高中物理实验中学生创新能力的培养方法
刘宇欣
在高中物理的学习过程中,不仅需要学习理论知识,同时也要进行实践,物理实验则是专门为锻炼学生手动能力提供的实践平台。作为一名高中生,笔者认为,学校应改变传统的教学模式,从原来的知识灌输变为引导学生,挖掘学生的潜力,并在教学过程中增设能让学生参与其中的实验项目。笔者通过自身在学习物理实验中所遇到的困难进行分析,为在高中物理实验过程中培养学生创新能力提供了以下几点有效的方法。
目前我国教育方式的探究数据表明,各大高校为了培养更多的“高材生”,还是采用传统的方式进行教学,没有进行改进和创新,遏制了很多学生的发展。为了改变这一局面,国家对教材进行了改进,高中物理教材中也增添了实验的部分。众所周知,实验是物理教材中不可忽视的要素,同时也能够增强学生的探索精神,引发学生的好奇心。除此之外,高中阶段是重要的过渡时期,应该重视对学生能力的培养。
一、利用演示实验引发学生好奇心
为了能够有效地掌握实验流程,在实验课上,可以通过观看演示实验的方
法展示,但一般来说,演示实验缺乏趣味性,实验课堂往往会出现昏昏欲睡的局面。因此,为了提高实验课的效率,集中课堂上的注意力,一般会采用实验预习的方法,自行归纳总结结论,同时教师在一旁帮助学生解决在自主预习时所遇到的困难。除此之外,不涉及安全风险前提下,高中学生通过实践操作增强自身动手能力。电学实验相对复杂,高中学生在观看演示实验过程中极容易出现混淆导线连接方式的现象,因此在演示之前,学生通过归纳总结相关的实验知识对实验大体思路有一定的了解,列并成图表,再进行演示实验。如:人民教育出版社出版的高中物理有关电学的《伏安法测电阻》就可以列如下的图表,并画出相应电路图。
名称甲乙选用条件小阻值电阻RX<<RV大阻值电阻RX>>RV测量误差小大练习测量含杂质水的电阻绘制伏安特性曲线
利用这样的方式,在进行电路实验演示时,就事半功倍了。
二、变换实验方式,锻炼学生的思维能力
高中物理的实验主要为验证性实验,课本上已经明确为学生展示了正确的实验结论,需要学生在已经明确实验结果的情况下进行结论验证。可以改变实验方式,教师在完成实验数据测定后,将实验数据教给学生,学生利用教师所传授的知识进行自主验证,通过这种方式锻炼自身动手、动脑的能力。如:机械能守恒定律,具体情况如下:
机械能守恒定律的定律内容在高中物理课堂学生已经有所掌握。为了激发学生的探索精神,教师在进行演示实验后,将实验原理讲述给学生,让学生利用教师所测得的数据自行探究,看实验结果能否在实验误差的范围之内证明mg1+1/2mv12+1/2mx12=mg2+1/2mv22+1/2mx22。实验过程中,纸带在重物的作用下做自由落体运动,在自由落体运动过程中,打点计时器会在纸带上打下相应的点,利用纸带上打下的点以及相关理论计算速度,然后利用教师在实验过程中测量纸带上个点下落的高度h,探究实验结果。学生在进行独立思考和计算后,由教师提问并验证学生的答案是否正确。这种方式能够使学生明确实验思路,锻炼学生操作能力、思维能力,对于学生自身的创新能力有一定的帮助。
三、增添学生亲自动手机会,合作开展实验
由于对实验的畏惧心理,不敢单独进行实验操作,在实验室课堂也采取观察模式,而不进行动手操作。为解决这种状况,在高中物理实验过程中一般采取小组合作的方式,并由组长合理的为小组内成员分工,通过合作的方式增强学生的自信心。除此之外,在进行实验之前,应该对实验过程中需要用到的仪器有所了解,并且熟练掌握,如在《探究小车速度随时间变化规律》时将要用到的打点计时器、纸带、开关的操作。[2]然后进行小组内实验,在小组实验过程中,教师不提供帮助,只进行观察,学生自行探索。最后,在实验课结束时,由教师指出在观察学生实验时所发现的各项错误,并对学生的实验数据进行分析,总结误差大的原因。在这种方式下,学生不仅能够掌握理论知识,还能够实践操作,即使在实践操作中出现错误,也能够加深印象,不会再次出现同样错误。同时,学生通过亲自动手,自主实验,即使遭遇到问题的情况下也不是第一时间寻求帮助,而是依靠自身能力去解决,因此学生的思维得到很好的锻炼,而不专注在同一种方式中。在高中物理必修一《探究小车速度随时间变化规律》的实验中,以小组合作分工的方式让学生自行操作,首先学生自行选择实验器材,对实验内容进行阐述。其次,熟练安装好实验器材,并进行合理正确的操作,打出一条清晰的纸带,最后小组内成员进行数据分析,并画出正确图像。
四、结束语
综上所述,在高中物理的实验教学过程中培养学生的创新能力,可以采用利用实验激发学生的好奇心、变换传统的试验方法、让学生亲自动手三种方法。同时,在时代飞速发展的时代,应改变传统的实验教学手段,根据学生发展情况为国家培养出更多优秀人才。
(作者单位:长沙市长郡梅溪湖中学)