在初中物理實(shí)驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力

沈育

摘 要： 物理學(xué)是一門實(shí)驗科學(xué)，實(shí)驗教學(xué)既是物理教學(xué)的基礎(chǔ)，更是學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng)的重要渠道及培養(yǎng)學(xué)生具有探索精神的有效手段?，F(xiàn)代教育提倡學(xué)生自主、合作、探究學(xué)習(xí)，而實(shí)驗教學(xué)恰好就體現(xiàn)了這一點(diǎn)，符合當(dāng)今學(xué)生的心理特點(diǎn)和認(rèn)知規(guī)律，對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力起到非常重要的作用。

關(guān)鍵詞： 初中物理 實(shí)驗教學(xué) 創(chuàng)新思維能力

實(shí)驗教學(xué)是物理教學(xué)的重要組成部分，也是物理學(xué)習(xí)中最基本的部分。物理實(shí)驗的教學(xué)，能夠培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力、觀察能力及分析表達(dá)能力，提高創(chuàng)新意識，形成對待科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。我國的教育已經(jīng)不再是傳統(tǒng)意義上的應(yīng)試教育了，而是針對學(xué)生個性發(fā)展趨勢而形成的素質(zhì)教育，所以物理實(shí)驗教學(xué)顯得更重要。為此必須根據(jù)當(dāng)今中學(xué)生的發(fā)展需求對原有的物理實(shí)驗教學(xué)模式進(jìn)行改革和完善，真正給學(xué)生創(chuàng)造施展創(chuàng)新能力和展示才華的空間。

1.物理實(shí)驗教學(xué)的現(xiàn)狀

首先，有的學(xué)校為了減少資金開支，物理實(shí)驗的器材配置達(dá)不到課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，只能安排學(xué)生上物理理論課，這導(dǎo)致學(xué)生不能從實(shí)踐角度理解物理，對書中的理論知識和概念沒有直觀感受；有的學(xué)校雖然開設(shè)了物理實(shí)驗課，但是教學(xué)效果不太好。第一，由于學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗室，往往因為新鮮感導(dǎo)致紀(jì)律松散，對實(shí)驗儀器比較好奇，可能會把儀器當(dāng)成玩具把玩，造成儀器的損壞。教師因此難以管理，只能把學(xué)生分組實(shí)驗變?yōu)檠菔緦?shí)驗。第二，有的實(shí)驗效果不明顯或者實(shí)驗結(jié)果與預(yù)期的相差較大，可能無法得出期望的結(jié)論。例如水的沸騰實(shí)驗，用酒精燈對燒杯內(nèi)的水進(jìn)行加熱，在實(shí)驗中，溫度計的示數(shù)為95℃～96℃時，水就沸騰了。

其次，有的教師認(rèn)為物理實(shí)驗并不重要。他們認(rèn)為只要把實(shí)驗內(nèi)容背下來或者只對實(shí)驗進(jìn)行口頭講解，效果和學(xué)生動手實(shí)驗是一樣的。稍微好一點(diǎn)的，會在課堂上給學(xué)生做演示實(shí)驗，學(xué)生只是觀察，出現(xiàn)了學(xué)生實(shí)驗變成演示實(shí)驗，演示實(shí)驗變成口頭描述實(shí)驗的情況。這樣，學(xué)生根本沒有機(jī)會接觸物理實(shí)驗器材，不能很好地體會實(shí)驗過程和理解實(shí)驗所要注意的事項。這些現(xiàn)象都反映出教師對物理實(shí)驗教學(xué)認(rèn)識的不到位，教師不愿意在實(shí)驗教學(xué)方案的設(shè)計上花時間、下工夫，造成物理實(shí)驗教學(xué)方法單一枯燥，形式陳舊老套。

