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      注重物理實驗教學(xué) 培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

      2015-04-15 19:25:23葉金來
      文理導(dǎo)航 2015年5期
      關(guān)鍵詞:技法原理創(chuàng)新能力

      葉金來

      物理實驗是課堂教學(xué)的延伸和補充,是初中物理教學(xué)的不可忽視的重要組成部分,通過這些實驗,可以開發(fā)學(xué)生智力,激發(fā)學(xué)生興趣,有利于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,動腦動手習(xí)慣和實驗技能;有利于進一步挖掘?qū)W生的創(chuàng)造潛力,培養(yǎng)學(xué)生的分析問題和解決問題的能力。

      從物理學(xué)來說,它的每一個概念、規(guī)律的發(fā)現(xiàn)與確立大都依賴于實驗,同時實驗也是研究和發(fā)展物理學(xué)的基本手段。它不僅是技術(shù)的操作過程,而且包含了豐富的物理思想、物理方法以及創(chuàng)造原理和創(chuàng)新技法。因此,物理實驗的教學(xué)是培養(yǎng)與訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)新能力最有效的途徑,但要達到理想的效果,必須對教材中的演示實驗和學(xué)生分組實驗進行創(chuàng)新設(shè)計,并在課堂教學(xué)中科學(xué)實施。筆者在教學(xué)實踐中對物理實驗教學(xué)的導(dǎo)入、實施與創(chuàng)新設(shè)計進行了一些探索:

      一、注重實驗的導(dǎo)入,構(gòu)建科學(xué)探索的課堂氛圍

      大多數(shù)老師都會注重一堂課的引入,但一個演示實驗或?qū)W生實驗怎樣導(dǎo)入?卻考慮得比較少,往往直接把實驗裝置擺上講臺進行演示,這正是當(dāng)前課堂教學(xué)的弊端。事實上,一個好的實驗引入,不僅能激發(fā)學(xué)生的強烈興趣和求知欲望,還能為學(xué)生提供發(fā)現(xiàn)問題,運用知識的機會,提供創(chuàng)造性地解決問題的條件,使他們的創(chuàng)新能力得到培養(yǎng)和發(fā)展。

      所以實驗導(dǎo)入時,可以先推導(dǎo)出即將演示實驗的原理,也可以先導(dǎo)入其所用器材,進而介紹實驗裝置和實驗操作。不管哪種導(dǎo)入方式都必須注意“布局”,老師的提問或是學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)的問題,都要能剌激學(xué)生心理產(chǎn)生疑問,使他們產(chǎn)生心理上的不平衡,進而激發(fā)探究的欲望,這樣學(xué)生才有探索的內(nèi)動力,才易形成探索的課堂氛圍。學(xué)生一旦有機會運用知識解決一些問題,他們就會在推導(dǎo)過程中積極應(yīng)用分析與綜合、演繹與歸納、分類與比較等各種思維方法進行思考,經(jīng)歷這樣的學(xué)習(xí)過程,學(xué)生不僅掌握了知識,提高了邏輯推理能力,同時也激勵了他們的創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力。

      二、注重實驗的實施,突出科學(xué)方法,顯化創(chuàng)新技法

      一個成功的演示實驗,不僅要有理想的實驗裝置,更重要的是如何實施實驗的演示及教學(xué),以充分發(fā)揮其教育、教學(xué)功能。法國科學(xué)家貝爾納說:“良好的方法能使我們發(fā)揮天賦和才能,而拙劣的方法卻削弱、甚至扼殺我們的才能”。因此,在教學(xué)過程中應(yīng)把實驗中的技術(shù)、豐富的物理思想和物理方法以及蘊含的創(chuàng)造原理與創(chuàng)新技法傳授給學(xué)生,對發(fā)展學(xué)生的物理創(chuàng)新能力可以起到事半功倍的效果。在實驗教學(xué)的實施過程中,教師應(yīng)注意將它們“顯化”,加以突出,給學(xué)生產(chǎn)生深刻的印象,可以說,這相當(dāng)于在培養(yǎng)與訓(xùn)練學(xué)生的物理創(chuàng)新能力的進程中加進了一劑催化劑。

