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中图分类号:G427 文献标识码:A文章编号:1992-7711(2011)06-068-01
实验探究既是学习目标,又是学习方法,但有些学生实验能力较差,总是把注意力放到实验现象上,“小电灯亮了”便兴高采烈;“水迟迟不沸腾”便垂头丧气,这种只关注结果,不重视过程的实验教学也使学生的实验能力得不到提高。
一、培养兴趣,积极探究
采用各种实验吸引学生的眼球,刺激学生的神经,激发学生的兴趣,从而促使学生积极探究,主动参与,自我体验。
1.用实验激发兴趣。例如,在讲解“大气压”一节时,可在装满水的杯子上用硬纸片盖住并倒过来用手托住,先让学生猜一猜:“水会不会流出来?纸片会不会掉下来?”,然后松开手让学生观察,结果意想不到的现象让学生惊叹,激发了学生对大气压知识产生浓厚的兴趣,从而引发深思,使学生由“要我做实验”转变为“我要做实验”,进而在引导用注射器测量大气压的数值实验时,学生就会由被动变为主动。
2.用实验培养兴趣。例如,讲解“物体的浮沉条件”一节时,教师可选择这样的探究实验:先将一块木块和一只牙膏皮(卷成团),同时放入水中,让学生观察。根据实验现象教师提问:“为什么牙膏皮下沉,木块上浮呢?”有学生回答:“因为牙膏皮比木块重力大,所以牙膏皮下沉。”接着教师再利用天平称出质量相等的木块和牙膏皮,然后放入水中,牙膏皮仍然下沉,木块仍然上浮。教师再追问:“两个物体重力相同,为什么是牙膏皮仍然下沉,木块仍然上浮呢?”部分学生会感到难以回答,但有的学生会想到金属的密度比木块密度大,回答说:“牙膏皮密度大,所以下沉。”对此回答,教师可以不加肯定或否定。教师再继续取两块质量相同的牙膏皮,一块折成船形,一块卷成团,把它们同时放在水上,又见一浮一沉,教师再问:“相同材料,相同质量的牙膏皮,为什么形状不同会造成沉浮不同呢?” 这一追问,学生又会感到困惑不解。这样趣中设疑,疑中有趣,趣疑中有启发,使学生在兴奋状态中钻进去而培养了持久兴趣。
3.用实验发展兴趣。例如,学习了“弹簧测力计的原理”后,可以让学生用橡皮筋、几个重力已知的棋子、硬纸板、盒盖等自制实验器材测力计;学习了“光沿直线传播”后,可利用小孔成像现象,自制实验装置针孔照相机;学习了“物体的浮沉条件”后,可以让学生用注射器做潜水艇浮沉的模拟实验。兴趣起源于好奇心,增强于亲身实验中的成功感,学生自己的一吹一吸,一拉一松,既满足了他们好奇、好胜、好动的心理,又发展了他们的实验兴趣。
二、培养能力,训练观察
观察是研究物理最基本的方法,是获得物理知识的最基本途径,学生观察能力的培养应该在观察的目标性、敏锐性和理解性等方面下功夫,使学生拥有一双“慧眼”。
1.重视观察的目标性。观察的目标性是指能够对结构复杂的观察对象进行多角度、有主次、能持续的观察,能够对观察对象的局部和整体以及它们之间的联系都有清楚的了解。例如在观察水的沸腾实验中,就要引导学生对要观察的对象进行有主次的观察,对水沸腾前和沸腾时水中的气泡、水中发出的声音以及水的温度情况进行重点观察,这样学生就能抓住沸腾现象的主要特征,总结得出液体沸腾时的规律。
2.训练观察的敏锐性。观察的敏锐性是指能够捕捉到那些刺激性比较弱、比较隐蔽、呈现时间较短的现象。例如在电磁感应现象的实验探究中,一些学生只能观察到发生电磁感应时电流表的指针动了,而另一些学生能够注意到导体运动方向不同时,电流表指针的偏转方向也不同,还有极少数学生甚至能够观察到导体运动幅度不同时,电流表指针的偏转幅度也不同。这就是学生观察敏锐性的不同。在平时实验教学中,我们一般都要考虑实验装置简单,实验现象明显。这样对突出现象的主要特征、促进学生接受新知识是有利的。在探究实验中要引导学生关注那些“与众不同”的实验装置、“稍纵即逝”的实验现象。
