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物理新课程背景下,需要物理教师科学运用科学探究手段,充分发挥学生主观能动性,引导学生多渠道获取知识,把握正确思维方法,培养学生勤于动手动脑的良好习惯和严谨的科学态度,这样有利于提升学生发现、分析和解决问题的创新能力。因此,我们结合物理课程知识和学生实验,设计和总结出完全能够操作的系列课外小
实验,作为物理课外活动的主要内容与形式。
一、安排课外实验,拓宽物理课堂
“物理是实验的科学,只有实验才是检验的标准。”依据物理新课程的教学内容,合理设置趣味性课外小实验,积极创设乐学探究的情景,激发学生学好物理的浓厚爱好,充分体现学生实验对新知识映射、铺垫的主要作用,要求全体学生分清主次,仔细观察,同时安排观察性课外小实验时,慎重考虑其操作便捷安全,要求原理明显直观、通俗易懂。
(1)证实植物油物理性质:学生自己在家中将油滴在水中,油浮在水面上,说明油和水不相溶;又可以说明植物油的密度小于水的密度。
(2)探究蜡烛及其燃烧的课外小实验:要求学生综合操作,首先观察和描述石蜡的物理性性质,包括石蜡的色味态、硬度、密度等。以及可以观察到石蜡在燃烧时逐渐变软、变成液态,说明石蜡没有一定的熔点,是非晶体。
(3)糖水互溶观察体积变化:糖块在水中溶化,观察糖水体积的变化,反问“1+1是否一定等于2”?
仔细观察分析实验现象,获得具有探究价值的科学结论,能使学生加深对物理新课程知识的理解,不断积累更为丰富的感性材料,并结合所学知识体系,来验证、拓宽物理课堂的实验内容,同时激发学生的学习爱好,培养学生的独立操作能力。
二、注重课外实验实效,关注学科的新动态
物理教师要激发学生主动学习的爱好,促进学生了解物理在工农业、日常生活以及现代科技的广泛应用,每时关注社会热点、关注科技发展新动态,调动学生注重联系他们的学习和生活实际,密切关注课程知识与现实生活的联系,这样就利于指导学生观察操作、收集资料、主动探究,同时还要合理改善学生的学习方式,拓宽学生的学习空间,培养学生的创新精神和实践能力。
(1)石墨具有润滑剂和导电性:可以安排修复旧门锁或CD磁带,通过注入、涂抹铅笔芯粉末,反复将钥匙或磁带转动,说明石墨是性能良好的润滑剂。并取用干电池石墨电极作为导体,配装成简易照明电路,说明石墨具有优良的导电性能。
(2)用蒸馏法或木炭或活性炭制作简易净水器:仿照净水装置的结构原理,以探究小组为单位,合作设计出合理耐用的净水设备。正视生活用水经常会不卫生、有待净化的必要性,还在课外进行用水情况调查,这样从生活中获取成功的喜悦,物理知识在生活中升华。
(3)风筝与空气的升力:利用生活中的材料由学生课外制作一些风筝,并通过实际的放飞,进一步了解流速与升力的关系,使课程知识与实际生活有机地结合。
实用型实验能让学生把物理知识应用到生活、学习实际中,进一步培养学生观察问题和分析问题的能力。同时要通过具体生活实践,增长课外见识,丰富动手操作的实践经验,也可适度设置一些生活难题,让学生在理解中思考,在思考中体会,维持理性思维的时间和空间两维性,巩固加深和拓展理论知识。熟悉如何防止水源二次污染,预先设计处理方案,自己设计探究程序的格式,认真撰写科学的探究实验报告。
三、努力开展实验探究,促进科学思维发展
伟大的物理学家牛顿提出:“没有大胆的猜测,就作不出伟大的发现。”学生已经拥有一定高度的知识容量,设置一些探究性问题,其目的是让学生通过观察分析,学会应用相关知识原理。这时物理教师要结合感性材料,适当进行启发诱导,引导学生进行联想、对比、推想,促进学生的思维方向发展到生活、学习当中去。 还可以提出多组学生实验合并串联起来,渗透实验设计的科学思想方法,既可以节约时间,也可增强实验的对比效果。例如,物体的浮沉和电流的热效应等,这样做学生学习的心理倾向积极参与,思维结构在实验中获得强化、巩固、完善。
(1)马铃薯的浮沉:将新鲜马铃薯切成小块放水中,马铃薯块沉到水底,这时在水中添加食盐,并用筷子搅拌,会看到马铃薯块逐渐上浮,最后会漂浮在水面上。但是第二天马铃薯可能又沉下去了,这又是什么原因呢?这样就可以使学生进一步理解物体的浮沉条件。
(2)金属材料热处理方法:取两根缝衣钢针,用镊子夹持烧红立即放入冷水中进行淬火,增强其硬度和耐磨性。接着把淬火的钢再经进行回火处理,就会恢复钢材料的部分韧性,试验能否将其弯曲,根据生活经验熟悉主要金属材料和热处理方法。
