湖南省常德市澧县涔南镇中学 周煜淇
摘 要:物理教学是引导中学生科技创新活动的基础,本文通过自身物理教学实践,结合本校科技创新特色教育,旨在将学生的物理兴趣拓展到科技创新的活动实践中去,探索并建立以问题和课题为核心的教学模式,调动学生学习的主动性、积极性和创造性,激发学生的创新思维和创新意识,同时在项目实践中逐渐掌握思考问题、解决问题的方法,提高其创新实践的能力。对物理教学与中学生科技创新活动关系的探讨,对于提高物理课程的教学质量、推进中学生科技创新活动的持续开展具有一定的实际意义。
关键词:物理教学 科技创新 引导实践
一、改进实验装置,体现课堂延续性
教材提供的实验方案并不一定是最优化方案,在教学中应该拓展学生的思维空间,培养他们的创造能力,培养学生遇到问题敢想,敢做,归纳总结的能力,力臻完美,如《探求不同物质的吸热情况》一课中,教材中运用了的实验器材较多,该实验影响因素较多,但在实验操作进程中,却难以取得令人满意的效果,主要存在以下问题:(1)实验器材分散,装置摆放面较大。(2)安全隐患较多。(3)非同一热源。(4)研究对象与周围空间不在同一个热交换环境中。(5)读数困难。
在教学实际中,经过对教材提供实验方案的改良,自制了简化实验装置,降低操作难度。(1)将两个相同功率的热源改为一个独立、安全的热源(电磁炉),便于操作,更好的控制加热时间,加强安全性。(2)设计同一热交换空间,使用比热容较小的导热油作为传导物质,升温快,导热性能较好。(3)改烧杯为试管,减少散热,增强了实验的可信度和科学性。(4)用数字精密电子秤、数字精密温度计能实时、直观、清晰反映测量数据,误差更小。
由于成功地克制了诸多缺陷,学生在分组实验进程中,操作方便,结论准确,效果良好。
二、实验创造生活化
“所谓创造,不只是在创造结果,也是在创造过程;不只是在创造思想,也是在创造动机,也是在创造兴趣;而被创造的兴趣将进一步引导创造。”随着同学们对物理实验的学习热情不断増长,提前进入实验室预习、对有疑问的实验数据反复测量、多角度分析测量误差、认真评估测量结果……。有的同学还在课余时间主动进入创新实验室,在基础实验教学中,我们还注意发现理论基础好、头脑灵活、动手能力较强的学生,及时吸收他们参与学校的科技创新项目。在师生的合作中,在参加各类科技创新活动后,不少同学找到了自己的兴趣所在,并将从事科技开发确定为自己未来的发展方向。值得一提的是我班两名学生联系生活实际,心想进行科技创新作品的制作,利用物理实验装置进行科技创新活动的进一步探究,他们常听大人们说:“大树底下好乘凉”,每每夏天,户外活动时,太阳炙烤,当你热得透不过气的时候,找到树下,立马感觉舒服极了,什么原因?大部分人会随口而出,是树叶遮挡住了直射的阳光,我们想只答对了一半,因为当你打着一把防辐射的太阳伞在同一环境中行走时,总有闷热感,而树下有清凉感。为了彻底弄清楚这一问题,这两名学生在我和科技创新老师的指导下,决心设计一款可直观、明显、准确的说明不同物质的吸热能力也不同的实验装置。通过网络查询各种资料,包括通过百度、淘宝、专利数据库进行查新,确定设计方案,购买材料和组件,在校外专业机构的协助下做出模型,并进行反复实验修改,最后完成了本项目的最优设计。设计本装置,主要是探究水的吸热与其它物质的吸热比较,为了实验的可操作性和实验结论显著、减少误差,我们在实验设备上有如下要点:(1)同一加热环境(导热油油浴法);(2)同一热源(电磁加热热源);(3)独立高精度数显温度计;手机拍照记录某时间段不同物质的吸热情况;(4)四种具代表性的比热容差值较大的不同物质的选择。大树底下好乘凉的科学探究,我们主要依据除树叶遮挡阳光直射以外,还有植物的蒸腾作用原理,特别是比热容原理,具有科学、直观、准确等特点。经过反复实验、修改、调试,实操测评,效果良好。
本项目的创新点为:主要利用比热容原理,根据水的比热容大(4.2),吸热能力强,结合植物的蒸腾作用,归纳项目名称:从不同物质的吸热情况 科学探究“大树底下好乘凉”参加了科技创新实践活动大赛并获得市奖;学生的创新兴趣越来越浓厚,营造了物理实验应用到科技创新中的积极氛围。
在多种实验方案提出、探索的过程中,学生会自主进行文献、资料的查阅,熟悉实验室相关的实验仪器,总结、比较各种实验方案的利弊,学生还学会了在实验室内实施至少两种课堂上未曾学习过的实验方案,开拓了思维。同时学生在找资料、研究方案、摸仪器的过程中开阔了眼界,自学能力和解决问题的能力都有了较快的提高。
三、源于生活,践行生活
物理知识运用生活中的覆盖面广,具有丰富的实践思想、方法、手段,同时能提供综合性很强的基本实践技能训练,是培养学生创新能力、提高科学素质的重要基础。它在培养学生严谨的治学态度、活跃的创新意识、理论联系实际和适应科技发展的综合应用能力等方面具有其他实践类课程不可替代的作用。说物理课程是学生进行创新的基石应不为过。我校的特色即是科技创新,那如何将学生在物理课堂中的兴趣实实在在应用在科技创新上来呢?这能给学生拓宽另一条彩虹之路。比如:我校进行的科技创新活动——探黄家套行船洲沉舟之谜,让学生在社会实践活动中摒弃迷信,坚信科学,学生们利用物理知识进行实验探究,如:压强与流速的关系对商船的影响,浮力的影响因素及应用,力的作用等,同时为学生树立信心,在活动中挖掘出学生的创新思维潜能,在探索中摸索、了解身边的世界,体验大自然的奥妙。让学生在学习科学的同时,拓展思维,增加人文情怀和美育教育,增进对祖国传统文化的了解,丰富学生的文化底蕴,让学生在实践活动中发现美、感受美、欣赏美、体验美、创造美,激发学生热爱生活的美好情感,培养学生的创新能力和实践能力,以及相互合作的团队精神和集体荣誉感。
四、结束语
物理知识践行于生活中就是真实写照,将物理理论应用到科技创新活动中更是一种思维的拓展,特别对失去使用价值的废物进行修整、改进,甚至进行重组,将其改造成更方便学生理解和应用的教学资源,正好适应双减政策下时学生的发展方向,学生在科技社会实践活动中,亲自经历了自主探究的过程,通过采访、观察、分析,得出结论,培养了学生的社会实践活动能力。培训和实践相结合,在实践中发现问题,适时调整探索方案,教师学生共同成长。
参考文献:
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