學(xué)校教育是培養(yǎng)民族創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力的主渠道。教師只有明確創(chuàng)新教育思想、創(chuàng)新教育培養(yǎng)目標(biāo)和實(shí)施方案,在教學(xué)過程中才能喚醒學(xué)生的創(chuàng)新意識,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力,使他們想創(chuàng)新、敢創(chuàng)新、會創(chuàng)新。
普通物理實(shí)驗(yàn)是獨(dú)立設(shè)置的一門重要基礎(chǔ)課,對學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)的基本技術(shù)、基本方法和基本技能,認(rèn)識物理概念和規(guī)律,培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度、塑造優(yōu)秀品格、訓(xùn)練創(chuàng)新意識等方面起著至關(guān)重要的作用。隨著社會的發(fā)展,我國的教育已由應(yīng)試教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)變,因此實(shí)驗(yàn)教學(xué)顯得尤其重要。而傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和培養(yǎng)模式遠(yuǎn)不能適應(yīng)21世紀(jì)對人才的需求,為此必須對原來的教學(xué)模式進(jìn)行改革,真正給學(xué)生創(chuàng)造一個施展創(chuàng)新能力和展示才華的空間。創(chuàng)新是事物發(fā)展過程中量的積累,是量變過程。同時創(chuàng)新又是創(chuàng)造,是事物的突變,是一個全新事物和方法,是事物發(fā)展過程中的質(zhì)變。物理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠很好地體現(xiàn)這一質(zhì)變過程。
一、更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思路
創(chuàng)新不是憑空地胡編亂造,而是通過對客觀事物的觀察、分析、總結(jié),在客觀事實(shí)的基礎(chǔ)上得到前人沒有得到的結(jié)果結(jié)論,或者是用前人的正確結(jié)論創(chuàng)建新的領(lǐng)域。如果把創(chuàng)新等同于建造空中樓閣,就是對創(chuàng)新的一個歪曲,是非常容易誤入唯心主義的泥潭的。
物理是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,物理的定義、定理、規(guī)律、定律都建立在大量的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐活動中,我們所說的實(shí)驗(yàn)也就不僅僅局限于現(xiàn)行物理教科書中所安排的學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)、演示實(shí)驗(yàn)和若干課外小實(shí)驗(yàn)。我們的實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以在課上,也可以在課下;可以使用實(shí)驗(yàn)室所配備的器材,也可以自備自制教具,甚至可以使用我們?nèi)粘I钪械默F(xiàn)有物品,還可以經(jīng)常用學(xué)生身邊的物品做實(shí)驗(yàn)。這些器材學(xué)生更熟悉,更有利于使學(xué)生明白物理就在身邊,物理與生活聯(lián)系非常緊密。這些課本上沒有出現(xiàn)的器材能啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力,而且能使學(xué)生學(xué)會運(yùn)用類似的方法解決其他問題,調(diào)動學(xué)生剛剛起步的創(chuàng)新的意識和創(chuàng)新的精神。
二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的改革
1.觀察是實(shí)驗(yàn)的第一步,也是創(chuàng)新的前提。
沒有對客觀事物的認(rèn)識是無法進(jìn)行創(chuàng)新的。我們在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中首先應(yīng)該使學(xué)生知道:所謂觀察就是要有目的地辨明觀察對象的主要特征,注意發(fā)現(xiàn)引起變化的條件和原因。其次,要使學(xué)生了解觀察是要經(jīng)過一定的努力,克服一定的困難,才能發(fā)現(xiàn)問題,才能得到對事物的正確認(rèn)識和正確的結(jié)論。需要指出的是:在教學(xué)中應(yīng)該讓學(xué)生知道,觀察事物是科學(xué)方法中提取大量事實(shí)的第一步,也是我們要進(jìn)行任何創(chuàng)造和超越的第一步,我們所需要的不僅僅是大家觀察到的結(jié)果,更重要的是觀察這個活動的本身,觀察在生活中無處不在。比如觀察水的沸騰實(shí)驗(yàn)中要求學(xué)生注意觀察在給水加熱的過程中能看到什么,在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生討論觀察的方法和應(yīng)注意的問題。教師可以提示所看到的不同的現(xiàn)象是由不同的原因引起的,但是具體到是哪些原因,應(yīng)該由學(xué)生通過多次的實(shí)驗(yàn)得出一定的結(jié)論,而不是教師在黑板上把各種條件羅列出來,再提供給學(xué)生實(shí)驗(yàn),否則就限制了學(xué)生的思維,是不利于學(xué)生形成創(chuàng)新思維的。
