物理是一門以觀察和實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué),實驗教學(xué)能為學(xué)生正確認識事物及客觀規(guī)律提供事實依據(jù),又能培養(yǎng)學(xué)生觀察現(xiàn)象、分析問題、解決問題的能力,同時其以生動的魅力和豐富的內(nèi)涵為學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)造潛能提供獨特的創(chuàng)造性環(huán)境。因此物理實驗教學(xué)環(huán)節(jié)應(yīng)成為培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新精神的重要教育資源,如何開發(fā)利用好這塊資源開展創(chuàng)新教育,是我們初中物理教師應(yīng)探索的課題。下面是本人在近幾年初中物理實驗教學(xué)中開展創(chuàng)新教學(xué)所進行的一些嘗試。
一、 以教師的創(chuàng)新教育觀和創(chuàng)新素養(yǎng)來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新情感
教師是教學(xué)活動的組織者,教師的觀念、能力、素養(yǎng)直接影響教學(xué)活動的實施,直接關(guān)系到教學(xué)活動的實效。因此,在物理實驗教學(xué)中實施創(chuàng)新教育,教師首先要轉(zhuǎn)變教育觀念,提高自身的創(chuàng)新素養(yǎng)。新課程標(biāo)準(zhǔn)在物理實驗教學(xué)中尤其重視科學(xué)探究,讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程,學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神、實踐能力、創(chuàng)新意識。教師對物理實驗這種滿腔熱忱的態(tài)度和在實驗中表現(xiàn)出的創(chuàng)新精神,必然會潛移默化地調(diào)動學(xué)生的創(chuàng)新激情。
二、 改進物理實驗教學(xué)方法,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
1. 增加實驗探究成分,在探究過程中尋求創(chuàng)新
過去物理實驗時,教師總是讓學(xué)生預(yù)先知道實驗的目的、原理,以及最后的實驗結(jié)論,要求學(xué)生背熟實驗步驟后才能用固定的實驗器材按部就班地進行實驗,學(xué)生根本不考慮為何要這樣做。在素質(zhì)教育與新課程標(biāo)準(zhǔn)實施的今天,探究實驗越來越被人們重視,這種探究實驗的一般程序是:“發(fā)現(xiàn)問題→提出假設(shè)→設(shè)計并進行實驗→記錄實驗現(xiàn)象、數(shù)據(jù)→分析歸納、獲得結(jié)論→評估與交流?!迸c驗證實驗相比,它的優(yōu)點是能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能鍛煉學(xué)生的各方面能力,培養(yǎng)學(xué)生的性格品質(zhì),更能提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新精神。新人教版初中物理教材中探究實驗已明顯增加,所以教師在進行實驗教學(xué)以前,要多下一番苦工夫,擴大探究空間和思維空間,并能在學(xué)生探究過程中尋找創(chuàng)新的突破口。
2. 依托生活經(jīng)驗,巧用身邊之物創(chuàng)新物理實驗
物理也是一門與生活實際緊密聯(lián)系的科學(xué)。它滲透在日常生活的各個方面,如走路、騎車、照鏡子……這些看起來隨意的日常生活,其實都包含著許多物理知識,這為學(xué)生學(xué)習(xí)物理提供了大量的生活經(jīng)驗背景。在物理實驗教學(xué)中,如果能巧妙地運用學(xué)生身邊的一些學(xué)習(xí)、生活用品,甚至自己的身體等進行實驗,它比“正規(guī)實驗”更富有親切感,更貼近學(xué)生的生活實際,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,喚起學(xué)生的學(xué)習(xí)動機,深刻理解所學(xué)的知識。
3. 在物理實驗結(jié)論的應(yīng)用與延伸中引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新
掌握知識的最終目的是應(yīng)用知識解決實際問題,從而進一步鞏固和延伸所獲取的知識并向知識與技能的深度、廣度作更進一步的探索。如在學(xué)習(xí)熱機后,有同學(xué)提出熱機排出的是高溫廢氣,我們能不能把高溫廢氣的熱能通過某種裝置儲存到蓄電池里。對于他富有創(chuàng)造力的想象及其他同學(xué)“異想天開”的想象,我都能及時給予鼓勵,同學(xué)們的創(chuàng)新欲望得到了增強。
