中學實驗教學改革,要結合現代教育學理論和有關創新教育學說,結合中學實驗特點,開展以學生為主體的多種多樣的實驗,培養學生的創新能力。中學生的創新能力是指在實踐過程中,通過已掌握的一定知識和技能去解決新問題、探索新知識的能力。物理實驗是物理教學中一種特殊形式的實踐活動,它對培養學生觀察能力、思維能力以及創新能力都有獨特的作用。因此,在物理教學中我們要有意識地以實驗為依托,拓寬其范圍,挖掘其內涵,通過形式多樣的實驗活動培養學生的創新能力。
一、開展探究性實驗,培養學生創新能力
初中物理課本中的實驗,多數為驗證性實驗,雖然有利于實驗操作和技能的提高,但不利于學生智力以及創造力的形成和發展。心理學研究表明,創新能力的培養永遠起自于主體的積極過程。這就要求我們在教學過程中要經常開展一些探究性實驗,讓學生在積極參與中充分發揮主體作用,使學生處于不斷探索的情境中,以激發學生創新靈感,開發學生的創新潛能。例如,在力的作用效果教學中,探究“力的作用是相互的”這一規律,先讓全體學生一起伸出手去讓一個學生打(引導學生注意在實驗中的友好性和禮貌性),打你的同學由于多次用力手就感到痛,接著用兩個皮球互相擠壓,發現兩個皮球都發生了形變。此時教師要因勢利導,引導學生探究產生這些現象的原因。然后,通過抽象思維和邏輯思維,概括和歸納出結論,上升為理性認識,形成探究能力,這就是創新動力的不竭源泉。
二、開展綜合實驗,培養學生創新能力
現代學科分類中,邊緣學科,交叉學科,綜合學科不斷出現,為了培養出能適應現代社會發展和具有創新能力的學生,我們在實驗教學中應注意學生綜合能力的培養。因為這樣做能實現科學知識有機地滲透和融合,達到知識的遷移、綜合和創新,能使學生形成具有廣泛適應性的知識結構和能力結構,能使學生在靈感來臨之際,快速地、跳躍性地檢索已有的知識系統,為創造性思維的形成打下良好基礎,使學生的創新能力具有更強的生命力。例如,利用“電路連接、電流做功、能量轉化、溶液導電、水果能產生電流”等幾個實驗綜合一起做“能量轉化”實驗,此題糅合了物理、化學、生物學科知識使學生的思維從單一、封閉型向綜合、開放型發展,對學生綜合素質和創新能力的提高無疑起了極大的推動作用。所以,物理教師要不斷充實相關學科知識,了解它們之間的關系和成因,利用綜合實驗這一創新手段,和相關學科知識去設計實驗,提高學生綜合應用知識解決問題的創新能力,使學生的知識結構得以重新整合,形成開放型的知識系統,從而達到培養學生創新能力的目的。
三、開展設計性實驗,培養學生創新能力創新能力的核心是思維能
力,而創造性思維是人類思維的高級過程,它的主要成分是擴散思維,即平常所說的思維多向性。設計性實驗能訓練學生從多角度、多方位、多層面、多途徑地思考和解決問題,并能在思考過程中隨時調整思維方式和思維深度,具有獨特、新穎、靈活多變的特點,它對培養學生的擴散思維能力和求異、批判品格具有重要意義,是培養學生創新能力的一項重要手段。例如,在“力使物體發生形變”一課中,有學生提出“放物體的各種桌面受到壓力,有沒有發生形變”的問題。老師回答是肯定的,指出“發生了微小形變”并要求學生用實驗來驗證。學生設計出多種實驗方案,然后,教師再將典型的各種方案拿出來,組織學生一起討論、分析并用挑剔和批判的方法,比較實驗方案的可行性和優缺點。通過設計實驗方案,培養了學生從各個方面探求解決問題途徑的能力,使學生思維更具靈活性、發散性和開放性,而通過讓學生評價實驗方案優劣,使學生的批判精神得以弘揚,積極性得以調動,學生的主體地位得以提高,這對培養富有批判力和創新型的人才大有好處。而對于那些長于求同不求異,迷信權威,缺乏獨立思考的學生來說,無疑是上了一堂生動的教育課。由此可見,設計實驗是培養學生創新能力的有效途徑。
四、開展課外實驗,培養學生創新能力
在課堂實驗之外經常開展課外實驗,有利于開闊學生視野,激活創新思維。我們要把學生從死記硬背中解放出來,讓學生到實踐中去學習,培養其綜合應用所學知識解決實際問題的創新能力,養成科學精神和科學態度,掌握基本的科學方法,以增強他們面向社會的能力。作為課堂實驗教學的補充,課外實驗具有無可比擬的獨特的功能,它賦予了創新教育更寬廣的外延,使學有所長的學生有了充分施展才華的舞臺,為學生創新能力的發展提供了更廣闊的空間,如測量平均速度的實驗、探究降落傘的降落時間與哪些因素有關、自制小天平、自制指南針等。為了實施以上實驗,有的學生自由組合實驗小組,查閱研究資料,準備實驗物品,和老師、同學共同討論,設計和制作出多種實驗方案最終使問題得以解決,從而使學生創新思維得以訓練,創新精神得以培養,創新能力得以加強。可見,課外實驗是一種面向社會、面向學生、發展個性的最佳實驗活動形式,它具有靈活性、實用性,它開闊了學生視野,使學生理解物理在人類社會中的作用,激發了學生對知識探索的欲望,增強了學生自學能力、研究能力、動手能力、組織協調能力和創新能力,使個體的綜合創新素質得以提高,為學生今后走向社會工作奠定了堅實的基礎。
(責任編輯 黃春香)