3.提高观察的理解性。观察的理解性是指在观察活动中,要有思维活动积极参与,使观察到的现象与已知的相关知识不断发生联系,然后通过比较和分类,找出事物之间的异同点,从而总结出基本规律。如果学生的观察不与认知结构相互作用,就很容易出现“视而不见”的现象,那就算不上在观察。例如在冰的熔化实验中,有学生观察到试管中的冰不需要用酒精灯加热,如果观察就此到止,没有思考参与,那这种现象在脑海中就会“昙花一现”。不用酒精灯加热有什么好处呢?其实经过思考,学生就能深刻理解这样做可以使冰熔化速度不致于太快,便与观察冰熔化时的状态。
三、培养方法,启迪思维
在物理实验教学中,不仅要让学生学会实验的具体做法,掌握一些基本的实验技能,还要引导学生学会探究物理问题的实验方法,为培养他们的物理实验能力打下良好的基础。例如在探究声音产生的过程中,实际上涉及到不少科学探究的实验方法:运用了比较的方法,即比较物体未发声时与发声时的区别;运用了归纳的方法,即通过大量发声的现象的归纳,发现发声的物体在振动;运用了转化的方法,因为人眼不容易直接观察到发声体的振动;探究时借助音叉触及面颊时的感觉,音叉击起的水花来显示音叉发声时在振动。
【关键词】:初中物理;物理实验;能力培养;
中图分类号:G633.7
中学生正处于身心蓬勃发展的阶段,在此阶段,教师的教学工作以及教学质量,将直接影响到学生未来的发展。初中物理,主要用来阐明事物的内在规律,讲解事物的发展道理。而物理学的主要理论基础则是物理实验,有效地开展物理实验对教师物理教学质量的提高以及学生动手能力的培养都有着至关重要的作用。据相关研究表明,人类的思维活动是建立在对感性物质材料的观察基础上,也就是说感性材料是人类思维活动的根本。在物理教学中,通过物理实验让学生观察事物的形成及事物的变化规律,可丰富学生的知识内涵,从而达到活跃学生思维活动的目的。
一、通过实验,培养学生的观察能力
兴趣是学生最好的老师,学生对事物感兴趣,才会有学习相关知识的欲望,从而提高学生学习积极性。初中学生对新鲜的事物具有很强的好奇心,那些他们没见过的、与生活相关的、具有一定意义的问题及知识,都能引起学生学习相关知识的兴趣。所以,在物理教学中,教师应着力引导学生对物理现象的发生进行观察。
二、通过学生作图,培养学生的思维能力
物理学中的图像种类繁多,包括电路图、物态变化图以及滑轮作用力图等。这些图像都是以画图、识图及将事物转化为图像的方式,让学生对物理规律进行想象、掌握。换言之,就是通过图像来激发学生的想象力,从而更清楚地认知物理规律,然后再用画图的方式对物理规律进行判断和分析。例如,在讲解电磁感应现象的过程中,可以通过"用镰刀割断水稻"的情境,使学生直观地理解"割断"的含义,从而更好地掌握"导体做切割磁力线运动"的内容。所以,在进行物理教学时,教师应着力引导学生通过画图、识图的方法对学生不熟悉的事物进行清晰地表述,在培养学生思维能力、扩宽学生知识面的同时,也促进了学生自身想象力的发展。
三、通过实验操作,培养学生的创造能力
物理学的内容包罗万象,教育工作者可利用物理学这一具有创新内涵的特点,培养学生的创新能力,而在物理实验中如何有效地培养学生的创新能力呢?我们可以从以下几个方面探讨:
(一)积极改进实验步骤,创新探索性
在物理实验教学过程中,教师应尽量将证明类实验改称为探索性试验、将课堂上的演示实验演变为边实验边讲解、将习题实验演变为亲手操作的实验等,最大限度地让学生在学习过程中尝试设计、操作,从而使学生在开动脑筋的同时,将物理知识以及物理规律充分地应用到对物理实验的探索中,充分发挥物理实验教学对学生创新能力培养的作用。
(二)在实验中设立情境教学,引导学生进行实验创新
