物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的研究
賈麗芳
目前,大多數(shù)高中物理教學(xué)中,教師由于教學(xué)思想上的慣性,殘留頭腦中傳統(tǒng)落后的教育觀念和思想不能立即消除,一般多注重理論的教學(xué),而不夠重視甚至忽視實(shí)驗(yàn)教學(xué),這關(guān)鍵是沒能真正認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)在促進(jìn)教學(xué)效果以及對(duì)學(xué)生發(fā)展能力方面的重要意義和作用。而實(shí)際上,在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容中蘊(yùn)含著極其豐富的創(chuàng)新教育內(nèi)容,可以通過各種方式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。而培養(yǎng)創(chuàng)新能力正是現(xiàn)代所倡導(dǎo)的素質(zhì)教育的核心。那么在新課程標(biāo)準(zhǔn)下,我們應(yīng)怎樣通過物理實(shí)驗(yàn)的改革來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力呢?
一、開展探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)
在做實(shí)驗(yàn)之前,教師要研究教材中哪些地方學(xué)生感到抽象、容易混淆、理解困難,并結(jié)合教學(xué)實(shí)際,研究解決的方法,努力開發(fā)一些直觀的演示來展現(xiàn)給學(xué)生,這就是演示實(shí)驗(yàn),雖然演示實(shí)驗(yàn)?zāi)苁箤W(xué)生獲得感性認(rèn)識(shí),也能培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和思維能力,引起學(xué)生的興趣,同時(shí)也能對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力起到一定的示范作用。但它以教師為主體,學(xué)生也僅僅是旁觀者,沒有直接參與,不利于其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。盡可能的將演示性實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄啃詫?shí)驗(yàn),學(xué)生可以在自己探索物理規(guī)律的實(shí)驗(yàn)過程中把動(dòng)手與動(dòng)腦結(jié)合起來,鍛煉并培養(yǎng)自己的創(chuàng)新意識(shí)。這就需要教師對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì),包括教具的改進(jìn),實(shí)驗(yàn)過程的安排,問題的設(shè)置及解決的辦法等。這種創(chuàng)新設(shè)計(jì)對(duì)學(xué)生將是一種很好的示范,對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)將起到潛移默化的作用。
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,學(xué)生可能有更容易讓自己接受的方法,教師可因勢(shì)利導(dǎo),及時(shí)對(duì)學(xué)生中那些方法獨(dú)特、標(biāo)新立異的做法予以肯定和幫助,鼓勵(lì)學(xué)生用自己的頭腦思考問題,不人云亦云,敢于另辟蹊徑,勇于探索,不斷創(chuàng)新,從而調(diào)動(dòng)起學(xué)生的積極創(chuàng)新意識(shí)。
二、強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì),培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維
物理實(shí)驗(yàn)的優(yōu)化與創(chuàng)新既包括以新的視角對(duì)原有實(shí)驗(yàn)的思考,找出不足或缺陷給予矯正,也包括根據(jù)一定的實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^探究來確定實(shí)驗(yàn)儀器、裝備和操作方案等。主要有實(shí)驗(yàn)方式的改進(jìn)和實(shí)驗(yàn)裝備、實(shí)驗(yàn)方案的改進(jìn)。
高中物理教材上的實(shí)驗(yàn)有些地方可能比較抽象或者與現(xiàn)實(shí)有偏差,加之大部分學(xué)生過分依賴教材中說明的材料用具、方法步驟等原因,在一定程度上影響了學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)揮。因此在教學(xué)過程中要注意實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì),鼓勵(lì)他們善于發(fā)現(xiàn)問題,并敢于提出問題,對(duì)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)進(jìn)行大膽創(chuàng)新。我們可在原有實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,適當(dāng)改變實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)裝置,優(yōu)化原有的實(shí)驗(yàn),進(jìn)行新的實(shí)驗(yàn)。
