演示实验过程转化为学生自己独立地运用实验去探求知识或获取必要的感性认识,从而自己去总结得出结论的过程。这样不仅可以在课堂上增加学生动手和

动脑的机会,而且有利于提高实验观察的效果,有利于学生观察能力、思维能力的培养。同时,由于学生对实验的全程参与,也增强其主体创造的意识,这种效果是单纯的演示实验所难以达到的。例如,在演示光的折射实验时,学生很难观察清楚光在水面发生折射的现象,如果把该实验改为分组实验,那么学生对实验现象的观察将会由“模模糊糊”转变为“真真切切”。因此,对于那些操作简单、耗时少、易成功、观察能见度较差的演示实验而言,很有必要将其改为分组实验,通过教师——学生、学生——教师、学生——学生之间的多向交流,完成探索任务、增强了创造的体验,其效果一定比只看教师的演示要好得多。

三、重视实验操作,让学生到实验室去做一做

目前高考物理试题重视实验考查,并且分值较高,命题者在实验题命题时总希望把“做过实验的考生”和“没有做过实验的考生”区分开来;另外课本中的实验学生不亲自做一做,他们也很难达到对实验的真正理解;所以对高中阶段要求的12种基本仪器要求学生会规范操作与读数,对16个学生实验(含5个选考模块实验)要求学生能亲自动手独立操作,只有能独立完成所规定的实验,才有可能达到《考试大纲》中“能运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题”这一要求。

四、重视实验的归纳与总结

学生进入高中掌握的知识更丰富、思维能力更强;因此在高三备考复习时,应该站在更高的角度,对所学过的实验要加以归纳、总结。例如“利用纸带串联力学实验”,利用纸带可以验证机械能守恒定律、探究动能定理、测定动摩擦因数、测量重力加速度、测小车的功率、测电动机的转速

等。如“电源电动势和内阻的测量”,可以利用电流表和电压表测量、利用电流表和电阻箱测量、利用电压表和定值电阻测量、利用电流表和定值电阻测量、利用两只电压表测量、利用两只电流表测量等方法。又如“电阻的测量方法”,有伏安法、半偏法、等效法、直接用欧姆表测量法等方法。

五、开展实验设计方案评比活动,让学生施展创造才智

教材中有不少关于实验问题的“讨论”和实验习题。教师可提出一些研究的方向,启发学生自行设计实验方案,并定期收集,认真审阅,对合理性好,可操作性强,实验现象明显,有一定水准的“作品”,教师应提供平台让学生实践,充分展示主体创造的能力,激发学生的创新意识,并使其创造欲望得以持久的保持。

7.物理实验教学与学生的创新能力 篇七

1、物理课堂教学遵从由简单到复杂,从感性认识到理性认识的规律

学生认识物理概念是从实践——即从工农业生产、日常生活中感性认识入手的,而物理概念的形成,则是从感性认识到理性认识的升华。例如,在《功》的教学中,首先从“物体沿着力的方向上发生了位移,我们就说力对物体做了功”出发,让学生讨论两种特殊情况:如图1所示:

物体沿力的方向上发生了位移S,自然得出,这个力对物体做功W=FS,再由图2所示:物体沿水平方向位移了距离S,则重力mg和支持力N对物体不做功,其原因是沿重力方向和支持力方向没有发生位移。再如图3所示:物体受力F与位移方向成一夹角,运用力的分解知识,将力进行正交分解,如图4。从图中可以看出,F=FScos与图1情形完全一致,F=FSsin与图2情形完全一致,F对物体做功W=FS=FScos, F对物体不做功。由此得出,W=FScos,即“力对物体做的功,等于力、位移、力和位移夹角的余弦的乘积。”这样处理就使学生对力对物体做功这一物理现象的规律发生了从量变到质变的飞跃,从现象进而认识了做功的本质。对学生进行科学思维与科学方法的引导和教学。笔者认为,对科学方法教学与点拨,其重要性不亚于物理知识本身。这是因为,课本上的物理知识是众多的物理学家长期潜心研究、反复实验取得的成果。学习这些成果固然重要,但他们的科学研究方法和实验方法,以及这些方法的设计思想,对于学生学习其他学科以及以后从事科研、生产实践,从中去发现问题、解决问题,有着重要的指导意义。例如,牛顿第二定律指出:“物体的加速度与它所受到的和外力成正比,而与它的质量成反比,加速度的方向和和外力的方向相同。”在《验证牛顿第二定律》的实验中,分别采取了两个步骤,先保持物体的质量不变,改变和外力的大小,研究加速度与和外力的关系;再保持和外力不变,改变物体的质量,研究加速度与质量的关系,这就体现一种重要的研究方法:变量控制法,即抓住主要矛盾,忽略次要矛盾,以解决主要问题。这一方法,在课本中多次出现,如理想气体的状态方程推导,利用了一个等温变化和一个等溶变化两个等值过程来代换,达到了化繁为简的目的。而学生对这些科学方法和科学思想的理解和掌握,无疑对学生拓展思维、开阔视野、培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力起到良好的作用。在物理课堂教学中,渗透科学精神、科学方法、科学态度等方面的教育,应是物理课最基本的特色。

2、物理课堂教学应注意把科学性与艺术系相结合

课堂教学本身就是一门艺术。教与学,是教师通过教,学生通过学共同完成教学大纲规定的教学任务。通过教,使教师懂得的、理解的知识成为学生懂得的理解的知识,但这种教与学不是简单的、机械的,而是师生交往、共同发展的互动过程。因此不可不讲究教学的艺术性。笔者认为,物理课堂教学的艺术性应包含以下三个方面的内容。

2.1、主导与主体、教法与学法的高度契合的艺术

学生是教学的主体,教师在教学中起主导作用。教学有法,法无定法,应根据教材具体内容,分析学情,真对学生接受能力、基础知识、学习习惯等各方面的综合因素,选择最佳教法。切忌只有一种教学模式,教师讲,学生听,久则生厌,达不到应有的教学效果。笔者根据所教学生的具体情况,除常规教学方法外,设计了三种有异于常规课堂教学方法的课堂教学方式。

一是:阅读——讨论——小结——练习式,即对一些深难度不太大,学生已有一定基础知识的,由教师有针对性地提出几个问题——让学生阅读教材——真对问题讨论——在讨论的基础上老师与学生共同小结——再设计几个针对性较强的练习题进行练习。

二是:实验——分析——讨论——小结式,即对于有演示实验的课题,在做好演示实验的基础上,通过教师引导学生对实验现象进行分析——提出问题让学生讨论——由老师引导学生作出小结。

三是:提问——阅读——小结——实验——自行设计——评讲式。这种教学方式是真对实验课而言,即由老师提出阅读要求,让学生弄清这个实验的原理、仪器、操作步骤,要保证这个实验成功应该注意哪几个问题?让学生自己阅读实验教材,回答以上问题,教师只作重点点拨。学生完成实验后,要求学生自己设计一个尽量不用本课实验所用仪器器材而能完成这个实验目的的实验。教师并选择其中较为合理精彩的设计予以讲评,以激发学生的创新思维,只有教法的创新,而不能与学生的最优学法相契合,提高课堂教学质量也只能是单厢情愿,与此相配合,还应对学生的学法进行研究、指导,例如读书的方法、听课的方法、实验的方法等,要有意识地进行良好学习习惯的培养。同时注意发掘学生中行之有效的学习方法予以总结、提炼推广,才能达到教法与学法的高度契合,取得最佳的课堂教学。

2.2、每堂物理课的教学重点与难点问题

突出重点,突破难点,是课堂教学中最基本最起码的要求。突出重点,不让学生感到重复、繁琐;突破难点,让学生变难为易,这就是驾驶教材的艺术性。即让学生在轻松愉快毫无紧张之感中把握了重点,又在不知不觉中突破了难点,这才称得上高超的教学艺术。同时,对于教材中的难点的把握,不能一味地以教参的陈述为准,而应紧密结合所教学生的知识基础和能力基础,才能确定。往往有这种情况,教参中确定的难点之外的某些知识点,由于所教学生的学习基础的实际情况往往也会“升格”为“难点”,这一点我们在教学实践中应予以充分的注意。

