高中物理课外实验活动中学生创新能力的培养

1、高中物理课外实验活动中学生创新能力的培养摘要：在实施素质教育的今天，物理实验作为物理教学的重要内容，在培养学生创新素质方面所具备的作用正越来越多地受到人们的重视。本文在已有的创新理论根底上，以教育学、心理学、物理学实验理论为指导，并结合自己的教学实践，借鉴他人的经验，探讨了在高中物理课外实验教学中培养学生创新能力的重要意义，以及课外实验教学环节改良和创新、实验内容的改良和创新、学生创新能力培养的探索等方面进行了有益的尝试，以期为培养出具有创新能力的人才奠定良好的根底，从而到达素质教育的终极目标。关键词：高中物理课外实验活动创新能力培养课外实验活动是对课堂教学的延伸，是培养学生创新能力，开展创新

2、活动的重要途径。"课外是学生学习的物理的广大天地。充斥五光十色现象的自然界，与物理知识密不可分的生活环境，到处都能找到察看、思考、实验的课题。""课外小实验能有效地培养学生的兴趣，拓宽学生的知识面和发展学生的特长。"在课外实验活动中，学生可以充沛发挥其主动性，在学以致用的同时，培养了动手动脑的能力，体验到了创新的乐趣，培养了学生创新意识。一、利用课外小实验培养学生创新能力1、认真做好课本上安顿的课外小实验物理教材的开篇即指出"做一做"介绍简单易行的实验，应尽力组织学生课外完成。教材选编的小实验，往往没有引起教师的充沛注意，往往省略了这

3、些小实验，这是十分可惜的。放弃了这些小实验，等于放弃了让学生动手和发明才能的时机。示例:第一册教材的第10面关于摩擦力的小实验，组织学生做一下，有助于学生理解力的概念，知道力的作用物体不需要接触，知道静摩擦力和滑动摩擦力，有助于学生理解静摩擦力这个难点。示例:第一册教材的第38面测定反馈时间的小实验，让学生做一下，有助于学生理解自由落体运动的规律以及反馈时间的含义。2、积极增加课外小实验为进一步提高学生动手的兴趣，我们可以在教学中，与教学同步补充一些小实验。当然要以取材简易，操作简单，富有启迪为原那么。示例:在学习自由落体运动后可补充小实验"滴水测重力加速度值g"。器材:可

4、控滴水的容器(如带阀门的滴定管)，铁架台，秒表，水盘(接水用)实验过程:将装水的玻璃管用铁架台固定好，放置于桌边，调节阀门，让水一滴滴滴下落入水盘中。从滴水落入盘子的声音来控制两滴水之间的时间，使滴水时间根本相等。记下一分钟内落下的水滴次数，从而计算出每一滴水落下的时间t，再用尺测量出管口到盘底的高度h，利用公式h=gt2/2就可近似求出g的值。此实验器材简单，原理分明，且一人即可操作。对物体自由落体规律及g的测量会有更深的理解。二、指导学生自己设计实验，培养学生创新能力学生自己设计实验具有较大的灵活性，需要学生掌握根底知识和根本办法的前提下富有发明力。是训练学生创新思维的有效载体。1、课题确

5、实定。教师可以提供应学生一个研究课题，并提供多种实验思路和初步计划，提供一般的实验条件，当然课题也可以由学生提出。示例如何测重力加速度，用自行车测距离，等等。2、实验的计划的选择。学生可以不依照提供的计划，独立创建新的实验计划。但老师应指导学生拟定实验步骤，选定实验器材，自己摸索操作办法，探求实验结论，自己撰写实验报告等。总之，充沛体现学生的自主独创性。但是不论研究计划如何，教师应关注过程指导，使学生注意研究过程的科学性。对于一些发明性的思路与办法，应及时予以肯定。但应注意，这种"关注"和"肯定"绝不是包办代替。示例：已知沿公路而置的电线杆任意相邻两根间

6、距为s，设你乘坐的汽车正在作匀加速运动，你在车中用什么器材，采用什么办法能测出汽车的加速度?此问题实际是课本上实验办法的迁移，两相邻的电线杆相当于纸带上两相邻的点，只要用手表测出汽车经过任意3根相邻的电线杆所需的两段时间t1、t2，根据处理纸带的办法即可求出加速度a=(s/t2s/t1)/(t1/2t2/2)。再比方，在学习了机械能守恒定律之后，我要求学生用除课本外的其它办法验证"机械能守恒定律"。同学们设计出滴水法、斜面法、碰撞法等验证"机械能守恒定律"的实验计划，富有创新的智慧火花的进发实在是淋漓尽致。我在对有些计划给予适当指导后，让学生对所设计的计

7、划组装实验，用实验来检验各设计计划的优缺点。在用滴水法验证"机械能守恒定律"的实验中，为了提高实验的精确度，确定前一滴水到地时后一滴水刚好滴出的准确时刻，同学们想了不少方法，且颇具发明性。如，有两同学互相配合，互相协作，一人察看，一人调节滴水高度，并用铝盒接水，一边用耳朵捕捉前一滴水到"地"时所发出的响声，一边察看后一滴水刚好滴了的瞬间，并及时启动秒表计时，每做一次后互换角色再做，不厌其烦地共做了十几次，测出100滴水滴下的时间，用平均值法求出每次水滴到"地"所用的时间，在用v=gt求出水到"地"时的速率，用v2/