4. 盡可能做到“一個物理規(guī)律可用多個實驗來探究,一個或一套器材可探究多個物理規(guī)律”
如在探究“流體流速與壓強”的關(guān)系時,我和同學(xué)們通過多個實驗探究同一個物理規(guī)律,不僅讓學(xué)生感到通過探究所獲得的結(jié)論是可靠的,更讓同學(xué)們感到課本上的實驗不是唯一的,可以用不同的器材、不同的實驗方法進行實驗,這樣有利于發(fā)展學(xué)生的個性,活躍學(xué)生的思維,可以激發(fā)和滿足不同層次學(xué)生的探索與創(chuàng)新欲望,使之達到不同層次創(chuàng)新能力培養(yǎng)的目標(biāo)。同樣在物理實驗過程中,將同一器材盡可能地應(yīng)用于不同實驗之中,顯示盡可能多的實驗現(xiàn)象,發(fā)掘?qū)嶒炂鞑牡男掠猛?,也能實現(xiàn)創(chuàng)新。
5. 開展形式多樣的課外活動,拓展物理實驗創(chuàng)新途徑
為了從多方面培養(yǎng)學(xué)生探索物理的興趣并增強學(xué)生的動手和實驗創(chuàng)新能力,我還組織開展了形式多樣、內(nèi)容豐富的課外活動,其中每學(xué)期根據(jù)所學(xué)物理知識有針對性地開展研究性學(xué)習(xí)和綜合實踐活動是重要活動之一。
6. 在實驗中及時幫助學(xué)生總結(jié)實驗探究和創(chuàng)新實驗的方法
在物理實驗教學(xué)中,不僅要讓學(xué)生學(xué)會實驗的具體做法,掌握一些基本的實驗技能,還要能根據(jù)典型的物理實驗引導(dǎo)學(xué)生及時總結(jié)歸納研究物理問題的實驗方法,如常用的“間接測量法”、“控制變量法” 、“疊加法”、“等效替代法”、“比較法”、“轉(zhuǎn)換法”、“推理法”等,為培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力打下良好的基礎(chǔ)。此外,物理教師還要根據(jù)學(xué)生在實驗中遇到的一些實際問題教會學(xué)生一些創(chuàng)新實驗的方法,如潛艇的工作原理很難用實驗的方法進行研究和驗證的,我們可以考慮設(shè)計用相似的目的、手段、過程、結(jié)果等進行模擬實驗,從而實現(xiàn)創(chuàng)新。
7. 正確看待多媒體技術(shù)在物理實驗中的作用
恰當(dāng)運用多媒體輔助實驗教學(xué),能以其靈活、生動、形象的圖形和動畫表現(xiàn)形式及強大模擬功能而使物理實驗教學(xué)內(nèi)容化難為易,化靜為動,化抽象為具體,化微觀為宏觀,有助于學(xué)生掌握重點、突破難點,引發(fā)興趣,進而鞏固知識,發(fā)展能力和提高素質(zhì)。通過人機交互、信息共享,拓展了學(xué)生的視野,能很好地培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力。計算機的這種優(yōu)勢,在物理實驗教學(xué)中獨具特色,但計算機模擬實驗無法讓學(xué)生感到實驗事實的真實性,它并不能完全取代實驗本身,如果不根據(jù)實驗的具體情況過濫地用多媒體“動畫”實驗來替代實際實驗,會剝奪學(xué)生的實驗機會,從某種意義上說反而限制甚至遏制了學(xué)生動手實踐的能力和思維的發(fā)展,不利于創(chuàng)新,所以有條件可以做的實驗我還是真刀真槍地讓學(xué)生親自去做。
三、 建立新的實驗評價機制,在評價中鼓勵創(chuàng)新
新的物理課程標(biāo)準(zhǔn)提出了“發(fā)展性”評價體系。發(fā)展性評價側(cè)重過程的評價,學(xué)生在活動中對實驗方案的設(shè)計、操作、討論和合作交流中的表現(xiàn)都應(yīng)作為評價的依據(jù),讓學(xué)生認識到實驗活動全過程的重要性。發(fā)展性評價還應(yīng)通過評價激勵學(xué)生,幫助學(xué)生認識自我,發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)新潛能,促進學(xué)生的發(fā)展。通過評價來營造輕松、和諧、民主的氛圍,給學(xué)生以創(chuàng)新的條件、機遇和氛圍,這樣,可以激發(fā)他們的各種創(chuàng)新動機,啟迪他們的創(chuàng)新精神。
在物理實驗教學(xué)中如何實現(xiàn)創(chuàng)新的探索才剛剛起步,教師應(yīng)解放思想,大膽嘗試,積極探索創(chuàng)新,努力使物理實驗教學(xué)課堂真正成為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的新天地。
(如皋市桃園初級中學(xué))