加強物理實驗教學 培養學生創新能力

劉金鎖

物理是一門以實驗為基礎的學科,實驗教學是物理教學的基礎性環節。它在引導學生觀察各種物理現象,建立合理的物理模型,定量分析各物理量之間的關系,培養其實驗能力和創新精神方面具有無可替代的作用。它對培養學生實事求是的科學態度和嚴謹認真的治學精神具有十分重要的意義。因此,為了適應新世紀對人才的素質要求,必須切實加強實驗教學,培養學生的創新能力。

一、 改變對物理實驗地位和作用的認識

多年應試教育的影響根深蒂固,很多師生對實驗教學在物理教學中的地位和作用認識不夠。實驗教學不僅是驗證原理,讓學生理解和掌握已有的書本知識,更重要的是培養學生的科學素質,激發學生愛科學、學科學的興趣,培養學生的創新能力和實踐能力。因此,物理教師不能因為實驗的煩瑣復雜而人為削弱了物理實驗這個環節,從而導致“做實驗不如講實驗,講實驗不如背實驗,背實驗不如做題”的荒謬做法。更不能因為多媒體技術進入課堂,過分依賴多媒體的模擬實驗,讓學生看一下了事,不重視讓學生看實物,實際操作。

二、 改變實驗教學模式

在傳統的實驗教學模式中,課堂演示實驗一般以教師為主體,學生僅僅是旁觀者。由于教師具有較高的實驗技能,再加上課前的充分準備,實驗結果一般能達到預期目標,久而久之就會使學生產生“迷信權威”的思想,不利于創新能力的培養。如果把演示實驗改為學生探究實驗,教師只在旁邊作一些必要的指導,這樣可以充分調動學生的參與積極性。同時由于學生參差不齊的知識水平及實驗技能,實驗過程中很容易出現各種與結論不相符合的結果,極易引起學生對教材結論的“懷疑”。在進取心的驅使下,為了確信自己的實驗結果,他們必定會反復多次地進行實驗,只有當自己經過反復多次地進行實驗驗證后,才會消除懷疑心理。這種新的教學模式充分發揮了教師的主導作用,也突出了學生的主體地位,學生可以更加自由地進行各種自主探索實驗。因此,在實施新課程的過程中,教師不要局限于教材和教參的安排,也不要局限于現成結論,進行一些創新設計,可以有意識地將一些教師演示實驗改為學生設計型的探索性實驗。這樣既可以增加實驗的創造成分,又能培養學生創造性思維的“主動探索性”。物理教學常用的演示實驗有實驗歸納法和實驗驗證法。在教學中,應有意識地安排這兩種方法加強探索訓練。例如,在總電阻教學中,就可進行這兩種方法的訓練。①應用實驗歸納法探索電阻串聯。首先,教師要求學生根據歐姆定律設計一個電路,測定各個電阻的阻值,然后由學生進行實驗,并從實驗中歸納出R串=R1+R2的結論。接著,教師根據串聯電路中電流電壓的特點和歐姆定律,從理論上加以推導,也得出同樣的結果。這樣,在獲得關于串聯總電阻與分電阻關系的知識的同時,學生學習到自己設計電路、總結規律、從理論上論證的初步方法,即實驗歸納法,同時也培養了探索精神。②應用實驗驗證法探索電阻并聯。在并聯電路的探索中,先由教師從理論上推導出1/R并=1/R1+1/R2的關系,接著由學生自己設計電路操作實驗,然后驗證這一關系。最后,由教師進行總結,聯系電阻與導體截面積的關系對并聯作出解釋。這樣,在獲得關于并聯電阻知識的同時,學生學習了實驗驗證法。這樣一來,把演示實驗改為驗證性和探索性實驗,在激發學生的創新欲望,培養他們的創新能力等方面所起的作用,是演示實驗無法取代的。

三、 加強學生實驗,培養學生的實驗技能和創造性思維能力

分組實驗多以測量性、驗證性實驗為主。在學生分組實驗中,要盡量采用探究式的實驗方式,應改變一切由教師準備好、設計好,機械式的操作化實驗。要提高學生分組實驗的教學效果,就必須使學生真正進入角色,手、眼、腦并用地進行有目的的探索活動。首先,布置實驗預習題,讓學生在預習時明確實驗目的,操作步驟,做到有的放矢。其次嚴肅實驗紀律,在實驗前強調操作的關鍵和注意事項,引導學生規范操作,仔細觀察,積極思考,在實驗中掌握和鞏固所學知識。最后,培養學生對所做實驗成敗的分析和根據所掌握知識的情況,從多角度、多方位、多層次地進行創新分析,利用盡可能多的方法來設計實驗方案,并對各方案進行評價,以此來培養學生創造性思維。這樣,讓學生去設計問題,去解決問題,在解決問題的過程中,不僅使學生最大限度地獲得物理基礎知識和基本技能,溝通了知識間的聯系,更重要的是,培養了學生的創新精神。

四、 開展課外小實驗,訓練學生動手的能力

在物理教材中,有許多小實驗或家庭實驗,它有更大的自主性、開放性、創造性。教師要更多地鼓勵學生利用身邊器材、家用電器和同學、家長共同開展多種形式小實驗和小制作?？墒?有不少教師認為教材中的“小實驗”是課外知識,與考試無關,因此常被棄之不理。然而,這些小實驗卻往往具有取材容易、貼近生活、直觀明了、便于操作的特點,不僅能使學生把所學知識應用于實際,也能加深學生對所學知識的理解,而且能極大地提高學生學習物理的興趣,鍛煉學生的動手制作能力和獨立操作能力,還能發展學生的智力。例如:小實驗自制彈簧秤、紙鍋燒水等;學習熱機后,到摩托車修理店,請師傅講述各部件結構、作用,親自觀察汽油機的啟動、工作過程。這增加了學生理論聯系實際和動手動腦的機會,拓展和鞏固了課堂教學內容。

總之,實驗教學是物理教學中實施創新教育的重要平臺,不僅能激發學生學習興趣,而且能為學生營造創新學習氛圍,培養創新意識、創新思維、創新能力,全面提高學生的科學素質,真正實現我國素質教育的宏偉目標。

(通渭縣通和初級中學)