2.3. 对于物理课教学来说,要求表述物理概念和规律的语言要严密、准确,但应避免呆板。要尽可能运用科学的、严谨的、而又高雅的、文明的语言艺术去营造融洽的、和谐的、愉快的课堂教学气氛,做到语言风趣而不粗俗。物理教师在课堂教学中要通过提高课堂语言的艺术性给学生言传物理知识,也同时应给学生一种良好的潜移默化的身教。

参考文献

[1]、邓明亮, 初中物理教学与学生思维能力的培养[J], 中国科教创新导刊, 2010年06期

8.物理实验教学与学生的创新能力 篇八

关键词:初中物理 物理实验 学生创新能力

中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)07(a)-0165-02

国家经济发展使得人们不再只是关注自己的衣食住行,而是对我国的教学发展更加关注。此外,教学改革的深入发展也要求我国在教学过程中改变传统的教学观念,应该注重培养学生的创新能力,尤其是对于初中物理课堂而言,初中物理教师应该更加注重物理学科的实验教学,而不只是为了完成自己的教学任务而忽视了教学的根本目的,注重全面提高学生的综合素质,培养对社会发展有作用的高素质人才。该文就当前我国初中物理实验教学以及如何培养学生的创新能力做分析,希望对于我国的教学发展具有积极作用,能够推动我国初中物理学科的全面发展。

1 初中物理实验教学的重要性

初中物理课堂中开展物理实验教学对我国教学发展具有十分重要的作用,可以通过以下两个方面表现出来:由于初中学生刚从小学阶段上升到一个新的阶段,受到环境、年龄等因素的影响对新的环境有强烈的好奇心,古言常说“兴趣是最好的老师”,学生对于事物的强烈好奇心是初中物理实验教学发展的重要推动力,这是因为初中物理实验在教学中要求学生自己动手完成实验,给学生提供自己的空间,这种做法不仅可以使得学生对所学习的科目更加感兴趣,还可以培养学生的学习积极性,在无形之中增加学生的学习兴趣。除此之外,初中物理實验教学要求学生在进行实验中保持严谨的态度,在初中物理实验教学中,由于所涉及的范围较广,学生所需要实践的次数也越多,学生通过实验学习可以总结出实验的规律以及相关的物理公式和概念,例如:欧姆定律、万有引力等常用公式。此外,这种教学模式可以使得学生的学习态度更加严谨,培养学生严谨、认真的学习态度。初中物理实验教学不仅对于学生学习兴趣的培养具有积极意义,而且对于培养学生的学习态度等都有积极效果,是促进我国初中物理教学发展的首要因素。

2 当前我国初中物理实验教学中存在的不足

2.1 不合理的教学模式,学生缺乏实际操作机会

由于受到传统教学模式的影响,一些教师在教学中仍然采用传统教学方式教学,这种现状的存在严重阻碍了教育教学的深入发展,是现阶段影响我国教学进步的重要阻碍因素。尤其是初中物理实验教学而言,在传统教学的影响下,大多数教师在教学中还只是采用教师在上面演示,学生在下面观看的模式教学,这种教学模式虽然在很大程度上节约了实验时间,但是对学生的创新教学没有实际用途,甚至导致学生在课后对于实验内容没有深刻记忆,只是机械地记下了实验的数字,严重降低了学生的学习成绩。更甚至有的初中物理实验教师为了尽早完成自己的教学任务,对于课程涉及的实验并没有给学生演示,学生只是按照自己的理解对实验进行分析,这些现状的存在都是阻碍我国初中物理实验教学向前发展的重要因素。

2.2 教学中缺少相关的实验设施

社会经济的发展推动了我国科学技术的发展,尤其是在实验器材方面,器材朝着更加精准化、科学化的发展,对我国实验教学事业的发展奉献了自己的力量,但是在初中物理实验教学中,这种情况反而得不到体现。造成这种现状的原因是我国是一个幅员辽阔的国家,地区之间的发展差异存在很大的差异性,以致于一些地方在实施实验教学时,虽然想要为了学生提供实验的设施,但是经济能力却不足,明显表现在一些学校虽然有自己的实验室,但是实验室并没有利用起来,而只是一个虚设,一些学校虽然具有一些实验设施,但是都是些陈旧的设施,不能到达理想的实验效果,更甚至在一些较为偏远的山区,学校在物理教学方面没有自己的实验室,更不要说实验设施,以致于学生从来没有在教学中进行过实验。这些问题的存在使得我国经济较为发展区域与经济欠发达地区造成了较大的教育差距,更重要的是使得学生没有实验的经验,学生对于课堂的理解只是存在表面,并没有深入理解实验,造成了学生的学习成绩始终得不到提高,学生的学习积极性低下等不良影响。

3 初中物理实验教学与学生创新能力培养的有效措施

3.1 培养学生的创新意识,提高初中物理实验教学的教学效率

初中生物理学科实验教学对于学生今后的学习兴趣的培养具有重要价值,因此,让学生在初中物理课上进行实验是有必要的,但是在目前我国的初中物理教学中,普遍存在的教学问题是教师的理论教学远远大于实验教学,以致于学生的物理实验教学缺乏,成为学生物理学习中的薄弱环节,这种问题的存在一定程度上阻碍了学生对于知识的认识,也阻碍了学生对物理知识接受能力的提高,这些问题的存在都要求初中物理教师在教学中应该改变以往的教学模式,不再采用教师在上面示范,学生在下面记录数据的方式教学,而是让学生参与到实验中,增加学生对知识理解程度,此外,教师应该注重对学生创新能力的培养,例如:在实验中教师应该起到辅导作用,而不是认为自己就是教学的主体而忽视了学生的主体地位,尊重学生主体之间存在的差异性,在实验中,鼓励学生大胆创新,学生在自己动手操作的实验中可以清楚地观察到事物的变化,可以有效增强学生的观察能力,培养学生求真的态度,这种教学模式的转变不仅可以有效提高我国的初中物理实验教学效率,而且对于我国的教育教学发展具有促进作用。

3.2 教师对学生持正确评价态度,积极鼓励学生创新

中学生具有强烈的好奇心,但由于年龄以及环境问题,中学生也需要鼓励、也需要夸奖,教师对中学生在学习中的鼓励以及肯定是学生进步的动力,教师对学生是否信任是影响师生关系以及学生发展的一项重要的内容,要求教师在学生学习生活中常常鼓励学生,对学生加以肯定,促进学生的全面健康发展。但是在现实的教学中,一些教师的表现往往与要求相反,一些教师虽然也会鼓励自己的学生,但是语言少之又少,更甚者有的教师在教学中只是关注自己的教学任务的完成进度,不会关注自己的学生,更不会夸奖自己的学生,让学生有自己不被重视的感觉,物理教学中的这些不足都是导致我国初中物理实验教学迟迟得不到深入发展的原因,新课标要求初中物理实验教学的教师必须改变这种教学现状,积极鼓励学生创新,对学生持正确的评价态度,不因为学生之间存在的差异性而对学生存在偏见,此外,物理教师在教学中应该在每一堂课堂中设置问答题,让学生回答,对于回答对的学生,教师应该给予鼓励,对于回答错误的同学,教师也应该给予鼓励,让学生感受到自己受到教师的重视,让学生改变以往的不被重视的观念,全面促进学生的身心健康发展。促进我国初中物理实验教学以及学生创新教学的进步。

4 结语

总而言之,初中物理实验教学以及学生的创新思维培养是一个漫长的过程,现阶段初中物理实验教学以及学生的创新思维培养要想得到发展,必须重视对学生学习兴趣的培养以及教师在课堂上积极鼓励学生,培养学生的创新意识,全面提高初中物理实验的相关的实验器材,只有这样,我国的初中物理实验教学才能取得长足的发展,我国的文化软实力才能显著增强。

参考文献

[1]宋佰桐.初中物理概念教学中情境创设的研究[D].沈阳:沈阳师范大学,2016.

