从设计性实验培养学生创新能力.doc

从设计性实验培养学生创新能力.doc从设计性实验培养学生创新能力作者:李玲设计性实验能全面培养学生综合运用所学知识的能力、收集和处理信息的能力、分析和解决问题的能力、语言文字表达能力以及团结协作能力。设计性实验是在一些特定的要求和条件下,自行设计并实验,灵活运用知识和技能进行的创新性思维和实践活动,因此设计性实验是一•条培养学生创新能力的重要途径。1基础——创新之源创新之根源在于基础,而扎实的基础不仅來源于牢固的基础知识,更來源于知识所体现的基本研究方法和思考方法,这些都为我们创造性地进行实验设计提供了坚实的理论基础。在物理教学中,应有意识地引导学生设计创新。下而给出i些设计性实验的具体例题,供同行商榷。【例1】请设计两种方法,测量腾一中教学楼的高度(一座五层楼房)。刘同学的设计方法一:【器材】lm长的直尺(或木棍)1把,卷尺1个。h【依据】光沿頁线传播和图1所示的相似三角形知识。【步骤】(1)在楼房旁竖立一把1m长的直尺;(2) 测出在阳光下直尺的影长厶,然后测出楼房的影长厶;—=h=—m(3) 利用相似三角形知识得厶2h,求得楼房的高度为 厶杨同学的设计方法二:【器材】40cm至60cm的直尺I把。【依据】假设每层楼高度及每一级台阶相等。【方法】累积法【步骤】(1)测出-级台阶的高度(2)步行上楼,数出每上一层楼的台阶数",则五楼的台阶总数为5力;(3)可算出这座楼房的高度为方二血近年來实验区的物理中考题在设计实验能力的考查上加大了力度,纵观几十个实验区出现的设计性实验,它们的设计思路都根植在基础知识、研究和思考方法的土壤中。【例2】用图2所示的水杯盛水,经常会遇到这样的情况,往杯里装入大半杯热水,拧紧杯盖,过较长—•段吋间后,杯盖会很难拧下来。(1) 简耍回答产生这一现象的原因。(2) 请设计两种打开杯盖的方法,并说出每种方法用到的物理原理(不能损坏杯子)。【解答】(I)杯内温度降低,同时部分水蒸气液化,致使杯内上方空气压强减小,小于外部大气压。(2)举例:1)垫上毛巾,用力拧,增大摩擦力。2) 放到热水中烫一段时间,再用力拧下来,增大内部气压。3) 将布条紧绕在杯盖上,增大动力臂,将杯盖转下来,利用杠杆原理(或答轮轴原理)。2有的放矢——创新之法有的放矢作为一种创新思考方法是指思考一个较复杂的问题时,在掌握了一定的有关情况之后,首先应当弄清,需耍紧紧抓住的目标是什么。在设计实验中,这个冃标就是实验目的,它可以引发我们的定向思维。在实验目的的引导下,根据题目的要求和给出的条件,运用贮备知识和科学思维方法,分析相关物理情景,精心构思实验原理,确建需要测立的物理量,安排实验方案和操作程序,最后进行实验数据记录和处理实验数据。【例3】某杆秤最多只能称5kg的物体,现有一袋标有15kg的袋装大米,小刚手头上有一根轻质硬棒,他想利用这杆秤和这根硬棒称出大米的质屋,还耍什么器材?应该怎样测量?画出必耍的示意图。设计方案:【增添器材】1把刻度尺【方法】如图3【步骤】(1)将轻质硬棒悬挂;(2)平衡后,测出°4和少的长度;M3(3)读得杆秤的示数为加1;0Bm=x叫 厂_(4)1110A 就可以计算该袋米的质量和重力(^=^g)o山上述可知,在设计实验吋,紧抓实验目的,用发散性思维方式充分调动与Z相关的基础知识完成实验,对学生创新能力的培养能起到事半功倍的效果。3学以致用——创新之路医学专家吴阶