摘 要:對于物理實驗,要更新實驗思路,改變過去為做實驗而做實驗的意識,讓學生能在物理實驗中有創(chuàng)新意識。在物理實驗中要引導學生觀察,采用多種實驗方法,活躍學生思維。要創(chuàng)設實驗問題變實驗為探索性實驗,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,激發(fā)學生學習興趣。實驗后要重視方法總結,改變過去只以成績來評價學生的觀念。
關鍵詞:物理實驗 創(chuàng)新意識
物理學是一門基礎科學,是整個自然科學和現(xiàn)代技術發(fā)展的基礎,對促進社會的發(fā)展具有不可替代的作用。要學好物理就必須改變過去注重知識傳授的傾向,關注學生的發(fā)展,倡導學生主動參與、樂于探究、勤于思考的學習方式。要積極改革教學方法,注意研究學生的心理特征和認知規(guī)律,善于啟發(fā)學生的思維,激起學習興趣,使他們積極、主動地獲得知識和提高能力。加強實驗是物理教育本質(zhì)的自然回歸,符合素質(zhì)教育的理論和實踐的要求。實驗滲透著方法教育,對學生養(yǎng)成良好習慣,訓練意志品質(zhì)有積極作用,是提高素質(zhì)的重要途徑。物理實驗生動有趣,易形成懸念,它在創(chuàng)設問題情境,激發(fā)學生的學習興趣,增強學生在學習中的積極性和主動性,引導學生追根求源探索知識上有極其重要的作用。針對培養(yǎng)學生實驗的創(chuàng)新意識,本文就此談談自己的膚淺體會和做法,與同行們探討。
一、更新實驗教學的思路
物理是以實驗為基礎的學科,物理的定義、定理、規(guī)律、定律都建立在大量的實驗和實踐活動基礎上,所以筆者認為,實驗教學不僅局限在課內(nèi),也可以在課外進行;可以使用實驗室所配備的器材,可以自備自制教具,也可以使用我們?nèi)粘I钪械默F(xiàn)有物品,經(jīng)常用學生身邊的物品做實驗,如用水和玻璃做光的色散實驗等,這些器材學生更熟悉,更有利于使學生明白物理就在身邊,物理與生活聯(lián)系非常緊密。而且通過這些課本上沒有出現(xiàn)的器材啟發(fā)學生的創(chuàng)新能力:大家一起來想一想,還可以用什么來說明我們要知道的內(nèi)容,或者這種類似的方法我們可以用來解決其他什么問題等等,調(diào)動學生剛剛起步的創(chuàng)新的意識和創(chuàng)新的精神。
觀察和實驗是學生學習物理的重要方法,人們的許多物理知識就是通過觀察和實驗,認真地加以思索和總結得到的。如彩虹,自然界在特定雨天后才能看到,平時看不到。在課堂上用三棱鏡做光的色散實驗讓彩虹出現(xiàn)在教室里, 使學生感到新奇;再引導讓學生去討論解開雨后彩虹形成的這個謎。實驗就是在人工控制條件下使物理現(xiàn)象重復出現(xiàn)供人們觀察的工作。在這里學習的就不僅是色散的知識,更重要的是學習了這種探索事實的根本方法——物理實驗。
總之,我們不是為做實驗而做實驗,我們做實驗是學習這種研究事物內(nèi)在聯(lián)系,研究問題的方法。
二、改革實驗教學的方法
1.注重引導學生觀察實驗
觀察是實驗的第一步,也是創(chuàng)新的前提。觀察在生活中無處不在。
案例一:在研究平面鏡成像特點的實驗時,可先讓學生細致觀察,然后出示以下問題:
(1)本實驗需要研究觀察什么?怎樣觀察?
(2)為什么在平板玻璃能看到兩個像?