教师在课堂上演示实验时,可以给学生设立一个良好的情境问题,例如为什么要这样进行实验,怎样设计实验步骤,实验原理是什么等,通过教师有目的地设立问题,创设一种良好的挖掘情境,让学生在探索答案的同时,激发学生学习相关知识的兴趣,并通过对问题思考及对答案的探索,培养学生的创新能力。
(三)课外多开展实践教学,引导学生积极参与
物理的课外实验题材是很广泛的,可以做实验的材料也是多种多样的,而在课外让学生自己或者同学间一起进行实验,可以更好地激发学生学习的热情,并使学生的创造力在其中得到有效的锻炼。在课外实验活动中,尤其是学生感受到自己设计和准备实验的乐趣和对创新型思维的锻炼,是课堂实验所不具备的。与此同时,学生还可以将实验结果拿到课堂上与教师及同学进行交流讨论,这样,不仅可以提高学生的实验动手能力,同时也激发了学生的创新热情。
四、加强实验分类,培养知识灵活运用的能力
物理教学课堂上的实验,一般都是根据课本的章节进行安排的,各实验间基本没有必然联系,使得学生对杂乱无章的实验掌握得不够到位。所以,在进行实验复习时,教师应对实验类别进行重新整理,这样可以让学生更加系统地掌握实验类别,同时也可以将相应的理论知识运用到实验中去,从而培养学生灵活运用知识的能力。在新课标中指出,新的教育思想主要是培养学生的创造性思维以及创新能力,在教学过程中应重视学生的学习体会以及对知识的掌握程度;同时更要求学生在实验过程中通过对事物规律的探索掌握相应知识,由传统的老师教导学生听课的被动学习转变为学生主动研究深入探讨。这种教学主体的转变十分符合人们对客观事物的认知规律。因此,在初中阶段开展物理实验,可以在培养学生各类学习能力的同时,使学生养成正确的学习态度,塑造正确的人生观、价值观。并通过科学的实验素养,形成学生良好的习惯,使学生受用终生。
五、总结
初中物理实验的开展,不论是在学生动手能力、创新能力还是巩固所学知识等方面都具有至关重要的作用。教师在实验的讲解过程中,除了生动地讲解实验原理、步骤外,还应着力引导学生思考相关问题并对相应答案进行探究。激发学生学习物理知识的热情,调动学生学习相关物理知识的积极性,从而达到让学生主动学习的目的。学生学习物理知识的积极性直接影响到教师的教学效果和学生的物理成绩。因此,教师都应注重学生学习物理知识的的积极性,并加以重视。
参考文献:
[1]蔡昂;联系生活实际巧设问题,提高化学教学的有效性[J];广东科技;2011年16期。
创造思维能力是现代科学教育培养学生认知、情感和心理的首要的教学目标。当前新课改特别强调了一代新人应具有创新意识和创造能力。中学物理学科本身的特点就决定了中学物理教学过程更有利于培养学生的创造精神。作为物理教师更应探索一条培养学生创造精神,促进中学物理教学的新路子。而物理实验是培养学生创造能力的良好载体。实验的过程中学生的诸多方面能力得到培养与提高。现就初中物理实验课如何培养学生创造能力谈几点看法。
一、动手能力是创造的基础
动手能力不仅是创造的基础,还是人类生存发展的基础。学生动手能力的培养,首先要重视课内与课外的结合。课内是在老师的指导下,有目的、有方向的让学生亲自动手完成。分组实验,围绕课本的要求,通过实验得出结论。课后,结合课本的内容布置些相关小实验,小制作,让学生独立思考,懂得选择工具,利用身边废旧材料,合理的加工,把它们组合起来成为可以观察物理现象、物理实验结论的小仪器。如在讲到大气压时,可安排学生做这样的实验:拿一个矿泉水瓶装满水,旋好瓶盖。再用小钉扎一个孔,发现水不会流出。如果旋转瓶盖,发现水从孔中流出。学生就从自己制作的小实验中切身感受到大气压的存在。又如在讲到串联和并联电路时,可组织学生制作双控开关控制一盏灯。即能培养学生的动手能力,又能提高对物理实验的兴趣。教师可组织学生到装修工地看开关的构造及电路连接方法,提高学生的动手和实践能力。教师要重视对学生制作的小实验的检查评比,这不仅丰富了学生的课余生活,而且调动了学生动手的积极性,培养学生勤于动手的习惯和善于动手的能力。其次要重视操作与制作的结合。学生要通过操作现成的实验仪器,学习操作规范和步骤。正确使用仪器,了解不按要求操作可能出现的后果。经过长期不断地学习与努力,学生的实验能力大大提高。
