一 物理實驗與創(chuàng)新思維
“創(chuàng)新”是一種能力,即一個人發(fā)現(xiàn)問題、提出問題和解決問題的能力;“創(chuàng)新”又是一種思維活動,是智力思維能力的綜合反映。創(chuàng)新型人才是社會向前發(fā)展的需要,是國家富強和民族興旺的需要。而創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)又來自于學(xué)校的素質(zhì)教育。素質(zhì)教育質(zhì)量的提高關(guān)鍵又在于各學(xué)科對學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)程度。而在中學(xué)的各門課程中,物理課在提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)方面起著無可替代的作用,實驗在物理教學(xué)中更是占據(jù)著重要的地位。物理學(xué)與現(xiàn)實生活有著非常密切的聯(lián)系,在教學(xué)中應(yīng)對物理實驗進行合理科學(xué)的改進創(chuàng)新,使物理實驗更趨多元化、學(xué)生化、生活化,充分發(fā)揮物理實驗的多種功能和作用,不僅要讓學(xué)生通過實驗掌握物理知識,更要通過實驗來培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、探究能力和創(chuàng)新能力。在新課標(biāo)、新課改的形勢下,如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力成了物理實驗教學(xué)改革的重要探索課題,也是物理實驗教學(xué)改革的發(fā)展趨勢。
二 如何通過物理實驗培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力
1.更新實驗教學(xué)觀念,樹立培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的教學(xué)思想
物理實驗教學(xué)的目的,不僅是驗證原理,讓學(xué)生理解和掌握已有的書本知識,更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì),激發(fā)學(xué)生愛科學(xué)、學(xué)科學(xué)的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力和實踐能力。因此,必須改變傳統(tǒng)的“教師講、學(xué)生聽,教師演示、學(xué)生觀看”的實驗教學(xué)方法。在備課中,要求教師要從學(xué)生的實際能力入手,備教材、備教法、備學(xué)法、備學(xué)生;在教學(xué)過程中,要增加學(xué)生動手動腦的機會,加強實驗基本功的訓(xùn)練,使學(xué)生的思維始終處于積極的自主探究狀態(tài)。這樣不僅可以使學(xué)生通過實驗探求知識、掌握知識,還可以從中悟出很多課本上學(xué)不到的知識和技能,從而達到培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新能力的目的。
2.激發(fā)學(xué)生實驗興趣,誘發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維意識
一些有趣的實驗現(xiàn)象容易抓住學(xué)生的眼球,讓學(xué)生覺得“好玩”,從而想“自己動手試試”,進而過渡到“想知道這究竟是為什么”。教師通過實驗調(diào)動學(xué)生的注意力和求知欲;通過實驗讓學(xué)生獲取知識,發(fā)展動手能力,這些都為發(fā)展創(chuàng)新能力打好基礎(chǔ)。如當(dāng)講到大氣壓強時演示魔術(shù)“茶壺”,教師引入:“俗話說‘茶壺里煮餃子,有貨倒不出’,今天老師拿的這個魔術(shù)‘茶壺’水也倒不出,大家信不信?”學(xué)生們都躍躍欲試。一名學(xué)生上臺演示,果然倒不出。教師提示:“秘密就在壺蓋上?!睂W(xué)生注意到蓋子上的孔被堵住了,拔掉塞子,水順利流出。教師馬上問:“這是為什么?”學(xué)生在交流討論的過程中,在已有知識的基礎(chǔ)上,打開自己的思維空間,從多角度、多層次,進行創(chuàng)新分析,在假設(shè)探求答案的過程中力求解決問題。最大限度地誘發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新思維意識。
3.將演示實驗轉(zhuǎn)換為開放性探究實驗