9.物理实验教学与学生的创新能力 篇九

1.创新实践的重要性

1.1创新能力的重要性

创新能力就是人们运用已经掌握的知识、经验产生出某种新的、独特的问题解决方案,从而有效地解决实际问题的能力。江泽民总书记曾在讲话中指出:“创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发展的不竭动力,一个没有创新的民族难以屹立于世界先进民族之林„„”当代社会是信息化的社会,知识、科学技术不断发展更新“我国教育虽已蓬勃发展,相对现代我国人力资源丰富,应将人力资源有效地开发出来”这就要求我国教育要深化改革,确实有效地推进素质教育,创新教育,提高学生知识水平的同时培养学赫伯特说:“明日的文盲不是不能阅读的人,而是没有学会怎样学习的人。”可见创新的教育的重要性。物理是一门实验科学更需要创新。要想学好物理,即必须要有创新精神。现在每天新知识、新事物、新问题层出不穷一个人不论干什么工作都要具备创新能力,所以从学习中培养创新是十分必要的,作为一实验为基础的科学也应该注重培养学生创新精神。

1.2实践能力的重要性

实践能力是指人们在有目的地探索和改造现实世界的一切社会性客观物质活动过程中所表现出来的能力和素质。它包括科学实践能力、社会实践能力、生产实践能力和教育实践能力。实践能力是人的智能结构中的重要组成部分,同时也是人的素质形成的基础。大家都听过“小马过河”的故事吧,小马没有听老牛说的河水太浅,也没有听松鼠说的河水太深了,什么情况只有自己试试才知道,实践是检验真理的唯一标准,有几句诗句,问渠哪得清如许,为有源头活水来;读书破万卷,下笔如有神,纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行,都是说明实践的重要性而对于现代化发展的今天我们更应该培养自己以及学生的实践能力,现在的学生都普遍缺乏实践能力,这样才会造成大学生毕业以后找不上工作,会出现“高分低能”的现象,作为我们物理,以自然科学实验为基础的科学,更应该让学生自己动手,探索、发现、掌握知识。

1.3教育教学中创新实践能力的重要性

10.物理实验教学与学生的创新能力 篇十

物理是一门基础科学,它在现代生活,生产和科技领域都有着广泛的应用。为此,我们在高中物理课程教学中,把知识与能力相结合,努力扭转重理论轻应用的倾向,启发学生创造性地学知识、创造性地用知识,而不是被动地接受知识、消极地存储知识,从理论联系实际、强化物理应用,变被动为主动、重视能力培养,注重思维训练、提高创新素质等方面,重视对高中生进行创新素质与能力的培养,取得了预期的教学效果。

一.理论联系实际强化物理应用

在高中高中物理的教学中,长期存在重理论、轻实践的倾向,在教学内容的取材和设计上,偏重于理论知识和理想化条件下的讨论,缺乏在理想模型和实际应用之间架桥的意识,对物理学应用方面的知识介绍较少,造成理论与实际的脱节,导致部分学生和专业教师认为学了物理没什么用。我们感到,物理教学,尤其是工科物理的教学,必须在重视理论教学的同时,突出理论与实际的联系。只有这样,才能使学生了解所学知识的实用价值,从而促使学生学好理论。针对这一问题,我们应该做到了以下几点:

1.结合案例学物理

在物理教学中,结合实际问题进行讲解,使学生既看到物理原理的实用性,又能逐渐学会通过建立物理模型,运用物理原理和规律分析求解实际问题。

以力学部分为例:历史上曾多次发生鸟与飞机相撞,导致飞机严重受损甚至机毁人亡的事故。鸟为什么会有如此大的威力呢?我们在学习了动量原理后,通过建立碰撞模型,对碰撞过程中飞机受到的冲力作了定量估算,用数据说明问题,使学生对物体产生机械效果的条件有了清楚的了解,加深了对动量、冲量、动量定理的理解。

2.结合实验学物理

物理学是一门实验学科,物理学的一切原理和定律都是从生产实践和科学实验中总结出来的,反之又经受生产实践和科学实验的检验,并对其起进一步的指导作用。我们在大学物理课程的教学中,从以下几个方面作了有益的尝试。

(1)通过基础实验来验证一些物理规律,从而使学生对这些物理学原理和规律有一个感性的认识。例如通过晶体二极管伏安特性曲线的测定,得出了二极管正向导通和反向截止的重要性能;又如通过外光电效应——光电管特性的研究实验,为学生在物理理论课上学习和理解爱因斯坦的光电效应方程打下了实验基础。

(2)配合设计性实验,运用所学物理知识,进行实验的理论设计。如在磁场一章中,利用磁场对电流的作用,设计一种能称重物的电磁秤;在振动一章中,根据单摆作简谐振动的原理来测定所在地的重力加速度;在波动一章中,应用波的叠加相消原理和条件,设计汽车、摩托车用的管道消声器等。

3结合专业学物理

物理学与学生所学专业往往有着十分密切的联系,结合物理教学,适当介绍物理与专业的联系,或将专业中的物理问题作为实例进行分析,有利于激发学生学习物理的兴趣,增强应用物理知识解决专业问题的意识和能力。

二变被动为主动重视能力培养

在大学物理的教学过程中,如何增强学生学习的主动性,变被动地接受知识、消极地存储知识为学会如何去获得有用的知识,提高创新的各种能力,是值得研究的一个问题。我们通过以下几种方式,进行了教学实践。

1.自学部分内容-----自学能力的培养

在教学过程中,对于学生自学能看懂的部分章节内容,以思考题方式列出要点,布置相应的作业,要求学生通过自学完成,如磁介质、熵、振动合成等章节,以培养学生的自学能力、独立获取知识的能力。

2.查找相关资料-----信息获取能力的培养

要求学生通过各种方式收集信息,撰写一篇物理学原理在某一领域中应用的论文,作为课程作业,计入平时成绩。许多同学结合专业和个人兴趣,利用图书馆、互联网等查找相关资料,另有约1/5的学生学会了运用PPT等制作相应的演示稿,信息获取和信息综合能力得到了有效的提高。教学相长,学生的课程作业也为教师提供了大量的讲课素材,我们研制的应用物理系列专题多媒体教学软件中的许多素材,都来自于学生的课程作业。

3.寻找错误-----发现问题能力的培养

发现问题、提出问题的能力是创新能力的一个重要方面,因为只有发现问题,才有可能解决问题。我们鼓励学生从教科书、学习指导书中找错、从多媒体课件中找错,培养学生大胆质疑的怀疑精神和敢于向权威挑战的意识。通过学生找错,也促使我们自编的大学物理学习指导书和多媒体课件得到不断的完善。

三注重思维训练提高创新素质

要创新,要求创新者具有较高的创新素质,会运用创新思维和创新方法解决问题。我们在大学物理的教学中,从以下几方面注重思维训练,努力提高学生的创新素质,在物理学各章节的教学中,我们结合教学内容,适时适量介绍物理学史和有关物理学家,用科学家的创新精神去感染学生,用科学家的创新思维、创新方法去引导学生,不仅大大丰富了教学内容,而且使他们学到了书本上学不到的东西,有利于学生创新素质的综合提高。

11.物理实验教学与学生的创新能力 篇十一

关键词:初中物理;实验反思;思维品质;创新思维

【中图分类号】 G633.7 【文献标识码】 A 【文章编号】1671-8437(2012)02-0094-01

物理实验教学是对学生实施创新教育的重要手段。实验教学中不仅注重实验前的准备和实验中的操作,而且要加强对实验后的反思与总结。教师引导学生对实验进行全方位、多角度反思,开拓学生的思维空间,使学生受到思维多样化训练,从而活跃创新思维。

一、反思实验现象,训练创造性思维的深刻性

思维的深刻性是在物理实验基础上,由此及彼、由表及里,进而抓住实验的本质与内在联系,认识实验现象及其规律性。让学生动手操作过程中,认真反思不同实验条件下的实验现象,通过观察、思考、概括、归纳,加深对知识的理解和应用,从而训练学生思维的深刻性。例如 “凸透镜成像条件”的实验中,当u>2f时,在光屏上看到 “倒立缩小的实像”,当f

二、反思实验条件,训练创造性思维的灵活性

创造性思维的灵活性是指能迅速提取大脑中储存的知识信息,进行及时地转换变通,举一反三,探索同一问题的不同解决方法。在实验教学中,教师引导学生能从多角度多侧面思考问题,寻求解决问题的不同实验方案。在实验教学中,教师应在学生已完成实验的基础上,适当改变实验条件,促使学生及时改变思维角度去考虑问题,培养思维的灵活性。例如,“伏安法测电阻”的实验后,提出以下问题让学生反思:1.滑动变阻器在本实验中有什么作用?实验中若去掉滑动变阻器,能满足实验要求吗?2.若实验中没有电压表,增添一个已知阻值的电阻,又怎样去测未知电阻的阻值?3.若没有电流表又怎样去测?4.如果滑动变阻器的阻值是已知的,电流表和电压表只提供一个,又会有几种方法去测?通过实验条件的变化,会促使学生灵活地应用所学的知识去解决问题。例如,“伏安法测定电功率”的实验后,引导学生反思,除了根据P=UI,通过测电流和电压的方法测小灯泡的电功率外,能否运用其他方法测定小灯泡的电功率?学生经过思考,可根据欧姆定律,利用电流表和铭牌或利用电压表和铭牌来测定电功率。

