苗正麗 白露
摘 要:實驗是物理學的源頭,絕大部分物理學是從現(xiàn)象中抽象來的,現(xiàn)象是物理學的根源。實驗可以將抽象的物理知識具體化、形象化、趣味化,所以物理學的學習離不開實驗。作為初中物理學的重要組成部分,實驗對學生科學興趣的激發(fā)、創(chuàng)新思維的培養(yǎng)起著重要的作用。本文從物理教學出發(fā),創(chuàng)設情境,有效提問,巧做實驗,探討如何利用物理實驗培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維。
關鍵詞:初中物理;實驗教學;問題導向;創(chuàng)新思維
一、問題提出
創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂,是一個國家興旺發(fā)達的不竭動力。創(chuàng)新也是當前教育改革的目標之一。物理知識與與思維方法有著水乳交融的關系,物理概念、規(guī)律的得出,從始至終都貫穿著思維方法。物理是一門以實驗為基礎的科學,實驗是物理學的源頭,絕大部分物理學是從現(xiàn)象中抽象來的,現(xiàn)象是物理學的根源。實驗可以將抽象的物理知識具體化、形象化、趣味化,所以物理學的學習離不開實驗。實驗對于培養(yǎng)學生的觀察力、動手能力、邏輯思維能力、創(chuàng)新能力,提高學生的學習興趣、促進學生更好的理解物理等方面都具有重要的意義。
在初中物理教學中,創(chuàng)新思維是指學生基于現(xiàn)有的知識基礎上,能夠產生新的觀點、新的設想。作為初中物理學的重要組成部分,實驗對學生科學興趣的激發(fā)、創(chuàng)新思維的培養(yǎng)起著重要的作用。而且在初中物理教學中,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維也是當前新課程改革的主要目的之一。那么,如何在初中物理實驗教學中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維,筆者認可以從以下幾個方面進行。
二、初中物理實驗教學中創(chuàng)新思維培養(yǎng)的建議
(一)創(chuàng)設良好的實驗情境
興趣,是學習的最好的動力。創(chuàng)設良好的實驗情境,不僅能激發(fā)學生的好奇心,而且能調動學生的創(chuàng)造欲望,從而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維。物理實驗,以其形象、直觀、生動的特點深受學生的喜愛,所以在教學中教師要不斷地創(chuàng)設情境,利用新奇的實驗現(xiàn)象激發(fā)學生的好奇心,使得學生的敢于猜想,敢于動手的,調動學生的創(chuàng)造欲。
例如在在靜電現(xiàn)象的引課中,教師可以在講授新課前先表演魔術小實驗。可以用事先在頭發(fā)上摩擦過的塑料尺去靠近碎紙屑,或者用摩擦過的玻璃棒去靠近細小的水流。學生觀察到的實驗現(xiàn)象是部分碎紙屑被吸引起來了,水流會靠近玻璃棒。教師這時提問學生,為什么會發(fā)生這些現(xiàn)象?是不是我有魔力?鼓勵學生進行大膽的猜想。這樣的引課方式不僅能吸引學生的注意力,而且能夠激發(fā)學生的探究欲望,引發(fā)學生進行猜想,迫切想要知道原理的激動心情。
(二)以問題為導向
課堂教學過程是由很多個問題組合起來的,是以問題為主線將課堂組織和調控起來的。作為教師,應該不僅僅只會給學生講解、灌輸知識,更多的應該是會提問題,所提的問題既要能激發(fā)學生的學習興趣,又要有一定的深度、難度,從簡單到復雜,要有一定的思維跳躍性,從而培養(yǎng)學生的物理思維能力。所謂的物理思維能力,是在感性認識的基礎上,運用比較、鑒別、概括、分析、綜合、歸納、演繹、假設和想象等思維的基本方法,形成物理概念,并通過判斷和推理,從而理解和掌握物理概念和物理規(guī)律的能力。
