物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

李松存

創(chuàng)新是素質(zhì)教育的靈魂。學(xué)生通過(guò)對(duì)已有知識(shí)的學(xué)習(xí),了解前人是怎么解決問(wèn)題的,進(jìn)而模擬前人解決問(wèn)題的方法,在取得成功的基礎(chǔ)上積累經(jīng)驗(yàn),才能拓展視野,孕育創(chuàng)新。下面就如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,談?wù)勛约旱膸c(diǎn)體會(huì)。

一、觀察——?jiǎng)?chuàng)新的準(zhǔn)備

首先應(yīng)該讓學(xué)生知道,所謂觀察就是要有目的地辨明觀察對(duì)象的主要特征,注意發(fā)現(xiàn)引起變化的條件和原因;其次,要讓學(xué)生了解觀察是要經(jīng)過(guò)一定的努力,克服一定的困難,才能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,才能得到對(duì)事物的正確認(rèn)識(shí)和正確結(jié)論。

在演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。學(xué)生對(duì)怎么進(jìn)行觀察缺少經(jīng)驗(yàn),觀察時(shí)抓不住關(guān)鍵,這就要求教師在實(shí)際教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察。學(xué)習(xí)過(guò)程中有許多的演示實(shí)驗(yàn),學(xué)生對(duì)演示實(shí)驗(yàn)也很感興趣,教師對(duì)所做實(shí)驗(yàn)的每一步都應(yīng)該提出具體的觀察要求,引導(dǎo)學(xué)生掌握正確的觀察方法。

二、實(shí)驗(yàn)——學(xué)習(xí)前人的創(chuàng)新

物理學(xué)是一門(mén)以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),人們的許多物理知識(shí)是通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)并加以認(rèn)真地思索、總結(jié)而得到的。初中的學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)有著強(qiáng)烈的好奇心,渴望老師多做實(shí)驗(yàn),但他們并不知道為什么要做物理實(shí)驗(yàn)。如對(duì)于彩虹,學(xué)生認(rèn)為只有在特定的雨天才能看見(jiàn),平時(shí)看不到。用三棱鏡做光的色散實(shí)驗(yàn)讓彩虹出現(xiàn)在教室里,使學(xué)生感到新奇,通過(guò)具體的事例和學(xué)生討論,形成共識(shí),知道什么是實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)就是在人工的條件下使物理現(xiàn)象重復(fù)出現(xiàn)供人們觀察和研究的工作。初中物理開(kāi)始階段的實(shí)驗(yàn),應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生做好教材中安排的實(shí)驗(yàn),這樣有利于培養(yǎng)學(xué)生正確使用教科書(shū)的好習(xí)慣,養(yǎng)成尊重科學(xué)的好品質(zhì)。

初中階段的學(xué)生做物理實(shí)驗(yàn),其目的和動(dòng)機(jī)往往存在很多不確定性,實(shí)驗(yàn)中常常會(huì)出現(xiàn)一些違反操作規(guī)范的事,教師要注意發(fā)現(xiàn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的各種問(wèn)題并及時(shí)指導(dǎo),形成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)。學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)是一項(xiàng)長(zhǎng)期的工作,應(yīng)貫穿在整個(gè)物理教學(xué)過(guò)程中,教師應(yīng)該創(chuàng)造多的機(jī)會(huì)讓學(xué)生參與。在課堂演示實(shí)驗(yàn)中也要盡可能的讓學(xué)生動(dòng)手,例如,聲產(chǎn)生的音叉實(shí)驗(yàn)、摩擦起電等都可以讓學(xué)生來(lái)做,還可以把一些演示實(shí)驗(yàn)改成學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),例如,探究決定電阻大小因素的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生參與教師準(zhǔn)備和整理實(shí)驗(yàn)器材,給學(xué)生更多接觸實(shí)驗(yàn)器材的機(jī)會(huì),以便了解器材的性能、用途。

分組實(shí)驗(yàn)是學(xué)生手腦并用階段,這是實(shí)驗(yàn)的中心環(huán)節(jié)。每次作實(shí)驗(yàn)時(shí),教師要指導(dǎo)學(xué)生弄懂實(shí)驗(yàn)原理,學(xué)會(huì)正確使用物理儀器,掌握計(jì)數(shù)、讀數(shù)和處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果的技巧,能夠通過(guò)分析、推理得出正確結(jié)論。比如在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中,教師要反復(fù)強(qiáng)調(diào)安培表、伏特表的連接特點(diǎn)及“+”、“-”極的接線位置,讓學(xué)生學(xué)會(huì)用歐姆定律正確估算量程,避免量程過(guò)大使測(cè)量值的誤差大,又避免量程過(guò)小使電流燒壞儀表。學(xué)生掌握了基本實(shí)驗(yàn)技能,就能獨(dú)立動(dòng)手操作,打好實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ),學(xué)到課本上沒(méi)有的或者是一帶而過(guò)的知識(shí)。通過(guò)實(shí)驗(yàn),不僅有效地幫助學(xué)生領(lǐng)會(huì)物

