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物理学是认识世界、改变世界、产生科学思想、科学方法和科学精神的科学,是对人的科学素质培养具有特殊教育功能的科学。其显著特点是在一定条件下,物理现象可以有规律地重复出现。
所谓创新思维就是在解决某一问题时对以前的方式方法有所新的突破的思维方式。它有许多种类,其中不乏重要的一种就是发散思维,所谓发散思维是指对同一问题产生多种解答的思维方式。如若能在物理实验教学中培养学生的发散思维,对学生认知能力的提高,创造能力的萌发都将起着有利的作用。
下面就如何在实验教学中培养学生的创造性——发散思维谈几点自己的体会:
一、改变熟悉仪器的用途,去培养学生求异思维。
例如:天平是测量物体质量的,但为了开拓学生的思路,可以提出问题:如何用天平来“称”物体的面积和体积呢?此时学生就会展开丰富的想象,去寻找解决问题的办法。我们虽然不能直接测量,但可用间接的办法处理。找一张厚度均匀的硬纸片,用复写纸将待测物体的边界印在纸片上,然后沿边界将纸片剪下,再用同样的纸片剪一个边长为10厘米的正方形。用天平称出两者的质量分别为m待和m正,再根据公式s正/s待=m正/m待,就可得出待测物体的面积s待=m待s正/m正。用类似的方法可以测出许多不规则形状物体的面积。
二、用同一种仪器作不同的应用
如匀速直线运动模型作匀速直线运动与电磁波的传播、天体运动和余弦定理的综合运用;匀速直线运动与匀速转动相结合测汽车的速度;根据光的直线传播求影的速度;匀速直线运动与电磁感应的综合运用。
三、从新的角度出发独到的处理问题
也就是说在实验时,去想他人所未想,求他人所未求,冲破现成观念的束缚,克服思维定势的影响去进行思考。例如:如何利用天平、量筒等仪器来测量易溶于水的食盐密度,如果仍用以前的各种方法来处理有一定困难,因为食盐的体积难以测出,这时就得打破常规另辟新径。设想食盐溶于水是否也溶于其它液体呢?实际处理时,我们可以找一种与食盐互不相溶的液体来完成。也可以引导学生思考:食盐虽溶于水,是否一直溶解不止呢?答案是否定的。做实验时,可以先制成食盐的饱和溶液,再用它来代替上述的液体来完成。再如:演示“空气不善于传热”的实验,可以不用温度计来测试试管口和试管底的温度差异,因为温度计的刻度太小,不便于观察。只要将火柴捆在金属丝上慢慢地从管口送到管底(火柴不能碰到试管壁),可以看到火柴在管口、管的中部都没有燃烧,一到管底就立即燃着了。这说明了管底的温度远远高于管口的温度,从而说明了空气不善于传热。演示“液体不善于传热”,可用“烫水烧不死活鱼”来帮助理解。
四、将生活中常见的物体制成教具,演示有关实验
帕斯卡“桶裂”实验可以很好地证明液体压强与液体的深度有关,可是该实验装置高度太高不便在教室里演示,这时可启发学生思考、能否把所有的装置都相应的缩小呢?答案是否定的。接着再问:管长减小了,液体的压强减小了,液体对木桶的压力必定减小,而桶尽管缩小了,但其耐压性几乎不变,桶就不可能裂开,能否用其它物体模拟“裂桶”呢?学生自然会想到用耐压性较低的物体来代替(如薄塑料袋)。比较装满水的塑料袋在同质量的一杯水与一管水作用下不同情形,液体压强的实质就非常容易理解了。再如:静摩擦力方向判别是教学中的一个难点,因为在某些情况下,相对运动趋势不明显,学生难以想象。如果能从宏观的角度出发考虑,用模拟放大的办法,使学生生动地看到接触层的有关情况,问题就应韧而解了,如在平面板上放一张纱布{以增大摩擦},再把一面有毛刷的木块放在纱布上,且使板刷的长毛与纱布接触。用力沿水平方向拉动木块,可以看到板刷的长毛发生形变,由形变的情况就可确定静摩擦力的方向了。