二、观察能力是创造的契机
观察是发明创造的基础。牛顿通过观察苹果从树上掉到地上,由此深入研究发现了万有引力定律。人类认识自然规律,一般从现象到本质,没有现象的观察也就无法认识事物本质。初中物理实验,要指导学生学会观察的方法和顺序,调动人体的各种感官知觉,如视觉和听觉。学生在实验过程中,往往只注意观察实验的最后现象,忽视了对全过程的观察,如在实验《观察水的沸腾》时,要引导学生特别注意水即将沸腾到沸腾这个的过程的观察:起初在烧杯底形成小气泡,沸腾时这些小气泡上升,并逐渐变大,耳朵会听到轻微的声音,这是使学生真正理解沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。培养学生观察能力,教师要处理好几种关系:首先是静态观察与动态观察的关系。静是动的前奏,动是静的目的,没有静态合理的安排,也就没有动态正确的物理现象。要引导学生从静到动的全过程的观察,从中总结出变化的规律。其次是观与思的关系。学生观察到物理现象,要通过思维活动,透过现象理解本质。第三是课内观察与课外观察的关系,即理论要联系实际,是教学的重要原则之一,要安排学生观察身边的许多的物理现象,运用学过的知识解释物理问题。如让学生乘车时观察下列现象:汽车起动刹车时人的倾倒情况;竖直上抛物体看落下情况;取不同的参照物,看车的运动情况等等。
三、思维能力是创造的源泉
思维是人类在长期的生产实践中产生的,是人类特有的一种精神活动,通过思维活动,使人们能在表象概念的基础上进行分析和推理,从而认识事物的本质。因此,物理教师在上实验课时,要善于激发学生的思维活动,消除学生思维的惰性与封闭性,引入课题要生动自然,列举学生常见的感兴趣的物理现象,让学生带着问题观察实验。如在讲影响蒸发快慢时,教师可提出:晚上洗头发,为了干得快些,为什么要用电风扇吹头发?教师要善于引导学生思维活动,即思维有一个方向性问题,学生由于见识、知识结构等原因,思考问题往往较片面,这就要求教师上课要循循善诱,敏锐察觉学生思维轨迹,及时纠正思维方向。课堂上出现不同的思维方式,这是正常的,关键是老师要在导字上下功夫,只有通过讨论,通过实验检验,得出结论,学生才会心悦诚服,获得的知识才会牢固掌握,同时也学会正确的思维方法。物理教师还要引导学生扩散思维,即变单向性思维为多项性思维,使学习的知识不断迁移和深化,做到举一反三,触类旁通。例如演示托里拆利实验时,可提出管子压下一些、提起一些、倾斜一些看是否影响管内水银柱的竖直高度?实验结果与管的粗细有没有关系?若将管的上端敲破会出现什么现象?通过讨论,培养学生扩散思维的能力。
四、兴趣是创造的灵感
好奇是人的天性,由好奇而引起兴趣,由兴趣而激发灵感,这是人们创造的轨迹,它符合人们的思维发展的规律。然而学生绝非对任何事物都感到好奇,只有新奇的、趣味的、神秘的、刺激的事物才会引起好奇。因此,诱发好奇是实验课成功的前提,教师上课要善诱,发掘典型生动的物理现象,紧扣课堂,寻找最佳结合点诱发好奇,如讲解沸点一课时,可以进行纸盒烧开水实验,让学生在轻松活泼的气氛中进入知识的殿堂。但好奇是一时的,关键还要培养学生学习的兴趣,这样可以使他们主动钻研科学知识,探索自然之谜,要告诉学生,通过物理实验可以揭开许多自然现象的神秘面纱,还可以发现人类肉眼看不见耳朵听不到的许多客观存在的东西,激起学生渴求知识的兴趣。激发灵感是学生将来走向成功的钥匙,灵感的激发是要以辛勤的劳动,渊博的知识和丰富的经验为基础的。