三、反思实验器材,训练创造性思维的敏捷性

思维敏捷性是指思维活动的反应速度及智力的敏锐程度。思维敏捷性就是在分析、解决问题的过程中,能根据问题的变换来积极主动地思维,纵横联系所学知识,快速而准确的作出判断,寻找解决问题的策略。

依据所学物理知识的内在联系,引导学生反思实验器材,打破常规,以尽可能多的实验方法实现相同的实验目的。反思一:给你一只量筒和适量的水,怎样测出一个小铁块的体积?反思二:给你一架天平,如何测出已知密度的小铁块的体积?反思三:给你一只弹簧测力计和一个盛有适量水的烧杯,如何测出未知密度的小铁块的体积?通过以上反思,变换实验器材去探索同一实验问题的解法,可有效地培养学生思维的敏捷性。

四、反思实验的变化设计,训练创造性思维的流畅性

思维的流畅性是指学生善于提取大脑中的知识储备,纵横联想,思路流畅,快速实现知识的顺利迁移。实验教学中教师要按照知识本身的结构规律进行渐进的实验设计。例如,八年级上册“在光的世界里”一章中,通过“自制针孔照相机”、“自制带透镜的照相机”、“自制投影仪”、“近视眼模型”等有趣实验,使学生在“玩”的过程中形成了对光的应用的系统认识。在九年级上册,通过 “自制小台灯”、“改造你的小台灯”、“制作亮度连续变化的小台灯”、“测量小台灯的电功率”等实验,使学生认识了电路、电阻、滑动变阻器、电功率等概念。在从循序渐进的实验变换中训练学生思维的流畅性。

五、反思实验情景,训练创造性思维的广阔性

思维的广阔性是学生抓住知识之间的内在联系,全面的分析和思考问题,集中表现为思路开阔,善于对物理问题做出广泛的联想。在物理实验教学中,教师引导学生反思物理实验情景,讓学生全面地看问题,认清事物的本质特征。例如,“液体的压强”实验,教师启发学生反思实验情景:液体内部只有向下的压强吗?有没有向上的压强?侧面有没有压强?不同深度的液体压强是否相同?液体压强与什么有关等等。学生用压强计模拟潜水器,研究液体内不同位置的压强情况,从而得到液体压强只与液体的密度、浸入液体的深度有关,与其他因素无关。

六、反思实验异常现象,训练创造性思维的独立性

思维的独立性是指思维活动中能独立地发现问题,并通过思考、分析解决问题。在物理实验过程中,学生往往会发现一些 “异常现象”,教师要引导鼓励学生运用所学知识去理解发生异常现象的原因,并让学生自己发现解决问题的方法。例如,在“组成串联电路”实验中,闭合开关后,有的学生观察到一只灯亮,另一只灯不亮。学生产生质疑:“串联电路中一只灯泡坏了,另一只灯泡还亮?”学生产生了错误的判断,教师指导学生反思实验现象,抓住串联电路的特点去分析、去思考问题,探明一只灯泡不亮不是坏了,而是加在这只灯泡两端电压过低的原因造成的。

12.物理实验教学与学生的创新能力 篇十二

《物理课程标准》强调增强学生的创新意识和实践能力。物理学的学科特点, 决定了物理教学在培养学生创新精神、提高学生创新能力方面有其独特的优势和条件, 在物理教学中深入研究培养学生创新能力的策略与方法, 对于提升学生的创新意识, 培养创新品质, 开发创新思维, 提高学生创新能力有重要的现实意义。

一、改革教学内容, 培养学生的创新意识

目前, 我省五年制师范专业所使用的物理教材主要有两种类型:一种是普通高中所使用的教材, 一种是中等职业学校所使用的教材, 没有针对五年制师范专业的专用教材。因此, 为培养学生的创新意识, 必须对教学内容进行改革。

1、对传统的教学内容进行筛选

结合学生的特点和培养创新能力的要求, 淡化理论知识, 给学生留出足够的“空间”, 提高学生学习的主动性。剔除那些脱离生活实际和“难、烦、偏、旧”的内容;对于那些不能较好地锻炼学生的动手能力和训练学生思维能力的内容进行删除;对一些需要保留的教学内容进行更新改造, 使其有所延伸和拓展。

2、注意与小学科学课程的联系

小学科学课程承担着培养未来公民科学素养的重任, 在整个小学教育中的地位越来越重要, 新一轮基础教育课程改革需要高素质的小学科学教师, 然而由五年制师范专业培养的小学教师难以很好地胜任小学科学教学与研究工作。作为承担基础教育师资培养工作的高等师范学校, 理应积极主动适应基础教育改革发展的需要。而物理课程的学习对于提高五年制师范生的科学素养和创新能力具有不可替代的作用。因此, 在物理教学内容的改革上要注意与小学科学课程内容的衔接, 注意与化学、生物等其它理科知识的联系, 要以培养合格的小学科学教师为目标。

二、转变教学模式, 提高学生的创新能力

在教学过程中, 我们常常会发现, 大多学生由于长期受到“以知识为本”的教育思想的影响, 习惯性把物理当做文科学科来进行学习, 通过背公式和概念来应付考试, 这些学生, 虽然也可能取得不错的成绩, 但是思维不活跃, 创新能力不强。另外我们也发现, 一些学生尽管成绩并不突出, 但是他们平时肯动脑, 肯钻研, 有较强的创新能力, 这也就要求我们老师在教学中要认真反思, 我们是否已经认清了教学的形势, 能否在教学中培养出创新型学生。因此, 教师在教学过程中, 必须改进教学方法, 转变教学模式。

1、培养学生的问题意识

哲学家苏格拉底说:“问题是接生婆, 它能帮助新思想的产生。”问题意识是思维的动力, 创新精神的基石。培养学生的问题意识是培养学生探索创新精神的起点, 是造就创新人才的关键之一, 是学生素质的重要组成部分。爱因斯坦强调:“发现问题和系统阐述问题可能要比得到解答更为重要。解答可能仅仅是数学或实验技能问题, 而提出新问题, 新的可能性, 从新的角度去考虑问题, 则要求创造性的想象, 而且标志着科学的真正进步。”这些理论和事实足以证明加强对学生问题意识的重要性。

在教学中, 教师要创设良好的教育环境和氛围, 增进教学民主, 加强师生交往, 鼓励学生多问。青少年学生好奇心强, 求知欲旺盛, 这正是问题意识的表现, 教师在教育教学活动中要充分理解学生的心理, 不能看轻学生提出的问题, 无论难易, 都应该给予耐心的回答。循序渐进引导学生向最后的“目的地”前进, 不能把学生的自信扼杀在萌芽中。

2、培养学生的实验创新能力

物理学是一门以实验为基础的自然学科.物理实验教学内容中蕴含着极为丰富的创新教育内容, 为实施素质教育, 培养创造型人才提供了极好的载体。

杨振宁曾提出过这样一个问题:中国留学生学习成绩往往比一起学习的美国学生好得多, 然而十年以后, 科研成果却比人家少得多。原因就在于美国学生思维活跃, 动手能力和创造精神强, 我们的学生在一开始就没有形成自己去创造问题和解决问题的能力。确实, 就目前看来, 中国学生的动手能力已经远远落后于其他发达国家的学生, 尤其是在物理、化学等基础自然科学上, 这也意味着, 若不再重视发展学生的实验创新能力, 今后相当长的时间内, 我们的科技发展只能依赖于外国的创造发明。

我们在实验教学过程中, 若是和以前一样, 只是教师演示, 学生观看, 走过场的形式, 那么实验课势必成为学生的负担, 最后只是以抄袭实验报告来敷衍了事。必须转变教学思想, 以创新的教育教学思想为指导;通过创设情境, 激发创新愿望;改进实验教学方法, 活跃学生思维, 培养学生创新能力;引导学生走向生活, 参加“小发明、小制作”活动, 培养创造型人才。

