淺談物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的創(chuàng)新教育

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江澤民總書記提出:“創(chuàng)新是一個民族進(jìn)步的靈魂,是一個國家興旺發(fā)達(dá)的不竭動力。創(chuàng)新的關(guān)鍵在人才,人才靠教育?!碑?dāng)今世界各國的競爭主要是人才的競爭,而人才的競爭,關(guān)鍵是創(chuàng)新人才的競爭。創(chuàng)新人才的培養(yǎng),是教育改革和發(fā)展的主攻方向。實(shí)施創(chuàng)新教育的主渠道是學(xué)科教學(xué),而不同學(xué)科都有不同的學(xué)科知識體系和特點(diǎn),創(chuàng)新教育應(yīng)結(jié)合進(jìn)行。物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科,它與社會生活聯(lián)系緊密,以物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、物質(zhì)之間的相互作用和其運(yùn)動變化規(guī)律為研究對象,具有科學(xué)性、實(shí)用性、趣味性等特點(diǎn)。根據(jù)這些特點(diǎn),在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,如何進(jìn)行創(chuàng)新教育呢?我從以下幾個方面進(jìn)行了嘗試。
    一、轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,樹立創(chuàng)新教育的實(shí)驗(yàn)教學(xué)指導(dǎo)思想
    物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的,不僅是驗(yàn)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(shí)踐能力,同時,也是完成“提高國民素質(zhì)”這一教育任務(wù)不可缺少的組成部分。因此,必須改變傳統(tǒng)的“教師講,學(xué)生聽,教師演示,學(xué)生觀看”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,要求教師從學(xué)生的實(shí)際能力入手,備教材,備教法,備學(xué)生。在教學(xué)過程中,使學(xué)生的思維一直處于積極探求狀態(tài)。
    二、利用物理趣味實(shí)驗(yàn),創(chuàng)設(shè)樂學(xué)情境,激發(fā)學(xué)生求知欲
    興趣是好的老師。如果教師能充分結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,從課時教學(xué)目的出發(fā),設(shè)置和安排一些生動、形象、有趣的實(shí)驗(yàn)來引入課題,以激起學(xué)生的興趣,啟迪其思維定向探究,隨著教師不斷引導(dǎo),學(xué)生的疑問也隨之消失。整個教學(xué)過程中使學(xué)生處于一種憤悱的狀態(tài),在輕松愉快的情境中掌握知識。
    三、優(yōu)化演示實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力
    演示實(shí)驗(yàn)具有鮮明、生動和真實(shí)性,是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力的重要手段。優(yōu)化演示實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生裝的觀察能力和實(shí)驗(yàn)技能,是創(chuàng)新教育的一項(xiàng)重要內(nèi)容。在教學(xué)中,我的做法是:
    (1)認(rèn)真何做好每一個演示實(shí)驗(yàn),挖掘?qū)嶒?yàn)素材,創(chuàng)設(shè)問題情境,有的放矢地設(shè)置疑問,讓學(xué)生帶著問題去觀察、思考,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如:在“澆不滅的蠟燭”實(shí)驗(yàn)中,澆不滅蠟燭的原因是什么?質(zhì)疑之后,引導(dǎo)學(xué)生討論。爭辯中極大地活化了學(xué)生的發(fā)散思維。由爭論而得到的結(jié)論學(xué)生難以忘卻,原因可能是:那個地方?jīng)]有蠟燭,而是蠟燭的像。
    (2)盡可能將一些演示實(shí)驗(yàn)改為教師指導(dǎo)下的探索性和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識事物、掌握知識的方法。把演示實(shí)驗(yàn)改為驗(yàn)證性和探索性實(shí)驗(yàn),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(shí)驗(yàn)無法取代的。如:“利用醫(yī)用注射器演示氣體膨脹做功內(nèi)能減少”。通過實(shí)驗(yàn)和討論,學(xué)生弄清了“氣體膨脹做功,內(nèi)能減少,溫度降低”問題。有了這樣的經(jīng)歷,學(xué)生就敢于提出更多的問題,表達(dá)自己的觀點(diǎn),這是培養(yǎng)創(chuàng)造性思維的良好開端。
    (3)改進(jìn)演示實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
    為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,在演示實(shí)驗(yàn)方面,我們開展了對課本實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)活動?!把芯扛×Ξa(chǎn)生原因”的實(shí)驗(yàn):用一只可樂瓶和一個乒乓球。用一只塑料可樂瓶剪去底部(瓶頸的截面直徑略小于乒乓球的直徑)把一只乒乓球放入瓶內(nèi),從上面倒入水,觀察到有少量水從乒乓球與瓶頸縫隙中流出,但乒乓球并不上浮,這是因?yàn)樗畬ζ古仪蛑挥邢蛳碌膲毫?;用手堵住瓶的下部流水處,可觀察到乒乓球浮起,這是因?yàn)樗畬ζ古仪蛳蛏系膲毫Υ笥谙蛳碌膲毫Α?BR>    (4)創(chuàng)造條件,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?BR>    學(xué)生對物理實(shí)驗(yàn)很感興趣,尤其喜歡親自動手實(shí)驗(yàn),根據(jù)學(xué)生這一特點(diǎn),我們把易操作的演示實(shí)驗(yàn)改為邊講邊實(shí)驗(yàn),且對每一個實(shí)驗(yàn)五環(huán)節(jié),每一個細(xì)小的動作,都必須規(guī)范操作,從嚴(yán)要求,真正達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目的,讓學(xué)生掌握做實(shí)驗(yàn)的要領(lǐng)和技能,達(dá)到操作規(guī)范、準(zhǔn)確,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)素質(zhì)。如:“用天平稱量物體質(zhì)量”,先對天平進(jìn)行調(diào)節(jié),然后再稱量物體質(zhì)量,左盤中放入被測物體,右盤中放砝碼,若加上小的砝碼天平還不平衡,應(yīng)移動游碼直到天平平衡。若物體和砝碼顛倒過來了,則被物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量減去游碼所對的刻度。實(shí)驗(yàn)完畢應(yīng)先將砝碼取下,然后再取物體。取物體時要按由大到小的順序,加減砝碼和移動游碼時要用鑷子。