初中物理新课程标准把如何培养学生的科学探究能力作为物理教学的重要理念提了出来,着重强调"物理课程应改变过分强调知识传承的倾向,让学生经历科学探究过程,学习科学研究方法,培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识"。 从古代的自然哲学,到17-18世纪的经典物理学,直至近代的相对论和量子论等,都反映了人类对大自然的不断探索,体现了探索者的科学思想、科学方法、科学态度与科学精神等。物理学作为一门主导学科,一直引领着科学技术及其应用的发展,从多方面影响着人们的思维模式发展,影响着公民科学素养的提升。为此,笔者就在物理教学中如何培养学生的实验探究能力的几点体会与同仁交流。
1.把握因材施教、循循善诱的环节,不断培养学生的质疑和猜想
在新课程改革的今天,无论在课堂上,还是在实验操作上,教师都要不断努力培养学生敢于向老师提问质疑和大胆猜想的能力。
1.1 由于科学探究的要素之一就是提出问题,不断将问题作为探究的出发点和动力,质疑是动力的源泉,猜想是伟大发现的开始。因此,在探究活动开始时,要不断努力创设物理问题情境,想方设法引导学生尽可能多地去发现新的物理情景与已有学科知识的冲突所在,从而提出一系列问题来,以激起广大学生的探究兴趣。
1.2 新课程倡导探究式教学,探究式教学的目的就是要培养学生终身学习的愿望,培养学生的自主学习的能力。在《初中物理课程标准》中,科学探究既是学生的学习目标,又是重要的教学方式之一,而在科学探究学习过程中,首先就要大胆猜想,在此基础上再设计出实验的方案。可见,猜想这一步有着举足轻重的地位。在初中物理各环节教学中,猜想又无处不在,无时不有,在教学中,让学生适时进行猜想就显得格外重要。
然而,在实际教学中,学生猜想的结果往往出乎人的意料。比如说在探究滑动摩擦力大小影响因素的过程中,学生不仅猜想可能与重力大小有关,可能与速度大小有关,可能与接触面的面积有关,可能与物体的质量有关,可能与物体的密度有关,可能与物体的形状有关等等。有一部分学生不假思索,凡是他们想到的,都认为是影响滑动摩擦力大小的因素。由于课堂教学时间和器材以及学生现有知识水平的限制,也不可能对猜想的所有结果──通过实验来验证。如此进行下去,虽然课堂上走了猜想──探究的形式,但却耗时费力收效甚微。为了避免学生猜不到点子上和漫无边际的猜的尴尬局面,在教学中,我们应注重培养学生的猜想能力。猜想绝不是凭空瞎想,而是对已有知识进行加工,如在探究凸透镜成像规律时,如果学生对照相机照相时得到清晰理想像的做法了解,那么就很容易猜想出,要得到不同的像,可能要改变焦距。如果学生对能量转化特别是内能转化为机械能的知识理解不透彻,恐怕很难猜想出热机的工作原理。
2.力争做好学生实验的组织者,注重培养学生的实验能力
实践是探究式学习的灵魂,我们应针对学生的"实验能力"着重强调学生的实验主动性、积极性和创造性,力争培养学生的观察能力、操作能力、数据处理能力、以及实验设计能力。
2.1 观察是一种有目的、有计划、较持久的知觉。而实验的根本任务就是人为地创造条件进行观察。观察为观察者的一种能力,一种素养,并不是天生具有的,而要通过培养和训练。在实践的活动中逐步形成和发展的。因此,要鼓励学生善于观察,勤于思考,养成良好的观察习惯。例如:小气象站测量降水量的雨量筒。在无风的天气里,雨点竖直落在雨量筒里,根据筒里水深度,便可知每小时的雨量。然而,在有风的天气里,雨点落的路径被吹斜了,这样,这种方法测量得出的雨量还能准确地反映真实雨量的多少吗?第十届全国初中物理知识竞赛(复赛)试题中,出现了类似问题。
