让自主创新能力在物理实验教学中升华Word格式.docx
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学生经过老师的启发、引导，再经过他们认真思考，自愿组合的小组讨论，设计出不同的方案，有的方案效果特别好。
例如：
取两根阻值不同的电阻丝，在每段电阻丝上用凡士林粘上若干根火柴梗，通电后会发现阻值较大的电阻丝上的火柴梗依次掉下来；
有的学生让烧瓶中的空气受热压强增大，推动管中的红水柱移动；
有的学生想到使木条吸收电热升温达到着火点而燃烧……，这样变限制性的演示实验为开放性探究性实验，极大地激发了学生学习和探究物理的积极性，培养了学生的发散思维和创造性思维能力，学生自主探究能力就得到提升，学生为主体、教师为主导的教学理念得到了实践。
2．学生自主选制实验器材
学生设计出实验方案后，可以向实验室借一些仪器，还可以利用废旧物品自制一些器材。
如：
一些同学把废电炉丝制成电热丝研究焦耳定律，把废干电池中的锌片取出作电极，制作水果电池；
用废弃的可乐瓶研究液体压强与深度关系；
用家里废弃的花线与大铁钉做成电磁铁，研究电流的磁效应；
用废弃的薯片筒和薄膜纸模拟照相机等等。
这样不仅有效地利用了废物，减少对环境污染，而且还锻炼了学生动脑动手的能力，同时也充分发挥学生创新能力与实验构建能力，还开阔学生视野，增长了学生的见识！
对于物理小实验制作，学生激情高涨，意犹未尽，学生的求知欲得到满足，学生探索知识奥秘的激情得到点燃，学习积极性得到有效的激励。
3．学生自主演示自己设计的实验
同学们把实验设计出来，都想主动地把实验演示给大家观摩，每个同学都希望得到大家赞许而得到满足成功感。
当演示实验成功时，会得到同学的掌声与敬慕；
当演示实验失败时，虽然没有掌声，同学们会伸出友谊之手，在精神上鼓励他们，在设计实验中会辅导他们，在操作上帮助他们。
学生演示的实验可以相互探讨、相互磋商，相互学习；
从而达到共同成功、共同提高的愿望。
这样做的好处之一：
可以增加学生知识与情感的沟通与交流；
好处之二：
可以展示学生成功喜悦感与树立学生学习自信心；
好处之三：
培养了学生观察能力和数据的处理能力，现象分析能力。
同时不仅发挥了学生的主观能动性，而且培养了学生动手操作能力。
二、对学生实验采取“三开放”
1．实验方法开放
就以测导体电阻为例，上课时让学生明白实验目的，至于实验方法由各小组讨论决定，并要求同学们画出相应的电路图。
同学们通过相互讨论、研究后，实验方法多种多样，如伏安法、伏阻法、安阻法、极端法等等，有成绩好的学生还采用了单表间接的测量方法。
通过老师要求不限制实验方法设计测电阻活动，大大提高学生运用知识的综合能力，同时挖掘了学生的发散思维和勇于创新的精神。
真正体现百花齐放，百家争荣的气氛。
学习上主动性学习与研究性学习的精神就得到充分发挥。
学生的学习气氛油然而生，真正使学生在宽松和谐的气氛中学到知识，在乐学环境中锻炼了能力。
2．实验步骤与目的开放
在伏安法测电阻的实验中，进入物理实验室只带课本，不要求带实验报告手册。
学生动手前老师只强调各种电表的使用方法以及注意事项。
在实验过程中，有的同学用伏安法测电阻时，分别用内接法和外接法，让学生体验实验方法的多样性，使同学们达到了测电阻如期的目的。
有的同学还用该电路图验证了影响电阻大小大的因素，取两段横截面积相同，长度不同的铁导线；
或长度相同而横截面积不同的铁导线；
或长度横截面积相同的铜和铁导线分别测出它们的电阻并进行分析。
这样培养了学生的观察、分析问题能力，实验中的应变能力，也熟练了学生实验探究方法（如控制变量法）
