21世紀世界的競爭,歸根結底是高素質人才的競爭,面對新世紀的挑戰,要縮短我國和世界發達國家的差距,就要從開發創造力入手。創新教育的目標就是培養富有創造性的學生。而實驗是科學研究與創造活動的最重要、最基本的方法之一。著名物理學家丁
肇中說過:“自然科學理論不能離開實驗的基礎,特別是物理學,它是從實驗中產生……。”由此看來,中學物理實驗教學在創新教育中具有不可替代的獨特作用。
在創新教育教學中,我們的主要目標就是培養具有一定科學素養和創新精神的高素質人才。這就要求我們物理教師在教學中認識到實驗的地位和作用,特別注意引導學生掌握科學實驗方法,以培養學生的實驗能力和創新意識。下面是我在這方面的幾點做法。
一、創建學生“家庭實驗室”
從八年級學習物理開始,指導學生創建“家庭實驗室”,并隨學習的深入,根據知識內容逐漸完善,到學完初中物理的全部內容時,“實驗室”可達到一定規模:既有廢物利用的注射器、塑料盒、橡膠管等,還有求助大人找到的溫度計、電源、小電機等。課外,學生可以用這些器材,按教師的要求進行實驗和探索,或按教材要求完成小實驗,或根據自己的興趣,設計實驗進行創新和創造。課內可利用這些器材完成各種演示或實驗。學生“家庭實驗室”的創建,能很好地營造一種以學生為主體的觀察、實驗、發現問題和解決問題的創新環境。
二、讓學生參加準備實驗
實驗教學起步是從實驗準備開始,要完成某個實驗,必須準備好所需儀器和材料,讓學生參加準備實驗,絕不是為了減輕教師的勞動,而是培養學生實驗創新能力的一個重要途徑,讓學生參加準備實驗,包括根據實驗目標選擇適當的器材,開闊學生的視野,為學生以后設計和探索實驗打下良好的基礎。
三、鼓勵學生操作演示實驗
在教學中參與,每次遇到演示實驗,學生總是很感興趣,大都站起來看,一些學生甚至躍躍欲試,恨不得自己上去做,據此,我因勢利導,對演示實驗作了如下改進:一是在教師指導下讓學生輪流做力所能及的演示實驗,以培養學生的動手能力;二是變演示實驗為學生實驗,要求學生積極主動地參與實驗,激發學生的興趣,充分發揮學生的主體作用。通過自己動手和觀察,不僅獲得了知識,而且培養了能力,增強了創新意識。
四、強化學生實驗的功能
強化學生實驗,使學生通過實驗,加深理解和掌握物理概念、規律,更重要的是培養學生的實驗能力和獨立分析、解決問題的能力,并在動手動腦的過程中逐漸養成科學研究的習慣和意識。
1.補充、充實學生實驗的要求和內容,拓寬和加深學生對實驗原理、現象和結論的認識。盡可能地對學生進行實驗設計和實驗能力的培養,激發學生對實驗的興趣,培養其主動參與的意識。這樣必將有助于學生創造能力的發展和提高。
2.變驗證性實驗為學生探索性實驗,激發學生的求知欲。通過學生自己動手和探索并進行獨立的研究和分析,不僅能夠獲得知識,得出結論,而且能夠培養其創造精神,提高實驗能力。
3.引導和要求學生認真體會實驗中的所體現的研究問題的思路和方法,分析物理量之間的關系,明確實驗設計的思想。在實驗中逐步鍛煉學生對事物本質的鑒賞力、洞察力和敏感性。
五、引導學生自己設計實驗
實踐告訴我們,學生希望自己是一個設計者和發現者,老師可以有意識地在教學過程中設計一些內容,引導學生尋找設計實驗方法,發揮他們的想象力,啟迪獨創思維,幫助學生修改,設計出最佳的實驗方案。如:在“探究摩擦力大小的決定因素”一節中,我引導學生自己選擇實驗器材,用控制變量法設計實驗,設法測出壓力和摩擦力的大小。學生經過集思廣益,很容易就完成了實驗。
六、增加學生探索性實驗
探索性實驗教學,不僅能激發學生的求知欲,而且有利于學生創造性思維的發展。在教學中適當增加一些探索性實驗,讓學生自覺、主動地叩開知識大門,向著未知領域不斷探索,培養學生獨立操作能力。如:在“電阻的串聯”的教學中,教材安排是演示實驗,我改為學生實驗,在實驗過程中,學生積極性很高,興趣很濃,一直處于認真觀察、記錄、積極思考的狀態中。
七、結合實驗教學,開展第二課堂活動
彌補課堂教學的不足,也是創新教育的基本需要鼓勵和引導學生多留意身邊的物理現象,善于觀察,勤于思考的習慣。啟發他們從時間和空間,從各個方面,各個角度和聯系中對客觀事物進行觀察,叢中獲得第一手材料,發現新現象、新線索、新問題,并及時記錄、整理、總結。
總之,把學生的學習過程由間接被動地接受知識,變為直接主動獲取知識的過程。讓學生在實驗中體驗創造的艱辛和成功,容易激發學生學習物理的興趣和熱情,有利于培養學生的創新情感、創新意識和創新能力。
作者單位:河北三河市昝辛屯中學