(3)泡沫塑料刻字:可以用电热丝、干电池、导线、竹弓等组成电热切割刀,就可以在泡沫塑料上切割,形成图案或文字。有些店面上的招牌字就是用类似的方法做成的。
(4)制作一个反冲“水火箭”升天:利用塑料瓶、自行车气嘴全套(含气门心、垫圈等)、自行车内胎一段、卡纸、胶水、剪刀。在塑料瓶瓶盖上打孔,孔的大小以自行车气嘴刚好能穿过为宜。从自行车内胎上剪下两片圆片作为密封圈,圆片的直径比瓶盖的内径略大,在每片的中心剪一个小孔,小孔的直径一定要比自行车气嘴直径小得多。把自行车气嘴从瓶盖上的孔中穿过,在瓶盖内外两面垫上密封圈、垫圈,把螺丝帽拧紧。根据塑料瓶底的大小用卡纸做一个圆锥,粘在瓶底做成火箭的箭体,在塑料瓶的颈部用卡纸做三片尾翼均匀地粘上。放飞时,瓶内的压力不可太大,防止爆炸,并放在空旷的地方,以免起飞的“火箭”把人射伤。
增强物理的趣味性,学生自行设计、积极开展课外小实验,能给学生创设开放的问题情境,增强培养学生独立思考、学会学习、探究问题的良好习惯。课外小实验是培养学生创新能力的一种主要措施,从设计实验程序到完善实验细节,应该多提醒学生注重安全,要把创新精神和科学态度有机结合起来,每个物理实验都有严格的操作规程,有关实验要反复强调安全教育、安全第一,切记不要别出心裁尝试实验设计的创意,警告不能做出无畏的冒险活动;同时要结合物理模型、挂图、课件,进一步激发学生加强知识间的联想。
四、提高学生环境保护意识,引导学生关心现实
物理实验教学与环境教育和谐进行,必须强调学生共性发展和个性教育相融合,充分发挥学生的个性特长,组织和引导学生开展物理课外探究活动,广泛联系生产生活中众多的实际问题,确定好“选题—收集数据—分析处理—提出建议—应用实践”的科学探究模式流程,积极寻找环境污染的源头,经过细心观察、动手操作,将环境教育放在物理课程改革的主要地位,逐步提升学生的环境意识。
(1)测量水的密度和比热:①测定天然雨水的密度和比热,采用不同地区的几份雨水,准确记录密度和比热的数据,比较之间的差异。②选定三种样水:自来水、商品纯净水和污水,分别测量密度和比热的值进行比较,分析可能原因。③查阅污水形成原因的资料,了解污水造成地域环境破坏的严重后果和防护方法。
(2)普及家用沼气、太阳能等:考查本地农村能源问题及其对策,宣传推广家用沼气和太阳能的使用,解决农村燃料问题,改善农村的环境卫生。
(3)制取食盐晶体:在玻璃杯中预先配制温水时的食盐饱和溶液,放入小晶核静置降温,培育晶体成形长大成一定体积。熟悉生活中的结晶现象,如海带干燥时出现食盐晶体;新鲜的蜂蜜存放一段时间,出现上下分层,只是其中糖类发生结晶现象,不存在质量问题。初步了解食品卫生安全的生活技巧,切实提高正宗商品的辨识能力。
积极引导学生清楚了解:社会发展进步要依靠于环境保护的现代观点,运用物理知识展示他们对于现实环境问题的关注和理解,提高学生环境保护技能和处理污染问题的应用能力。可以引导探究小组积极设计:如何降解白色污染,科学处理废弃干电池,合理选择节能电器,回收利用金属等课外小实验。
总之,在推进和落实素质教育的进程中,要积极倡导科学探究,使学生能注意物理知识在生活、生产中的广泛应用,培养学生解决问题的能力,并在不断了解物理知识的应用价值的过程中增强学习物理的兴趣和信心。课外小实验具有贴切生活、题材广泛、内容丰富等特点,是课堂物理实验不可缺少的补充,能促进学生在交织的角色体验中,切实加强社会责任意识,是培养学生创新精神和实践能力的一个重要途径。
参考文献:
[1]张治本.物理.青岛出版社,1992
[2]R.迪特曼,G.施密克.你身边的物理.北京:科学普及出版社,1987■
实验,作为物理课外活动的主要内容与形式。
一、安排课外实验,拓宽物理课堂
“物理是实验的科学,只有实验才是检验的标准。”依据物理新课程的教学内容,合理设置趣味性课外小实验,积极创设乐学探究的情景,激发学生学好物理的浓厚爱好,充分体现学生实验对新知识映射、铺垫的主要作用,要求全体学生分清主次,仔细观察,同时安排观察性课外小实验时,慎重考虑其操作便捷安全,要求原理明显直观、通俗易懂。
(1)证实植物油物理性质:学生自己在家中将油滴在水中,油浮在水面上,说明油和水不相溶;又可以说明植物油的密度小于水的密度。
(2)探究蜡烛及其燃烧的课外小实验:要求学生综合操作,首先观察和描述石蜡的物理性性质,包括石蜡的色味态、硬度、密度等。以及可以观察到石蜡在燃烧时逐渐变软、变成液态,说明石蜡没有一定的熔点,是非晶体。
(3)糖水互溶观察体积变化:糖块在水中溶化,观察糖水体积的变化,反问“1+1是否一定等于2”?