2.2 要注重培养学生的实验操作能力,主要是指基本仪器的使用和数据处理,仪器、设备组装或连接,故障排除等三个方面。
2.2.1 基本仪器的使用。中学物理实验涉及的基本测量仪器有:刻度尺、天平、弹簧测力计、计时器、温度计、电流电压表、示波器等。
使用基本测量仪器的规范要求是:(1)了解测量仪器的使用方法,明确测量范围和精确度;(2)对某仪器如天平电流电压表等,在使用前,必须调节零点或记下零点误差;(3)牢记使用规则和操作规程;(4)正确读取数据。
2.2.2 仪器、设备的组装连接。要进行物理实验,总是需要先把各个仪器部件、设备组装起来,并要求装备和连接必须正确无误。具体要求是:布局要合理,要便于观察和操作;连接要正确、简单;实验前要检查,必要时进行预备性调查节。
2.2.3 故障的排除。实验发生故障时,应根据各部件工作状态及各部件联结处的分析,可能产生故障的几种因素,逐步检查,以致最后排除故障。总之,培养实验操作能力,有利于知识的理解,有利于自己创造条件探索问题,有利于学生智力的发展。
2.3.数据处理能力。为了得到正确的实验结果,必须具有一定的数据处理能力,在中学阶段,处理数据的主要方法是列表法、图象法,它能够直观地显示出变量之间在一定范围内的关系,总结出一般规律;同时,也可由实验图象求未知量。图象法的具体要求是:一是建立坐标系;二是描绘实验数据点,连成图线;三是根据所得图线,推导变量之间的函数关系,探索相关问题。
2.4.实验设计能力。物理实验教学,不仅要求学生会正确使用基本仪器进行观察、测量和读取数据,掌握一定的操作技能,会简单地处理实验,得出结论,而且应当培养学生根据确定的目的、任务,自己独立地设计实验方案的本领,即培养学生实验设计能力。
3.要时刻培养学生的实事求是的科学态度和团结合作的探究精神
初中物理新教材中安排了三十多个学生探究实验,但大部分都不以个人为单位进行,而着重让学生分组进行。
3.1 在实验课探究中,应不断抓住良机指导每个学生仔细观察实验现象,如记录实验数据,自觉养成实事求是、尊重自然规律的科学态度。比如:在"观察水的沸腾"这一实验中,要及时引导学生仔细观察水沸腾前和沸腾后的水中气泡的现象,并将数据画成图表出来,再设法引导学生实事求是实验的精神。
3.2 要不断重视学生间的交流与合作,尽量安排足够的时间让学生对各种想法、观点进行充分的交流和讨论。这样对于多数探究活动课来说,探究的过程比探究的结果更显得尤为重要。为此,在探究活动中,就不能为了赶进度而在学生还没进行足够的思考时草率地下结论。
4.不断将物理知识运用于实际生活和自然现象的问题中,以着重培养学生的理论联系实际的能力
中学物理教学一直以来都重视物理知识在自然现象、科学技术和生活实践中的运用,以此来体现其科学价值,从而激发学生自主学习的兴趣。
4.1 尽量让学生搞一些家庭小制作,比如微型照相机、简易指南针等等。同时还要多布置一些探究性的问题:如挂衣钩是如何贴在墙上的?这样便可以拉进物理与生活的距离,且多让学生深切感受到科学的真实性,感受到科学与社会、与日常生活的关系,从而激发学生的探究欲望和学习兴趣。
在2014年的中国科学院和工程院的院士大会上指出,科技是国家强盛之基,创新是民族进步之魂.可见,培养初中生的创新能力已经成为了时展的需要与要求.但是,在我们的日常教学过程中,对初中生的创新能力培养情况如何呢?在2015年厦门市初中学生物理实验能力竞赛决赛中,试题二是在学生必做实验“探究并联电路的电流特点”能力要求的基础上,提出了接入滑动变阻器实现多次测量并且通过多个开关的闭合与断开改变电流表测量对象的设计要求,题目为:【实验目的】探究并联电路的电流关系.【实验器材】电流表1只、定值电阻2个、干电池3节、滑动变阻器1个、开关、导线若干.