五、从基本原理出发多方面多途径地寻找处理实验问题的方法
密度是物质的属性之一,是初中物理的重点内容,它在科学技术和农业生产中有着广泛的运用。在测量固体的密度实验中,根据公式:密度=质量/体积,其中物体质量可用天平直接测量,也可用弹簧秤间接测量;体积可用刻度尺测量,也可用量筒测量,将这几种方法进行组合,测量物体密度的方法就有了四种。随着知识面的逐渐扩大,在学生掌握了压强概念、浮力概念及杠杆原理后,可引导学生用弹簧秤法、杠杆法、天平法来测。在测液体密度时可用密度计法、海尔法{利用连通器原理}、天平法、杠杆法等。也可启发学生测气体的密度。例如用天平法测气体的密度:首先用天平称出一空瓶的质量m1{空瓶内充满空气},接着用天平称出满满一瓶水的质量m2,再用量筒量出这瓶水的体积v,就可算出空气的密度为 p水={m2-m1}/v。
六、引导学生一物多用挖掘学生的实验潜力
医用注射针筒结构简单,比较常见,应用于中学物理实验中有其独到之处,如验证大气压的存在、演示压缩气体做功、演示喷泉实验、演示帕斯卡实验、演示连通器原理、演示液体的浮点与压强的关系。除以上应用之外,注射器的用途还非常广泛,在平时的教学中要积极鼓励学生多动手,多动脑。另外,还可启发学生发挥其他材料{如易拉罐、饮料罐、纸等}的多种实验用途。
总之,在物理实验教学中,不断地培养学生创造性---发散思维能力,能使学生对实验问题的理解不落俗套,敢于求异;解决实际问题能够不拘一格,多方设想。不断地运用发散思维方法解决问题,才能摆脱习惯思维的束缚,拓宽思维范围,从而使创造性---思维能力得到发展,以适应素质教育的需要。
所谓创新思维就是在解决某一问题时对以前的方式方法有所新的突破的思维方式。它有许多种类,其中不乏重要的一种就是发散思维,所谓发散思维是指对同一问题产生多种解答的思维方式。如若能在物理实验教学中培养学生的发散思维,对学生认知能力的提高,创造能力的萌发都将起着有利的作用。
下面就如何在实验教学中培养学生的创造性——发散思维谈几点自己的体会:
一、改变熟悉仪器的用途,去培养学生求异思维。
例如:天平是测量物体质量的,但为了开拓学生的思路,可以提出问题:如何用天平来“称”物体的面积和体积呢?此时学生就会展开丰富的想象,去寻找解决问题的办法。我们虽然不能直接测量,但可用间接的办法处理。找一张厚度均匀的硬纸片,用复写纸将待测物体的边界印在纸片上,然后沿边界将纸片剪下,再用同样的纸片剪一个边长为10厘米的正方形。用天平称出两者的质量分别为m待和m正,再根据公式s正/s待=m正/m待,就可得出待测物体的面积s待=m待s正/m正。用类似的方法可以测出许多不规则形状物体的面积。
二、用同一种仪器作不同的应用
如匀速直线运动模型作匀速直线运动与电磁波的传播、天体运动和余弦定理的综合运用;匀速直线运动与匀速转动相结合测汽车的速度;根据光的直线传播求影的速度;匀速直线运动与电磁感应的综合运用。
三、从新的角度出发独到的处理问题