仔细观察分析实验现象,获得具有探究价值的科学结论,能使学生加深对物理新课程知识的理解,不断积累更为丰富的感性材料,并结合所学知识体系,来验证、拓宽物理课堂的实验内容,同时激发学生的学习爱好,培养学生的独立操作能力。
二、注重课外实验实效,关注学科的新动态
物理教师要激发学生主动学习的爱好,促进学生了解物理在工农业、日常生活以及现代科技的广泛应用,每时关注社会热点、关注科技发展新动态,调动学生注重联系他们的学习和生活实际,密切关注课程知识与现实生活的联系,这样就利于指导学生观察操作、收集资料、主动探究,同时还要合理改善学生的学习方式,拓宽学生的学习空间,培养学生的创新精神和实践能力。
(1)石墨具有润滑剂和导电性:可以安排修复旧门锁或CD磁带,通过注入、涂抹铅笔芯粉末,反复将钥匙或磁带转动,说明石墨是性能良好的润滑剂。并取用干电池石墨电极作为导体,配装成简易照明电路,说明石墨具有优良的导电性能。
(2)用蒸馏法或木炭或活性炭制作简易净水器:仿照净水装置的结构原理,以探究小组为单位,合作设计出合理耐用的净水设备。正视生活用水经常会不卫生、有待净化的必要性,还在课外进行用水情况调查,这样从生活中获取成功的喜悦,物理知识在生活中升华。
(3)风筝与空气的升力:利用生活中的材料由学生课外制作一些风筝,并通过实际的放飞,进一步了解流速与升力的关系,使课程知识与实际生活有机地结合。
实用型实验能让学生把物理知识应用到生活、学习实际中,进一步培养学生观察问题和分析问题的能力。同时要通过具体生活实践,增长课外见识,丰富动手操作的实践经验,也可适度设置一些生活难题,让学生在理解中思考,在思考中体会,维持理性思维的时间和空间两维性,巩固加深和拓展理论知识。熟悉如何防止水源二次污染,预先设计处理方案,自己设计探究程序的格式,认真撰写科学的探究实验报告。
三、努力开展实验探究,促进科学思维发展
伟大的物理学家牛顿提出:“没有大胆的猜测,就作不出伟大的发现。”学生已经拥有一定高度的知识容量,设置一些探究性问题,其目的是让学生通过观察分析,学会应用相关知识原理。这时物理教师要结合感性材料,适当进行启发诱导,引导学生进行联想、对比、推想,促进学生的思维方向发展到生活、学习当中去。 还可以提出多组学生实验合并串联起来,渗透实验设计的科学思想方法,既可以节约时间,也可增强实验的对比效果。例如,物体的浮沉和电流的热效应等,这样做学生学习的心理倾向积极参与,思维结构在实验中获得强化、巩固、完善。
(1)马铃薯的浮沉:将新鲜马铃薯切成小块放水中,马铃薯块沉到水底,这时在水中添加食盐,并用筷子搅拌,会看到马铃薯块逐渐上浮,最后会漂浮在水面上。但是第二天马铃薯可能又沉下去了,这又是什么原因呢?这样就可以使学生进一步理解物体的浮沉条件。
(2)金属材料热处理方法:取两根缝衣钢针,用镊子夹持烧红立即放入冷水中进行淬火,增强其硬度和耐磨性。接着把淬火的钢再经进行回火处理,就会恢复钢材料的部分韧性,试验能否将其弯曲,根据生活经验熟悉主要金属材料和热处理方法。
(3)泡沫塑料刻字:可以用电热丝、干电池、导线、竹弓等组成电热切割刀,就可以在泡沫塑料上切割,形成图案或文字。有些店面上的招牌字就是用类似的方法做成的。