三、加强人文素质教育, 培养学生的创造思维

长期以来, 物理教学只注重知识技能的传授, 忽视人文素质的教育, 这必然导致学生缺乏做人和做事的深厚根基和思想底蕴, 影响个性的发展和人格的完善。加强人文素质教育, 不但是时代发展的要求和社会可持续发展对高素质人才的呼喊, 而且有利于大学生完善人格, 活跃思维, 激发创新灵感和爱国主义情感, 从而达到更深层次上提高大学生的综合素质。

科学的本质在于探索, 科学的生命在于创新, 要造就高素质的创新人才, 最关键的是要培养和发展学生创造思维能力。它不仅能揭示事物发展的规律, 而且能为社会提供新的有价值的思维成果。因此, 教师要转变教育思想和人才观念, 使学生创新能力和创造思维最大限度地得到发展。

1、要保护好学生的奇心, 激发求知欲和创造动机

这是激励学生探求未知和创造发明的催化剂。具有强烈好奇心和求知欲的人, 不囿于传统理论和观念, 不迷信权威和课本, 敢于提出新见解和新问题。对学生的求异质疑, 教师要充分肯定。只有永远保持与众不同的怀疑精神, 怀着对大自然的好奇不断地提出问题, 才有可能占领科学发展的前沿阵地, 作出突破性的发现。为什么洛仑兹和彭加勒已经走到了相对论的大门口, 却跨不进门坎, 而爱因斯坦能创建狭义相对论?原因就是一个不能摆脱绝对时空观的束缚, 一个能用批判的态度、怀疑的精神科学地审察“同时性”概念的物理学根据, 抛弃了“绝对运动”和“静止以太”的观念。由此可见, 教师教学中, 要用启发式教学或创设问题情境, 使学生面临疑难, 产生好奇心和探索求知的欲望, 能主动地提问和质疑, 教师还要有意识地强化学生对一切事物的兴趣, 以促进他们创造思想的形成和发展。

2、加强创造思维的训练

创造想象是创造思维的核心, 人类一旦失去了想象力创新能力也就随之枯竭了。牛顿对天上物体和地上物体是否遵循着同样的规律, 在开普勒、伽里略认识成果的基础上进行了全面深入的思考, 提出了万有引力定律, 这是近代物理学上的伟大创举, 不但解决了天体运动轨道形状问题, 而且解释了许多以前不能理解的现象。可见, 敢于想象, 善于想象, 这是从事创造活动的关键, 知识创新的不竭源泉。

加强发散思维训练。发散思维是创造思维的主要成分, 它对创造思维有重要作用。这种思维既无一定的方向, 也无一定的范围, 可以对引起思路的问题标新立异, 在方向上可以海阔天空, 异想天开, 从已知的领域探索未知的境界, 这是一种开放性思维形式, 其主要特点是求异创新。

创造思维是多种思维形式的结晶, 在知识的创新、传播和应用中, 还不可忽视联想思维、直观思维、倾向思维、主体思维和逆向思维等的作用, 教师在教学中善于启发引导学生多方向、多角度、多形式地思考, 消除思维定势和功能固看的影响。

四、完善教学评价机制, 激发学生的创新动力

爱因斯坦曾明确地谈到许多学者在自己工作时的感受:“科学技术发现的历史告诉我们, 人类在独立思考和创造思维方面的能力仍是很弱的。当客观世界和科学需求长时期地等待一个新思想诞生时, 通常需要在外部刺激下才使它实际产生。”因此, 在教学中给予学生客观、肯定的评价, 有利于激发他们创新的动力。传统教学评价, 往往是以学生的的考试成绩为依据, 在具有创新意识的教学过程, 这种评价机制必须有所改进。

1、适时肯定、鼓励创新

教学评价始终要在热爱、关心、信任、尊重的良好气氛中进行, 它有助于弘扬学生人格的主动精神, 体现对学生人格的尊重, 能力的信任。教师在课堂教学过程中要处处寻找学生的闪光点, 适时对他们进行表扬, 只要有进步, 就要肯定, 有新见解, 就要鼓励。只有让学生体验成功喜悦, 调动他们的主动参与的积极性, 才能进一步增强自信心, 才有利于学生创新意识的培养。

2、评中有导、启发创新

评价并非只是作出“对”或“错”的简单评判, 而应在评判的基础上, 因势利导, 挖掘学生智力潜能, 充分发挥评价的诊断、反馈、引进、激励、强化等多项功能, 启发学生的创新思维, 帮助学生纠正思维的偏差, 体验成功的喜悦。

课堂教学评价是在教学过程中进行的, 它是教学过程的有机组成部分。新课程改革倡导发展性评价, 评价的基本目标是为了促进学生的发展。因此, 我们不但要重视对学习结果的评价, 更要重视对学习过程的评价和学生的自我评价。在教学过程中, 只有积极的评价、鼓励、启发, 才能帮助学生树立自信心, 唤起主体意识, 才有利于学生创新意识的培养。对于学生迸发出的创造火花, 教师要满腔热情的给予鼓励, 而不能泼冷水, 对学生有不同见解, 要鼓励他们畅所欲言, 充分发表自己的看法, 对于那些具有创新意识而发表错误意见的学生, 教师更应多一份耐心, 多一份谅解。

总之, 当今的物理教师不再是单纯的教书匠、知识的传播者, 而应该是具有创新意识和开拓精神的学习指导者和引路人。物理教师要坚持以人为本的教育思想和教学观念, 站在对人民负责的高度, 全面审视和反思自身各方面的素质, 有计划、有重点地完善提高自己, 努力培养学生的创新能力, 为创新人才的脱颖而出作出较大的贡献。

参考文献

[1]《普通高中物理课程标准 (实验) 》, 人民教育出版社, 2007 (5) 。

[2]阎金铎、田世昆:《中学物理教学概论》, 高等教育出版社, 2003 (12) 。

[3]黄家顺:《改革物理实验教学, 培养学生创新能力》, 《大学物理实验》, 2005 (3) 。

[4]王淑英、程愚:《试论小学科学课程教师的专业化培养》, 《教育与职业》, 2006 (3) 。

[5]林建富、唐建仁:《评价与学生创新意识的培养》, 《物理教学探讨》, 2003 (7) 。

[6]钟启泉:《新课程的理念与创新》, 高等教育出版社, 2003 (10) 。

13.物理实验教学与学生的创新能力 篇十三

高中物理主要学习牛顿的经典力学,要求学生掌握基本的几何学作图分析、求解方法、矢量分析及初步微积分等。可以说学生学习物理前需要做好较长时间的数学不准备,只有掌握一定的数学知识才能进入物理学习。物理教学中培养学生应用数学解决问题的能力,有助于帮助学生构建合适的数学模型思维能力与解题思维能力,本文就此展开相关论述。

一、高中物理重要性分析

高中阶段物理为必修学科,其主要内容为研究物质结构与物体运动规律。学生通过物理学习认识知识,而物理教学质量会对学生认识世界能力与逻辑思维发展产生影响。物理教学与实际生活相联系,以学生生活经验与实际为出发点,在教学中融入一些生活元素,提高教学效率。此外随着新课改逐渐深入,新课标对高中物理提出新的要求。要求教学中教师选择一些与学生实际生活相联系的内容,激发其学习兴趣,利用物理知识解决实际问题。在高中物理教学中培养学生应用数学能力有着重要意义。

二、高中物理中数学的作用

很早之前开始,人们在研究与学习物理学过程中开始运用数学知识,借助数学表达物理概念与规律,也只有通过数学形式才能让物理概念与规律表达的简洁明显且缜密。很多物理概念引入数学方法进行定义与引入,如利用数学比值法定义的物理概念诸多,有功率、电场强度、电阻及加速度等。再如热学中熵的概念抽象难以理解,如果不充分利用数学方法,根本无法有效表达概念。物理规律表达的主要手段就有数学方法,可以分成两种,既图像表达与公式表达。很多物理公式利用数学公式表达,简洁、明了,便于学习、掌握及理解。

物理学研究与表达中离不开数学,如果不充分利用数学工具,物理学将举步维艰,也就谈不上在实际中应用。物理学中定量研究与理论分析的主要手段就是数学。

实际上很多物理规律都是通过实验得到的,如牛二定律、焦耳定律等。也有部分物理律经过科学抽象,利用数学工具分析与推理得到的.,如匀变速直线运动,就是利用速度-位移图像、数学微积分思想及梯形面积公式推导而成的。