例如在高一物理教材“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”這一節(jié)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,課本上參考案例所給出的前提條件是水平板必須光滑,但是在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)操作過程中,摩擦是不能忽略的,在這種情況下,學(xué)生通過實(shí)驗(yàn),結(jié)果用拉力來表示小車受到的合力,實(shí)驗(yàn)不能驗(yàn)證這三個(gè)物理量的關(guān)系,學(xué)生由此提出疑問,在有摩擦力的情況下,又如何用拉力來表示小車受到的合力呢?提出解決的辦法,再次實(shí)驗(yàn)。
通過這樣的一個(gè)教學(xué)過程中,學(xué)生能掌握科學(xué)知識(shí)和科學(xué)方法并養(yǎng)成良好的科學(xué)態(tài)度,這對(duì)激發(fā)學(xué)生思維、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力具有極其重要的意義。
三、利用設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
常規(guī)的教學(xué)實(shí)驗(yàn),主要是理解實(shí)驗(yàn)原理、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一種實(shí)驗(yàn)形式,基本上屬于繼承和接受前人的知識(shí)、技能。審視傳統(tǒng)的物理教學(xué),我們的觀念總是強(qiáng)調(diào)確定性,排斥可能性,在這種教育的熏陶下,培養(yǎng)的學(xué)生往往長于求同,而弱于求異,其結(jié)果往往是墨守成規(guī),缺少創(chuàng)新。要真正塑造創(chuàng)造型的人才,教師在教學(xué)中必需要鼓勵(lì)學(xué)生勤于觀察、敢于質(zhì)疑、勇于發(fā)問,即便對(duì)那些已成定論的東西也不妨去重新審視或爭(zhēng)論一番,使之不成為僵死的教條。誠如笛卡爾所說:“科學(xué)產(chǎn)生于懷疑”。充分利用設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效途徑。
設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)題把能力考查提高到前所未有的高度,面對(duì)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)題,學(xué)生往往有“滿山是石頭,無處下鋤頭”之感。但是,教師如能指導(dǎo)學(xué)生做好基本的實(shí)驗(yàn)原理、方法、儀器的復(fù)習(xí),同時(shí)重點(diǎn)講授實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路,提高了學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力,學(xué)生處理設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)題時(shí),自然會(huì)抽絲剝繭,水到渠成。
四、開放實(shí)驗(yàn)室,提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力
物理實(shí)驗(yàn)室是學(xué)生獲知、激趣、求真、循理、育德的重要場(chǎng)所,如果實(shí)驗(yàn)室只是用來做一些課堂實(shí)驗(yàn),其利用率是不高的。由于人的個(gè)性差異,有些學(xué)生往往不滿足于課堂上所看到的或書本上所接觸到的實(shí)驗(yàn),他們往往表現(xiàn)出較強(qiáng)的動(dòng)手欲望,有些學(xué)生則動(dòng)手能力不強(qiáng),有時(shí)想自己試著做實(shí)驗(yàn),又怕做不成功,在實(shí)驗(yàn)中往往處于旁觀者的位置。因此不定期地開放實(shí)驗(yàn)室,既可以給動(dòng)手能力強(qiáng)的學(xué)生施展身手機(jī)會(huì),又可以為動(dòng)手能力較差的學(xué)生提供鍛煉自己,提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ谋憷?。這樣做不僅能進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、創(chuàng)造性,而且能有效地拓展學(xué)生創(chuàng)造的空間。
具體辦法可以采取自愿參加、定時(shí)開放的形式,或根據(jù)興趣愛好組織專題研究和探討,學(xué)生也可以根據(jù)自己的情況和需要,復(fù)習(xí)已經(jīng)學(xué)過的實(shí)驗(yàn)的操作,自主選擇實(shí)驗(yàn)方法或自主選擇身邊的材料去做各種實(shí)驗(yàn),完成自己設(shè)計(jì)的小實(shí)驗(yàn)等。無論采取哪種形式和基于何種目的,這些實(shí)驗(yàn)都將極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力。
總之,物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)在物理教學(xué)中,占有重要的地位,它不僅為學(xué)生學(xué)習(xí)物理提供符合認(rèn)識(shí)規(guī)律的環(huán)境,也培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,激發(fā)了學(xué)生的求知欲望,還有利于培養(yǎng)學(xué)生良好的道德素養(yǎng)和科學(xué)作風(fēng),更重要的是它培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。所以在新課改下,作為物理教師應(yīng)不斷更新觀念,創(chuàng)新實(shí)踐,努力培養(yǎng)出更多的能夠適應(yīng)社會(huì)的創(chuàng)新型人才。