物理实验教学中学生创新能力的培养
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作者: 乔和彬
[摘要] 物理实验教学的创新,主要培养学生的创新能力。教师应着力培养学生设计实验能力、动手能力,更应重视演示实验的教学过程、课外实验和小制作活动。教师应从不同角度,采用多种方法培养学生的创新思维和创新技能。
[关键词] 物理实验教学 创新思维 设计能力 动手能力
目前,在物理课堂教学中,教育改革的目标是将应试教育变为素质教育,培养学生的创新精神和创新能力。工作在教育战线上的广大教师,都积极投入到这场改革中。物理是一门以实验为基础的自然科学,如何在实验教学中创新,怎样培养学生的创新能力,我个人就以下几点进行探讨。
一、培养学生设计实验的创新能力
著名的教育家苏霍姆林斯基对学生的心理发展规律作出这样的结论:“在人的心灵深处,都有一种根深蒂固的需要,这就是希望感到自己是一个发现者、研究者、探索者,而在儿童的精神世界里,这种需要则特别强烈。”
基于对青少年思维特点的这种认识,苏霍姆林斯基提出了“独立发现的道路让学生去走”的著名观点。我在初中物理实验教学中,力求做到这一点,具体做法是:根据学生所观察到的现象,鼓励学生大胆提出猜想,再根据所提出的猜想,让学生自行设计实验方案,从不同角度、不同途径去设想、探索多种方案,优化最佳方案,使问题圆满解决。
在教学中,教师应鼓励学生猜想,不轻易否定。就是对学生错误的猜想,也不要简单地给予批评,要培养学生广泛的探究兴趣、强烈的创新动机和自信心。
在物理实验中,我们可以激励学生根据实验需要选择实验器材,并按自己设计的实验去进行实验操作,鼓励学生写出有独立见解的实验报告,然后根据不同的实验类型,在课堂上进行点评,分析得出合理的步骤与结论。
这样,就把以往学生抄实验报告改变为发散思维的过程,如在讲到用天平和量筒测量液体密度时,笔者让学生根据实验的目的和原理去设计实验,写出实验器材和步骤,对于器材,有些学生把课本中的玻璃杯换成了口杯等。
在步骤上,有些学生把倒入部分盐水改为全部倒入,还有些学生在步骤上先称空杯的质量,再称倒入盐水后的总质量……对于器材,我表扬了学生肯动脑筋;在步骤上,我肯定了将盐水全部倒入的合理性,并对先称空杯后再倒入盐水称总质量的做法进行了讨论,分析后得出这种方法在理论上是可以的。
但在将杯中的盐水倒入量筒测体积时,由于杯底和壁还粘有盐水,使测得的体积小于杯中原盐水的体积,会造成较大的误差。这样可培养学生科学严谨思维方式,同时使其拥有成就感,更加激发学生的学习兴趣。
二、重视演示实验的教学过程
物理实验生动、鲜明,既能提高学生的学习兴趣,又能提高学生的观察能力,但由于条件所限,我们不能做到每个实验每个学生都能自己动手,因此演示实验就显得尤为重要。
在做演示实验过程中,要把学生的好奇引导到探究物理现象、提高创新思维能力上来,这是首先要解决的问题。我认为,演示实验的创新,应主要突出实验的过程教学,因为过程教学是物理现象和实验结论之间的纽带,只有搞清楚过程,才能得出正确结论。
因此,在实验中,首先,应使学生明确观察实验的目的;其次,实验时,要让学生看清楚实验现象及操作方法,留出一定的时间思考出现此现象的原因,并由学生综述现象,分析原因,得出结论。
例如,“观察海波熔化”实验中,实验重点是让学生知道海波有一定的熔化温度,即48℃。此实验,我让两名同学到讲台亲自操作,其他同学注意观察。
实验过程中,学生发现海波温度升到一定程度后,虽对其继续加热,但温度不再升高,直到其全部融化后才继续升温。通过把实验过程突出给学生,既使学生知道了晶体融化的特点,又培养了学生的观察能力和思维能力,最大限度地调动了学生的积极性。
三、培养学生的动手能力
苏霍姆林斯基曾说:“学生的聪明来自他的手指头”。他一针见血地点明了“动手”的重要性,要培养学生的创造能力就要培养学生的动手能力。
在物理教学中,只要能让学生动手做实验,就应该创造条件让学生动手做,让学生在动手过程中观察思考、讨论分析、推理、判断,自己去发现问题、解决问题和得出结论,使做实验的过程成为学生再发现、创新过程。比如,学习“液化现象”时,课本上有压缩体积的演示实验,而没有降温液化的实验,我让学生每人手拿一块玻璃,并对玻璃呵气,让学生体会、研究实验现象,得出结论。
在上分组实验课时,秩序井然,实验结果(结论)正确,而在实验考查时,发现不少同学动手能力差,怎么回事呢?原来在分组实验的时候,大部分教师只注意小组的活动,如各小组是否动手,各组的实验数据、各组完成实验的情况等,而没有注意到组内每个人的活动,基础好的或动手能力强的学生次次做,而其他同学坐着看,没有达到人人动手练习的目的。
针对上述情况,教师在分组实验时应强调:实验时,每次一人为主,其他为辅,轮流做,使大家的动手能力都能得到提高。
四、重视课外实验和小制作活动
课外小实验及小制作是课内演示实验、学生实验的补充。一般所用的器材简单易找,实验易做,现象明显,便于学生理解,巩固新学知识。所以我要求学生人人做这些实验,并给他们评分,作为平时实验成绩,还挑选好的作品留下来,参加展评。
这样不仅调动了学生的积极性,还拓宽了其知识面,提高了动手能力。例如,在讲解物态变化时,我让学生课下做了这样一个实验:将一段导线去掉塑料皮,将裸露的细铜丝散开做树状将它挂在烧杯中,杯内装有樟脑碎末,杯口用玻璃盖住,然后用酒精灯对杯底均匀加热,待蒸气弥漫时撤去酒精灯,稍凉后打开玻璃,发现“小树”上均匀地挂了一层雪白萘晶体,成了一棵“冰雪之树。”
在学生惊叹之时,教师可以补充这种方法可以应用在拍摄电影的特景中。这样,既可以极大地调动学生学习的积极性,又可以拓宽学生的知识面,培养他们的动手能力。
总之,物理实验教学的创新,方式多种多样,但目标是一致的,就是培养学生的创新能力。
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