關(guān)于物理實(shí)驗(yàn)中體現(xiàn)創(chuàng)新教育
李秀梅
物理是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科,對(duì)物理教師來(lái)說(shuō),如何適應(yīng)時(shí)代的需要,引導(dǎo)學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力便成為亟待解決的問(wèn)題。針對(duì)這些問(wèn)題,筆者在多年的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中作了一些探索和嘗試,現(xiàn)將心得體會(huì)歸納如下:
一、改變傳統(tǒng)教學(xué)觀念,樹(shù)立創(chuàng)新教育的實(shí)驗(yàn)教學(xué)思想
物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的,不僅是驗(yàn)證原理,讓學(xué)生理解和掌握已有的教材知識(shí),更重要的是還培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì),激發(fā)學(xué)生愛(ài)科學(xué)、學(xué)科學(xué)的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。因此,必須改變傳統(tǒng)的“教師講,學(xué)生聽(tīng),教師演示,學(xué)生觀看”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,將演示實(shí)驗(yàn)改為探索性實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生充分動(dòng)腦、動(dòng)手、動(dòng)口,發(fā)揮學(xué)生的主體作用,從而有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。
二、充分利用物理趣味實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生的求知欲
興趣是最好的教師。初中學(xué)生對(duì)生動(dòng)形象的物理實(shí)驗(yàn)普遍懷有好奇心和神秘感,合適的實(shí)驗(yàn)不僅能幫助學(xué)生理解和掌握知識(shí),還能激起學(xué)生的興趣,啟迪其思維定向探究。可以利用驚奇實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入新課,這是一種普遍的實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入方法。利用奇特的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,喚起學(xué)生的注意力,引起學(xué)生思考,從而產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲而導(dǎo)入新課。例如,在“大氣壓”內(nèi)容教學(xué)中,新課引入先演示窄口瓶“吞”雞蛋的實(shí)驗(yàn),這奇跡般的現(xiàn)象就吸引了學(xué)生的注意力,再將答案告訴學(xué)生,這就是大氣壓現(xiàn)象,在學(xué)生興趣被激發(fā)的情況下轉(zhuǎn)入新課教學(xué)。當(dāng)學(xué)生明白大氣壓的概念后,為了加深印象,可將一只玻璃杯灌滿水,用一張塑料卡片蓋在杯口上,再按住卡片把水杯倒過(guò)來(lái);當(dāng)手移開(kāi)后,卡片并不下落,此現(xiàn)象一定讓學(xué)生驚訝不已,這大氣壓到底有多大?為了滿足學(xué)生的好奇心,再展示抽去空氣的馬德堡半球,讓兩個(gè)力氣最大的男學(xué)生來(lái)拉,結(jié)果用盡力氣也拉不開(kāi),當(dāng)教師把進(jìn)氣閥門(mén)打開(kāi)后,一個(gè)人就輕松的把兩半球拉開(kāi)了,學(xué)生即驚奇又信服,對(duì)“的確存在大氣壓并且很大”的結(jié)論深信不疑。
可以在教學(xué)中利用實(shí)驗(yàn)引發(fā)新的問(wèn)題。例如,在講授“浮力”內(nèi)容時(shí),為了說(shuō)明浮力的產(chǎn)生是由于液體對(duì)物體上下表面的壓力差而形成的,可設(shè)計(jì)這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn):制作一個(gè)剪去底部的塑料可樂(lè)瓶(瓶頸的截面直徑略小于乒乓球的直徑),把一只乒乓球放入瓶?jī)?nèi),從上面倒入水,觀察到有少量水從乒乓球與瓶頸縫隙中流出,但乒乓球并不上浮,在這種情況下,教師設(shè)問(wèn):乒乓球是否受到了浮力?有的學(xué)生認(rèn)為受到了浮力,有的認(rèn)為沒(méi)有受到浮力。這時(shí)可讓一位學(xué)生用手堵住瓶的下部流水處,可觀察到乒乓球浮起,學(xué)生感到好奇,也堅(jiān)信此時(shí)乒乓球受到了浮力,那第一次實(shí)驗(yàn)為什么沒(méi)受到浮力?學(xué)生感到疑惑,于是引導(dǎo)他們,讓學(xué)生理解了浮力產(chǎn)生的原因。通過(guò)實(shí)驗(yàn)情景,提出問(wèn)題,使教學(xué)信息具有新奇性,從而使學(xué)生產(chǎn)生求知欲,激發(fā)了學(xué)生的探索動(dòng)機(jī),有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和解決問(wèn)題的能力。 三、多給學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì),培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能
