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浅谈物理教学中创新能力的培养
更新时间:2003/12/27  作者:松江一中 石波  阅读:6335次  
《上海市面向21世纪中小学新课程方案和各学科教育改革行动纲领》指出:“中学物理教育,应以物理学的知识体系为载体,以创新精神和实践能力的培养为重点,以提高学生的科学素质为目标,通过强化物理知识的形成过程和应用过程,认识科学、技术、社会的紧密联系,体验、认识和运用科学研究的过程和方法,进而激发学生学习物理的兴趣,培养学生的观察实验能力,思维能力,分析和解决问题的能力,逐步树立正确的世界观,人生观、价值观,最终达到全面提高素质,发展个性,形成特长的目的。”

这段文字告诉我们,在物理教学中,教师要抓住一个重点,即培养学生的创新精神和实践能力。如何培养同学们的创新精神呢?我认为要经常引导学生“自得”,让学生获得知识,提高能力。

通过“质疑”引导自得

俗话说“贵在质疑”,思维从疑问中来,朱熹曾说过:“读书无疑者,须教有疑”,善疑是前进的动力,是掌握好知识的良好开端,课堂教学前教师要认真备课,针对新讲内容应设计与之相关的题目,以启发学生产生疑问。如讲到单摆的振动时提出:你能从单摆在地球上各个位置振动的周期变化情况而到些什么?讲到原子结构、原子核时提出怎么从放射性物质衰变时质量的变化情况来推导矿石的年龄?原子核的β衰变是放出电子,那么原子核中的电子又从何而来?这些问题提出会引起学生的积极思维,大胆质疑,深入探究。若对此相关问题有了认识,证明学生已牢固掌握了这些知识内容,并已具备了初步的创新能力和实践能力。



运用实例,引导自得

生产和生活实例是学生感兴趣的教学因素,教师如能设计一些与教材内容有密切联系的生产或生活实例,要求学生去解决,就能较好激发学生的兴趣和求知欲望,如在受力分析,力的平衡教学和复习中引入例题。

在电视节目中,我们常能看到一种精彩的水上运动——滑水板运动,如图所示,运动员在快艇的水平牵引下,

脚踏滑板在水上匀速滑行,设滑板是

光滑的,滑板的滑水面积为s,滑板与

水平方向的夹角为θ,水的密度为ρ,理论研究表明:水对滑板的作用力大小为 , 式中μ为快艇的牵引速度,n的方向垂直滑板向上。人与滑板的总质量为m,为使滑板能保持正常匀速滑行,试问:

(1)快艇的水平牵引速度υ为多大?

(2)快艇对运动员的牵引力f为多大?

(3)若换一个质量为m(m>m)的滑水运动员来进行匀速滑水运动,并且保持快艇的牵引力不变,则该运动员应怎样控制滑水角度θ以及他匀速滑水的速度变化情况怎样?

这道题,把物理力学知识与体育运动有机地联系在一起,在共同讨论中同学们兴趣盎然,气氛热烈,争相发言,进一步加强了对受力分析,力的平衡概念的理解和运用。

又如在园周运动、万有引力的教学中,适时引入例题:上海磁浮列车设计最大时速为437km/h,假若轨道无限长、不计阻力,则该列车最大速度的理论值应为 。此题可使学生在认识高科技,新技术的同时,强化了对新学知识的全面理解和灵活运用。



收集信息,引导自得

在当今信息社会飞速发展时期,会不会收集信息,是评价一个学生学习能力的重要方面,在物理教学过程中,教师应有意识地让学生自己去收集信息,并从获取的信息中学会筛选、评判和正确运用。请看下题:

神舟飞船返回时需要减速。当返回舱下降到距地面15千米时,它所受到的空气阻力等于它所受的重力,下降速度逐渐稳定在200米/秒左右,这时再减速就要靠降落伞了。神舟飞船上的主降落伞是世界上最大的降落伞,面积足有1200米2,却仅重880多牛,伞绳的直径只有25毫米、比鞋带还细,可是一根细绳就能承重2940牛!神舟飞船的返回舱3吨多重,近百根伞绳“拉住”返回舱,可以说是举重若轻、安全无比。主降落伞全部撑开后,返回舱的下降速度最后减至15米/秒。设伞绳与竖直方向的夹角为300,忽略其他因素,仅考虑当返回舱处于平衡时,请你估算一下主降落伞至少需要多少根伞绳。

在神舟载人飞船成功发射的喜庆日子里,同学们结合例题,在网上收采和下载了大量的有关航天飞船的数据,有的同学在家长带领下,前往上海科技馆参观神舟五号飞船的返回舱,聆听航天设计专家和首位航天员扬利伟的精采报告。大量信息的捕捉,使同学们加深了此题的理解,取得了十分可喜的收获。

精心实验,引导自得

演示实验和学生实验是物理教学中必要的手段,有趣且具有探究性的实验是激发学生学习物理兴趣的有效途径,也是物理学科最具有吸引力最容易使学生大脑产生兴奋的焦点,而且将为他们今后投身科学事业奠定基础。在物理实验中,应当给学生提供大量的动手机会,让学生自己在实验中处理那些比较复杂的物理问题,动中有思、思中有动、动思结合,提高学生的创新思维和实际操作能力。

例:请设计实验测定一木块和长方形木板之间的动磨擦系数μ(可提供所需的实验器材)

分析实验原理,由 ,式中n为垂直于两物体接触面之间的压力,通过受力分析可计算求得,为f两物体接触面之间的滑动摩擦力,是一个隐性量,本实验的设计要点是设法的f这个隐性量转化为显性量,从而测量或通过测量计算出其大小,下表所示的是几位学生分别设计的实验方案。

以上几个设计方案的共同性在于几位学生都是建立在对滑动磨擦力公式 一式中各物理量含义的正确理解和相关原理的有机联系的基础上,并实现了实验原理和实验方法的迁移。

毫无疑问,同学们亲自动手、亲手设计、感受不凡,印象难忘,既加强了基础知识的训练,又增强了实验能力的培养和提高。获得自得,加深了内化。

总之,要培养学生的创新精神和实践能力,最好的办法是引导学生“自得”、让学生积极参与课堂教学之中,让学生自行去研究、探索。这有利于学生思维的激发,有利于学生对知识的牢固掌握,又有利于学生创新能力的培养和实践能力的提高。





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