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【摘 要】实验是物理教学的重要内容,贯穿到整个高中物理教学之中.尤其是通过实验培养学生观察、思考和动手操作能力是实验教学的重点,也是难点.很多老师在教学中不注重实验教学,回避教学难点,对实验教学多数都是?纸上谈兵?,淡化了实验在物理教学的重要性.作者在多年的教学实践中,摸索出了一些实验教学成功的方法,在此,仅举几例,说明实验对培养学生思维能力和创新能力的独到作用.
【关 键 词 】实验；教学设计；思维；创新
物理是一门实验科学,物理实验对提高学生的思维能力和创新能力具有独到的优势.因此在教学中要充分重视实验,培养学生研究、探索自然规律的能力.笔者在多年的教学实践中摸索总结出了一些利用实验培养学生思维和创新能力的方法.在此仅举几例供同行参考.
一、利用实验培养学生的思维能力
实验是学生认知现象、理解概念和规律的基础,对于提高兴趣、培养能力有独到的作用.例如在讲自由落体一节时,首先演示铁块和木块从同一高度下落,然后问学生：“能看到什么”?创设情境,提出模糊问题,有助于学生的发散思维.接着用纸片代替木块重做实验,学生回答：“物体下落的快慢是由它们的重量所决定的”.紧接着演示纸片包住铁块下落,问此物体下落快还是慢?学生回答：“由于包上纸片减慢了铁块下落的速度”.突破疑点,启发思维,再一次演示重量完全相同的两纸片和纸团的下落实验,这回学生看出了问题出在空气阻力上.最后教师在利用牛顿管演示,学生终于得出,不同质量的物体在同一地方下落快慢相同.
又如在讲弹力一节时,可安排如下演示实验：
1.塑料尺在手的作用下弯曲.
2.弹簧被拉长或压缩.
3.海绵受力而被压缩、弯曲、扭转.
4.一张铁片被弯成直角.
5.带有细管的盛水玻璃瓶的形变.
6.一张白纸被手揉皱成团.
通过观察,学生能够把观察到的现象――物体形状的改变,归纳为拉伸、压缩、弯曲、扭转四种,还可以分为能恢复原状和不能恢复原状两种,从而轻易得出弹性形变的概念.
在讲弹力的作用效果时可安排以下演示实验：
7.弯曲的塑料长尺将粉笔弹出.
8.压缩弹簧能把与之接触的小车弹出.
9.扭转橡皮筋能使模型螺旋浆转动.
这样,学生自己就能够根据实验总结出弹力产生的条件：一是直接接触,二是弹性形变.
通过这些巧妙的实验设计,让学生根据实验现象,认真思考,一步步总结出规律性的东西,提高了学生的抽象思维能力,让学生体会到了成功的喜悦,大大增强了学生学习物理的自信,激发了学生的学习兴趣.
二、利用实验培养学生的创新能力
在物理教学中,我们可以根据自己的教学设计,引导学生创新一些实验.实验创新是一种创造性的活动,需要一定的创造技巧,如模仿、代用、转换、颠倒、组合等.如在一次指导学生上实验课时,我要求学生利用现有实验器材,自己重新设计实验方案来验证动量守恒定律.这一活动受到了学生的欢迎,他们非常积极认真地完成了实验.有的学生由验证牛顿第一定律实验中小车沿光滑斜面匀速下滑受到启发：一个小车沿斜坡滑下,另一个静止.匀速下滑的小车碰撞静止的小车后粘在一起共同前进.通过车后面纸带求出作用前后的速度,验证了动量守恒.这一成功培养了学生的创新能力,学生体验到了创造的乐趣,从中获益匪浅.
综上所述,重视实验教学,充分利用各种实验手段培养学生的思维能力和创新能力,是一非常有效的教学途径.它不但可以使学生加深对概念和规律的理解,还会对学生今后的学习和发展打下坚实的基础.