论文部分内容阅读
摘要:通过两个发生在物理教学实践活动中的真实案例,不仅可以发现在学生中所蕴藏的创新潜能和将所学到的知识尽快应用于实践的热情,而且也给我们的教育以诸多的启示。改变过去学生被动地接受知识传输的教学模式,尽最大限度地开发学生的创新潜能,培养学生主动发现问题、分析问题、解决问题的能力、与人协作和共享成功的个性品质,并勇于承受挫折与失败的意志。
关键词:物理实验;创新教育;案例;启示
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2010)7(S)-0060-3
1 引言
努力使学生在物理课程的学习中,在教师的指导和培养下,通过自主的科学探究活动,体验科学探究的乐趣,学习科学探究的方法,领悟科学探究的思想,“从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神”[1],这是新的物理课程标准对物理教学所提出的基本要求之一。
本文介绍两个源于中学物理实验教学的创新案例,会给教师们有益的启示。
2 案例之一:杨雪发明“能够倾斜读值的量具和容器”
这是一个发生在河南省平顶山市第八中学的教学实例。
一次物理课上,教师在讲完密度的相关知识之后,又端出一个装满水的水槽出了一个思考题:“这是一个矩形的容器,谁能不借助其它任何器具,将其中的水准确地倒出一半?”课堂上的气氛立刻活跃起来,同学们对此展开了热烈的讨论。教师一边微笑着,一边沿着大家的思路并借助水槽比划着、演示着、验证着,在教师的徐徐引导下,同学们终于找到了答案:将容器慢慢倾斜,当其下底的一条边线和与它相对应的上底的边线都处在水面时,容器的容积即被水面等分为二,根据密度一定时质量与体积的关系可知,这时水槽中所剩余的水一定是原来的一半。见图1所示。
问题进行到这里,应该说是已经解决了。但班上有位名叫杨雪的女同学却仍在思考:从容器的上角向底角引出一条倾斜的对角线可将容器的容积等分为二,那么,如果从容器的溢出口分别向其底部引出多条斜线,不是可以将容器的容积依次进行不同的倾斜等分吗?如果将这种倾斜等分的方法运用到量杯、烧杯和量筒上……呀,太好了!杨雪同学沿着这条思路,研制成功了“能够倾斜读值的量具和容器”,见图2所示。
该作品与传统的量器具相比,完全不影响其原有的使用功能,而且实现了液体容器和量具在倾斜状态下的直接读值,不仅方便了实验方面的应用,而且其技术原理完全可以应用于药瓶、酒具、油壶等所有盛装液体的容器和量具。此项目在“河南省第十九届青少年科技创新大赛”上,一举夺得了“天狮小科学家奖”、“先导科技奖”和大赛一等奖三个奖项,国家知识产权局还减免申请费用给杨雪同学颁发了专利证书。
3 案例之二:穆新宇研制“自动高压冲便器”
穆新宇同学是河南省鲁山县第三初级中学的一名学生。在日常生活中,他发现现在家庭厕所里所用的座便器,每次冲便的用水量太大。他想,全国那么多家庭,那么多厕所,这多浪费水呀!应当改进一下,让流出的水少一些!于是,他试着将水箱里的水位调低些,结果每次的出水量是小了,可由于水位的降低,又影响了冲便的效果。这可真是个矛盾!能否找到一个既能减少用水量,又能达到理想的冲便效果的两全之策呢?
穆新宇带着问题去咨询学校的科技老师,老师告诉他:“冲便效果不好,是因为水箱中水位的降低,减小了出水的速度,要想在小水量的情况下达到理想的冲便效果,应该在提高水流的速度方面多动动脑筋!”是啊,应该提高水流速度!可不提高水位怎么样才能方便而有效地提高水流的速度呢?!穆新宇百思不得其解。
又是一节物理课上,教师在讲解“气体的压强与体积的关系”,还做了一个有趣的喷泉实验:他先在一个烧瓶中装了小半瓶的水,又用一个插有细长玻璃管的橡皮塞塞住了烧瓶口,然后又将一个大号注射器的针头从瓶塞扎入烧瓶,并强行向瓶中注水,结果烧瓶中的水从细玻璃管口喷了出来,形成了美丽的喷泉。
老师讲解说:“因为烧瓶中水面上方的空气是密闭的,随着外部水的注入,致使瓶中水面上升,空气被压缩,体积变小,压强随之增大,于是将水高速压出,形成了喷泉!”