比如如何在物理課堂中以問題為導向來培養(yǎng)學生的比較鑒別思維能力,我們以質量概念教學為例。我們要估測一個中學生的質量,有的學生說一個中學生的質量大約是50 kg,有的學生說一個中學生重50。這時教師需引起注意,可以順勢提問:在日生活中所說的物重與物理學中物重是否相同?從而引發(fā)學生思考、討論,最后總結在學習物理的過程中,有些日常生活中的觀念與物理概念的科學含義是不同的。在日常生活中我們所講物重通常是指物體的質量,比如我們通常說這個學生重50,這個物體重2斤,都是用物體的質量來表達的,而在物理學中物重通常是指物體的重力,也叫做重量,與質量的關系是G=mg。如我們說這個學生所受的重力是500N,質量與重力是兩個不同的物理概念。所以教師在課堂教學過程中要時刻關注學生,從學生的答案出發(fā),通過合理的提問啟發(fā)學生進行思考、分析、比較、辨析易混淆的概念,從而培養(yǎng)學生的比較鑒別能力,形成一定的物理思維。
(三)巧妙設計物理實驗
我校目前物理實驗教學存在的問題,實驗室儀器老化陳舊,自制教具很少,可以直接利用的不多,學生很少開展實驗,直接在黑板上做實驗,或者在屏幕上上做實驗。學生缺乏學習的興趣,無法開動學生的大腦,創(chuàng)新意識不足。核心素養(yǎng)導向的教學,不僅要求要加深對知識的理解,而且要有助于物理觀念的形成,多媒體技術能夠以假亂真,但是不應該以假代真,學習應該盡可能從直接經驗入手。
低成本物理實驗取材日?;⑸罨?、簡單化,來源于日常生活中廢舊的物品,兒童玩具,工廠廢物等,成本低,取材多,能夠彌補實驗室器材短缺而不能做實驗帶來的遺憾。
以液體密度的測量為例。
師:學完了密度知識后,某同學想測量一下從超市購買的牛奶的優(yōu)劣,但是家里沒有天平和量筒,是否可以利用身邊的物品作為實驗儀器,從而測量牛奶的密度呢?
生:家里有電子秤。
師:是的,電子秤可以測出牛奶的質量,但是只用電子秤就可以測出牛奶的密度嗎?
生:還需要測量體積的器材,可以用水杯或著針筒。
師:寫出你們的設計方案。
方案一:
實驗儀器:電子秤、形狀規(guī)則的空杯子、水。
實驗步驟:
①用電子秤稱出空杯子的質量;
②杯子內全部加滿水,記下此時的質量;
③用杯子加水的質量減去空杯子的質量,就是杯子內全部水的質量;用水的質量除以水的密度(常溫常壓),就是水的體積,即杯子內部體積;
④倒出水后,全部加滿牛奶,記下此時的質量;然后減去空杯子質量,就是所加入的牛奶的質量;
⑤用牛奶的質量除以水的體積(即杯子內部體積),就是牛奶的密度。
方案二:
實驗儀器:電子秤、形狀規(guī)則的空杯子、卷尺。
實驗步驟:
①用電子秤稱出空杯子的質量;
②把牛奶倒進去,稱出牛奶和杯子的質量;
③用牛奶加杯子的質量減去空杯子的重量,就是所測牛奶的質量;
④用卷尺量出空杯子內部的直徑,和杯子裝牛奶的高度,算出體積;
⑤用所測牛奶的質量除以杯子的體積,就是牛奶的密度。
方案三:
實驗儀器:電子秤、有刻度的大針筒。
實驗步驟:
①用電子秤稱出針筒的質量;
②用針筒抽取牛奶,不超過針筒的最大量程;
③用電子秤稱出針筒和牛奶的質量,然后減去空針筒的質量,就是針筒內牛奶的質量;
④讀出針筒上的刻度,即牛奶的體積;
⑤用牛奶的質量除以牛奶的體積,就是牛奶的密度。
師:方案都很不錯,到底可不可行還需要實驗驗證一下。請同學們回家按照自己設計的實驗方案完成對牛奶密度的測量,撰寫實驗報告單,并分析該種方法的優(yōu)缺點。
本實驗設計,既調動了學生的學習興趣,又培養(yǎng)了學生的動手能力,而且對學生的思維有一定的啟發(fā)性,實現(xiàn)了新課標“從生活走向物理,從物理走向社會”的教育理念。