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《江苏省高邮市第一中学于淼创意法教育下的低成本创新实验构建高效物理课堂》结题报告

作者：yusanshui 来源：本站原创发布时间：2016年12月20日点击数：

《创意法教育下的低成本创新实验构建高效物理课堂》结题报告

江苏省高邮市第一中学于淼

一、问题的提出。

实验是高中物理教学中的重要组成部分，但是在应试教育的背景下，很多物理实验并没有发挥其效果，教师在教学过程中，只注重学生的成绩，不注重学生动手能力的培养，导致学生动手实验的能力非常差，这将不利于学生将来的发展。新课程要求学生要全面发展，所以在教学过程中一定要发挥实验作用，要让学生自己动手去做、去发现、去思考、去探究、去创新。在物理探究教学活动中，通过物理低成本实验能够很好激发学生的好奇心，促使学生获得物理知识，培养其实验技能，不断提高学生学习物理的兴趣。充分发挥学生主体性自己设计低成本实验参与教学活动，不仅能提高学生的动手能力而且学会掌握一些实验技术，培养科学素养。

借助于创意法教育使学生意识到“最差即最优”，即使是最差的学生也能更好发挥主体性能动性自己设计实验参与教学活动，极大地提高他们的学习兴趣，可以取得更好的学习效果。

二、理论依据和研究方法。

（一）课题的理论依据：

创意法教育是郭成志老师于上世纪90年代提出的一种意义重大的教育方法，创意法教育使我们意识到学生本质上没有好生差生的区别，只是由于学生大脑的开发不同，各自的潜能都没有真正的开发好。一般意义上的“优生”和“差生”其实是两种不同思维类型的学生，前者为左脑思维型，后者为右脑思维型。教育的关键在于引导前者向右脑思维转换，后者向左脑思维转换，最终实施左右脑和谐发展，实现“双脑教育”的目的。

“最差即最优”，说明从某个角度看最差的学生也是最优的，最优的学生也是最差的。所以在新课程的背景下我们即要关注所有学生的全面发展，又要兼顾了学生的个性特长，充分的发挥学生的主体性，让学生能够积极主动参与到教学中来，使其得到更快更好的发展。

创意法教育有横向操作模式和纵向操作模式。前者是把最差生的创意思维得以展示，利用右脑带动左脑；把一般生的创意思维得以修复，可以充分发挥右脑；激活最优生的右脑思维。后者是对于最差生要以零基础教育做起，使用最简易教育，突出平等冒尖教育。

实验是高中物理教学中的重要组成部分，在追求素质教育环境下，为了培养学生的实验素养，也为了培养学生的动手操作能力，物理低成本实验制作不仅制作方便，而且可以更好发挥学生主体性自己设计实验参与教学活动，可以取得更好的教学效果。创意法教育在这个过程中能更有指导意义。