最后，物理實(shí)驗教學(xué)模式僵化。教師為了完成教學(xué)大綱上的教學(xué)任務(wù)而安排物理實(shí)驗教學(xué)，對學(xué)生的實(shí)驗?zāi)芰ε囵B(yǎng)缺乏系統(tǒng)性考慮。學(xué)生經(jīng)常在還不明白實(shí)驗?zāi)康牡那闆r下就開始實(shí)驗，在還沒理解實(shí)驗步驟的情況下就完成實(shí)驗了。教師在實(shí)驗教學(xué)中一手包辦現(xiàn)象嚴(yán)重，學(xué)生缺少動手和動腦的機(jī)會。比如，實(shí)驗所需的器材往往是給定的，不多不少，局限了學(xué)生的創(chuàng)新思維。在教學(xué)方式上，通常是一個班的學(xué)生在同一時間做同一個實(shí)驗，用同一種方法、相同的儀器，并且要求在規(guī)定時間內(nèi)做完，最后得出相同結(jié)論。這就有可能導(dǎo)致部分學(xué)生看著別人怎么做，自己就怎么做，特別是小組合作實(shí)驗中，有的學(xué)生就只看不動手，也不仔細(xì)觀察現(xiàn)象，不記錄實(shí)驗數(shù)據(jù)，更談不上思考了。這樣的物理實(shí)驗教學(xué)模式是不利于學(xué)生創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)的。

2.結(jié)合物理實(shí)驗教學(xué)，培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力

2.1中學(xué)生的思維處在過渡階段。

現(xiàn)階段的物理模型都是從感性的材料中總結(jié)出來的。這樣的模型要求有形象的思維做鋪墊，而這種形象思維就是來自實(shí)驗教學(xué)。改變物理實(shí)驗教學(xué)的現(xiàn)狀，要經(jīng)過多方面努力，需要把學(xué)生放在物理實(shí)驗教學(xué)的主體位置，根據(jù)學(xué)生的思維特點(diǎn)設(shè)計安排實(shí)驗教學(xué)。中學(xué)生的性格特點(diǎn)十分鮮明，興趣往往是他們學(xué)習(xí)的首要動力。教師可以鼓勵學(xué)生進(jìn)行一些課外小實(shí)驗：把廢干電池中的鋅片取出作電極，制作水果電池；用可樂瓶來研究液體壓強(qiáng)與深度關(guān)系；用薯片筒和薄膜紙模擬照相機(jī)，等等。這樣不僅有效地利用了廢物，而且鍛煉了學(xué)生動手的能力，同時充分發(fā)揮了學(xué)生創(chuàng)新能力與實(shí)驗構(gòu)建能力，還開闊了學(xué)生視野，增長了見識。對于物理小實(shí)驗制作，學(xué)生激情高漲，意猶未盡，學(xué)生的求知欲得到滿足，探索知識奧秘的激情得到點(diǎn)燃。科學(xué)知識本身是嚴(yán)肅的，但表達(dá)方式是可以多樣化的。教師適當(dāng)介紹一些物理的歷史趣聞也可以增強(qiáng)課堂的趣味性，引起學(xué)生興趣。例如，在講授大氣壓時，可以介紹馬德堡半球?qū)嶒?，并配上卡通化的視頻課件，使他們感受到巨大的大氣壓力，然后提供注射器等器材，啟發(fā)學(xué)生思考，設(shè)計實(shí)驗估測大氣壓，這樣學(xué)生對這個知識就自然而然的印象深刻了。

2.2中學(xué)生的思維是不全面的。

初中生剛接觸物理的學(xué)習(xí)，還沒有形成一定的邏輯思維，所以會被一些事物的表面現(xiàn)象迷惑，用平常的生活經(jīng)驗判斷問題。例如在物態(tài)變化的教學(xué)中，學(xué)生往往認(rèn)為冬天口鼻中呼出的“白氣”是氣體，清晨樹林里的霧是氣體，天上的云是氣體。這時教師就可以引導(dǎo)學(xué)生體驗：向掌心哈氣，感受掌心是否有潮濕的感覺；夏天悶熱的天氣，空氣中并沒有看到水，為什么報紙會變得潮濕。利用生活經(jīng)驗糾正學(xué)生不全面的生活經(jīng)驗，能使學(xué)生更容易地接受。

3.培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力

初中物理實(shí)驗教學(xué)，一方面是為了讓學(xué)生更好地吸收物理概念和理論知識，另一方面是為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，從而激發(fā)學(xué)生對科學(xué)研究的熱情，讓學(xué)生能夠積極地參與到實(shí)驗活動中。