如在研究物體的重力勢能與什么因素有關(guān)的實驗時,引導(dǎo)學(xué)生思考:“怎樣才能知道重力勢能的大?。俊苯?jīng)過啟發(fā)引導(dǎo),學(xué)生認真思考,在討論的基礎(chǔ)上交流評價并不斷地修正、補充,最后形成多個較好的可操作的實驗方案。將限制性的演示實驗轉(zhuǎn)換為開放性的探究實驗,既能激發(fā)學(xué)生實驗探究的積極主動性,讓學(xué)生體驗科學(xué)探究的全過程,又培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。
4.自主設(shè)計學(xué)生實驗,為學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)創(chuàng)造更多機會
如摩擦力教學(xué)中將書本斜放桌面,分別讓圓柱形鉛筆從斜面上“滑下”“滾下”,讓學(xué)生觀察現(xiàn)象并思考“為什么”,學(xué)生觀察后不難得出“滾”比“滑”下落快,從而引出滑動摩擦力與滾動摩擦力的不同;講解靜摩擦力方向時,學(xué)生較難理解。讓他們觀察用力推毛刷,而毛刷沒被推動時,刷上毛的偏轉(zhuǎn)方向即為靜摩擦力的方向。
通過這些自主設(shè)計的學(xué)生實驗,不僅能提高學(xué)生的動手能力、化解難點,也給學(xué)生做出了示范,在以后的學(xué)習(xí)過程中也可以發(fā)揮自己的創(chuàng)造力自己設(shè)計實驗,化難為易。
5.引導(dǎo)學(xué)生自制實驗器材,開發(fā)學(xué)生創(chuàng)新能力
利用物理小實驗引導(dǎo)調(diào)動學(xué)生動手動腦,發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新能力和實驗構(gòu)建力。如用易拉罐和塑料薄膜自制針孔照相機;用廢棄的電線與大鐵釘自制電磁鐵;用硬幣、鋁片自制水果電池;用橡皮泥、繡花針、泡沫塑料和塑料袋完成同種電荷相互排斥的實驗等。學(xué)生制作前教師可以給予適當(dāng)引導(dǎo),起到既引起學(xué)生動手“試一試”的興趣,又讓學(xué)生有能力去完成制作、獲得成功的喜悅感;既發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,又培養(yǎng)了他們的動手操作能力以及創(chuàng)造力。
6.引導(dǎo)學(xué)生在實驗中自主探究,挖掘?qū)W生的創(chuàng)新思維
實驗課是初中學(xué)生最感興趣的課,但絕大多數(shù)學(xué)生是按教材的安排程序進行實驗,按照教師布置的步驟進行操作,興趣只停留在表面上,湊“熱鬧”成分很多,這樣也就無法培養(yǎng)學(xué)生的實驗綜合能力和科學(xué)素質(zhì)。因此,在教學(xué)過程中應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生進行自主探究,對實驗方法、實驗步驟、實驗結(jié)果進行開放,允許多元化、多樣化,體現(xiàn)百花齊放、百家爭鳴的氛圍,使學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和研究性精神得到充分發(fā)揮。如以測導(dǎo)體電阻為例,上課時讓學(xué)生明白實驗?zāi)康?,至于實驗方法由各小組討論決定,并要求同學(xué)們畫出相應(yīng)的電路圖。同學(xué)們通過相互討論、研究后,實驗方法多種多樣,有成績好的學(xué)生還采用了單表間接的測量方法。不限制實驗方法設(shè)計測電阻活動,既提高了學(xué)生運用知識的綜合能力,又挖掘了學(xué)生的發(fā)散思維和勇于創(chuàng)新的精神。讓學(xué)生在寬松和諧的氣氛中學(xué)到了知識,在樂學(xué)的氛圍中鍛煉了能力。
新課標(biāo)提倡以多樣化的教學(xué)方式實施教學(xué)、注重實驗,讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神、創(chuàng)新意識和實踐能力??傊?,教育工作者在教學(xué)過程中,既要遵循“以教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體”的教學(xué)原則,也要不斷加強實驗教學(xué)的改革與創(chuàng)新,以實驗為載體發(fā)揚勇于創(chuàng)新,敢于創(chuàng)新的精神,全力培養(yǎng)學(xué)生物理實驗的自主能力,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力、實踐能力和對知識的應(yīng)用能力,使學(xué)生積極自主地參與學(xué)習(xí),以期提高物理教學(xué)質(zhì)量。教育工作者在教學(xué)過程中應(yīng)加倍愛護學(xué)生的“好奇心”,迎來創(chuàng)新的使者、拉開求知的序幕。
〔責(zé)任編輯:高照〕