素質(zhì)教育背景下高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

王家興

[摘 要]在不斷的課程改革中，新課標(biāo)下的物理教材，更充分地體現(xiàn)出以學(xué)生為主體的原則。本文從開展探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)；強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)；利用設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)等幾方面闡述了如何在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

[關(guān)鍵詞]實(shí)驗(yàn)教學(xué)；探究性實(shí)驗(yàn)；創(chuàng)新能力

目前，大多數(shù)高中物理教學(xué)中，教師由于教學(xué)思想上的慣性，殘留頭腦中傳統(tǒng)落后的教育觀念和思想不能立即消除，一般多注重理論的教學(xué)，而不夠重視甚至忽視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，這關(guān)鍵是沒(méi)能真正認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)在促進(jìn)教學(xué)效果以及對(duì)學(xué)生發(fā)展能力方面的重要意義和作用。而實(shí)際上，在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容中蘊(yùn)含著極其豐富的創(chuàng)新教育內(nèi)容，可以通過(guò)各種方式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。而培養(yǎng)創(chuàng)新能力正是現(xiàn)代所倡導(dǎo)的素質(zhì)教育的核心。那么在新課程標(biāo)準(zhǔn)下，我們應(yīng)怎樣通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)的改革來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力呢？

一、開展探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)

在做實(shí)驗(yàn)之前，教師要研究教材中哪些地方學(xué)生感到抽象、容易混淆、理解困難，并結(jié)合教學(xué)實(shí)際，研究解決的方法，努力開發(fā)一些直觀的演示來(lái)展現(xiàn)給學(xué)生，這就是演示實(shí)驗(yàn)，雖然演示實(shí)驗(yàn)?zāi)苁箤W(xué)生獲得感性認(rèn)識(shí)，也能培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和思維能力，引起學(xué)生的興趣，同時(shí)也能對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力起到一定的示范作用。但它以教師為主體，學(xué)生也僅僅是旁觀者，沒(méi)有直接參與，不利于其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。盡可能的將演示性實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄啃詫?shí)驗(yàn)，學(xué)生可以在自己探索物理規(guī)律的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中把動(dòng)手與動(dòng)腦結(jié)合起來(lái)，鍛煉并培養(yǎng)自己的創(chuàng)新意識(shí)。這就需要教師對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，包括教具的改進(jìn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程的安排，問(wèn)題的設(shè)置及解決的辦法等。這種創(chuàng)新設(shè)計(jì)對(duì)學(xué)生將是一種很好的示范，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)將起到潛移默化的作用。

二、強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維

物理實(shí)驗(yàn)的優(yōu)化與創(chuàng)新既包括以新的視角對(duì)原有實(shí)驗(yàn)的思考，找出不足或缺陷給予矯正，也包括根據(jù)一定的實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)探究來(lái)確定實(shí)驗(yàn)儀器、裝備和操作方案等。主要有實(shí)驗(yàn)方式的改進(jìn)和實(shí)驗(yàn)裝備、實(shí)驗(yàn)方案的改進(jìn)。

高中物理教材上的實(shí)驗(yàn)有些地方可能比較抽象或者與現(xiàn)實(shí)有偏差，加之大部分學(xué)生過(guò)分依賴教材中說(shuō)明的材料用具、方法步驟等原因，在一定程度上影響了學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)揮。因此在教學(xué)過(guò)程中要注意實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，鼓勵(lì)他們善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并敢于提出問(wèn)題，對(duì)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)進(jìn)行大膽創(chuàng)新。我們可在原有實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，適當(dāng)改變實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)裝置，優(yōu)化原有的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行新的實(shí)驗(yàn)。

例如在高一物理教材“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”這一節(jié)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，課本上參考案例所給出的前提條件是水平板必須光滑，但是在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，摩擦是不能忽略的，在這種情況下，學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果用拉力來(lái)表示小車受到的合力，實(shí)驗(yàn)不能驗(yàn)證這三個(gè)物理量的關(guān)系，學(xué)生由此提出疑問(wèn)，在有摩擦力的情況下，又如何用拉力來(lái)表示小車受到的合力呢？提出解決的辦法，再次實(shí)驗(yàn)。

通過(guò)這樣的一個(gè)教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生能掌握科學(xué)知識(shí)和科學(xué)方法并養(yǎng)成良好的科學(xué)態(tài)度，這對(duì)激發(fā)學(xué)生思維、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力具有極其重要的意義。

