關于物理實驗教學中培養學生的創新能力
張森
物理學是一門以實驗為基礎的科學,學生動手機會多,如能充分發揮學生主體性則很容易調動其學習物理的積極性,從而極大地激發學生的創新意識,提高學生的創新能力。
一、營造寬松學習氛圍,創設問題情境,培養創新意識
受傳統教育中,教師的主導作用過強,不能充分發揮學生主動學習的積極性。不少實驗題目由教材而定,結論是已知的,方案制定則是固定套路,實驗課成了學生機械地按照老師的步驟進行模仿的過程。如此實驗課學生輕松,表面上課堂紀律較好,學生實驗成功率高,但結果卻制約了學生的動手、動腦能力,長期以往更不利于學生創新能力的發展。
鑒于此教師應積極主動地創設寬松的學習氛圍,鼓勵學生開動腦筋,大膽想象,積極提問,勇敢質疑。教師應因勢利導通過新奇有趣的實驗激發學生的求知欲望,多提幾個為什么。“學起于思,思源于疑”。“疑”能誘發學生的探索精神,通過探索去發現真理,獲得知識。質疑是思維的開端,是培養學生創新思維能力的動力源泉。因此,教師在教學中要鼓勵學生積極討論、爭辯、各抒己見,敢于對書本知識提出疑問。而對于學生提出的問題,無論質量如何,教師都應及時表揚他們的創新意識。同時教師還要為學生創設民主寬松的環境,生動活潑的學習氣氛可讓學生愉快思考,大膽設想,從而最大限度地激發他們的創新思維火花,發展創新思維能力。
二、強化實驗創新設計,培養學生創造性思維
初中物理實驗方法簡單,實驗器材不多,操作限制因素多,加之大部分學生過分依賴教材中的材料用具、方法步驟等原因,在一定程度上影響了學生創造性思維的發揮,因此在教學過程中要注意實驗的創新設計,鼓勵他們善于發現問題,并敢于提出問題,對現有實驗進行大膽創新,筆者在教學過程中作了一些嘗試。我們可在原有實驗的基礎上,適當改變實驗目的、要求,提出新的實驗課題,從而改進原有的實驗,進行新的實驗。我們也可以通過改變原有實驗器材,提出在新情況下測量原有物理量的方法。如在伏安法測電阻實驗中,如果只提供一只電流表而無電壓表怎樣測出未知電阻的阻值等。
另外還可以進行開放性實驗設計,如電學部分可以提供電源、電阻、電流表、電壓表等儀器要求學生設計出多個實驗。 不僅在實驗過程中可以進行創新設計,在實驗結論或數據處理時也可以進行創新設計,如完成冰的熔化實驗及測定密度的實驗中,我們可以要求學生多測量幾組數據然后用描點畫圖的方法來進行數據處理,這樣既能鍛煉學生的畫圖能力又能從圖像直接看出實驗結論。 三、積極開展探究性實驗教學,發展學生的創新能力
探究性實驗突出了學生的主體地位,要求其自主地獲取知識,主要程序包括提出問題、猜想假設、設計實驗、實驗驗證、分析評估、交流合作等。在具體操作中可包括上述程序的全部內容也可只涉及其中一部分內容。 如在學習大氣壓時學生提出“大氣壓是由于大氣受到重力而形成的,那么各地空氣密度不一定相同,大氣壓相同嗎?”這是一個很好且帶有一定難度的問題,老師加以鼓勵并進一步積極引導,可以讓學生自己利用針筒進行實驗,把針筒的針頭拔下用手堵住并向下推活塞,分析筒內空氣密度及氣壓的情況,最后得出正確結論,然后引導他們進行分析、延伸:高山上氣壓怎樣變化,如要煮飯應用什么鍋等等。通過自主實驗一步步得出科學規律,學生既感興趣,又激發思維。
四、積極參與課外活動,培養學生的創新思維能力
物理課外科技活動是課堂教學的延續和必要補充,是培養學生創新思維的重要陣地。適時引導學生走出課堂進行課外小實驗可以進一步引導學生關注社會、關注生活,利用物理知識解釋、解決實際問題,從而更好地培養實驗興趣,提高養創新能力。如學習力學知識時可讓學生制作刻度尺、橡皮筋測力計、潛水艇模型、密度計、小天平、桿秤等并運用這些工具進行一些簡單測量,如測定一根頭發最大承受的拉力,測定一些學習用品的質量等。新教材在“生活?物理?社會”,“WWW”等欄目設計了較多學生易學易做又有趣的課外探究性實驗,我們要充分利用好這些資源,認真組織,使每一位學生都能積極參與到這些課外活動中。
21世紀需要的是具有強烈創新意識和高度創造力的人才。江澤民同志指出:“創新是一個民族的靈魂,是一個國家興旺發達的不竭動力。”可見培養創造性人才已上升到推動科技進步,增強國際競爭力的高度。作為物理教師應不斷更新觀念,創新實踐,努力培養出更多的能夠適應新世紀全面發展的高素質人才。