3．实验归纳开放
实验后让学生，多角度、多层次深入细致地观察、分析实验现象和数据，从而开放性地归纳出实验结论。
有的小组分析真实的实验数据，得出如下结论：
A．伏安法测电阻时，用内接法测量值偏大，用外接法测量值偏小；
B．多次测量，求平均值可减小误差；
C．影响电阻的因素除了长度、横截面积、材料外，还与温度有关。
通过以上几个方面的归纳与总结，培养了学生的分析、概括实验结论的能力，还拓展了学生的知识领域。
三、对于课外实验，引导学生“三重视”
物理的课外实验活动是实验课堂教学的重要补充，是开展素质教育的重要途径。
物理课外实验活动由于集知识性、趣味性于一体，而深受学生的喜欢。
学校应尽量组织开展形式多样的物理课外实验活动，使之成为实验课堂教学的有益补充、延伸和扩展。
学生通过参加丰富多彩的课外实验活动，不仅能培养学生观察和实验的动手能力和运用所学知识来分析、解决实际问题的能力，而且还能培养思维能力和创新能力、开阔眼界、丰富知识。
这些都是课堂上得不到的，更不是几道习题就能替代的。
学生获得系统的物理知识，主要来源于课堂，但知识的运用、扩展却是在课外。
所以，物理的课外实验活动是物理实验课堂教学的延伸和补充，以弥补课堂教学对学生能力培养方面的不足。
教师只有把实验课堂教学和课外实验活动有机地组织好，才能培养学生对物理学习的兴趣，引导他们通过观察和动手实践去分析和解决物理问题，逐步提高他们的能力。
1．重视课本上的小实验
比如：
在讲授《大气压强》这一节，教者先做了一个演示实验，将小试管套在装水的大试管中，口朝下倒过来，小试管上升，看到这样的现象，同学都非常惊奇，原以为会掉下来的小试管居然向上运动，到底是什么力使小试管上升呢？
同学们都希望揭开其中的奥秘。
接着引导大家分析小试管的受力情况，小试管受到一个向下的重力，而现在的小试管正在向上运动，说明小试管一定还受到一个向上的力，使谁施给小试管一个向上的力呢？
同学们互相讨论，我们没看见施力物体，那么是不是我们看不见的空气给小试管一个向上的力呢？
如果空气是施力物体，那么它一定能给其它的物体也施加类似的力。
按照以上的猜想，学生根据老师的启发作了不少实验：
①用注射器吸水实验；
②吸管吸饮料实验；
③（模拟马德堡半球实验）将两个带吸盘的挂衣勾对齐并用手捏紧各处，然后两个同学拉挂钩实验；
④在杯中装满水，盖上一个硬纸片，把杯倒过来，纸片不往下掉实验；
⑤瓶口吞蛋实验；
⑥拔火罐的实验等等。
通过以上实验证明大气压强和压力存在。
这样既活跃了学生思维，扩展了学生知识视野，也大大提升了学生实验操作能力，同时大大激发了同学们学习物理，应用物理知识的兴趣。
2．重视引导学生巧用器材、演示各类型物理实验
在九年级的物理教学中，有关摩擦力的方向问题是教学的难点，为了让学生更好的理解，因此我利用牙刷作了一个小实验收到了很好的效果。
首先把两把型号相同的牙刷的刷毛适当去掉一些，使其能在投影仪的屏幕上看到刷毛清晰的像，演示时用两手分别握住两支牙刷的手柄，采用推、拉的方式让学生观察用力方向与刷毛弯曲方向来演示几种情况下摩擦力的方向，其效果既直观又形象。
真正使抽象内容变得逼真、具体、便于理解，起到变抽象为具体；
变复杂为简单，变模糊为直观的效果。
又譬如：
自行车是同学熟识的交通工具，当你骑自行车向前时，由于前轮受向前推力作用，其摩擦力就向后，后轮在动力作用下将顺时针转动，则摩擦力就逆时针方向阻碍车的前进，综合以上现象，学生对摩擦力的方向就触类旁通，迎刃而解了。
有的同学用废弃的饮料瓶做了以下几个物理实验：