物理学理论也并不是一成不变的,随着科技发展不断更新,如果没有数学强力支持与保证,物理学将很难突破,接下来笔者主要分析高中物理教学中如何培养学生应用数学的能力。

三、高中物理教学培养学生应用数学能力的措施

大量教学实践表明学生物理成绩与应用数学能力成正相关关系,高中物理教学中培养学生应用数学能力,有助于提高物理学习成绩,具体方法如下。

1、有效培养学生应用数学能力的措施。

(1)正确认识数学物理关系 物理教学中首先要让学生正确对待数学与物理的正确关系,数学对物理的影响将一直并将永远存在下去。让学生明白只有打好数学基础才能学好物理,总结物理中用到的数学知识与方法,在物理学习中灵活使用。解决物理问题的主要工具就是数学,让学生正确对待数学与物理的关系,但也不能过于夸大影响,避免将物理问题纯数学化。一些数学基础薄弱的学生容易失去学习物理的信心,教师应该鼓励与引导。部分学生仅注意激励数学知识与方法但不会再物理中应用,教师指导学生掌握迁移技巧。[1]

(2)利用概念培养数学能力 物理概念与规律一般需要借助数学进行表达。教学中国构建具体情境与实力指导学生对物理现象进行深入分析与研究,揭示物理本质,从中发现物理概念与规律。有效结合文字表述与数字表达理解物理概念与规律的意义,让学生养成利用文字描述与数学表达两者方式对物理概念与规律进行表述。在物理学习中,图形、图线不仅能够表现物理规律,它还可以帮助学生认识和了解物理运动过程的动态变化规律。但很多物理教师认为图形、图像用来解题会使学生表达不规范或者思维不清晰,只将其作为一种分析物理问题的方法,不用于直接解题,限制了图形、图线在物理上的使用。其实,利用图形、图线来直观表达物理问题,将物理问题直观、形象化,是数理学习中形象思维与逻辑思维紧密结合的体现,是一种用途较广的数学学习方法,方便学生理解动态的数理逻辑问题。

(3)实验培养学生数学能力 部分物理规律利用实验得到的,研究物理学的主要方法就有实验。通过实验可以抽象物理概念发现物理规律,因此实验也是获取物理知识的主要途径。实验教学中教师除了让学生认真观察物理现象外,还需要引导学生利用数学方分析实验误差与数据,深层次总结进而得到普遍性结论。在物理中,通常会用一些基本公式来表达物理规律和基本概念,但还存在一些特殊的导出公式,它是在基本规律和概念的基础上,运用数学推导的方法得出的,通常都是用来表示一些较为重要的物理推论,在解决问题上应用也比较广泛。在教学中,教师应该鼓励并建议学生利用这些导出公式的推导过程培养自身利用数学知识进行分析辩证和逻辑推理的能力,同时,这种推导能力也是学生在以后学习新知识、解决新问题所必须具备的。

2、具体教学案例分析。上文提出培养学生数学能力的措施,选择通过实践教学进行验证,达成提高学生物理学习成绩的目的。

高中物理课堂上,利用数学方法讲解物理概念与规律。高中物理教学最常用的数学方法就是比值定义法。物理教学中运用的数学方法较多,但这些方法又相对零散,因此要系统总结与归纳数学方法并渗透到教学中,方便学生熟练掌握这些数学方法。

如《平抛物体的运动》讲解时,可以将平抛运动分解成水平匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动,根据这两个研究平抛运动的规律,完成以下问题:

构建问题情境:

(1)小球以初速度v0离开桌面开始做平抛运动,具体如图1所示,请分析小球在空中位置随时间变化规律:

①假设抛出点0为最表远点,x轴正方向为初速度v0方向,y轴正方向为重力方向。计时从抛出点开始,t时刻小球位置坐标为P(x,y),如图2所示。

②水平位移x=[利用水平分动规律求解]竖直位移y=()[利用数值分运动规律求解]。

③t秒内抛物体位移s(合位移):利用s与x轴正方向夹角α表示位移方向,夹角α满足一下关系:tanα=()

物体以水平速度抛出后运动轨迹如何,如何表达轨迹方程?

(3)平抛运动某一时刻的速度如何求解?

①水平分运动速度:vx=();竖直分运动速度:vy=()

②t时刻平抛物体速度vt(合速度):vx与vy合成vt。

vt=()

vt与x轴正方向夹角β表示vt,且β满足以下关系,tanβ=()

讨论:某时刻速度方向与位移方向相同吗?

平抛运动物体某一时刻加速度方向,运动性质?

学生独立思考后分小组讨论,小组推选出代表分析与讲解,提醒其他学生不同意见,教师引导并总结相关规律。

四、结语

数学是一门基础性学科,但是利用物理学也凸显出其具有的强大功能,而在物理学习中利用数学即可以加强学生的理解和领悟能力,又能巩固和强化学生对于数学知识掌握和应用。所以,教师在日常教学中,不但要注意将数学方法和思想与物理知识进行相互的渗透,还可以将物理教学与数学教学进行融合,长此以往,学生在取得数物双赢的同时,数理结合能力也会提高,综合素质将会不断提升。

参考文献

14.物理实验教学与学生的创新能力 篇十四

作 者:俞重远 芦鹏飞 王永钢  作者单位:俞重远,芦鹏飞(北京邮电大学光通信与光电子学研究院,北京,100876)

王永钢(北京邮电大学理学院,北京,100876)

刊 名:物理与工程 英文刊名:PHYSICS AND ENGINEERING 年,卷(期): 19(3) 分类号:G71 关键词: 

15.大学生物理实验创新能力的培养 篇十五

大学物理实验教学就是以大学物理实验课为载体, 从教和学的规律出发, 发生在教师、学生和教学媒体之间的认知活动。其目的是让学生受到严格的、系统的实验技能训练, 掌握进行科学实验的基本知识、方法和技巧而且培养学生敏锐的观察力和严谨的思维能力, 培养学生理论联系实际、发现问题、分析问题和解决问题的能力, 培养学生与动手相适应的创新能力和创新精神。高校作为人才培养的中心, 然而高校从事创新教育要以一定的课程为载体。对于高等工科院校, 大学物理实验几乎覆盖了所有专业, 常常是工科大学生进入大学后首先接触到的实践课, 也是他们进行科学探究活动的第一阵地, 因此, 大学物理实验具有良好的创新教育功能, 对于培养大学生的创新能力有着特殊的作用。

2 大学物理实验内容开发的原则

开放性原则, 是指大学物理实验内容应该适合其教学模式的开放性的环境。因此, 在研究方向上, 要留给学生从多角度发挥的空间在仪器的制作上, 要涉及较广的知识面或提供较多的选择在研究结果上, 要有利于产生两个以上的不同结论在教学上有利于多种教学方法和教学手段的实施, 有利于学生交流、合作、探讨。

可研究性原则, 是指大学物理实验内容隐含的物理规律需要经过一系列探究才能发现。这里说的一系列探究主要包括问题的产生、创新思维的酝酿与激发、创新实践的艰苦摸索以及不断的反思与评价, 最终形成对物理规律的创造性认识。

创新性原则, 大学物理实验内容在开发和研制上, 要留给学生自由发挥创新能力的余地, 使得学生有所新发现、有所新运用。

教师主导原则, 是指以教师为主体开发大学物理实验内容。高校中, 教师不仅是教学人员, 而且还是科研人员。教师积极地把相关科研成果转化为大学物理实验内容或专门从事于大学物理实验内容的开发, 并应用于教学实践, 有利于培养学生的创新能力。

3 培养大学生物理实验创新能力具体方法

寻找大学生物理实验创新能力培养的途径, 必须以建构主义教学理论、非线性自组织理论和后现代主义教育教学观为指导, 这些途径之所能够培养大学生的创新能力是由大学物理实验内在的创新教育功能决定的。

3.1 加强大学物理实验的趣味性建设

加强演示实验教学, 增强学生的好奇心。演示实验要突出趣味性, 必须注意光、声、色彩的合理融合, 从视觉和听觉方面刺激学生的感官注意新颖性与研究型相结合, 激发学生的求知欲。例如, 在做音叉振动实验前, 先观察演示实验一一喷水鱼洗现象, 必将大大激发他们的求知欲和好奇心。当学生看到鱼洗的水波、水花的溅起, 听到铜盆的嗡嗡声, 就会对受迫振动和共振原理有直观的感受, 从而思考其中的道理。如果每次大学物理实验前, 都用相关的演示实验激发学生的兴趣的话, 必将大大减少物理实验的枯燥感, 增强学生探索研究的热情。