(3)使用兩支相同的蠟燭有什么目的?為使學生養(yǎng)成細致觀察的習慣,培養(yǎng)他們的觀察能力,教師應該在沒有出示以上問題時就讓學生自由觀察。待觀察一段時間后,老師再讓學生回答以上問題??隙ㄓ胁糠謱W生觀察方法不當,老師可指導學生重新觀察,這樣做一定可以大大激發(fā)學生的求知欲,掌握正確的觀察方法,從而留下深刻的印象。
在觀察中,要引導同學討論觀察的方法和應注意的問題。可以提示看到的不同的現(xiàn)象是由不同的原因引起的,但是具體是哪些原因,應該由學生通過多次實驗得出一定的結論,而不是老師在黑板上把各種條件羅列出,讓學生按部就班。那樣做實際限制了學生的思維,是不利于學生形成創(chuàng)新性思維的。
2.變實驗為探究性實驗,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力
在傳統(tǒng)的實驗教學模式中,課堂實驗一般以教師為主體,學生僅僅是觀眾,沒有直接參與,不利于其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。筆者認為要將實驗改為探究性實驗,讓學生充分動腦、動手、動口,發(fā)揮學生的主體作用,從而有利于學生創(chuàng)造性思維的激發(fā),以下是筆者設計的兩個實驗教學方案。
案例二:研究滑動摩擦力大小的影響因素的實驗,實驗前讓學生設計實驗步驟,課堂上討論總結,得出科學探究的步驟
(1)提出問題;
(2)猜想和假設;
(3)制定計劃、設計實驗;
(4)進行實驗和收集證據(jù);
(5)得出結論;
(6)交流整合。
在實驗的過程中使學生認識到探究摩擦力的大小和壓力的因素時應控制接觸面的粗糙程度相同;探究摩擦力的大小和接觸面的粗糙程度因素時應控制壓力的大小相同;處理問題的這種思維方法就叫控制變量法。
3.采用多種實驗方法,活躍學生思維
筆者認為在幫助學生掌握實驗原理的基礎上,允許學生用不同的器材、不同的實驗步驟進行實驗。在實驗中,學生需要在各種因素中進行取舍,對所得信息進行篩選。這就要求學生在確定的目標下,有全局觀點和善于妥協(xié),在不同情況下善于應變,培養(yǎng)學生的應變能力,使學生分析、抽象概括、綜合表達能力都得到訓練和發(fā)展。
4.創(chuàng)設實驗問題,促進學生創(chuàng)新能力的發(fā)展
創(chuàng)新教學的構成要素是研究性、引導性、發(fā)現(xiàn)性、歸納性等有機地結合起來,這就要求教師在實驗中創(chuàng)造性的應用現(xiàn)代教學方法和教學手段,將多種教學方法進行優(yōu)化組合,用“創(chuàng)造性地教”為學生“創(chuàng)造性地學”創(chuàng)造環(huán)境和條件。因此除了實驗和分組實驗之外,在學生的模型制作、游戲、調(diào)查小實驗活動中,也可以發(fā)展創(chuàng)造性活動,鼓勵學生創(chuàng)造。例如,學習浮力知識后,讓學生自制潛水模型。
5.重視方法的總結
實驗做完了,結果出來了,我們的實驗是不是就結束了?沒有。要進行歸納和總結。
案例三:在學習電阻的測量中,我們就應很好地總結,我們學過的電阻的測量方法有哪些,這些方法各有什么優(yōu)點和缺點等等。下面是我們學過的常見的測電阻方法
(1)歐姆表法:用歐姆表只能對電阻進行粗測,為進一步的精確測量提供一個參考依據(jù)。
(2)等效替代法:可以利用電阻箱、電流表、滑動變阻器。這個實驗只能測一個值,優(yōu)點是直觀,缺點也顯而易見——誤差比較大。
(3)伏安法:伏安法的測量依據(jù)是歐姆定律,需要的基本測量儀器是滑動變阻器、電壓表和電流表。這個實驗的特點是能多次測量,可以減小誤差。
(4)比較法:在滿足一定條件時,未知電阻如果跟已知阻值的標準電阻有一定的比例關系,就可以用比較法求出未知電阻。具體做法可以把二者并聯(lián),也可以把二者串聯(lián),由于串聯(lián)電路電流相等,兩電阻兩端的電壓就跟電阻成正比,同樣也可以用比較法測出未知電阻。當學生做了基本實驗后,教師應當對學生實驗提出較高層次的要求——做驗證性的和設計性的實驗。運用現(xiàn)有的知識內(nèi)容推論后面的學習內(nèi)容是一種物理研究的思路,更是學生應該掌握的物理方法之一。在這個研究過程中也更容易有新的突破。
三、建立實驗教學評價中的創(chuàng)新意識
教師對教學目標的完成情況進行評估,為制訂下一個目標作準備,這是一個學科目標的結束。如果說學生已經(jīng)掌握了知識的重點、難點,形成了相應的技能技巧,那么教師應該對學生學習過程進行總結,學生掌握了什么,超越了什么?誰做得最好?由教師和學生總結這個經(jīng)驗,從而形成再創(chuàng)新能力,這個環(huán)節(jié)是必不可少的。
在以往的教學評價當中,往往是以學生的一次次考試的成績來評價每一個學生,在具有創(chuàng)新意識的教育教學過程中,這個評價方法自然也應該有所改進,而實驗教學的評價似乎成了其中的重點。筆者認為新的評價觀點應該重視學生在實驗中解決問題的能力,在實際操作時就應該努力避免死板、缺乏創(chuàng)造力的觀點,這也是我們努力的方向。
總之,創(chuàng)新意識能使學生學會學習,開發(fā)智力,提高素質(zhì),增加鍛煉的機會,增強了適應社會發(fā)展的能力。而其在物理實驗教學中的具體實施,也會給我們培養(yǎng)大量的適應現(xiàn)代化社會需要的人才提供一個可行的方式方法。
參考文獻:
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[2]任仲儒.《改革物理實驗教學 培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力》.巴中教育網(wǎng).2003.11.
作者單位:江蘇省江都市張綱中學