“啊,我明白了!”穆新宇高兴地跳了起来,那激动的心情丝毫不亚于当年阿基米德在洗浴时发现浮力定律!他买来强力密封胶带,在家长的支持下,在自家的座便器上开始了实验:先将水箱中的水位调节阀调制较低的合适位置,然后又将水箱的上部密封,使水从置于箱体下部的进水管进入水箱后,将箱中的空气密封于水面的上方。这样,当水进入水箱时,箱中的空气就会被压缩,使其压强增大,从而可增大水箱放水的速度。并且由于每次放水之后,排水口都有一个打开的时间间隙,这样可使外部新鲜的空气进入水箱,从而可清除箱内的异味。后来,在教师的指导下,穆新宇又将放水装置由原来的手动式改成了脚踏式,使用起来不仅方便,而且更加卫生!
前前后后,历经一个学期的努力,穆新宇同学终于完成了“自动高压冲便器”。该作品设计新颖、制作简单、使用方便,而且在其工作中,无需油电,完全利用自来水的压力即可完成整个流程,所以在大力提倡环保节能的今天,一经问世,即受到社会的一致好评,该作品继在第十八届平顶山市青少年科技创新大赛上获得一等奖之后,又获第十九届河南省青少年科技创新大赛一等奖[2]和全国青少年科技创新大赛的二等奖。
4 启示
一个物理实验,一道思考题,能够在中学生中引发一个国家级的创新大奖和国家专利,类似的事例,在近来青少年科技创新大赛中并不罕见,这可以说是一种良好的教学效应。教育工作者不仅应赞叹,更应该感悟到如下启示:
(1)我们今天所面对的学生,不仅具有自己的发展个性,而且思维活跃,有着朝气蓬勃的科学探究的兴趣和将所学到的知识尽快应用于实践的创新热情。教师应着力呵护和培养学生这种积极的探究兴趣,并竭力发掘他们的创新潜能,力戒强迫学生埋头书本、机械记忆、肤浅理解、重复做题那种被动地接受知识灌输的传统教学模式,那样只会泯灭学生的创新灵性和探究兴趣,那将是我们整个教育的悲哀!
(2)创新意向除了来自学生对生活的留意和细心的观察之外,更重要的是来自物理课上教师的引申实验(等分水槽和喷泉实验)的引发与点拨。它告诉我们:在物理教学中,教师的讲解不一定非得拘泥于课本和教参,有时一个好的思考题,或是一个出彩的“舶来”实验,可能就会点燃学生智慧的火花,激发出他们潜在的创新意识和灵感,其教学效果会远胜于单纯的理论讲授。
(3)这两个案例中,作品的研究和制作过程,是学生自主选择的探究性创造活动。对于此类活动,除了要赋予学生更多的时间和空间之外,最好要安排专职的教师予以指导和帮助,尤其是学生在活动中遇到困难和挫折时,这种指导和帮助尤为重要。但在指导和帮助中要注意,只能点到为止,不能包揽学生自己的探究和劳作。
(4)作品研制初始阶段往往会不成功,这时是学生最容易发生动摇和灰心泄气的关键时刻,指导教师此时一定要对学生热情鼓励、耐心疏导、积极查找原因,帮助他们渡过难关。
(5)从上述两个实例还可看到,我们今天所面对的学生不仅具有主动探究、勇于创新的精神和能力,而且还具有对社会的责任感,这是非常难能可贵的。作为教育工作者,注意培养学生的这种责任感,应是我们义不容辞的责任和义务。在我们的教学中,应力求使学生通过学习和参与社会实践活动,了解科学对于自然、社会与人类生存的意义和价值,学会关心国家和社会的进步,学会思考如何推进人类与世界的发展,从而形成积极的人生理念。
5 结语
总之我们的教育,必须要致力改变长期以来一直恪守的让学生被动地接受知识传输的传统教育模式,必须尽最大限度地开发学生的创新潜能,必须努力将学生置于一种主动探究并注重理论联系实际的学习状态,力求让他们通过亲身的体验,来培养自己勇于承受挫折与失败的意志、主动发现问题、分析问题、解决问题的能力、与人协作的团队精神和共享成功的个性品质。这不是空泛时尚的口号,而是我们当前教育改革的主旨,也是我们所理想的教育的高新境界。
参考文献:
[1]柳菊兴.物理课程标准教师读本[M].武汉:华中师范大学出版社,2004.141.