（二）研究方法：

1、行动研究法。　

2、调查法。　

3、文献研究法。

4、归纳总结法。　

三、研究的主要内容。

1、让学生领悟郭成志老师创意法教育中“最差即最优”的本质，充分调动学生的积极性参与教学；

2、充分利用物理实验来调动学生学习物理的兴趣；

3、让学生自己设计低成本物理实验来探讨物理规律，充分发挥学生的主观能动性；

4、提高老师设计低成本物理实验能力，总结出更多更好的低成本物理实验让学生更好地理解物理规律，构建高效物理课堂。

四、预期的目标

1、使学生领悟“最差即最优”的本质，充分调动学生的积极性，使其能够自主设计低成本实验来参与教学；

2、编写一定量的低成本实验教案；

3、发表有关《创意法教育下的低成本创新实验构建高效物理课堂》的论文
五、课题研究任务分工。

由本人全面负责课题的规划、实践研究和总结。
六、进度安排

（一）、研究周期　　

2015年9月至2016年12月　　

（二）研究步骤分三个阶段　　

1、准备阶段（2015年9月－2015年10月）。

整理课题申报相关资料，完成课题申报、立项。收集有关研究的文献及实践资料。　　　　

2、研究阶段（2015年11月－2016年6月）。

根据实施计划进行研究，收集第一手资料，并进行整理分析，撰写阶段性研究报告。　　　

3、总结阶段（2016年7月－2016年12月）。

整理课题资料。进行总结提炼，发表论文，撰写课题结题报告。

七、课题组织

由本人全面组织实施课题。

八、课题研究过程和收获

对物理低成本实验研究的问卷调查（投放调查问卷200份，收回185份）

你喜欢哪种实验？		你喜欢自己动手做实验吗？		你喜欢低成本实验吗？		自己做实验是否能提高学习物理的兴趣？		你愿意自己设计实验并加以验证吗？
演示实验	学生实验	喜欢	不喜欢	喜欢	不喜欢	喜欢	不喜欢	喜欢	不喜欢
50	135	140	45	138	37	150	35	160	25

由此可以看出学生对参与实验教学还是很感兴趣的。

笔者结合教学实际设计几个物理低成本实验研究的实例以供参考。

1、利用易拉罐研究静电屏蔽现象（法拉第圆桶）

实验器材：静电起电机、易拉罐、剪刀、面纸等。

图1利用易拉罐研究静电屏蔽现象

实验过程：如图1所示，用剪刀将易拉罐的上部和底部剪掉并剪成长方形，用砂纸将两面的涂层磨掉，用剪刀将面纸剪成10条0.5cm*4cm细长条，平均分成两部分用透明胶带粘在易拉罐的两面。用起电机使易拉罐带电，发现长方形时所有面纸都张开一个角度；而卷成圆桶时发现桶内的面纸不张开，桶外的夹角比原来大些。

实验结论：该实验就是法拉第圆桶实验，说明金属圆桶内侧是不带电的，所有的电荷都是分布在圆桶的外侧（该实验要注意绝缘，最好在干燥的晴天做）。

2、利用线圈研究电磁感应现象

实验器材：大线圈、铁芯、小线圈、发光二极管、绝缘手柄等。

图2利用线圈研究电磁感应现象

实验过程：如图3所示，将发光二极管和小线圈形成闭合回路，再装到绝缘手柄上，在大线圈中装入铁芯，接上交流电，当小线圈靠近时，发光二极管就亮了。

实验结论：大线圈接了交流电之后大线圈的磁场就周期性改变，小线圈靠近时，小线圈里的磁通量就发生改变，从而产生感应电流，使发光二极管发光。

3、利用可乐瓶研究失重现象

实验器材：可乐瓶、笔帽、橡皮等。

图3利用可乐瓶研究失重现象

实验过程：如图3所示，在可乐瓶子装适量的水（十分之九），用剪刀将橡皮剪适当的体积能塞进笔套，保证放进可乐瓶中能下沉，注意下降速度不要太快。将笔帽放进可乐瓶中，拧紧瓶盖，松手后发现笔帽相对于可乐瓶的位置不动了。

实验结论：将笔帽放进可乐瓶中，拧紧瓶盖，松手后整体处于失重状态，笔帽和可乐瓶的加速度都是重力加速度，两者就相对静止了。为了使现象更加明显，可以将可乐瓶上标度，同时可以用手机拍摄实验过程，通过慢放使学生看得更清楚。

4、利用玩具激光器研究泊松亮斑

实验器材：玩具激光器、玻璃片、大头针、黑墨水、黑屏等。

图4利用玩具激光器研究泊松亮斑

实验过程：如图4所示，利用大头针粘上黑墨水滴在玻璃片上，可以适当改变圆斑的直径（1mm、2mm、3mm等）等晾干后就形成不同半径的黑圆斑（图1），再将玻璃片放在屏前的适当的位置（图2），调整激光器离黑斑的距离，使在屏上显示图3的图样。

实验结论：实验可以发现除了有一圈一圈的光斑还在正中间有亮斑，这个亮斑就是泊松亮斑，是因为光发生了衍射所形成的。使用不同半径的黑斑时，黑斑半径越大，中间的亮斑就越小。