1．将一个空雪碧瓶截去上部并装入适量水，然后盖上一张硬纸板，将鸡蛋放在硬纸板上，快速拉去硬纸板后，鸡蛋并没有随纸板一起移去，而安然落入杯中，显示物体具有惯性实验。
2．又取一雪碧瓶，在其侧壁钻三个上下高度位置不同的小孔，用橡皮塞塞住，给瓶里充满水，将瓶放在足够高的桌面上，然后同时拔掉橡皮塞观察发生的现象，显示了液体的压强随深度的增加而增大的实验。
3．取一个截去下段的雪碧饮料瓶倒立，把乒乓球放在饮料瓶瓶颈处，然后向瓶里注水，会发现水从瓶流出，乒乓球不上浮，接着用手指堵住瓶口，不久就可观察到乒乓球上浮起来。
这个实验有力证明了浮力产生的原因。
这些都是让学生养成研究物理现象的习惯，培养学生巧用器材做实验能力，从而加深对课本知识的认同与理解。
在教学中适当引导学生用生活中常见的废旧器材做实验，既减少了环境污染，又做到废物的利用，同时也有利于学生学习兴趣的激励和动手能力及创新能力的培养，从而收到良好的教学效果。
3．重视物理知识与生活接近的实验内容
学了阿基米德原理后、要求学生学而致用，引导学生用家里常见物品（杆秤、水桶、茶杯……），测一些物体的在液体中所受到的浮力或间接测物质的密度实验；
学习了电功率后，引导学生设计一个用电能表测量、手表测量家用电器工作时的实际功率的实验；
学了压力的作用效果知识后，引导学生用铅笔与手指研究压强跟压力关系、受力面积的关系的实验；
学习机械效率后，引导学生用自己书包背着书本登楼梯时的机械效率；
学习杠杆知识后，引导学生用人的身体做体操或推实心球时分析哪些是费力杠杆？
家庭用的扫把、筷子、羊角锤、剪刀分析是什么的杠杆等等。
如果让课外小实验持续的开展下去，学生的动手能力就得到了加强，分析问题和解决问题的能力就得到提高，创新能力得到充分的拓展，学习物理的兴致得到激励，自主探究的思想得到陶冶，何乐而不为？
总之，在教学过程中，既要遵循“教师为主导，学生为主体”的教学规律，同时也要不断加强实验教学的改革与创新，以激发学生学习的兴趣为核心，注重培养学生能力为动力。
发扬勇于创新，敢于创新的精神，全力培养学生的创新意识和实践能力，这是我们物理教师责无旁贷、义不容辞的职责。
教具制作与实验改进
一、教具——一个永恒的研究课题
我区的研究情况
1987年起开展了以自制教具为中心的研究工作。
（其中有一位教师获得了五十多份国家专利证书）
……
教具的作用
☆在课改的进程中，发挥着不可估量的作用。
☆全国自制教具展评是一项常规性工作。
☆体现了教师的教学智慧。
☆有利于教学仪器的改进完善。
☆学生：
自力更生,艰苦奋斗教育
☆教师：
得心应手，教学效果明显
☆领导的声音
自制教具注意点
（1）紧扣教材，解决问题。
（2）就地取材，经久耐用。
（3）方便操作，可见度大。
（4）群策群力，广开门路。
（5）改革创新，填补空白。
具体方法：
☆抓住每一个教具制作的构思和设想，努力使之成为现实。
☆利用每一份资料，消化吸收。
☆把课文中描述现象的插图变成会动的模型。
☆把课文中介绍工作原理的插图变成立体模型。
☆化为儿童乐于从事的经常性活动。
☆结合当地实际，进行爱家乡爱祖国的教育。
实验、合作学习
1.演示实验
☆动作标准。
☆操作利索。
☆可见度大。
☆师生同演。
☆学生演示。
2.分组实验·
合作学习
☆任务驱动，声文提示，
☆简洁明了，合理分工，
☆及时点拨，适时铺垫，
☆精彩汇报，控制音量，
☆建好常规，课外延伸。
二、实验改进——教师智慧的结晶
深化课改的一种责任
观点一：
要努力追求全体学生积极参与教师组织的学习活动。
观点二：
联系生活，贴近生活。
促进探究，促进实践。
●借班上课的开场白