    通過這樣的實(shí)踐,不僅鞏固和深化了所學(xué)的物理知識,而且有利于培養(yǎng)學(xué)生探究精神和分析、解決問題的能力,也提高了學(xué)生的素質(zhì)。
    四、加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能
    物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,更能形成學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的還是學(xué)生實(shí)驗(yàn)。加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力,是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的重要途徑,為此,我首先布置實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)題,讓學(xué)生在預(yù)習(xí)時明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,步驟和操作,做到有的放矢。其次嚴(yán)肅實(shí)驗(yàn)紀(jì)律,在實(shí)驗(yàn)前強(qiáng)調(diào)操作的關(guān)鍵和注意事項(xiàng),引導(dǎo)學(xué)生規(guī)范操作仔細(xì)觀察,積極思考,在實(shí)驗(yàn)中掌握和鞏固所學(xué)知識。如:練習(xí)使用滑動變阻器的實(shí)驗(yàn)中,不僅要求接線采用一上一下的方法,而且要求滑片置于大電阻處。通過這樣的實(shí)驗(yàn)使學(xué)生理解并掌握了改變電阻線長度來改變電阻的知識。把感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識。再次,培養(yǎng)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)成敗的分析和根據(jù)所掌握知識的情況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的增改。通過認(rèn)真上好實(shí)驗(yàn)課,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和方法,逐步形成學(xué)生觀察問題、分析問題的能力,提高了教學(xué)質(zhì)量。
    五、在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神
    物理教學(xué)要教會學(xué)生知識,不僅要求學(xué)生學(xué)會,還要學(xué)生會學(xué)。創(chuàng)新是一種高層次的知識遷移,是利用已有信息探索新知識的能力。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中我注重給學(xué)生提供更多的思維機(jī)會和廣闊的思維空間,激發(fā)學(xué)生求異創(chuàng)新的愿望,逐漸培養(yǎng)學(xué)生從全方位推測、假設(shè)和構(gòu)思中“探視”答案以解決問題的思維方式。初中物理無論是演示實(shí)驗(yàn),還是學(xué)生實(shí)驗(yàn),往往給出實(shí)驗(yàn)方案且方法單一,無探索性,不利于創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。我在教學(xué)中,以常見實(shí)驗(yàn)知識為生長點(diǎn),進(jìn)行引申和延展,讓學(xué)生發(fā)掘其內(nèi)涵和外延,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(jì)實(shí)驗(yàn)方案,并對各方案進(jìn)行評價,選擇佳方案,以此來培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維。
    如:測定鹽水的密度?!?BR>    方案一:(1)用天平稱出空燒杯的質(zhì)量m;(2)用量筒量出50ml鹽水;(3)把鹽水倒入燒杯中稱出鹽水和燒杯的質(zhì)量M;(4)求出密度ρ=g/cm
    方案二:(1)用天平稱出燒杯和鹽水的質(zhì)量m;(2)倒入量筒中50ml鹽水;(3)稱出剩余鹽水和燒杯的質(zhì)量M;(4)求出密度ρ=g/cm。比較兩種方案,方案二佳。因?yàn)榉桨敢恢辛客仓械柠}水倒入燒杯中質(zhì)量減少了。因?yàn)椴A}水來說是浸潤的,一部分鹽水附著在量筒的筒壁上,沒有倒入燒杯中,所以選擇方案二。
    這樣,讓學(xué)生去設(shè)計(jì)問題,去解決問題,在解決問題的過程中,不僅使學(xué)生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。
    六、重視實(shí)驗(yàn)理論與實(shí)際生活的聯(lián)系
    充分利用課本所設(shè)計(jì)的家庭實(shí)驗(yàn),積極開展課外實(shí)踐活動,培養(yǎng)學(xué)生關(guān)心社會、運(yùn)用物理知識解決實(shí)際問題的能力。如:“估計(jì)大米粒的密度”讓學(xué)生想出幾種測大米粒密度的方法,然后實(shí)際做一做,后做出評價,哪一種方法既簡便易行而且誤差又小,要求學(xué)生寫出實(shí)驗(yàn)報告。使學(xué)生學(xué)以致用,在生活中感受物理實(shí)驗(yàn)的樂趣及重要性,以激發(fā)學(xué)生動手實(shí)驗(yàn)的興趣。
    當(dāng)然,所有這一切的實(shí)施,歸根到底將直接取決于物理教師自身素質(zhì)的提高,這就要求物理教師應(yīng)努力提高教學(xué)理論水平和科研能力,掌握和運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)手段,這無疑對中學(xué)物理將是新的挑戰(zhàn)。
    總之,充分開發(fā)物理實(shí)驗(yàn)功能,以培養(yǎng)學(xué)生的各種能力及良好的思想品質(zhì)和科學(xué)態(tài)度,是推動中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)向前發(fā)展,實(shí)施創(chuàng)新教育的重要途徑。