科学因探究而美丽探究以创新而更精彩

1、    科学因探究而美丽探究以创新而更精彩    谷春生随着高中新课程改革的全面推开，科学探究已成为当前基础教育课程改革的热点、亮点和难点.这就迫切要求教师要善于吸收教育科学及所教学科的最新成果，拓宽自己的知识面，挖掘出教材所蕴涵的探究性因素，精心设计相应的探究性课题，把学生置于开放、多元的学习环境中，确立起学生在学习中的主体地位，增进独立思考能力，启迪创新思维，以更好的培养学生的科学探究能力，使其逐步形成科学态度与科学精神，更有利于我国创新拔尖人才的培养.物理学在日常生活、生产实践和科学研究中有着极其广泛的应用.在物理学习中，注重实际问题的分析探究，对

2、于激发学生学习兴趣，拓宽知识面，提高应用物理基础知识解决实际问题的能力，树立一切从实际出发的良好作风，都是十分必要的.本人在教学中设计一些实践探究问题，激发了学生的探究欲望，培养了学生的科学探究能力.下面略举几个物理科学探究与创新有效整合的案例，以求抛砖引玉.案例1 探究课题对电捕鼠器的探究与制作创设情境，引出问题我们学校十二月份准备举办科技文化艺术节，其中科技创新大赛是重头戏.请同学们查阅资料，积极思考，勤于动手，如果有条件，可以在家长指导下制作一个探究作品，参加大赛.学生兴趣高涨，实施自主探究学生们制作出很多参赛作品，其中不乏精美之作，下面略举一二.图1是学生在家长帮助下制作的低压电源电捕

3、鼠器.低压电源电捕鼠器电路图如图2.汇报成果，分析原理，启迪思维元器件选择：晶体管vt选用2n5609型硅npn中功率三极管，亦可用8050、9013型等常用三极管代替.vd1用3mm红色发光二极管，vd2vd4用1n4007型硅整流二极管.r1r3均用rtx-1/8w型碳膜电阻器.c1c3一律用cl11-630v型涤纶电容器，sb用6mm×6mm立式微型轻触开关.g用5号干电池两节串联（配塑料电池架）而成，电压3v.高频变压器t须自制：选用2e19型铁氧体磁芯及配套塑料骨架，l1用0.22mm漆包线绕22匝，l2用同号线绕8匝，l3用0.08mm漆包线绕1400匝左右.注意图中黑点

4、为同名端，头尾顺序绕，绕组间垫一、二层薄绝缘纸.工作原理：当按下电源开关sa时，由三极管vt1和升压变压器t构成的高频振荡器通电工作，把3v直流电变成18khz左右的高频交流电，经t升压到约500v，再经三支1n4007二极管、电容器c1c3组成的三倍压整流电路升高到1500v左右，加到特制的金属网上.当小老鼠触及金属网丝时，高压就会通过小老鼠放电，将小老鼠击毙.点评 联系生活实践的问题往往是学生特别感兴趣的问题，能激发起学生更加强烈的好奇心和求知欲.通过对问题的自主探究，可以使学生品尝探究的乐趣，从而激发学生对物理学的热爱，使他们义无返顾地投入到物理学科的探究学习中去，更有利于学生素质的全面

5、提高.案例2 探究课题 对磁屏蔽探究的创新实验设计创设情境，引出问题同学们学过了磁屏蔽知识，觉得理解的不够透彻.怎么设计一个创新作品探究一下，提升一下对磁屏蔽知识的认识呢？请大家积极思考，完成自主设计.学生积极思考 学生陷入了困惑.理论引导，启迪思考如图3，一个高磁导率的铁磁材料制成的屏蔽罩与空腔可看作并联着的两个磁阻，由于空腔的磁导率0远小于屏蔽罩的磁导率，其磁阻远大于屏蔽罩的磁阻，于是来自外界的磁感线绝大部分穿过屏蔽罩而不进入空腔内，起到了磁屏蔽作用.要tp2gw21.tif，y#使屏蔽效果更好，可以使用较厚的屏蔽罩或采用多重屏蔽罩（一个套一个）.因此，效果良好的铁磁屏蔽罩一般都比较笨重.

6、实际应用中一般是用磁导率很高的材料制成容器，把产生干扰的部分（或易受干扰的部分）包起来，使磁场（磁感线）被限制在屏蔽体内和集中于磁阻很小的屏蔽体之中（或不能进入屏蔽体内）.图4就是用铁氧体或坡莫合金等高磁导率材料制成的壳体容器，通电线圈产生的磁场被限制在壳体内不能辐射出去，这就防止了它对外界的干扰，同时也防止了外界磁场对它的干扰.在一些电信设备中，也常用磁盒将线圈密封起来，效果更好，如图5所示.一般的软磁性材料如电工钢板甚至低碳钢板（俗称软铁板）等也都具有较好的导磁能力，而且成本低廉，因此有些电源变压器用厚电工钢板制成的壳体包起来进行磁屏蔽.设计创新实验，实施自主探究学生在教师的启发引导下，查

7、阅资料，深入思考，设计的创新作品如下：如图6取一个金属铁盒，四周结合致密，把顶部金属盖剪去，其内部放入一块磁铁，用透明胶带悬空“十字架”形状牵引固定在铁盒内部的正中央，然后用透明胶带三把钢尺并排粘在一起，制作出了金属屏蔽板，再选取考试专用塑料垫板剪下四分之一作为对比材料，最后取一些订书针.取出金属铁盒，用塑料垫板盖住顶部，上面撒些订书针.然后迅速倒置过来，细小订书针被铁盒内的磁铁所吸引，不会掉下来.此时，在薄塑料板与铁盒之间，从左侧慢慢插入金属钢尺片，当大金属片完全把铁盒密闭起来，大金属片下面的塑料片下刚才吸引的小订书针完全跌落下来，如图6.探究实验激发起学生更加强烈的好奇心和探究欲望：为什么

8、是这样的呢？引导分析，启迪思维开始的时候铁盒用塑料垫板盖住顶部，上面撒些订书针.然后迅速倒置过来，由于磁场能穿越塑料、木板等非铁磁性物质，细小订书针被铁盒内的磁铁所吸引，不会掉下来.此时，从左侧慢慢插入金属钢尺片，当大金属片完全把铁盒密闭起来，大钢铁片下面的塑料片下刚才吸引的小订书针完全跌落下来，这是因为该铁盒、钢铁片都是铁磁性物质，它们的磁导率很高，磁感线通过铁盒、钢铁片形成闭合回路，无法向外界泄露，从而使磁场被限制在屏蔽体内，屏蔽起来，整体外部无磁场，故小订书针跌落下来，如图6所示.点评 这个实验非常有趣，属于创新实验，它成功实现了从无磁屏蔽现象缓慢过渡到有磁屏蔽现象，对比明显，矛盾冲突激化，学生印象深刻，可以培养学生较强的动手能力、观察能力、分析综合能力.整个过程创新点闪亮，从而实现学生在玩中学，在愉快中感悟，在浓厚的兴趣中提升，实施自主探究，亲身感受，将使物理学变得更加亲切.没有探究，就没有科学.如果学生初接触探究性课题，探究性学习可在教师指导下进行；如果学生多次做探究性课题，探究性学习可由学生自己设计完成，以更好的激发学生自主学习能力，启迪创新思维.总之，教师在教学过程中要深挖教材中的探究性因素，开发创新实验资源，精心多多设计或启发学生设计新的探究方案，尽最大可能给学生提供必要的科学探究机会，让