三、利用設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

常規(guī)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，主要是理解實(shí)驗(yàn)原理、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一種實(shí)驗(yàn)形式，基本上屬于繼承和接受前人的知識(shí)、技能。審視傳統(tǒng)的物理教學(xué)，我們的觀念總是強(qiáng)調(diào)確定性，排斥可能性，在這種教育的熏陶下，培養(yǎng)的學(xué)生往往長(zhǎng)于求同，而弱于求異，其結(jié)果往往是墨守成規(guī)，缺少創(chuàng)新。要真正塑造創(chuàng)造型的人才，教師在教學(xué)中必需要鼓勵(lì)學(xué)生勤于觀察、敢于質(zhì)疑、勇于發(fā)問(wèn)，即便對(duì)那些已成定論的東西也不妨去重新審視或爭(zhēng)論一番，使之不成為僵死的教條。誠(chéng)如笛卡爾所說(shuō)：“科學(xué)產(chǎn)生于懷疑”。充分利用設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效途徑。 以測(cè)量性實(shí)驗(yàn)為例，由于每一種測(cè)量?jī)x器都有其基本的固定的作用，如用刻度尺測(cè)長(zhǎng)度、用天平測(cè)質(zhì)量等，但如果要求突破測(cè)量?jī)x器固有的功能（局限性）去測(cè)量一些看似沒(méi)有因果聯(lián)系的物理量，這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的求異思維品質(zhì)無(wú)疑是一條“綠色通道”。

四、開放實(shí)驗(yàn)室，提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力

物理實(shí)驗(yàn)室是學(xué)生獲知、激趣、求真、循理、育德的重要場(chǎng)所，如果實(shí)驗(yàn)室只是用來(lái)做一些課堂實(shí)驗(yàn)，其利用率是不高的。由于人的個(gè)性差異，有些學(xué)生往往不滿足于課堂上所看到的或書本上所接觸到的實(shí)驗(yàn)，他們往往表現(xiàn)出較強(qiáng)的動(dòng)手欲望，有些學(xué)生則動(dòng)手能力不強(qiáng)，有時(shí)想自己試著做實(shí)驗(yàn)，又怕做不成功，在實(shí)驗(yàn)中往往處于旁觀者的位置。因此不定期地開放實(shí)驗(yàn)室，既可以給動(dòng)手能力強(qiáng)的學(xué)生施展身手機(jī)會(huì)，又可以為動(dòng)手能力較差的學(xué)生提供鍛煉自己，提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ谋憷?。這樣做不僅能進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、創(chuàng)造性，而且能有效地拓展學(xué)生創(chuàng)造的空間。

具體辦法可以采取自愿參加、定時(shí)開放的形式，或根據(jù)興趣愛(ài)好組織專題研究和探討，學(xué)生也可以根據(jù)自己的情況和需要，復(fù)習(xí)已經(jīng)學(xué)過(guò)的實(shí)驗(yàn)的操作，自主選擇實(shí)驗(yàn)方法或自主選擇身邊的材料去做各種實(shí)驗(yàn)，完成自己設(shè)計(jì)的小實(shí)驗(yàn)等。無(wú)論采取哪種形式和基于何種目的，這些實(shí)驗(yàn)都將極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力。

開放實(shí)驗(yàn)室是以學(xué)生為教學(xué)活動(dòng)的主體，但是不能忽視教師的主導(dǎo)作用。教師仍然是整個(gè)活動(dòng)過(guò)程的設(shè)計(jì)者和組織者，主導(dǎo)著教學(xué)活動(dòng)的全過(guò)程。在開放實(shí)驗(yàn)室的過(guò)程中，教師要檢查、修改學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案，指導(dǎo)參與學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作，質(zhì)疑、解決學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的問(wèn)題，提出更高目標(biāo)和要求。

總之，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)在物理教學(xué)中，占有重要的地位，它不僅為學(xué)生學(xué)習(xí)物理提供符合認(rèn)識(shí)規(guī)律的環(huán)境，也培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，激發(fā)了學(xué)生的求知欲望，還有利于培養(yǎng)學(xué)生良好的道德素養(yǎng)和科學(xué)作風(fēng)，更重要的是它培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。所以在新課改下，作為物理教師應(yīng)不斷更新觀念，創(chuàng)新實(shí)踐，努力培養(yǎng)出更多的能夠適應(yīng)社會(huì)的創(chuàng)新型人才。

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