      當(dāng)然,并不是一定要將教材中的實驗全部改頭換面,實際上,教材中給出的實驗往往也包含許多創(chuàng)新因子和方法在其中。中學(xué)物理實驗中包含了許多重要的思想方法,如“驗證牛頓第二定律”實驗中運用的控制變量法;螺旋測微器、游標(biāo)卡尺中利用的機械放大法;顯示微小形變;“實驗中模擬法;還有替代法、轉(zhuǎn)換法等。而且每個實驗都是經(jīng)過長期的教學(xué)實踐而確定的,也是教育教學(xué)創(chuàng)造活動的結(jié)晶,因此,其中也不乏創(chuàng)新技法,如聯(lián)想創(chuàng)造技法、類比創(chuàng)造技法、設(shè)問創(chuàng)造技法、列舉創(chuàng)造技法和轉(zhuǎn)換創(chuàng)造技法等。教師應(yīng)注重實驗教學(xué)的實施——突出科學(xué)方法,讓學(xué)生體驗創(chuàng)新活動的樂趣,使他們從中培養(yǎng)創(chuàng)新精神,掌握好物理思想和方法,獲得創(chuàng)新技法??梢哉f,學(xué)生對研究方法認(rèn)識的進步,其意義并不比創(chuàng)新本身小。

      但實驗教學(xué)的實施要有利于培養(yǎng)學(xué)生的物理創(chuàng)新能力,必須注重激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新動機。讓學(xué)生在運用已有的知識、經(jīng)驗和方法設(shè)計新的實驗時,發(fā)生矛盾、遇到困難甚至導(dǎo)致失敗,由此產(chǎn)生困惑,從而使學(xué)生認(rèn)識到原有的認(rèn)知存在局限性、存在缺點及適用條件,困惑的產(chǎn)生才有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新動機。當(dāng)然,學(xué)生的創(chuàng)新活動不可能是憑空產(chǎn)生,因此老師應(yīng)及時提供知識原型啟發(fā)學(xué)生,使他們經(jīng)模仿、聯(lián)想再造出新的事物。這一過程中,學(xué)生掌握的研究方法(即科學(xué)方法和創(chuàng)新技法)就會發(fā)揮巨大的作用。

      三、注重實驗的創(chuàng)新設(shè)計,全面發(fā)揮實驗在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的作用

      對現(xiàn)有的實驗大膽創(chuàng)新已成為當(dāng)前物理教學(xué)的共識。教師該從何種途徑引導(dǎo)學(xué)生對實驗進行創(chuàng)新設(shè)計呢?根據(jù)應(yīng)用實驗手段研究物理問題時的基本過程,可歸納為如下幾種途徑:

      1.通過改變實驗?zāi)康暮鸵筮M行創(chuàng)新

      教師在原有實驗的基礎(chǔ)上,改變原有實驗的目的與要求,提出新實驗課題,要求學(xué)生利用原有的實驗器材(甚至可適當(dāng)增減),對原有實驗進行創(chuàng)新改進,設(shè)計完成新實驗課題的實驗方案。從而培養(yǎng)學(xué)生改進原實驗、設(shè)計新實驗的創(chuàng)新能力。

      2.通過改變實驗原理和實驗方法進行創(chuàng)新

      每個實驗都依據(jù)一定的理論提出來的,這個理論就是實驗原理。為達到同一實驗?zāi)康?,可依?jù)不同原理設(shè)計出不同的實驗方案。因此可以通過改變原有實驗的原理或?qū)嶒炦^程中使用的具體方法進行創(chuàng)新,依據(jù)新的實驗原理、實驗方法提出新的實驗方案。

      3.通過改變實驗器材進行創(chuàng)新

      這種創(chuàng)新情形需改變原有實驗的使用器材(包括測量對象)提出了在新的實驗器材基礎(chǔ)上測量原有的物理量或新的物理量的新實驗課題,一般學(xué)生應(yīng)用原有的實驗理論和方法無法解答新的實驗課題,必須重新設(shè)計實驗方案或?qū)嶒灢襟E,這些都要求學(xué)生創(chuàng)造性地提出解決方法。

      (作者單位:江蘇省寶應(yīng)縣開發(fā)區(qū)國際學(xué)校)

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