21世紀將是知識經濟占國際經濟主導地位的世紀,也就是知識經濟競爭的世紀。知識經濟的競爭。實質上是技術創新的競爭、知識創新的競爭和創新人才的競爭。無論是進行技術創新,還是進行知識創新,最關鍵、最根本的因素是人才,是創新者。下一個世紀的知識經濟,必將形成對人才尤其是創新人才的巨大需求,人才的競爭會異常激烈。那時誰擁有大量高素質的創新人才資源,誰就擁有持續創新的能力,誰就具備發展知識經濟的巨大潛力;相反,誰缺少科學技術儲備和創新人才,誰就會失去知識經濟帶來的發展機遇。創新教育是以培養創新精神和能力為基本價值取向的教育,它能夠使學習者通過對已有知識的學習,了解前人是怎樣解決具體問題的,從而模擬前人解決問題的思考方式,在現有的基礎上積累經驗,拓展視野,孕育創新。也就是說創新教育要求學生學習的是解決問題的方式方法,而不僅僅是知識的本身。因此,創新教育不應只是一個時髦而響亮的口號,而應落在工作的實處。創新是事物發展過程中量的積累,是量變過程。同時創新又是創造,是事物的突變,是一個全新事物和方法,是事物發展過程中的質變。物理的實驗教學能夠很好的體現這一質變過程。下面就在初中物理實驗教學中來探索創新教育的具體實施。
一、更新實驗教學的思路
創新不是憑空的胡編亂造。而是通過對客觀事物的觀察、分析、總結,在客觀事實的基礎上來得到前人沒有得到的結果結論,或者是用前人的正確結論創建新的領域。如果把創新等同于建造空中樓閣,那是對創新的一個歪曲,是非常容易誤入唯心主義的泥潭里的。物理學就是以實驗為基礎的學科,物理學中的定義、定理、規律、定律都建立在大量的實驗和實踐活動基礎上。這里所說的實驗也就是不僅僅局限于現行初中物理教科書中所安排的十多個學生分組實驗、一百多個演示實驗和若干課外小實驗!我們的實驗教學可以在課上,也可以在課下;可以使用實驗室所配備的器材,也可以自備自制教具,甚至可以使用日常生活中的現有物品,經常用學生身邊的物品做實驗,例如用汽水瓶做大氣壓實驗,用眼藥瓶做物體的浮沉實驗,用水和玻璃做光的色散實驗等,這些器材學生更熟悉,更有利于使學生明白物理就在身邊,物理與生活聯系非常緊密。而且通過這些課本上沒有出現的器材啟發學生的創新能力;物理教師應充分挖掘教材,努力為學生創設活動情境,激發學生的好奇心,豐富學生的想象力,調動學生剛剛起步的創新意識和創新精神。
總之,我們不是為做實驗而做實驗,做實驗是學習和掌握這種研究事物內在聯系和研究問題的方法。
二、實驗教學方法的改革
1 觀察是創新的第一步,也是創新的前提
沒有對客觀事物的認識是談不到創新的。在實驗教學中首先應該使學生知道:所謂觀察就是要有目的地辨明觀察對象的主要特征。注意發現引起變化的條件和原因;其次,要使學生了解觀察是要經過一定的努力,克服一定的困難,才能發現問題,才能得到對事物的正確認識和正確的結論。需要指出的是:在教學中應該讓學生知道,觀察事物是科學方法中提取大量事實的第一步。也是我們要進行任何創造和超越的第一步,我們所需要的不僅僅是大家觀察到的結果,更重要的是觀察這個活動的本身,觀察在生活中無處不在。比如觀察水的沸騰實驗中要求學生注意觀察在給水加熱的過程中,能看到什么?在此基礎上引導同學討論觀察的方法和應注意的問題。可以提示:看到的不同的現象是由不同的原因引起的。但是具體到是哪些原因,應該由學生通過多次的實驗得出一定的結論,而不是老師在黑板上把各種條件羅列出,再提供給學生實驗。那樣做實際限制了學生的思維,是不利于學生形成創新思維的。
