物理是一門以觀察和實驗為基礎的自然科學,實驗教學能為學生正確認識事物及客觀規律提供事實依據,又能培養學生觀察現象、分析問題、解決問題的能力,同時其以生動的魅力和豐富的內涵為學生發揮創造潛能提供獨特的創造性環境。因此物理實驗教學環節應成為培養學生實踐能力和創新精神的重要教育資源,如何開發利用好這塊資源開展創新教育,是我們初中物理教師應探索的課題。下面是本人在近幾年初中物理實驗教學中開展創新教學所進行的一些嘗試。
一、 以教師的創新教育觀和創新素養來培養學生的創新情感
教師是教學活動的組織者,教師的觀念、能力、素養直接影響教學活動的實施,直接關系到教學活動的實效。因此,在物理實驗教學中實施創新教育,教師首先要轉變教育觀念,提高自身的創新素養。新課程標準在物理實驗教學中尤其重視科學探究,讓學生經歷科學探究過程,學習科學探究方法,培養學生的科學探究精神、實踐能力、創新意識。教師對物理實驗這種滿腔熱忱的態度和在實驗中表現出的創新精神,必然會潛移默化地調動學生的創新激情。
二、 改進物理實驗教學方法,培養學生的創新能力
1. 增加實驗探究成分,在探究過程中尋求創新
過去物理實驗時,教師總是讓學生預先知道實驗的目的、原理,以及最后的實驗結論,要求學生背熟實驗步驟后才能用固定的實驗器材按部就班地進行實驗,學生根本不考慮為何要這樣做。在素質教育與新課程標準實施的今天,探究實驗越來越被人們重視,這種探究實驗的一般程序是:“發現問題→提出假設→設計并進行實驗→記錄實驗現象、數據→分析歸納、獲得結論→評估與交流?!迸c驗證實驗相比,它的優點是能激發學生的學習興趣、能鍛煉學生的各方面能力,培養學生的性格品質,更能提高學生的科學素養和創新精神。新人教版初中物理教材中探究實驗已明顯增加,所以教師在進行實驗教學以前,要多下一番苦工夫,擴大探究空間和思維空間,并能在學生探究過程中尋找創新的突破口。
2. 依托生活經驗,巧用身邊之物創新物理實驗
物理也是一門與生活實際緊密聯系的科學。它滲透在日常生活的各個方面,如走路、騎車、照鏡子……這些看起來隨意的日常生活,其實都包含著許多物理知識,這為學生學習物理提供了大量的生活經驗背景。在物理實驗教學中,如果能巧妙地運用學生身邊的一些學習、生活用品,甚至自己的身體等進行實驗,它比“正規實驗”更富有親切感,更貼近學生的生活實際,從而激發學生的學習興趣,喚起學生的學習動機,深刻理解所學的知識。
3. 在物理實驗結論的應用與延伸中引導學生創新
掌握知識的最終目的是應用知識解決實際問題,從而進一步鞏固和延伸所獲取的知識并向知識與技能的深度、廣度作更進一步的探索。如在學習熱機后,有同學提出熱機排出的是高溫廢氣,我們能不能把高溫廢氣的熱能通過某種裝置儲存到蓄電池里。對于他富有創造力的想象及其他同學“異想天開”的想象,我都能及時給予鼓勵,同學們的創新欲望得到了增強。
4. 盡可能做到“一個物理規律可用多個實驗來探究,一個或一套器材可探究多個物理規律”
如在探究“流體流速與壓強”的關系時,我和同學們通過多個實驗探究同一個物理規律,不僅讓學生感到通過探究所獲得的結論是可靠的,更讓同學們感到課本上的實驗不是唯一的,可以用不同的器材、不同的實驗方法進行實驗,這樣有利于發展學生的個性,活躍學生的思維,可以激發和滿足不同層次學生的探索與創新欲望,使之達到不同層次創新能力培養的目標。同樣在物理實驗過程中,將同一器材盡可能地應用于不同實驗之中,顯示盡可能多的實驗現象,發掘實驗器材的新用途,也能實現創新。
5. 開展形式多樣的課外活動,拓展物理實驗創新途徑
為了從多方面培養學生探索物理的興趣并增強學生的動手和實驗創新能力,我還組織開展了形式多樣、內容豐富的課外活動,其中每學期根據所學物理知識有針對性地開展研究性學習和綜合實踐活動是重要活動之一。
6. 在實驗中及時幫助學生總結實驗探究和創新實驗的方法
在物理實驗教學中,不僅要讓學生學會實驗的具體做法,掌握一些基本的實驗技能,還要能根據典型的物理實驗引導學生及時總結歸納研究物理問題的實驗方法,如常用的“間接測量法”、“控制變量法” 、“疊加法”、“等效替代法”、“比較法”、“轉換法”、“推理法”等,為培養他們的創新能力打下良好的基礎。此外,物理教師還要根據學生在實驗中遇到的一些實際問題教會學生一些創新實驗的方法,如潛艇的工作原理很難用實驗的方法進行研究和驗證的,我們可以考慮設計用相似的目的、手段、過程、結果等進行模擬實驗,從而實現創新。
7. 正確看待多媒體技術在物理實驗中的作用
恰當運用多媒體輔助實驗教學,能以其靈活、生動、形象的圖形和動畫表現形式及強大模擬功能而使物理實驗教學內容化難為易,化靜為動,化抽象為具體,化微觀為宏觀,有助于學生掌握重點、突破難點,引發興趣,進而鞏固知識,發展能力和提高素質。通過人機交互、信息共享,拓展了學生的視野,能很好地培養學生創造性思維能力。計算機的這種優勢,在物理實驗教學中獨具特色,但計算機模擬實驗無法讓學生感到實驗事實的真實性,它并不能完全取代實驗本身,如果不根據實驗的具體情況過濫地用多媒體“動畫”實驗來替代實際實驗,會剝奪學生的實驗機會,從某種意義上說反而限制甚至遏制了學生動手實踐的能力和思維的發展,不利于創新,所以有條件可以做的實驗我還是真刀真槍地讓學生親自去做。
三、 建立新的實驗評價機制,在評價中鼓勵創新
新的物理課程標準提出了“發展性”評價體系。發展性評價側重過程的評價,學生在活動中對實驗方案的設計、操作、討論和合作交流中的表現都應作為評價的依據,讓學生認識到實驗活動全過程的重要性。發展性評價還應通過評價激勵學生,幫助學生認識自我,發掘學生的創新潛能,促進學生的發展。通過評價來營造輕松、和諧、民主的氛圍,給學生以創新的條件、機遇和氛圍,這樣,可以激發他們的各種創新動機,啟迪他們的創新精神。
在物理實驗教學中如何實現創新的探索才剛剛起步,教師應解放思想,大膽嘗試,積極探索創新,努力使物理實驗教學課堂真正成為培養學生創新精神和實踐能力的新天地。
(如皋市桃園初級中學)