理知識(shí),更重要的是通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,分析和解決實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題,能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。

三、問(wèn)題——?jiǎng)?chuàng)新的前提

學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題多數(shù)時(shí)候是不以為然的,這要引起教師的足夠重視,教學(xué)過(guò)程中要經(jīng)常穿插國(guó)內(nèi)外科學(xué)史上因善于思考問(wèn)題而取得成就的事例,如瑞利就是通過(guò)尋找一個(gè)跳蚤的質(zhì)量而發(fā)現(xiàn)氫氣的、1935年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者查德威克就是從約里奧·居里夫婦的論文中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題進(jìn)而發(fā)現(xiàn)中子的等,教育學(xué)生要善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、思考問(wèn)題,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到發(fā)現(xiàn)問(wèn)題也是學(xué)習(xí),而且是更深的學(xué)習(xí)。

四、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)——?jiǎng)?chuàng)新的起步

在學(xué)生認(rèn)識(shí)了物理實(shí)驗(yàn)的重要性后,會(huì)積極主動(dòng)地做好實(shí)驗(yàn),當(dāng)學(xué)生完成了基本實(shí)驗(yàn),教師應(yīng)該對(duì)學(xué)生提出較高的層次要求——做驗(yàn)證性的和設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)。學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,還需要哪些器材可以提出來(lái),在學(xué)生實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題,教師在弄清學(xué)生的設(shè)計(jì)方案的前提下,幫助學(xué)生分析原因,提出合理的指導(dǎo)意見(jiàn)和改進(jìn)方法。各種物理實(shí)驗(yàn),從某種意義上講,都是一種直觀的實(shí)踐,學(xué)生在動(dòng)手完成各種實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,思維異?；钴S、參與意識(shí)增強(qiáng),在這種情況下,教師再給予適當(dāng)?shù)墓膭?lì),學(xué)生既能享受勞動(dòng)的樂(lè)趣,又能發(fā)揮自己的創(chuàng)造力。

五、課外小實(shí)驗(yàn)——?jiǎng)?chuàng)新的實(shí)踐

初中物理課本中安排了許多小實(shí)驗(yàn),這些小實(shí)驗(yàn)有的側(cè)重于操作,有的側(cè)重于設(shè)計(jì),有的側(cè)重于對(duì)物理知識(shí)的理解和應(yīng)用,各有各的特點(diǎn)和作用。這此小實(shí)驗(yàn)適應(yīng)了初中學(xué)生的心理特點(diǎn)和知識(shí)水平。一方面,簡(jiǎn)單易做,可以由學(xué)生自己取材,自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn),充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性和主動(dòng)性;另一方面緊密配合教材,讓學(xué)生既動(dòng)手又動(dòng)腦筋,從中領(lǐng)悟?qū)W習(xí)物理的方法。課本上的小實(shí)驗(yàn),小制作放手讓學(xué)生去做,以彌補(bǔ)課堂實(shí)驗(yàn)的不足。教師要適時(shí)地加以引導(dǎo)和點(diǎn)撥,這些小制作要定期評(píng)比,做得好的要及時(shí)給予肯定和鼓勵(lì),以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作熱情。如在學(xué)習(xí)聲音的特性、重力、生活中的透鏡等知識(shí)后,可布置學(xué)生自制哨子、制作不倒翁、模型照相機(jī)等小制作,這對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力、動(dòng)手操作能力是很有幫助的,并要鼓勵(lì)學(xué)生合作性地創(chuàng)造和探究,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生剛剛起步的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新精神。如,學(xué)習(xí)了《汽化和液化》這節(jié)后有個(gè)有趣的小實(shí)驗(yàn)《紙鍋燒水》叫學(xué)生課后做一做,有趣的實(shí)驗(yàn)便能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。又如,在學(xué)習(xí)了《信息的傳遞》后,可制作“土電話”并評(píng)比誰(shuí)的做得精細(xì),誰(shuí)的通話效果好。像這樣的小實(shí)驗(yàn)很多,如“單筷提杯”、“試管煮魚(yú)”等,這些有趣的實(shí)驗(yàn)會(huì)像磁石一樣深深地吸引著那些渴望知識(shí)的眼睛。

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),不但要達(dá)到教材對(duì)每一個(gè)實(shí)驗(yàn)提出的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?進(jìn)行常規(guī)的驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)教育,還要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)素養(yǎng),理論聯(lián)系實(shí)際和實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng),嚴(yán)肅、認(rèn)真、一絲不茍的科學(xué)態(tài)度,更重要的是通過(guò)對(duì)分組實(shí)驗(yàn)、課堂演示實(shí)驗(yàn)、課外小實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)密觀察和勤于思考,培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)研究的探索精神和創(chuàng)造性地發(fā)現(xiàn)、思考和解決新的實(shí)際問(wèn)題的能力。