5、利用烧烤的铝箔研究电源短路

实验器材：烧烤的铝箔纸、一节5号干电池、剪刀。

图5利用烧烤的铝箔研究电源短路

实验过程：如图5所示，用剪刀将铝箔纸剪成图示形状，再将铝箔纸两端接到干电池的两极，不一会就会发现铝箔纸中间细的部分起火燃烧起来。

实验结论：铝箔纸表面是导体，当铝箔纸与电源两极相连时就会形成闭合回路，铝箔细的部位电阻较大，通电后就会产生大量的热量，从而起火燃烧起来。该实验说明不能对电源短路，这样会产生大量热量就会损坏电源，又说明了串联电路中电阻大的产生的热量较多。该实验可以用口香糖的锡箔纸来做。

6、利用跑步研究惯性

实验器材：两名学生。

实验过程：让两名学生并排站好，让他们同时起跑，但他们加速到一定速度时，叫他们停止，可以发现两名学生不能立即停下来，都向前跑一段距离才能停下来。

实验结论：两名学生不能立即停下来的原因是由于惯性，他们要保持原来速度运动向前运动，所以需要向前跑一段距离才能停下来。

7、利用轻弹簧研究弹簧弹力的瞬时性

实验器材：长30cm左右轻弹簧、两个小铁球。

图6利用轻弹簧研究弹簧弹力的瞬时性

实验过程：如图6所示，把两个小铁球固定在轻弹簧的两端，提起一个小铁球，使弹簧静止在竖直方向，下面一个小铁球也是悬空的，松手之后就可以发现，刚开始，下面的小铁球是静止的。

实验结论：弹簧产生的弹力不能瞬时发生改变，所以静止释放上面小铁球时，下面小铁球所受的弹力和重力还是平衡的，保持静止。

8、利用土豆研究测电源电动势和内电阻

实验器材：土豆两个、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线、铜棒2个、铝棒2个。

图7利用土豆研究测电源电动势和内电阻

实验过程：如图7所示，分别在土豆上插上铜棒和铝棒，再用导线将两个土豆串联起来，将电压表、电流表、滑动变阻器和开关用导线连成闭合回路。闭合开关后，读出两表的读数，移动滑动变阻器再多次读数，得到约7组U-I的数据。

实验结论：画出U-I的图像，如果横轴和纵轴都是从0开始，则纵轴的截距就是两个土豆的电动势，横轴截距就是短路电流。斜率的绝对值就是两个土豆的内阻。这里也可以换成橘子、苹果等水果做实验。

9、绳模型和杆模型研究圆周运动

器材：绳模型和杆模型

实验过程：图a是绳模型，图b是杆模型，两种模型在最高点给两个钢球不同的速度，看两者模型能否做完整的圆周运动。①速度为0时，图a的小球直接沿竖直方向运动，图b的小球静止；②给两个小球很小的速度，图a的小球做曲线运动，细绳刚开始一段时间内细绳没有伸直，说明不是圆周运动，图b的小球可以做完整的圆周运动；③给两个小球很大的速度，两个球都可以做完整的圆周运动。

结论：不少学生对这两种模型在最高点速度不理解，通过实验可以更好演示其满足的条件：绳模型必须满足，才可以做完整的圆周运动；杆模型在最高点速度可以为0，只要给球一个微扰就可以做完整的圆周运动。原因就是绳只能产生拉力，而杆即可以产生拉力也可以产生支持力。

10、利用玩具激光笔研究玻璃的折射率

实验器材：玩具激光笔、玻璃砖、刻度尺、白纸等。

图9利用玩具激光笔研究玻璃的折射率

实验过程：如图9所示，先在白纸上用直尺画一条直线，再将玻璃砖放在白纸上，在用铅笔描出玻璃砖另一边两个点，再画一条直线，这样可得玻璃砖的两条平行边。把激光笔放到玻璃砖的一边，可以很明显看到光路，用铅笔在两边光路上较远地取两个点（A、B、C、D），拿走玻璃砖用铅笔分别连接AB、CD与玻璃砖相交。再去OF的长度等于OO’，用刻度尺量EO’和GF的距离，这样就可以得到玻璃砖的折射率。