以课题探究促能力提升

在《全日制普通高级中学物理教学大纲》中,新增了“课题研究”的内容。物理课题探究教学是培养科学精神和创造性思维的实践活动,它可以最大限度地发展学生的创造性思维,提高实践能力,充分培养学生的自主学习能力和独立研究能力。下面结合尖端放电现象的研究实践,谈自己的一点认识。

一、课题探究的设计与准备

1.方案的设计

2.实验器材的准备

本课题采用的高压装置是从实验室获得,主要有三种:手摇感应起电机、J1210型高压发生器、J1207型开关式感应圈;采购焊有一细金属杆且截面不同的金属导体(见表二);其他实验附件。

二、开展课题探究

1.实验探究

在方案确定后,指导学生开始实验探究。为便于记录,对电极标号(如表二)。由于J1207型开关式感应圈电压无确定值,故把它的旋钮分成4等份,便于调节电压。

以下是探究过程中记录的实验数据:

2.实验结论

(1)电极间能否发生尖端放电,与电极的形状有关,电极截面越小越尖越容易,越大越平越困难;

(2)两极间放电情况与正对程度有关,正对程度越高越容易;

(3)两电极间能否会发生尖端放电与电极间的电压有关,电压越大,间距越小,越容易;

(4)两电极间发生尖端放电现象的程度与环境的温度和湿度有关,温度低,湿度大,放电更容易。

3.实验过程的反思

在实验探究结束后,学生对探究过程进行反思,发现存在一些不足:

(1)电极间的固定装置比较紧,电极的移动不是很灵活,所以距离的测定较粗糙;

(2)判断电极间是否放电比较难,应采取合理的措施;

(3)在控制条件时,要考虑两电极是否在同一竖直平面内;

(4)对温度和湿度的控制比较困难,它们对放电的影响只能粗略地来判定;

(5)虽对电极做过光滑处理,但电极小很难消除电极边缘效应。

三、课题探究的体会

1.通过课题研究,让学生体会到科学研究的艰辛

学校教育比较注重科学知识的传播,对科学精神的培养不够。虽然,教科书上也有一些介绍科学家事迹的内容,但对学生的触动不明显,教育功能不显著。而开展课题研究,选题、实验器材的选择和准备、实验方案的设计等,都要学生自己参与,可以让他们深刻体会到科学探究的艰辛,让他们更加热爱科学。

2.使学生接触科学研究,体验科学研究的方法

通过课题探究,学生体验科学探究的过程,改变对科学研究的看法。原来,我们的学生总以为科学研究是科研人员的事,对于高中生来说是遥不可及的,有了亲身经历,近距离地接触了科学研究之后,可以消除对科学研究的畏惧感,并且通过课题探究,可以让学生体验科学研究的方法。这对学生而言,即使以后从事的是与科研无关的工作,但在研究过程中学到的科学方法同样会对他们的生活、工作产生重大的影响。

3.借助课题探究,可以扩大知识面、加深对知识的理解

学生自主探究过程,就是知识的拓展和知识更全面的过程。课题探究的准备过程要求学生通过自己的努力,多渠道地去了解与所学知识相关的内容,掌握高中教材中没有的,而与我们生活关系密切的知识。此外,通过学生实验探究所得的实验结果和相关知识,是他们亲身经历得来的,相比于学生在课堂中听来的而言,更容易被掌握和理解。

4.通过课题探究,可以使学生的能力得以提升

课题探究过程中会碰到很多问题,需要学生自己想办法解决,在这个过程中可以很好地培养学生的创新意识和创新能力。对于物理课题的研究而言,需要设计很多的实验来研究论证,而这又可以培养学生的观察力、思维力,实验能力和实践能力等。此外,在探究过程中的“失败――成功――失败――成功”的经历,可以很好地培养他们独立的人格和良好的心理品质,可以很好地培养他们主动学习、主动探索、敢于竞争、善于合作的品质。

因此,开展课题探究,可以有效地提升学生各方面的能力,长远来看,高中学习过程中开展课题探究是培养创新人才的一条现实性道路。

作者单位:浙江省杭州市桐庐中学