[2]郝立新等.体验科学健康成长[M].郑州:河南新闻出版局,2005.15.
[3]杨兆民等.论新课标下物理教学中对学生科学探究素养的培养[J].中国教育月刊,2008,6:8-9.
(栏目编辑 王柏庐)
关键词:物理实验;创新教育;案例;启示
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2010)7(S)-0060-3
1 引言
努力使学生在物理课程的学习中,在教师的指导和培养下,通过自主的科学探究活动,体验科学探究的乐趣,学习科学探究的方法,领悟科学探究的思想,“从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神”[1],这是新的物理课程标准对物理教学所提出的基本要求之一。
本文介绍两个源于中学物理实验教学的创新案例,会给教师们有益的启示。
2 案例之一:杨雪发明“能够倾斜读值的量具和容器”
这是一个发生在河南省平顶山市第八中学的教学实例。
一次物理课上,教师在讲完密度的相关知识之后,又端出一个装满水的水槽出了一个思考题:“这是一个矩形的容器,谁能不借助其它任何器具,将其中的水准确地倒出一半?”课堂上的气氛立刻活跃起来,同学们对此展开了热烈的讨论。教师一边微笑着,一边沿着大家的思路并借助水槽比划着、演示着、验证着,在教师的徐徐引导下,同学们终于找到了答案:将容器慢慢倾斜,当其下底的一条边线和与它相对应的上底的边线都处在水面时,容器的容积即被水面等分为二,根据密度一定时质量与体积的关系可知,这时水槽中所剩余的水一定是原来的一半。见图1所示。
问题进行到这里,应该说是已经解决了。但班上有位名叫杨雪的女同学却仍在思考:从容器的上角向底角引出一条倾斜的对角线可将容器的容积等分为二,那么,如果从容器的溢出口分别向其底部引出多条斜线,不是可以将容器的容积依次进行不同的倾斜等分吗?如果将这种倾斜等分的方法运用到量杯、烧杯和量筒上……呀,太好了!杨雪同学沿着这条思路,研制成功了“能够倾斜读值的量具和容器”,见图2所示。
该作品与传统的量器具相比,完全不影响其原有的使用功能,而且实现了液体容器和量具在倾斜状态下的直接读值,不仅方便了实验方面的应用,而且其技术原理完全可以应用于药瓶、酒具、油壶等所有盛装液体的容器和量具。此项目在“河南省第十九届青少年科技创新大赛”上,一举夺得了“天狮小科学家奖”、“先导科技奖”和大赛一等奖三个奖项,国家知识产权局还减免申请费用给杨雪同学颁发了专利证书。
3 案例之二:穆新宇研制“自动高压冲便器”
穆新宇同学是河南省鲁山县第三初级中学的一名学生。在日常生活中,他发现现在家庭厕所里所用的座便器,每次冲便的用水量太大。他想,全国那么多家庭,那么多厕所,这多浪费水呀!应当改进一下,让流出的水少一些!于是,他试着将水箱里的水位调低些,结果每次的出水量是小了,可由于水位的降低,又影响了冲便的效果。这可真是个矛盾!能否找到一个既能减少用水量,又能达到理想的冲便效果的两全之策呢?
穆新宇带着问题去咨询学校的科技老师,老师告诉他:“冲便效果不好,是因为水箱中水位的降低,减小了出水的速度,要想在小水量的情况下达到理想的冲便效果,应该在提高水流的速度方面多动动脑筋!”是啊,应该提高水流速度!可不提高水位怎么样才能方便而有效地提高水流的速度呢?!穆新宇百思不得其解。
又是一节物理课上,教师在讲解“气体的压强与体积的关系”,还做了一个有趣的喷泉实验:他先在一个烧瓶中装了小半瓶的水,又用一个插有细长玻璃管的橡皮塞塞住了烧瓶口,然后又将一个大号注射器的针头从瓶塞扎入烧瓶,并强行向瓶中注水,结果烧瓶中的水从细玻璃管口喷了出来,形成了美丽的喷泉。
老师讲解说:“因为烧瓶中水面上方的空气是密闭的,随着外部水的注入,致使瓶中水面上升,空气被压缩,体积变小,压强随之增大,于是将水高速压出,形成了喷泉!”