例：
小魔术——请盯住我的手，引入到“小小的要求”：
观察实验要仔细，
物品用后放原位。
组内讨论要轻声，
班级汇报音量大。
●关于借班上课——紧扣心弦
例一：
介绍自己。
我姓“爱”名字叫“科学”；
我的名字叫“山人”姓“舟”，……和学生开个玩笑。
例二：
你们会观察吗？
科学课是讲究观察的，观察变牌魔术。
例三：
上热传导这个内容时，小魔术活动，让学生摸＊＊后教师用鼻子“闻一闻”来判断哪一个是学生摸过的，实际是用鼻尖碰一碰了解其冷热程度。
例谈自制物理教具的创造技法
上海市金山中学 姚武斌
做好物理实验必须要有一定的物质条件，其中最重要的是教学仪器．随着科学技术的发展，教学仪器在不断地更新和改进，为物理教学改革奠定了一定的物质基础，但还跟不上教学的需要．因此，中学物理教师开展自制教具的研究就显得很有必要．自制教具不仅可能成为仪器改进的先导，而且其本身的直接应用也有不可替代的作用．这是因为自制教具价格低廉，易于普及；
简单明了，易于揭示本质的特征；
而且易使学生感到亲切，含有许多创造教育的因素．
要改进教学仪器和自制教学仪器，自觉地学习和运用创造的技法是很重要的．从改进物理教学仪器和自制物理教具创造的技法来说主要有以下七种：
1、希望点和需求点列举法；
2．缺点列举法；
3、联想和移植创造法；
4、替代法和模拟法；
5．组合技法；
6．强化技法与挖掘潜力法；
7．逆向技法．下面我就介绍一下我在物理教学中运用希望点列举法和缺点列举法自制教具和改进教具的一些实践．
一、希望点列举法在自制物理教具中的实践
有一条格言是这样的“人的一半是梦想，一半是追求，梦想是美丽的，但追求比梦想更美丽．”人们都有美好的希望，发明者根据人们的希望进行创新，这就是创造技法中的希望点列举技法．希望点列举法是人们克服思维障碍，发现问题，提出问题的一类技术，但它更多地运用想象，因此能锻炼人的有效地控制思维活动的能力．所以这种技法常用来研制新的仪器、开发物理实验新的教学模式．
在运用希望点列举法进行操作时首先应定好课题．课题不应局限于某种仪器设备，它还可涉及到整个物理实验教学活动中，小至演示顺序、实验方法，大至教学模式的研究．然后列举希望点，对研究的对象提出希望．现举例如下：
我是1986年参加工作，我在教高一物理《共点力的合成时》总感觉到用作图法研究合力与分力间的关系不是很直观，学生总是学不好，于是我就提出了一个设想（即创造技法中所谓的希望点，当然当时是一种自觉地行为，完全出于对教学的喜好），能不能制作一件教具演示力合成的平行四边形法则及合力与分力间的关系呢？
就是在这样一种希望之下我发明了如图1所示的共点力合成的平行四边形法则演示教具并形象地演示了合力与分力间的关系．教具是用2mm厚的铝合金制作的，该教具每边长30cm，对角线长60cm，制作时只要在平行四边形的四个端点上打上四个小孔，然后用螺帽固定即可，当然还需在每边连接处加上红色的力的箭头．可见度是很好的，在教学中收到了良好的教学效果．该教具参加了上海市中学物理自制教具展出，获得了展出奖．目前这一教具的设计思想已被广泛地普及到各种力的合成教具中，还成为了今年上海市二期课改物理试用教材中的学生自主制作活动的课题．看到我校今年高一学生更为精彩的用不锈钢和橡皮线制成的平行四边形法则演示器，我感到莫大的欣慰．这一教具从现在的观点来看就是我在希望点列举法自制教具中的一个成功案例．
二、缺点列举法在自制物理教具中的实践