演示过程中要提高学生的参与意识和主观能动性。让学生成为学习的主体, 提高学生的参与意识和主观能动性, 最大程度地调动他们的积极性, 增强学生动手能力是关键环节。

组织学生参观高科技设施, 使学生了解高科技发展的前沿。高科技设施要么庞大, 要么精巧, 本身就有很大的吸引力, 更重要的是高科技与大学物理实验有关内容有联系。例如, 参观激光技术研究所设施, 会使学生联想到声光效应, 利用声光效应制成的调制器和偏转器可以快速而有效地控制激光束的频率、强度和方向, 从而扩展激光的应用范围。

引导学生应用大学物理实验中所学知识解决一些生活中所见的实际问题。大学物理实验中的基本原理、方法、仪器应用于实际, 使学生在解决问题的成就感中体味到学习大学物理实验的兴趣。例如, 学习了声速的测定、超声探伤等试验后, 教师可以提出这样的问题在我们生活中所见倒车时是通过什么来测量车距的?有的学生经过精心研究利用所学的超声波及Lab VIEW软件的知识, 设计了利用超声波进行非接触测量距离的方法, 系统框图如下图所示, 获得了大家的好评。

3.2 组织学生进行课外创新活动

大学物理实验的一个显著特点是其实践性, 这就决定了物理实验所学课堂知识可以延伸至课外, 在课外活动中, 教师有计划有目的地引导学生组织一些创新活动, 既充实了学生的课余生活, 又丰富了学生的创新实践, 使学生所学有所用, 创新思维和动手应用能力能够得到较好的发展。

组织科技活动小组。大学物理实验是一门综合性学科, 覆盖面广, 对几乎各个专业都具有吸引力。各个专业特点不同, 在大学物理实验教学中的侧重点也不同, 把大学物理实验知识与各个专业特点相结合, 组织学生进行一些科技活动, 将会更好地培养学生创新能力。

开展课外科技交流活动。由于不同的学生存在差异性, 学生们通过实验研究往往会得出不同的结论, 探索研究的过程不同往往所得体会也不同。因此组织学生开展科技交流, 各自发表自己的不同看法, 有利于拓展学生的思路, 培养学生的发散思维能力和批判思维能力。例如, 通过对光的调制的研究, 有声光调制、电光调制、磁光调制, 不同的研究方向会得出不同的结论, 让大家一起说出来讲评会很有裨益。

组织学生进行设计性物理实验竞赛。设计性实验的目的是培养学生的综合能力和创新思维能力, 因此我们只给出几个实验题目和要求, 学生可以自己组织竞赛小组, 选择感兴趣的题目, 然后自行确定实验方法, 写出可行性报告, 经教师审核后, 选择仪器, 并在实验过程中不断克服困难, 探索和解决实际问题。

3.3 加强网络实验教学建设

现在很多的高校实验室都开发了网络教学系统, 大致主要有以下几个模块功能组成。

(1) 学生模块, 由“预习”、“答疑”、“选课”、“预约”、“实验报告下载”、“成绩查询”等子模块组成。主要功能是使学生通过多种网络多媒体教学手段进行预习, 并自主选择实验内容和上课时间。

(2) 教师模块, 由“成绩登记”、“查询”、“答疑”、“批改”等子模块组成。教师对学生的成绩和考勤进行登记, 完成基本的教学管理。查询功能可以保证教师及时掌握当前的教学效果和学生的学习情况, 为下一步的教学提供参考信息。教师通过答疑子模块对学生提出的问题进行回答, 通过批改子模块对学生提交的实验报告进行批改。

(3) 面向系统管理员的系统管理模块。该模块实现实验、题库内容的更新、学生成绩的管理、教师的管理、仪器设备管理以及日常教学活动的管理等功能, 是系统的重要组成部分。以上这些模块构成了网络教学的基本功能, 除此之外, 笔者认为还应该突出以下几点。

(1) 重视物理实验史的介绍。物理实验史中蕴含着深刻的科学思维方法和创新方法。例如介绍迈克尔逊一莫雷实验测定光速的方法能够使学生领会到逻辑思维的严密性;介绍伽利略通过想象研究物体不受外力作用物体的运动, 从中领略想象思维的妙用。

(2) 设计有趣的动画吸引学生的注意力。Flash MX内置了一种全新的面向对象脚本语言Action Script, 它的许多功能和语法规范有些类似于Java Script, 它不仅具有完整的数据类型和丰富的函数, 而且可以自己定义函数和变量, 这使Flash不再只是一种简单的绘图和动画制作工具, 而几乎可以随心所欲地实现诸如VB和Delphi等面向对象的可视化编程, 从而用它制作的SWF动画将是功能强大的交互式矢量图。

(3) 为学生提供创新平台。利用网络教学的优势, 在网页上提供一个模块推出诸如奇思妙想、推荐好办法、实验论坛等内容, 有利于学生交流创新见解。奇思妙想包括在实验过程中的精巧设计、想出来的但是没有被验证的想法等等。推荐好办法可以是某个学生在实验中遇到的难题发布到网上, 希望有经验的学生提供解决办法。论坛可以让学生发布一些希望改进实验教学的意见, 谈谈实验体会, 教师也可以在论坛上发表意见。

摘要:面对当前大学物理实验教学中忽视学生创新能力培养的现状, 笔者结合自身实验教学实践, 对培养大学生物理实验创新能力的途径进行了分析和研究。

关键词:大学物理,实验教学,创新能力

参考文献

[1]杨洋.大学物理实验与大学生创新素质的培养, 黑龙江高等教育, 2003.

[2]蔡铁权.物理教学丛论, 北京科学出版社, 2005.

16.物理实验教学与学生的创新能力 篇十六

关键词:中等职业学校创新教育物理探索性实验

中等职业教育正面临一场以培养学生创新能力和实践能力为重点的深刻变革。中职创新教育主要是指以前人的创新精神和创新能力为基本价值趋向的教育实践,是“以人为本”发展学生个体创造潜力的教育,它是相对于传统教育观而提出的,注重发挥学生的主观能动性,主张摒弃“注入式”的教育方法,也是提倡发展学生个性、因材施教的“导学式”教育方法,其最终目的是要培养和造就一大批适应时代发展要求、具有创新精神和创新意识的中级人才。

现代中等职业教育是在不同于普通高中教育的水平和基础上进行的,以着重传授某种职业或生产所需实用知识、技能的专业性和普及性相结合的教育,它与创新是相互依存和相互促进的。首先,创新教育中创新能力的培养,是现代职业教育以能力为本位的教育思想最本质的体现;其次,职业教育受教育群体的素质本身就应该而且必须包含创新素质。有调查资料显示,普高学生的思维流畅性比职高学生强,但思维的变通性与独创性则比职高学生差,中职学校在推进创新教育方面与普通高中相比存在着明显的优势。所以,在职业学校实施创新教育是应该、必须而且可行的。

中等职业学校推进创新教育可以从很多地方抓起,以下我仅从物理实验课这一方面谈谈对中等职业学校学生创新能力的培养。

在中职物理课程中,物理实验教学是其中一个重要组成部分,它既是物理教学的重要基础,也是物理教学的重要内容、重要方法和重要手段。培养和发展学生的物理实验能力是物理教学的重要目标之一,物理实验过程包含着观察、操作和思维三种相互影响、相互交叉的心理活动。中等职业学校物理学课程中有许多孕育创新思想的素材,其中有不少探索性实验的安排,这些正是顺应了中职教育对学生创新能力培养的要求。虽然物理课一般来说不认为是中职学校的专业主干课,但其和机电、电子、计算机、机械、建筑、汽车修理等专业课程之间有着相近的关系和学习研究思维方式。所以,在中职物理实验课中,能有意识地引导学生分析或增加一定的探索性内容,对于学生学习专业课程和掌握专业技能,培养学生再次发现知识的探索精神和准备“首创前所未有”事物的创新意识及创新能力都将有很大的帮助。