初中物理實(shí)驗(yàn)是學(xué)生將來(lái)從事科學(xué)實(shí)驗(yàn)的起點(diǎn)。因此,在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,必須重視培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和獨(dú)立工作能力,使學(xué)生養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。每次做實(shí)驗(yàn)時(shí),教師要指導(dǎo)學(xué)生明白實(shí)驗(yàn)原理,學(xué)會(huì)正確使用物理儀器,掌握記數(shù)、讀數(shù)和處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果的技巧,能夠通過(guò)分析、推理得出正確結(jié)論。例如,在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中,教師要反復(fù)強(qiáng)調(diào)電流表、電壓表的連接特點(diǎn)及正負(fù)接線柱的接法,讓學(xué)生學(xué)會(huì)用歐姆定律正確估算量程,避免量程過(guò)大使測(cè)量誤差較大,又避免量程過(guò)小而燒壞儀表。學(xué)生掌握了基本實(shí)驗(yàn)技能,就能獨(dú)立動(dòng)手操作,打好實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),有了這種基礎(chǔ),學(xué)生就能自主探究其他電學(xué)實(shí)驗(yàn),如探究串、并聯(lián)電路的電流電壓規(guī)律等,通過(guò)實(shí)驗(yàn),不僅有效地幫助學(xué)生領(lǐng)會(huì)物理知識(shí),更重要的是通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,分析和解決實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題,能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。
四、鼓勵(lì)學(xué)生做好課外小實(shí)驗(yàn)、小制作,促進(jìn)學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)
各種物理實(shí)驗(yàn),從某種意義上說(shuō),都是一種特殊的、直觀的實(shí)踐,學(xué)生在動(dòng)手完成小實(shí)驗(yàn)、小制作過(guò)程中,思維異常活躍,學(xué)習(xí)欲望高漲,參與意識(shí)增強(qiáng),迫切希望進(jìn)一步探索問(wèn)題。通過(guò)實(shí)驗(yàn),學(xué)生學(xué)習(xí)到的物理知識(shí)比較深刻、牢固。例如,教材中“紙盒燒開(kāi)水”,“日光燈啟動(dòng)器中雙金屬片的自動(dòng)控制作用”,“電鈴”等小實(shí)驗(yàn)、小制作,十分貼近學(xué)生的生活,符合初中學(xué)生好奇、好問(wèn)的心理特征。教師要鼓勵(lì)學(xué)生做好課外小實(shí)驗(yàn)、小制作,這樣激發(fā)了學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的興趣,同時(shí)也推動(dòng)物理教學(xué)向前發(fā)展,是實(shí)施創(chuàng)新教育的重要途徑。
五、利用設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神
設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)給學(xué)生提供更多的思維機(jī)會(huì)和廣闊的思維空間,激發(fā)學(xué)生求異創(chuàng)新的愿望,培養(yǎng)學(xué)生從全方位推測(cè)、假設(shè)和構(gòu)思中“探視”答案以解決問(wèn)題的思維方式。在教學(xué)中,以自己學(xué)過(guò)的實(shí)驗(yàn)知識(shí)為生長(zhǎng)點(diǎn),進(jìn)行引申,讓學(xué)生發(fā)掘其內(nèi)涵和外延,從多角度、多方位、多層次進(jìn)行創(chuàng)新分析,利用盡可能多的方法來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,并對(duì)各方案進(jìn)行評(píng)價(jià),選擇最佳方案,以此來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。例如,測(cè)定鹽水的密度:
方案一:①用天平稱(chēng)出空燒杯的質(zhì)量m;②用量筒量出50 mL 的鹽水;③把鹽水倒入燒杯中稱(chēng)出鹽水和燒杯的質(zhì)量M;④求出鹽水的密度ρ。
方案二:①用天平稱(chēng)出燒杯和鹽水的質(zhì)量m;②倒入量筒中50 mL的鹽水;③稱(chēng)出剩余鹽水和燒杯的質(zhì)量M;④求出鹽水的密度ρ。
通過(guò)比較兩種方案,發(fā)現(xiàn)方案二最佳。因?yàn)榉桨敢恢辛客仓械柠}水倒入燒杯中質(zhì)量減少了(部分鹽水附著在量筒壁上),所以選擇方案二。
這樣,讓學(xué)生去設(shè)計(jì)問(wèn)題,去解決問(wèn)題,在解決問(wèn)題的過(guò)程中,不僅使學(xué)生最大限度地獲得物理基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能,溝通了知識(shí)間的聯(lián)系,還培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神。
總之,創(chuàng)新教育能使學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí),開(kāi)發(fā)智力提高素質(zhì),增加了鍛煉的機(jī)會(huì),增強(qiáng)了適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的能力。