物理實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的實踐研究

覃樹輝

物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然學(xué)科。物理實驗是學(xué)生進行探究性學(xué)習(xí)的重要載體,通過實驗可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。在實施素質(zhì)教育的今天,物理實驗作為物理教學(xué)的重要內(nèi)容,在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)方面所具備的作用正越來越多地受到人們的重視。本文在已有的創(chuàng)新理論基礎(chǔ)上,以教育學(xué)、心理學(xué)、物理學(xué)實驗理論為指導(dǎo),從理論上闡述了創(chuàng)新教育的本質(zhì)、內(nèi)容要素、實施的意義,并結(jié)合筆者自己的教學(xué)實踐,著重探討高中物理實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要意義以及實驗教學(xué)環(huán)節(jié)中的改進和創(chuàng)新、實驗內(nèi)容的改進和創(chuàng)新,為實現(xiàn)素質(zhì)教育和培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才奠定良好的基礎(chǔ)。

一、遵循認知規(guī)律,培養(yǎng)創(chuàng)新思維

思維是大腦對客觀事物間接概括的反映,創(chuàng)新思維不僅能揭示客觀事物的本質(zhì)和內(nèi)在聯(lián)系,更重要的是能產(chǎn)生出新穎的、前所未有的成果。而物理實驗教學(xué)能培養(yǎng)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣和細致敏銳的觀察,分析對比,判斷推理,歸納總結(jié)的邏輯思維能力等,能使學(xué)生的智力和能力得到綜合性培養(yǎng)和發(fā)展,在實施以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力為核心的素質(zhì)教育中有著獨特的、不可代替的作用。但是,在目前高中物理教學(xué)中仍存在注入式教學(xué),教師在教學(xué)中只注重學(xué)習(xí)的結(jié)果,而忽視學(xué)習(xí)的過程。學(xué)生缺少自主學(xué)習(xí)的思維空間,這很難談得上對創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。新大綱要求要加強對學(xué)生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng),規(guī)定了實驗?zāi)芰Φ囊?提出“明確實驗?zāi)康?理解實驗原理和方法,學(xué)會正確使用儀器進行觀察分析測量,會控制實驗條件和排除實驗故障,會分析處理實驗數(shù)據(jù)并得到正確結(jié)論,了解誤差和有效數(shù)字的概念,會獨立地寫出簡要的實驗報告”。為了提高學(xué)生的實驗?zāi)芰?教師要根據(jù)教學(xué)大綱和教材,將每個實驗認真分析后,明確每個實驗要著重培養(yǎng)學(xué)生哪些方面的能力。在學(xué)生做此實驗的基礎(chǔ)上,應(yīng)使他們理解控制實驗條件探索物理規(guī)律的思想方法,指導(dǎo)學(xué)生手腦并用進行實驗操作,強化圖像處理的技能訓(xùn)練,并學(xué)習(xí)排除簡單的實驗故障。教師要不斷激勵學(xué)生通過觀察、比較、實驗、歸納、類比等手段提出種種假設(shè)或猜想,使學(xué)生逐步學(xué)會運用假設(shè)或猜想的方法解決問題,同時重視在教學(xué)中再現(xiàn)前人是如何創(chuàng)造、發(fā)明的,讓學(xué)生在前人走過的道路上,經(jīng)歷失敗和成功的磨練,體會成功的喜悅。

二、改革物理實驗教學(xué),點燃創(chuàng)新火花

實驗教學(xué)是物理教學(xué)實施創(chuàng)新教育的重要基礎(chǔ)和手段,實驗不僅對激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高他們的實踐能力具有不可替代的作用,而且也是為學(xué)生創(chuàng)設(shè)創(chuàng)新氛圍,培養(yǎng)創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力,提高科學(xué)素質(zhì)的有效途徑。

當(dāng)前實驗教學(xué)只重視簡單的操作練習(xí)。教材中的演示實驗和學(xué)生實驗,從器材、方法到表格設(shè)計都是按照規(guī)定好的步驟和方法進行實驗,教師很少去引導(dǎo)學(xué)生思考和探索,有些學(xué)生在實驗中只是依葫蘆畫瓢,根本不能領(lǐng)會實驗的原理和思想,這不利于學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。因此必須改革實驗教學(xué)的方法。

新的全日制普通高級中學(xué)物理教學(xué)大綱再一次強調(diào)了物理實驗教學(xué)的重要意義,從教學(xué)中應(yīng)注意的問題,實驗內(nèi)容、實驗技能,實驗教學(xué)方法和考核等方面提出了一些新的要求。所以教師也要不斷地改革教學(xué)實踐,善設(shè)疑難,以疑激思。在演示實驗中,教師可以不拘泥于教材或教參的安排,進行一些創(chuàng)新設(shè)計。如可以將一些演示實驗改為學(xué)生探索性實驗。讓學(xué)生自主選擇器材、設(shè)計實驗方法,在實驗中發(fā)現(xiàn)問題和尋找解決問題的方法等等。教師要不失時機地對學(xué)生標新立異的方法給予肯定、支持和幫助,鼓勵學(xué)生大膽猜想和獨立思考,并通過實驗否定錯誤的假設(shè)或修正不完善的猜想,逐步引導(dǎo)學(xué)生順著問題,一步一步地開拓下去,探索下去,以求有更深入的解答,更富于創(chuàng)造性的結(jié)論,達到啟迪學(xué)生思維、發(fā)展創(chuàng)造能力的目的,從而使學(xué)生解決問題的勇氣、信心、毅力、科學(xué)的批判精神和創(chuàng)造力得到有效的培養(yǎng)。

三、開展課外研究性學(xué)習(xí)活動,發(fā)展創(chuàng)新能力

研究性學(xué)習(xí)是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,從周圍生活和社會中選擇和確定研究課題,以類似于科學(xué)研究的方法主動獲取知識、應(yīng)用知識、解決問題的學(xué)習(xí)活動。物理課外研究性學(xué)習(xí)活動也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要陣地。物理教學(xué)要從課內(nèi)擴展到課外,從校內(nèi)擴展到校外,要加強與其他學(xué)科的交叉滲透,將一些關(guān)系密切的學(xué)科內(nèi)容加以融會貫通,加強學(xué)科之間的有效遷移,以提高學(xué)生綜合應(yīng)用知識、創(chuàng)新性地解決實際問題的能力。

與課堂教學(xué)相比,課外活動具有更大的靈活性和選擇性。課外活動要講究互動,所以教師要展開一些比較幽默、有趣、有意義的實驗去和學(xué)生一起分享。在實驗中要使學(xué)生全權(quán)主動,全程投入、思考,這樣有利于他們創(chuàng)新精神的培養(yǎng)和創(chuàng)新能力的提高。結(jié)合物理教學(xué)開展研究性學(xué)習(xí),學(xué)生會在實驗中接觸到大量的實際問題,在自主活動中,提高應(yīng)用所學(xué)知識解決實際問題的能力。

總之,作為基礎(chǔ)教育的物理教學(xué),在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力時,應(yīng)遵循認知規(guī)律,并結(jié)合物理學(xué)科的特點,盡力創(chuàng)設(shè)問題情境,鼓勵學(xué)生對問題質(zhì)疑,給學(xué)生提供發(fā)表見解的機會,支持學(xué)生自己分析并解決問題。教師要盡力為學(xué)生營造創(chuàng)新氛圍,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性思維的火花,提高學(xué)生創(chuàng)新思維的能力,為培養(yǎng)更多的創(chuàng)造型人才做出應(yīng)有的貢獻。