中等职业学校物理学中验证性实验的前提是认为学生已经掌握所涉及的知识,是由已知出发验证结论的正确性,因此这些实验对于培养学生的创新能力、激发他们的创新精神没有直接的促进作用;而探索性实验是由未知出发,是由特殊到一般的探索和归纳,有益于培养学生的求异思维和发散思维,有益于培养学生的创新能力,这不仅对学生学习专业知识乃至以后从事各种技术性工作都将有很大的帮助。

中职物理探索性实验大体可分为两类:

第一大类为操作探索型实验。在做这种类型的实验时,学生必须经过自己动手操作才能激发问题和感受创新的思想方法。细分又可分为两类。其一为以数据处理为主的实验。自伽利略把数学方法引入物理以来,物理学才真正具有了科学的生命力,许多重要的物理规律都是运用数学方法经过大量的辛勤劳动得来的。如开普勒的老师第谷把毕生精力都用于天文观测,记录了大量的天文数据,开普勒从中认真分析研究,终于找到了行星运行规律,其中著名的I2/R3=K为大家所熟知,为牛顿建立万有引力定律奠定了基础。通过数据操作型实验,可让学生在记录处理实验数据的过程中,体会科学的思想方法,培养其创新精神。通过这种探索性实验,不仅训练了学生的思维方法同时也培养了他们的创新意识。其二为以发现问题为主的实验。物理学中几乎每个重大发现都表明,创新思维活动起始于对困难问题的认识,而善于提出问题总是从对事物现象或已有理论怀疑开始的。在人类认识史上,提出一个新异而深刻的问题,必将导致一个重大的突破性发现,从而标志着科学的真正进步。爱因斯坦曾说“产生一个问题比解决一个问题更重要”,正说明了这一点。学生在亲自动手操作实验中所产生的问题及其引起的思考,潜移默化地影响着学生的创新能力,对学生以后的实验活动也有着重大的影响。例如在“验证牛顿第二定律”的实验中,如果学生自己发现直线没过原点或直线发生弯曲并引起深思,我们认为这样的验证性实验也能达到探索性实验的目的,有益于培养学生的科学精神和科学方法,而如果验证性实验单纯地就是为了验证,那就失去了创新教育的意义。

第二大类为设计型探索性实验。有些物理实验的条件在实验中难于做到,但如果设计理想化的条件与结论的逻辑推理却十分可靠,这样的实验我们常称之为理想实验。自伽利略把这种方法引入物理学研究中以来,理想实验就成为研究物理的一种重要方法,许多科学巨匠用此法做出了巨大的发现,如爱因斯坦所创立的相对论理论。学生在实验原理的设计中,教师应多引导其怎样抓主要矛盾、怎样建立理想化模型、怎样设计理想实验。如在学习失重现象相关知识后可进行探讨创新,在学习了万有引力定律之后可让学生设想替宇航员设计一些外星球实验,如在外星球上测量重力加速度、测定天体的质量等,这样,必然能激发起学生思维中创新意识的火花。另外,物理实验中对遇到问题的处理方法往往不止一种,例如测自行车的速度,可用平抛,可用匀速直线运动,也可用匀速圆周运动等。学生在设计解决问题的各种方法的探索过程中也正是其创新能力培养和提高的过程。

17.物理实验教学与学生的创新能力 篇十七

江苏省东海高级中学

杨印友

摘要:更新教育观念,全面提高受教育者的素质是我国培养人才的重大策略。国家“十二五”规划明确指出:“必须提高自主创新能力,深入实施科教兴国战略和人才强国战略。”由此可见自主创新在未来所占的重要地位。素质教育特别需要爱护学生的好奇心与求知欲,好奇心和求知欲是人与生俱来的特点,是创造意识和创新精神的基础,也是主动学习精神的最初源泉,而这些是应试教育最容易忽略甚至挫伤的。通用技术教育是实施素质教育的重要措施,也是挖掘学生的创新潜能、培养学生创新意识、创新精神和创新能力的重要途径。

关键词:创新教育;发挥才能;释放潜能;创新能力

既然创新能力是当今社会发展的必然要求,那么,教师应该如何立足课堂面向社会找到一条培养学生探索精神、创新意识和实践能力的途径呢?这是通用技术教师要面对的重大课题之一。因此,我们要应用通用技术课给学生营造良好的创新环境、自主的发展空间和敢于质疑一切的冒险精神。教师本身更要更新教育观念拓宽视野,放手把时间和舞台留给学生,让他们的好奇心和求知欲得到满足,以便释放自己的才能和潜能。由于现先行考试制度的影响和社会对教育的功利意识,凡是高考不考的学科很难得到重视。通用技术就是其中不考的科目之一。因此,作为通用技术教师如何让学生重视这门课程呢?是值得思考的问题。

首先是要转变教师观念,培养学生的创新意识。教师的言行直接对学生有重大影响,教师对自己所任课程要足够的重视起来,要上好每一节课就要备好每一节课。多方面收集案例,案例有正面的也要有负面的,比如火车站台有的上下车很方便是站台高度和车厢地面平行,有的上下车不方便是因为站台和车厢底面相差一定的距离。还有车站的地下或空中通道只有台阶没有斜面,带行李箱(有底轮的)的顾客上下很不方便。这些都是没有考虑“人机关系问题”,如果熟悉通用技术设计中就不会产生这样的问题,因为,那时侯没有学习通用技术。学生了解这些案例,逐步对通用技术产生兴趣自然会去探索这一规律。教师再通过日常生活的其他案例,使他们形成一种在日常生活和学习中乐于探究、努力求知的的心理倾向,由此激发创新意识。

其二,鼓励学生提问、质疑,培养学生的创新精神。我们知道提出问题比解决问题更重要,学生勤学好问,表现出的是好奇心的强烈和思维的活跃,教师要给予恰当的鼓励。日常生活我们接触到的各种技术产品,通过使用我们发现他的不足,让学生提出改进意见。教学中我们努力培养学生立足于生活,热爱生活,注意观察生活,善于发现生活中的点滴,试着将生活中不方便变为方便就是创新。很多的产品都是在质疑中得到改进提高的,例如手机的来电铃声开始都是一样的,由于大家在一起分不清是谁的手机来电,于是有了个性铃声。大家都用一次性纸杯喝水,很难辨认,设计者就在纸杯上贴上编号或不同颜色。这些都是解决实际问题的需要。“只有更好,没有最好”,敢于提出技术产品中的不足,有敢于创新、不怕挫伤的恒心和毅力,还要有对真理执着追求的勇气。特别是不太喜欢展示自己的学生,鼓励他们敢说敢做尤为重要。学生只要有了这种勇于探索精神,才有实施创新的希望和愿望。

第三,积极开展实践活动,培养学生的创新能力。课堂教学是以传授知识为目的的,学生的能力也只是口头说说而已,学生的真正能力是无法展现的。开展课后实践活动打破课堂教学的局限性,学生们一方面可以有自己的学习兴趣和学习进度,也可以相互探讨、交流,使个人的思路更开阔、更清晰;另一方面可以拓宽学生视野,强化学习动机,培养学生独立学习知识和研究问题的能力,以便施展和发挥学生的聪明才智。实际活动中,可以让学生独立或分组进行,如课本上的台灯、笔筒、文具盒设计制作等实践活动。独立实践时可以发现每个学生对这些物品的形状和功能有不同的要求,这些不同的要求就是创新动机,所以个人设计并制作出富有个性的物品。分组合作的实践活动能够让学生发挥协作精神,共同的智慧、探索、研究设计出富有共同审美观点的作品,在合作中寻求快乐,在合作中发展个性。当然,学生的实践能力、创新能力还要建立在以下环节上:

1、培养正确的劳动观点。劳动是最能锻炼人的。,通过实践活动,让学生养成热爱劳动,勤俭节约,认真负责,团结协作,遵守劳动纪律的优良品质和习惯。

2、培养使用常用工具的能力。正确使用各种工具,掌握一般的焊接技术、切割技术、测量技术、组装技术。

3、绘图识图技术。这是设计者必须具备的基本的能力。通过训练能将自己的设想绘制成草图,根据所给的材料绘制出平面图。别人给出的图要能够加工出物品。

4、培养规范的操作习惯。各种工具的使用既有技术性也有危险性,所以在实践课前要教给学生规范的使用方法,如切割材料时要先将材料固定牢固,防止切割中的滚动或滑动带来的危险。

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