(4)制作一个反冲“水火箭”升天:利用塑料瓶、自行车气嘴全套(含气门心、垫圈等)、自行车内胎一段、卡纸、胶水、剪刀。在塑料瓶瓶盖上打孔,孔的大小以自行车气嘴刚好能穿过为宜。从自行车内胎上剪下两片圆片作为密封圈,圆片的直径比瓶盖的内径略大,在每片的中心剪一个小孔,小孔的直径一定要比自行车气嘴直径小得多。把自行车气嘴从瓶盖上的孔中穿过,在瓶盖内外两面垫上密封圈、垫圈,把螺丝帽拧紧。根据塑料瓶底的大小用卡纸做一个圆锥,粘在瓶底做成火箭的箭体,在塑料瓶的颈部用卡纸做三片尾翼均匀地粘上。放飞时,瓶内的压力不可太大,防止爆炸,并放在空旷的地方,以免起飞的“火箭”把人射伤。
增强物理的趣味性,学生自行设计、积极开展课外小实验,能给学生创设开放的问题情境,增强培养学生独立思考、学会学习、探究问题的良好习惯。课外小实验是培养学生创新能力的一种主要措施,从设计实验程序到完善实验细节,应该多提醒学生注重安全,要把创新精神和科学态度有机结合起来,每个物理实验都有严格的操作规程,有关实验要反复强调安全教育、安全第一,切记不要别出心裁尝试实验设计的创意,警告不能做出无畏的冒险活动;同时要结合物理模型、挂图、课件,进一步激发学生加强知识间的联想。
四、提高学生环境保护意识,引导学生关心现实
物理实验教学与环境教育和谐进行,必须强调学生共性发展和个性教育相融合,充分发挥学生的个性特长,组织和引导学生开展物理课外探究活动,广泛联系生产生活中众多的实际问题,确定好“选题—收集数据—分析处理—提出建议—应用实践”的科学探究模式流程,积极寻找环境污染的源头,经过细心观察、动手操作,将环境教育放在物理课程改革的主要地位,逐步提升学生的环境意识。
(1)测量水的密度和比热:①测定天然雨水的密度和比热,采用不同地区的几份雨水,准确记录密度和比热的数据,比较之间的差异。②选定三种样水:自来水、商品纯净水和污水,分别测量密度和比热的值进行比较,分析可能原因。③查阅污水形成原因的资料,了解污水造成地域环境破坏的严重后果和防护方法。
(2)普及家用沼气、太阳能等:考查本地农村能源问题及其对策,宣传推广家用沼气和太阳能的使用,解决农村燃料问题,改善农村的环境卫生。
(3)制取食盐晶体:在玻璃杯中预先配制温水时的食盐饱和溶液,放入小晶核静置降温,培育晶体成形长大成一定体积。熟悉生活中的结晶现象,如海带干燥时出现食盐晶体;新鲜的蜂蜜存放一段时间,出现上下分层,只是其中糖类发生结晶现象,不存在质量问题。初步了解食品卫生安全的生活技巧,切实提高正宗商品的辨识能力。
积极引导学生清楚了解:社会发展进步要依靠于环境保护的现代观点,运用物理知识展示他们对于现实环境问题的关注和理解,提高学生环境保护技能和处理污染问题的应用能力。可以引导探究小组积极设计:如何降解白色污染,科学处理废弃干电池,合理选择节能电器,回收利用金属等课外小实验。
总之,在推进和落实素质教育的进程中,要积极倡导科学探究,使学生能注意物理知识在生活、生产中的广泛应用,培养学生解决问题的能力,并在不断了解物理知识的应用价值的过程中增强学习物理的兴趣和信心。课外小实验具有贴切生活、题材广泛、内容丰富等特点,是课堂物理实验不可缺少的补充,能促进学生在交织的角色体验中,切实加强社会责任意识,是培养学生创新精神和实践能力的一个重要途径。
参考文献:
[1]张治本.物理.青岛出版社,1992
[2]R.迪特曼,G.施密克.你身边的物理.北京:科学普及出版社,1987■