人类的希望、社会的需求和事物的缺陷，构成了发明和革新的不尽源泉．中学物理教师应该从现有的实验器材的缺陷中寻找自制教具的课题．缺点列举技法是指通过发掘现有事物的缺陷，且—一列举，然后提出改进或革新的一种技法．列举缺点，就是发现问题，而创造发明就是要解决问题．每发现一个缺点，提出一个问题，也就找到了一个创造发明课题．
运用缺点列举技法一般按下列步骤进行：
1）定课题．课题要相对小些，简单一些，这样比较容易成功．
2）根据掌握信息—一列举缺点．列举缺点可从实验器材的物理和化学性能角度，从外形、结构、材料角度，从实验方式、方法、教师演示和学生观察角度等．
3）找出造成缺点的原因．
4）针对缺点提出克服缺点的各种方案．
5）对改进方案进行评估，并进行实验、优化一时实施不了的可暂时“冻结”起来，以备条件成熟时“解冻”。
下面介绍一下我是如何用这一技法改进了平行电流相互作用的演示．
举例2 平行电流相互作用演示装置的改进．
平行电流相互作用是高中物理中必做的演示实验、我所见过的演示方法是用在铁架台上用两根钢丝挂两根平行的直导线，下端插入水银槽中，然后通入电流，导致两导线相互排斥．（如图2所示）通过观察和使用，发现该装置存在如下可改进的地方：
1）该装置制作成功时实验连摄象机、电视机都未配备，可见度不高，即使现在用摄象机、电视机来提高可见度，一个二十九寸彩电的显示效果也不是很好，而且用这么多的器材也很不方便．
2）该装置只能用来演示平行反向电流的排斥作用．
3）该装置中用的水银也存在环保问题，应该尽量不用．
4）该装置的设计毫无艺术性可言，对学生的吸引力不够．
针对上述问题，我首先设计了如下的方案：
1）我用学生送给我的一件11cm×
13cm×
14cm的上面有五个小球的用来研究弹性碰撞工艺品，只利用其中的精美的塑料底座的塑料板，在其上用刀划出一个7cm×
8cm的矩形，为放在幻灯机上投影时透光用．这样实验时需要的设备就少多了，可见度也很好，水银也不需要了．
2）利用塑料方形支架作为悬挂通电导线的两根横梁，从家用电线中截取两段1mm的10cm长铜导线作为通电导线，再找四根双股细铜丝将它们与两根铜导线焊接起来，然后平行等高的挂在塑料架上，两根铜导线到塑料架的高度为10cm，它将起到将微小的磁场力通过力矩放大的效果．两根钢导线水平相距为7cm左右，四根双股细铜丝在塑料架上绕一圈后再用电烙铁焊接后固定在塑料架上．
3）并联后接上额定输出为10A的电源，将电流调到8A左右，就能清楚地看到两根导线通以同向电流时被吸引到了一起的情况．
4）若调一下接线就可演示反向电流相互排斥的情况．电流只要取5A左右即可。
以上的设计总共化了一周时间，开始时用的电流太小，间距太大，都导致过实验失败．但最后还是成功了．图3是这一装置的示意图．该装置只要另加一蹄形磁铁形成一个竖直方向的磁场还可用来演示通电导线在磁场中的受力问题．
以上就是我在物理自制教具中运用两个创造法的示例，前者是无意识的，后者则是学了创造技法后的有意识的创造行为．我相信大家只要掌握了创造技法并善于运用创造技法，就一定能自制出更多简单而实用的教具，为中学物理的教学添上崭新的一笔．
初中物理实验常见问题分析
云南省祥云县云南驿镇第四初级中学 郭成武
实验教学在物理教学中占有很重要的地位。
而搞好物理实验的分析总结是实验重要组成部分，对培养学生科学素养十分重要，还能激发学生做实验的兴趣，培养学生的综合分析能力。
同时教师在实验教学中认真做好分析总结，还能不断提高教师的实验教学水平。
我以自己的实践谈谈如何引导学生搞好实验的分析总结。
1、指导学生分析实验过程中出现的问题
在学生开始实验前，要求学生必须遵守操作规程，学生做实验的过程中，教师要在指导学生分析实验过程中出现的问题各组间巡视指导，对学生操作中存在的一些问题，及时给予纠正，针对实验中发现的问题，教师应做好记录，总结经验，以便于搞好今后的实验教学。