8、2与gh相比拟，竟做到相对误差乎接过5%的精确度。这体现了学生的探索精神，在一定程度上体现了学生正在成长中的强烈的进取心、坚决的信念和坚韧的毅力诸方面的发明性品质。历史上许多驰名的实验设计与构思非常巧妙，堪称实验设计的榜样。示例，卢瑟福α粒子散射实验，其目的是为了探明原子内部电子和其它粒子的分布状况，以检测汤姆逊的"枣糕式"模型。卢瑟福认为，实现这一目的的唯一办法就是要穿透原子，就像用锥子刺入网球内部以探知其内部结构一样。他选择了α粒子作为"锥子"，据这一设计思想，卢瑟福精心巧妙地设计实验装置，据实际结论提出了驰名

9、的"核式结构学说"。细细体味这些思想，充沛理解，便可以为学生在应用理论设计实验时得以借鉴和启发。三、学生课外设计性实验教学案例请你设计一个测量纸跟桌面之间的动摩擦因数的办法。1、教学目标1知识与技能使学生进一步理解和掌握滑动摩擦力的概念培养学生自己分析问题和解决问题的能力让学生理解物理量之间的联系。2过程与办法通过对f=N的分析，设计出可以一个可操作的物理过程，通过对过程中滑动摩擦力的测量间接测量动摩擦因数。3情感态度与价值观通过学生动手操作培养学生实验操作能力提高学生分析问题和处理问题能力。2、重难点1理解和掌握滑动摩擦力的概念以及公式f=N2学会间接测量的办法。3、教学

10、过程与办法该实验的实验目的是测定物体间的动摩擦因数，无法直接测量，而摩擦力f=N是一个可测量的物理量，所以我们可设计一个物理过程，通过对过程中滑动摩擦力的测量间接测量动摩擦因数。计划1:把木块A下外表贴一张绘图纸，如图所示所示连接，调节B盘中祛码，使木块A被轻推后能向右匀速运动(目测)，测出盘与砝码的总重力，即木块所受的滑动摩擦力，测出木块所受的重力，其大小等于A与桌面间的正压力N，据=f/N求出。计划2:如上图，水平台上的重物M受到的重物m的拉力将会作匀加速直线运动，运动方程如下:mgT=maTMg=Ma=mg(M+m)a/Mg式中加速度可以用M的滑动距离s和滑动所需的时间t求得:a=2s/

11、t2。所以=mg(M+m)x2s/t2/Mg=m/M(1+m/M)x2S/gt2如右图，木块A下外表贴上绘图纸，如图连接，用手拉动木板B，同时读出弹簧秤的读数，即为木板间的滑动摩擦力f测量出木块所受重力，其大小等于木块与木板之间的正压力N，将钩码放在木块上改变正压力N，重复做7-9次，画出f-N图像，求图线斜率即为。通过上述范例可知，在设计实验时，紧盯实验目的，用发散性思维方式充沛调动与之相关的根底知识完成实验，将对学生创新能力的培养起到事半功倍的效果。四、教学效果我在物理实验教学中的这些创新的教法得到了同行和学生的一致好评。同教研组的教师都说:通过这样的创新，有利于激发学生的学习兴趣，发展学

12、生的好奇心和求知欲。而且实验器材易得，教师演示到位，学生动手实验的时间充足，做到了时间分配较合理。教学目标落实在三维目标上，既详细又能到达，比拟合乎实际。教学重点突出，难点把握比拟准确，根本概念、根本规律的介绍，比拟简单、清晰。增加了开题式问题的探讨，有利于培养学生的全面能力的提高，特别是有利于学生的创新能力的提高。有一定的推广价值。学生都说:老师的这种办法能激发我学习物理的兴趣，能促使我积极思维，大胆猜测，能按自己的思维方式比拟自由地去设计实验，预测实验结果，能通过自己的亲身体会发现并掌握物理规律，可以使我在一种比拟愉快的情境下去理解物理规律，而不感觉到干燥无味，同时感到自己的动手能力也有所

13、提高，对实验仪器的了解和使用办法更分明。使我明白了物理实验的探索过程和过程中会遇到自己意想不到的问题，并能积极想方法去解决。只是感觉到时间比拟紧，要解决的问题好似很多，有时匆匆忙忙，有些问题并没搞得很分明就下课了，可下课后又没时机继续研究下去。还有学生说:我感到自己的实验成绩有明显的提高，动手操作的能力，实验内容的理解能力，独立设计实验的能力等都有所提高，使我在学习物理时的主动性加强了，减少了对老师的依赖性。如果学校能开题实验室，我们随时可以去探讨我们想研究的问题，会更好。实验并不因时间长了点而影响我学物理的效率，反而使我学习物理的兴趣更浓，起到促进的作用。而且通过物理实验的成绩的测定，笔者发现学生的实验成绩普遍提高，实