【实验要求】不得改动电路连接导线和移动电流表位置,只靠闭合或断开开关完成两组实验.【实验电路】请设计出实验电路图(实验设计4分钟完成此电路图)(实验操作8分钟完成以下内容,下标要与设计电路图一致)【实验步骤】(1)闭合开关,断开开关,测得I1=A;(2)闭合开关,断开开关,测得I2=A;(3)闭合开关,断开开关,测得I=A.第二组实验数据:I1'=A;I2'=A;I'=A.【实验结论】.依题意,基于培养多次测量避免偶然性的探究精神和提高学生设计开关控制能力的考察目的,该题的设计难度不小,电路设计如图1所示.在比赛过程中,笔者也对全市各个区和直属校选派参加的210名选手的完成情况做了如表1所示的相关统计.不难看出,类型E的参赛选手占了绝大多数,究其原因,选手们对沪科版教材里“探究并联电路的电流特点(拆接电流表)”的实验做了改进,大多想到了利用干路和支路里三个开关的通断来实现要求之一———不得改动电路连接导线和移动电流表位置,设计出了如图2所示的电路,但他们却没有察觉到,测量干路电流和各支路电流时,即使滑片位于同一位置,R1、R2两端的电压和他们两端的总电压都是不相等的,也因此出现了个别选手看到测量结果不符合自己的认知后,出现了不尊重事实,捏造数据的现象.
纵观整个比赛过程,笔者深深感受到了学生在实验探究中过分依赖以往学习上的认知(在没有滑动变阻器的电路中测量电流特点),而临场分析实际情况(有了滑动变阻器,仅闭合某支路开关对电阻两端电压的影响),找到解决办法的创新能力还有待进一步的提高.那么,实际教学过程中,教师应该怎样注重培养学生的创新能力呢?1诱发好奇心,敢于质疑,激励学生的创新意识心理学认为,好奇心是学生个体在遇到新鲜事物时所产生的注意、操作和提问的心理倾向,它是学生个体探索知识的内在动机,也是创造性人才的重要特征.少年时期的牛顿就经常带着强烈的好奇心仰望星空,观察着星体间的运转,思考着星体们为什么不相撞的问题,好奇心激发着他的探索欲望,成就了他发现了万有引力定律.因此,教师要注重诱发学生的好奇心,引导学生在遇到问题时要多方面考虑,要有强烈的追求创新意识,敢于怀疑所学习或研究的事物.
在《牛顿第一定律》这一节课中,教师可以介绍史实:在亚里士多德学派认为物体运动靠精灵或外界迂回空气推动的说法延续了1000多年以后,伽利略以系统的实验和观察了亚里士多德的观点,不但开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学,也为牛顿的经典力学理论体系建立奠定了基础,通过真实故事,让学生了解科学家们之间的互相质疑与科学史在互相质疑中的不断发展,培养学生的质疑和创新意识
作者:黄艳红 单位: 厦门市巷西中学