3.1創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)有利于激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)主動性和積極性。

例如，在引導(dǎo)學(xué)生探究導(dǎo)體電阻的大小與導(dǎo)體的哪些特性有關(guān)時，可以故意將橫截面積、長度都不同的一根鎳鉻合金絲和一根銅絲分別串入接有小燈泡的直流電路中，讓學(xué)生分別觀察燈泡發(fā)光的亮度；再用橫截面積和長度都不同的兩根鎳鉻合金絲分別串入上述電路中，觀察小燈泡的亮度，并讓學(xué)生思考這個實(shí)驗?zāi)芊裾f明電阻大小同導(dǎo)電體的某種特性有關(guān)，結(jié)論是不能判斷。這時就可不失時機(jī)地問學(xué)生：“那么，應(yīng)該選取怎樣的兩根金屬絲以研究導(dǎo)體電阻大小到底與哪些因素有關(guān)呢？”同時向?qū)W生出示課前準(zhǔn)備好的若干金屬絲讓他們選擇。學(xué)生經(jīng)過思考及討論后，回答可取兩根橫截面積相同但長度不同的鎳鉻合金絲或取兩根長度相同但橫截面積不同的鎳鉻合金絲，還可以取長度、橫截面積均相同的一根銅絲和一根鎳鉻合金絲進(jìn)行實(shí)驗比較。這時，教師指出上述幾種方法都可以，同時總結(jié)出要研究電阻的大小同導(dǎo)電物質(zhì)的長度、橫截面積、材料種類這三個因素任何一個因素間的關(guān)系，就要人為地控制另外兩個因素，使它們相同，并指出這種實(shí)驗的方法就是控制變量法，再讓學(xué)生運(yùn)用這一方法系統(tǒng)地進(jìn)行上述實(shí)驗，使學(xué)生在實(shí)際操作過程中體驗這種科學(xué)方法。這樣通過教師的精心設(shè)計將物理現(xiàn)象的展示、模型的建立、結(jié)論的交流等活動有機(jī)地結(jié)合起來，能全面地激發(fā)學(xué)生的情感、意志和興趣，充分體現(xiàn)學(xué)生的主體意識和參與能力，讓學(xué)生在實(shí)驗活動中主動獲取知識，發(fā)展其創(chuàng)造性思維能力。

3.2創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)有利于提高學(xué)生的獨(dú)立思考和動手能力。

學(xué)生是學(xué)習(xí)活動的主體，更是創(chuàng)造性學(xué)習(xí)的主人。教師的講授只有通過學(xué)生能力的提高才能生效。所以，教師要有意識地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，讓學(xué)生認(rèn)識到創(chuàng)新能力對他們成長的重要性，讓學(xué)生主動地參與各種創(chuàng)新活動。例如在學(xué)習(xí)重力時，重力的方向是豎直向下的，而初中生在學(xué)習(xí)和應(yīng)用中由于認(rèn)知和理解方面存在一些片面，容易把重力方向描述為垂直向下，特別是畫出在斜面上的物體所受的重力示意圖時，經(jīng)常畫成垂直于斜面向下。因此，如果能演示出重力的方向始終與水平面垂直，學(xué)生就很容易理解重力方向始終豎直向下，基于這種需要，教師就能向?qū)W生發(fā)出“邀請”，請學(xué)生和教師一同想想辦法，以設(shè)計一種能體現(xiàn)重力方向的教具。通過學(xué)生參與教具地設(shè)計和制作，培養(yǎng)了思考和動手能力，也激發(fā)了創(chuàng)新思維。

4.結(jié)語

現(xiàn)代教育理論越來越重視對學(xué)生科學(xué)精神、創(chuàng)新意識、科學(xué)探究能力和終身學(xué)習(xí)愿望的培養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力是現(xiàn)代教學(xué)的目標(biāo)和宗旨。合理的初中物理實(shí)驗教學(xué)，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力，使初中物理課堂成為培養(yǎng)我國創(chuàng)新型人才的搖籃。

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