如在完成“探究液体压强”的学生实验时，我发现有些组的学生将压强计的金属盒放在同一深度后，改变压强计金属盒橡皮膜的方向，使之朝上、朝下、朝侧面，分别记录压强计U形管两边的液面位置，但是学生所记录的液面高度差不相等，这是什么原因呢？
我通过巡视观察学生做实验的过程，给学生分析，原来是由于学生将压强计橡皮管置于水中后，在转动橡皮膜朝向的过程中，扭曲了橡皮管，因此导致U形管的液面高度差有较大改变。
经过纠正错误后，让学生重做实验，果然记录U型管中的液面高度差相等，从而得出在同一高度液体向各个方向的压强相等的结论。
又如学生作电学实验时常造成短路、断路，使电路产生故障。
类似的情况经常会遇到，教师在教学中要注意引导学生进行分析。
2、演示实验的问题分析 教师在做演示实验时也会遇到一些小问题，这时要通过观察到的现象进行分析，不断改进演示实验，使演示实验达到预期效果。
如在做“用验电器检验物体带电量多少”的演示实验中，我发现多摩擦几下玻璃棒后，玻璃棒不必接触验电器金属球，只须靠近验电器，验电器箔片就已经张开一个较大角度。
难道是棒上的电荷从空气中传到验电器金属箔片上吗？
这一现象如果被学生观察到，应如何给初中生解释就成了一个难题。
原来是由于玻璃棒多摩擦几下后，它所带的电荷就很多，这些电荷周围就产生了一个较强的电场，这个电场分布在棒的周围空间，当棒靠近验电器后，由于静电感应现象，验电器的金属体及箔片内部的自由电子受电场力作用，向电场的反方向定向移动，结果会使验电器金属球及箔片两端分别带上负、正电荷，两箔片带同种电荷，从而互相排斥，张开一个角度。
我认为，教师摩擦玻璃棒时如能掌握好摩擦力度及次数恰当，让玻璃棒带上一定量电荷即可，这样只有玻璃棒接触验电器的金属球时，箔片才张开一个较大角度，从而顺利完成演示实验，给学生一个满意的解释。
3、实验课后的问题分析
实验课结束后，教师要认真批阅实验报告，找出好的实验报告作示范，给学生指出好的方面，对存在问题的实验报告，要指出存在的不足，例如，如何正确读取数据，取几位有效数字，对实验误差，要具体分析，误差的主要来源是仪器的精度造成，还是由于读数不准确造成。
例如，测温度时，读数时视线要与液柱上表面相平。
要让学生讨论出现的问题，互相学习，通过评估总结提高学生的实验技能。
当然，要作好实验教学中的分析，还有许多要注意的问题，这里我仅就自己的实践作一个归纳总结。
初中物理实验常见问题与对策
物理学是一门以实验为基础的科学，人们的许多物理知识是通过实验的观察和分析研究而总结出来的。
要学好物理就要多动手、多实验。
随着新课程改革的不断深入发展，实验条件的不断改善，实验课教学已经被越来越多的物理教师所重视，学生实验成功率也不断提高，学生在实验中动手、动脑探究科学规律，体会科学的研究方法，培养了学生动手实践能力，收到了良好的效果。
但在物理实验过程中也存在一些问题，现总结如下：
一、物理实验教学中存在的问题
1.实验操作只有少数学生参与。
教师把学生划分成实验小组，学生在实验中由于积极性没有被充分调动起来，实验的评价不到位，使部分学生养成了懒惰的习惯，实验中出现了组长做组员看，学优生做学困生看，勤于动手的做懒惰的看，使学生实验成了部分学生表演的舞台，使大部分学生在实验中得不到锻炼，实验能力得不到提高。
2.大部分学生实验没有进行完就草草收兵。
教师为了完成
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