“啊,我明白了!”穆新宇高兴地跳了起来,那激动的心情丝毫不亚于当年阿基米德在洗浴时发现浮力定律!他买来强力密封胶带,在家长的支持下,在自家的座便器上开始了实验:先将水箱中的水位调节阀调制较低的合适位置,然后又将水箱的上部密封,使水从置于箱体下部的进水管进入水箱后,将箱中的空气密封于水面的上方。这样,当水进入水箱时,箱中的空气就会被压缩,使其压强增大,从而可增大水箱放水的速度。并且由于每次放水之后,排水口都有一个打开的时间间隙,这样可使外部新鲜的空气进入水箱,从而可清除箱内的异味。后来,在教师的指导下,穆新宇又将放水装置由原来的手动式改成了脚踏式,使用起来不仅方便,而且更加卫生!
前前后后,历经一个学期的努力,穆新宇同学终于完成了“自动高压冲便器”。该作品设计新颖、制作简单、使用方便,而且在其工作中,无需油电,完全利用自来水的压力即可完成整个流程,所以在大力提倡环保节能的今天,一经问世,即受到社会的一致好评,该作品继在第十八届平顶山市青少年科技创新大赛上获得一等奖之后,又获第十九届河南省青少年科技创新大赛一等奖[2]和全国青少年科技创新大赛的二等奖。
4 启示
一个物理实验,一道思考题,能够在中学生中引发一个国家级的创新大奖和国家专利,类似的事例,在近来青少年科技创新大赛中并不罕见,这可以说是一种良好的教学效应。教育工作者不仅应赞叹,更应该感悟到如下启示:
(1)我们今天所面对的学生,不仅具有自己的发展个性,而且思维活跃,有着朝气蓬勃的科学探究的兴趣和将所学到的知识尽快应用于实践的创新热情。教师应着力呵护和培养学生这种积极的探究兴趣,并竭力发掘他们的创新潜能,力戒强迫学生埋头书本、机械记忆、肤浅理解、重复做题那种被动地接受知识灌输的传统教学模式,那样只会泯灭学生的创新灵性和探究兴趣,那将是我们整个教育的悲哀!
(2)创新意向除了来自学生对生活的留意和细心的观察之外,更重要的是来自物理课上教师的引申实验(等分水槽和喷泉实验)的引发与点拨。它告诉我们:在物理教学中,教师的讲解不一定非得拘泥于课本和教参,有时一个好的思考题,或是一个出彩的“舶来”实验,可能就会点燃学生智慧的火花,激发出他们潜在的创新意识和灵感,其教学效果会远胜于单纯的理论讲授。
(3)这两个案例中,作品的研究和制作过程,是学生自主选择的探究性创造活动。对于此类活动,除了要赋予学生更多的时间和空间之外,最好要安排专职的教师予以指导和帮助,尤其是学生在活动中遇到困难和挫折时,这种指导和帮助尤为重要。但在指导和帮助中要注意,只能点到为止,不能包揽学生自己的探究和劳作。
(4)作品研制初始阶段往往会不成功,这时是学生最容易发生动摇和灰心泄气的关键时刻,指导教师此时一定要对学生热情鼓励、耐心疏导、积极查找原因,帮助他们渡过难关。
(5)从上述两个实例还可看到,我们今天所面对的学生不仅具有主动探究、勇于创新的精神和能力,而且还具有对社会的责任感,这是非常难能可贵的。作为教育工作者,注意培养学生的这种责任感,应是我们义不容辞的责任和义务。在我们的教学中,应力求使学生通过学习和参与社会实践活动,了解科学对于自然、社会与人类生存的意义和价值,学会关心国家和社会的进步,学会思考如何推进人类与世界的发展,从而形成积极的人生理念。
5 结语
总之我们的教育,必须要致力改变长期以来一直恪守的让学生被动地接受知识传输的传统教育模式,必须尽最大限度地开发学生的创新潜能,必须努力将学生置于一种主动探究并注重理论联系实际的学习状态,力求让他们通过亲身的体验,来培养自己勇于承受挫折与失败的意志、主动发现问题、分析问题、解决问题的能力、与人协作的团队精神和共享成功的个性品质。这不是空泛时尚的口号,而是我们当前教育改革的主旨,也是我们所理想的教育的高新境界。
参考文献:
[1]柳菊兴.物理课程标准教师读本[M].武汉:华中师范大学出版社,2004.141.
[2]郝立新等.体验科学健康成长[M].郑州:河南新闻出版局,2005.15.
[3]杨兆民等.论新课标下物理教学中对学生科学探究素养的培养[J].中国教育月刊,2008,6:8-9.
(栏目编辑 王柏庐)