2 實驗,在學習中創新
人們獲得的許多物理知識是通過觀察和實驗并認真地加以思索和總結得到的。如對于彩虹,自然界在特定雨天后才能看到,平時看不到。在“序言”教學中用三棱鏡做光的色散實驗讓彩虹出現在教室里。使學生感到新奇,通過這段教學師生共同討論,形成共識,知道了什么是實驗。實驗就是在人工控制條件下使物理現象重復出現供人們觀察的工作。通過實驗。能夠對物理事實獲得具體的明確的認識,有助于理解物理概念和規律,那么在這里學習的就不是色散的知識,更重要的是學習了這種探索事物的根本方法——實驗。實驗中要有實事求是的科學態度。教育學生每做一個實驗應該:了解實驗目的,正確使用儀器,作必要的記錄,得出相應的結論,整理好實驗器材。根據實驗觀察到的現象和結果得出結論,做出正確的實驗報告。向學生適當介紹一些物理學大師所做的物理實驗以及所取得的成績,而在以后的學習中能夠運用這些方法來探索知識。
3 重視方法的總結,動手動腦
科學方法提出這樣幾個步驟:收集大量資料,證據:總結分析:得出結論;提出意見和建議。實驗做完了,結果出來了。我們的實驗是不是就結束了?沒有。應用才是我們的最終目的,這也完全符合唯物主義方法論中關于從實驗到理論再由理論到實踐的辨證原則。當學生做了基本實驗后,教師應當對學生實驗提出較高層次的要求——做驗證性的和設計性的實驗。比如在做完測平均速度的實驗后應該總結實驗時所采用的物理方法:控制變量的方法。這種方法在物理的實驗中是最常用的,是應該掌握的。這樣在學完“密度”知識后根據實驗室所能提供的器材可以要求學生解決如何測金屬塊的密度問題,學生可以根據控制變量的方法提出設計方案,也可以提出一些具體問題。自己設計實驗方法進行實驗。這不僅是對前面知識的應用,也是一種對物理方法的使用。運用現有的知識內容推論后面的學習內容是一種物理研究的思路,更是學生應該掌握的物理方法之一。在這個研究的過程中也更容易有新的突破。例如,在做“固體融化”的實驗過程中(直接加熱),開始出現的實驗結論和課本上總是不一致,學生甚至考慮了推翻課本的大膽想法,但在引導學生考慮小學學習的熱平衡的知識后,就有學生考慮是不是加熱不均勻的問題,通過討論,最終使用了“水浴”的方法來解決了問題,結論與課本基本一致。這就是運用已有的知識來探討新知識新方法,在探討中學生也品嘗到了成功的喜悅。
三、實驗教學評價中的新意識
教師對教學目標的完成情況進行評估,為制定下一個目標做準備,這是一個學科目標的結束。如果說學生已經掌握了知識的重點、難點,形成了相應的技能技巧,那么教師應該對學生學習過程進行總結,學生掌握了什么,超越了什么?誰做得最好。由教師和學生總結這個的經驗,從而形成再創新能力,這個環節是必不可少的。在以往的教學評價當中,往往是以學生的一次次考試的成績來評價每一個學生,在具有創新意識的教育教學過程中。這個評價方法自然也應該有所改進,而實驗教學的評價似乎成了其中的重點。新的評價觀點不僅僅應該看到學生在操作實驗中的熟練程度、準確程度,更應該重視實驗中解決問題的能力。由于這種評價還在起步當中,在實際操作時就更應該努力避免死板缺乏創造力的觀點,這也是我們努力的方向之一。
總之,通過物理實驗教學中的創新教育能使學生學會學習,開發智力提高素質,增加了鍛煉的機會,增強了適應社會發展的意識。而其在物理實驗教學中的具體實施,也會給我們培養大量的適應現代化社會需要的人材提供一個可行的方式方法。
(責任編輯:吳景輝)