〔關(guān)鍵詞〕 實(shí)驗(yàn);創(chuàng)新能力;培養(yǎng)
〔中圖分類號(hào)〕 G633.7〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕 C
〔文章編號(hào)〕 1004—0463(2008)10(B)—0016—01
中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)中,通過“提出問題、猜想或假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析論證、評(píng)估、交流”七環(huán)節(jié),目的是提倡中學(xué)生要像科學(xué)家一樣進(jìn)行“科學(xué)探究”。本文就教學(xué)實(shí)踐工作中如何通過“七步”實(shí)驗(yàn)探究,保護(hù)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力提出淺見,和同行們交流。
1.創(chuàng)設(shè)情景,鼓勵(lì)學(xué)生提出問題,在提問題中保護(hù)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。愛因斯坦說過:“提出一個(gè)問題比解決一個(gè)問題更重要”,不會(huì)提問題就不會(huì)創(chuàng)造,因?yàn)槿魏蝿?chuàng)造都是從提問題開始的。因此,教師在問題教學(xué)中首先要進(jìn)行科學(xué)的問題教學(xué)設(shè)計(jì),善于創(chuàng)設(shè)物理情景,誘導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)造性思維,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生在教師創(chuàng)設(shè)的物理情景中,激活儲(chǔ)存知識(shí),產(chǎn)生質(zhì)疑,提出一個(gè)個(gè)與課題有關(guān)的問題來。
2.拓展學(xué)生思維,啟發(fā)學(xué)生猜想與假設(shè),在猜想與假設(shè)中保護(hù)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。教師要鼓勵(lì)學(xué)生憑借想象,創(chuàng)造性地進(jìn)行邏輯思維和推理。在問題猜想與假設(shè)中,教師可組織學(xué)生討論,創(chuàng)設(shè)“知無不言、言無不盡”的學(xué)術(shù)氣氛,使學(xué)生的發(fā)散思維得到升華。如,對(duì)提出的“通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓及導(dǎo)體的電阻之間的關(guān)系”的問題,可提出幾個(gè)猜想:通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成反比,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比等。
3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中滲透研究性學(xué)習(xí),保護(hù)和培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新能力。在傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師只注重實(shí)驗(yàn)成功的結(jié)果,沒有挖掘物理實(shí)驗(yàn)探究創(chuàng)新教學(xué)的功能,不利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力。事實(shí)上,在教材中或在教師設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)中,往往經(jīng)歷了由失敗到成功或由粗糙到精細(xì)的創(chuàng)新過程,在這一過程中常常滲透和運(yùn)用了一些創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想方法和技術(shù)。因此,在某些實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中,教師可通過引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)活動(dòng),激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。
4.注重實(shí)驗(yàn)過程,增加創(chuàng)新體驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)過程中保護(hù)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。實(shí)驗(yàn)過程,是學(xué)生親手體會(huì)操作的過程,此過程中學(xué)生通過觀察注意,往往會(huì)有許多要?jiǎng)?chuàng)造性思考的問題出現(xiàn),甚至有些現(xiàn)象需要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。例如,在探究串聯(lián)電路中電壓的關(guān)系時(shí),有的同學(xué)不小心把電壓表串聯(lián),連接該電路后,學(xué)生發(fā)現(xiàn)了很奇怪的現(xiàn)象。怎樣解釋這種現(xiàn)象?教師在這個(gè)時(shí)候應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生這個(gè)問題提得非常好,如果再能發(fā)揮自己的創(chuàng)新思維,自己解決它,就更完美了,同時(shí)組織其他同學(xué)也加入到問題的討論中。在思考中,學(xué)生發(fā)現(xiàn)此電路中電流比較小,因?yàn)殡妷罕硪欢ù嬖谙喈?dāng)大的阻力,阻礙了電流,為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)電阻創(chuàng)造了條件。電壓表的示數(shù)接近于電源電壓,更有益于學(xué)生開放思維,進(jìn)一步思考解釋。通過此現(xiàn)象,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到,電壓表只有并聯(lián)在小燈泡兩端才能測(cè)出小燈泡兩端的電壓。這樣,學(xué)生的創(chuàng)新能力得到進(jìn)一步提高。
5.科學(xué)分析數(shù)據(jù),得出創(chuàng)新性結(jié)論,保護(hù)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。在學(xué)生得出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中,往往包含著大量的信息,通過信息分析,可得出一定的科學(xué)結(jié)論。例如,有的同學(xué)在“伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)”中,三次實(shí)驗(yàn)得出的電阻數(shù)據(jù)不同,是什么原因造成的?學(xué)生通過分析,很快會(huì)得出導(dǎo)體的電阻和溫度的關(guān)系。
6.認(rèn)真評(píng)估,尋找問題,通過分析培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。學(xué)生要對(duì)自己的探究工作進(jìn)行分析,思考哪些問題真正弄懂了,哪些問題還不十分清楚,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有無不合理的地方,操作中有什么失誤,測(cè)量結(jié)果是否可靠,發(fā)現(xiàn)了哪些有價(jià)值的信息,哪些問題還應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行創(chuàng)新性思考,甚至要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。評(píng)估過程,也是學(xué)生創(chuàng)新思維、創(chuàng)新性發(fā)現(xiàn)過程。平時(shí),實(shí)驗(yàn)探究的評(píng)估過程,學(xué)生往往會(huì)忽略,不引起足夠重視,因此,教師在學(xué)生進(jìn)行評(píng)估時(shí),要給予一定的指導(dǎo),督促該環(huán)節(jié)的順利完成。
7.創(chuàng)造和諧氣氛,使學(xué)生在交流中提高創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。交流過程,是學(xué)生之間取長(zhǎng)補(bǔ)短的過程,也是學(xué)生創(chuàng)造性思維最活躍的過程。學(xué)生之間以及師生之間的交流,都可以產(chǎn)生奇思妙想,創(chuàng)造性的思維會(huì)得到空前的升華。如“伏安法測(cè)電阻”,同學(xué)們先做加在小燈泡兩端的電壓從額定電壓逐漸降低的實(shí)驗(yàn),交流中有同學(xué)提出:當(dāng)加在小燈泡兩端的電壓從低到高時(shí)是否會(huì)得出相反的結(jié)論呢?通過交流,同學(xué)們很快能得出相應(yīng)的答案。解決該問題的同時(shí),有同學(xué)又會(huì)提出:對(duì)所有的導(dǎo)體都遵循該規(guī)律嗎?這個(gè)問題的提出,學(xué)生創(chuàng)新思維進(jìn)一步得到了升華。