2.實(shí)驗(yàn),在學(xué)習(xí)中創(chuàng)新。
人們的許多物理知識是通過觀察和實(shí)驗(yàn)認(rèn)真地加以思索和總結(jié)得到的。如對于彩虹,自然界在特定雨天后才能看到,平時看不到。在序言教學(xué)中用三棱鏡做光的色散實(shí)驗(yàn)讓彩虹出現(xiàn)在教室里,學(xué)生感到新奇,通過這段教學(xué)師生共同討論,形成共識,知道什么是實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)就是在人工控制條件下使物理現(xiàn)象重復(fù)出現(xiàn)供人們觀察的工作。通過實(shí)驗(yàn),學(xué)生能夠?qū)ξ锢硎聦?shí)獲得具體的明確的認(rèn)識,有助于理解物理概念和規(guī)律。那么在這里學(xué)習(xí)的就不僅是色散的知識,更重要的學(xué)習(xí)了這種探索事實(shí)根本的方法——實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中要有實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,要教育學(xué)生每做一個實(shí)驗(yàn)都應(yīng)該了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康模_使用儀器,做必要的記錄,得出相應(yīng)的結(jié)論,整理好實(shí)驗(yàn)器材。學(xué)生要能根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象和結(jié)果得出結(jié)論,做出正確的實(shí)驗(yàn)報告。此外,教師還要向?qū)W生適當(dāng)介紹一些物理學(xué)大師所做的物理實(shí)驗(yàn)及所取得的成績,以便學(xué)生在以后的學(xué)習(xí)中能夠運(yùn)用這些方法來探索知識。
3.重視方法的總結(jié)。
實(shí)驗(yàn)做完了,結(jié)果出來了,我們的實(shí)驗(yàn)是不是就結(jié)束了?沒有。應(yīng)用才是我們的最終目的,這也完全符合唯物主義方法論中關(guān)于從實(shí)踐到理論再由理論到實(shí)踐的辯證原則。當(dāng)學(xué)生做了基本實(shí)驗(yàn)后,教師應(yīng)當(dāng)對學(xué)生實(shí)驗(yàn)提出較高層次的要求——做驗(yàn)證性和設(shè)計性的實(shí)驗(yàn)。比如在做完測平均速度的實(shí)驗(yàn)后應(yīng)該總結(jié)實(shí)驗(yàn)時所采用的物理方法,這不僅是對前面知識的應(yīng)用,而且是一種對物理方法的使用。運(yùn)用現(xiàn)有的知識內(nèi)容推論后面的學(xué)習(xí)內(nèi)容是一種物理研究的思路,更是學(xué)生應(yīng)該掌握的物理方法之一。在這個研究的過程中也更容易有新的突破。
三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價中的新意識
教師對教學(xué)目標(biāo)的完成情況進(jìn)行評估,為制訂下一個目標(biāo)做準(zhǔn)備,這是一個學(xué)科目標(biāo)的結(jié)束。如果說學(xué)生已經(jīng)掌握了知識的重點(diǎn)、難點(diǎn),形成了相應(yīng)的技能技巧,那么教師就應(yīng)該對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行總結(jié),如:學(xué)生掌握了什么,超越了什么,誰做得最好?教師和學(xué)生一起總結(jié)經(jīng)驗(yàn),從而形成再創(chuàng)新能力,這個環(huán)節(jié)是必不可少的。在以往的教學(xué)評價中,往往是以學(xué)生的一次次考試的成績來評價每一個學(xué)生,在具有創(chuàng)新意識的教育教學(xué)過程中,這個評價方法自然也應(yīng)該有所改進(jìn),而實(shí)驗(yàn)教學(xué)的評價似乎成了其中的重點(diǎn)。新的評價觀點(diǎn)強(qiáng)調(diào)不僅應(yīng)該看到學(xué)生在操作實(shí)驗(yàn)中的熟練程度、準(zhǔn)確程度,更應(yīng)該重視實(shí)驗(yàn)中解決問題的能力。由于這種評價還在起步當(dāng)中,在實(shí)際操作時就更應(yīng)該努力避免死板、缺乏創(chuàng)造力的觀點(diǎn),這也是我們努力的方向之一。
綜上所述,在物理科教學(xué)中開展創(chuàng)新教育,目的在于培養(yǎng)學(xué)生的各種思維能力、動手實(shí)踐能力及創(chuàng)新精神,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)發(fā)明的興趣。
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