加強(qiáng)物理實驗教學(xué) 培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

劉金鎖

物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,實驗教學(xué)是物理教學(xué)的基礎(chǔ)性環(huán)節(jié)。它在引導(dǎo)學(xué)生觀察各種物理現(xiàn)象,建立合理的物理模型,定量分析各物理量之間的關(guān)系,培養(yǎng)其實驗?zāi)芰蛣?chuàng)新精神方面具有無可替代的作用。它對培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的治學(xué)精神具有十分重要的意義。因此,為了適應(yīng)新世紀(jì)對人才的素質(zhì)要求,必須切實加強(qiáng)實驗教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

一、 改變對物理實驗地位和作用的認(rèn)識

多年應(yīng)試教育的影響根深蒂固,很多師生對實驗教學(xué)在物理教學(xué)中的地位和作用認(rèn)識不夠。實驗教學(xué)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)生的創(chuàng)新能力和實踐能力。因此,物理教師不能因為實驗的煩瑣復(fù)雜而人為削弱了物理實驗這個環(huán)節(jié),從而導(dǎo)致“做實驗不如講實驗,講實驗不如背實驗,背實驗不如做題”的荒謬做法。更不能因為多媒體技術(shù)進(jìn)入課堂,過分依賴多媒體的模擬實驗,讓學(xué)生看一下了事,不重視讓學(xué)生看實物,實際操作。

二、 改變實驗教學(xué)模式

在傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式中,課堂演示實驗一般以教師為主體,學(xué)生僅僅是旁觀者。由于教師具有較高的實驗技能,再加上課前的充分準(zhǔn)備,實驗結(jié)果一般能達(dá)到預(yù)期目標(biāo),久而久之就會使學(xué)生產(chǎn)生“迷信權(quán)威”的思想,不利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。如果把演示實驗改為學(xué)生探究實驗,教師只在旁邊作一些必要的指導(dǎo),這樣可以充分調(diào)動學(xué)生的參與積極性。同時由于學(xué)生參差不齊的知識水平及實驗技能,實驗過程中很容易出現(xiàn)各種與結(jié)論不相符合的結(jié)果,極易引起學(xué)生對教材結(jié)論的“懷疑”。在進(jìn)取心的驅(qū)使下,為了確信自己的實驗結(jié)果,他們必定會反復(fù)多次地進(jìn)行實驗,只有當(dāng)自己經(jīng)過反復(fù)多次地進(jìn)行實驗驗證后,才會消除懷疑心理。這種新的教學(xué)模式充分發(fā)揮了教師的主導(dǎo)作用,也突出了學(xué)生的主體地位,學(xué)生可以更加自由地進(jìn)行各種自主探索實驗。因此,在實施新課程的過程中,教師不要局限于教材和教參的安排,也不要局限于現(xiàn)成結(jié)論,進(jìn)行一些創(chuàng)新設(shè)計,可以有意識地將一些教師演示實驗改為學(xué)生設(shè)計型的探索性實驗。這樣既可以增加實驗的創(chuàng)造成分,又能培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的“主動探索性”。物理教學(xué)常用的演示實驗有實驗歸納法和實驗驗證法。在教學(xué)中,應(yīng)有意識地安排這兩種方法加強(qiáng)探索訓(xùn)練。例如,在總電阻教學(xué)中,就可進(jìn)行這兩種方法的訓(xùn)練。①應(yīng)用實驗歸納法探索電阻串聯(lián)。首先,教師要求學(xué)生根據(jù)歐姆定律設(shè)計一個電路,測定各個電阻的阻值,然后由學(xué)生進(jìn)行實驗,并從實驗中歸納出R串=R1+R2的結(jié)論。接著,教師根據(jù)串聯(lián)電路中電流電壓的特點和歐姆定律,從理論上加以推導(dǎo),也得出同樣的結(jié)果。這樣,在獲得關(guān)于串聯(lián)總電阻與分電阻關(guān)系的知識的同時,學(xué)生學(xué)習(xí)到自己設(shè)計電路、總結(jié)規(guī)律、從理論上論證的初步方法,即實驗歸納法,同時也培養(yǎng)了探索精神。②應(yīng)用實驗驗證法探索電阻并聯(lián)。在并聯(lián)電路的探索中,先由教師從理論上推導(dǎo)出1/R并=1/R1+1/R2的關(guān)系,接著由學(xué)生自己設(shè)計電路操作實驗,然后驗證這一關(guān)系。最后,由教師進(jìn)行總結(jié),聯(lián)系電阻與導(dǎo)體截面積的關(guān)系對并聯(lián)作出解釋。這樣,在獲得關(guān)于并聯(lián)電阻知識的同時,學(xué)生學(xué)習(xí)了實驗驗證法。這樣一來,把演示實驗改為驗證性和探索性實驗,在激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新欲望,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力等方面所起的作用,是演示實驗無法取代的。