也就是说在实验时,去想他人所未想,求他人所未求,冲破现成观念的束缚,克服思维定势的影响去进行思考。例如:如何利用天平、量筒等仪器来测量易溶于水的食盐密度,如果仍用以前的各种方法来处理有一定困难,因为食盐的体积难以测出,这时就得打破常规另辟新径。设想食盐溶于水是否也溶于其它液体呢?实际处理时,我们可以找一种与食盐互不相溶的液体来完成。也可以引导学生思考:食盐虽溶于水,是否一直溶解不止呢?答案是否定的。做实验时,可以先制成食盐的饱和溶液,再用它来代替上述的液体来完成。再如:演示“空气不善于传热”的实验,可以不用温度计来测试试管口和试管底的温度差异,因为温度计的刻度太小,不便于观察。只要将火柴捆在金属丝上慢慢地从管口送到管底(火柴不能碰到试管壁),可以看到火柴在管口、管的中部都没有燃烧,一到管底就立即燃着了。这说明了管底的温度远远高于管口的温度,从而说明了空气不善于传热。演示“液体不善于传热”,可用“烫水烧不死活鱼”来帮助理解。
四、将生活中常见的物体制成教具,演示有关实验
帕斯卡“桶裂”实验可以很好地证明液体压强与液体的深度有关,可是该实验装置高度太高不便在教室里演示,这时可启发学生思考、能否把所有的装置都相应的缩小呢?答案是否定的。接着再问:管长减小了,液体的压强减小了,液体对木桶的压力必定减小,而桶尽管缩小了,但其耐压性几乎不变,桶就不可能裂开,能否用其它物体模拟“裂桶”呢?学生自然会想到用耐压性较低的物体来代替(如薄塑料袋)。比较装满水的塑料袋在同质量的一杯水与一管水作用下不同情形,液体压强的实质就非常容易理解了。再如:静摩擦力方向判别是教学中的一个难点,因为在某些情况下,相对运动趋势不明显,学生难以想象。如果能从宏观的角度出发考虑,用模拟放大的办法,使学生生动地看到接触层的有关情况,问题就应韧而解了,如在平面板上放一张纱布{以增大摩擦},再把一面有毛刷的木块放在纱布上,且使板刷的长毛与纱布接触。用力沿水平方向拉动木块,可以看到板刷的长毛发生形变,由形变的情况就可确定静摩擦力的方向了。
五、从基本原理出发多方面多途径地寻找处理实验问题的方法
密度是物质的属性之一,是初中物理的重点内容,它在科学技术和农业生产中有着广泛的运用。在测量固体的密度实验中,根据公式:密度=质量/体积,其中物体质量可用天平直接测量,也可用弹簧秤间接测量;体积可用刻度尺测量,也可用量筒测量,将这几种方法进行组合,测量物体密度的方法就有了四种。随着知识面的逐渐扩大,在学生掌握了压强概念、浮力概念及杠杆原理后,可引导学生用弹簧秤法、杠杆法、天平法来测。在测液体密度时可用密度计法、海尔法{利用连通器原理}、天平法、杠杆法等。也可启发学生测气体的密度。例如用天平法测气体的密度:首先用天平称出一空瓶的质量m1{空瓶内充满空气},接着用天平称出满满一瓶水的质量m2,再用量筒量出这瓶水的体积v,就可算出空气的密度为 p水={m2-m1}/v。
六、引导学生一物多用挖掘学生的实验潜力
医用注射针筒结构简单,比较常见,应用于中学物理实验中有其独到之处,如验证大气压的存在、演示压缩气体做功、演示喷泉实验、演示帕斯卡实验、演示连通器原理、演示液体的浮点与压强的关系。除以上应用之外,注射器的用途还非常广泛,在平时的教学中要积极鼓励学生多动手,多动脑。另外,还可启发学生发挥其他材料{如易拉罐、饮料罐、纸等}的多种实验用途。
总之,在物理实验教学中,不断地培养学生创造性---发散思维能力,能使学生对实验问题的理解不落俗套,敢于求异;解决实际问题能够不拘一格,多方设想。不断地运用发散思维方法解决问题,才能摆脱习惯思维的束缚,拓宽思维范围,从而使创造性---思维能力得到发展,以适应素质教育的需要。