三、 加強(qiáng)學(xué)生實驗,培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能和創(chuàng)造性思維能力

分組實驗多以測量性、驗證性實驗為主。在學(xué)生分組實驗中,要盡量采用探究式的實驗方式,應(yīng)改變一切由教師準(zhǔn)備好、設(shè)計好,機(jī)械式的操作化實驗。要提高學(xué)生分組實驗的教學(xué)效果,就必須使學(xué)生真正進(jìn)入角色,手、眼、腦并用地進(jìn)行有目的的探索活動。首先,布置實驗預(yù)習(xí)題,讓學(xué)生在預(yù)習(xí)時明確實驗?zāi)康?操作步驟,做到有的放矢。其次嚴(yán)肅實驗紀(jì)律,在實驗前強(qiáng)調(diào)操作的關(guān)鍵和注意事項,引導(dǎo)學(xué)生規(guī)范操作,仔細(xì)觀察,積極思考,在實驗中掌握和鞏固所學(xué)知識。最后,培養(yǎng)學(xué)生對所做實驗成敗的分析和根據(jù)所掌握知識的情況,從多角度、多方位、多層次地進(jìn)行創(chuàng)新分析,利用盡可能多的方法來設(shè)計實驗方案,并對各方案進(jìn)行評價,以此來培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維。這樣,讓學(xué)生去設(shè)計問題,去解決問題,在解決問題的過程中,不僅使學(xué)生最大限度地獲得物理基礎(chǔ)知識和基本技能,溝通了知識間的聯(lián)系,更重要的是,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神。

四、 開展課外小實驗,訓(xùn)練學(xué)生動手的能力

在物理教材中,有許多小實驗或家庭實驗,它有更大的自主性、開放性、創(chuàng)造性。教師要更多地鼓勵學(xué)生利用身邊器材、家用電器和同學(xué)、家長共同開展多種形式小實驗和小制作。可是,有不少教師認(rèn)為教材中的“小實驗”是課外知識,與考試無關(guān),因此常被棄之不理。然而,這些小實驗卻往往具有取材容易、貼近生活、直觀明了、便于操作的特點,不僅能使學(xué)生把所學(xué)知識應(yīng)用于實際,也能加深學(xué)生對所學(xué)知識的理解,而且能極大地提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,鍛煉學(xué)生的動手制作能力和獨立操作能力,還能發(fā)展學(xué)生的智力。例如:小實驗自制彈簧秤、紙鍋燒水等;學(xué)習(xí)熱機(jī)后,到摩托車修理店,請師傅講述各部件結(jié)構(gòu)、作用,親自觀察汽油機(jī)的啟動、工作過程。這增加了學(xué)生理論聯(lián)系實際和動手動腦的機(jī)會,拓展和鞏固了課堂教學(xué)內(nèi)容。

總之,實驗教學(xué)是物理教學(xué)中實施創(chuàng)新教育的重要平臺,不僅能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,而且能為學(xué)生營造創(chuàng)新學(xué)習(xí)氛圍,培養(yǎng)創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力,全面提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì),真正實現(xiàn)我國素質(zhì)教育的宏偉目標(biāo)。

(通渭縣通和初級中學(xué))