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優化物理課堂,培養創新能力

2011-04-12 00:00:00周運生
發明與創新·中學生 2011年3期

精心組織課堂,講究教學策略,激發學生興趣,誘導學生探究,啟迪學生思維,培養學生創新能力,是物理教學的關鍵。因此,優化課堂極為重要。

一、巧用實驗激趣,培養創新能力

物理實驗綜合了實驗原理、設計思想和方法、實驗操作和觀察、數據分析處理等多個方面的知識和能力。實驗最能引起學生的注意力,能激發他們學習興趣、增強學生的合作學習和自主學習能力。教師最好設計一些探究性、開放性的實驗,通過學生動手動腦,發現問題,解決問題。

1 把部分教師演示實驗等改為學生課堂實驗。

把課本中一些原理和方法比較簡單、儀器易取易讀的演示實驗改為堂上實驗是比較有效的方法。例如,我在高中物理教學中,把“自由落體運動”、“用彈簧秤研究作用力與反作用力的關系”、“觀察擺動機械能守恒的實驗”等實驗全部改為課堂學生小實驗,讓學生自己動手獨立操作,通過認真觀察和思考得出結論。

實踐證明,這樣一方面使學生由被動學習變為主動探索,大大地調動學生學習的主動性和積極性;另一方面也直接培養了學生的實際操作能力,細致的觀察分析能力,和自我解決問題的能力,比單純由教師演示實驗的效果好得多。

2 把部分驗證性實驗改為探索性實驗。

驗證性實驗一般是在對研究對象有了一定認識之后,根據已知的理論,對一些現象過程的存在、原因或規律檢驗其是否正確而設計的實驗,它在實驗目的、方法、原理方面起到了示范性作用,但不利于創新精神和能力的培養。我在物理教學中嘗試將驗證性實驗改為探索性實驗,在實驗思想上進行創新設計,讓學生充分動腦、動手,發揮學生的學習主體作用,培養學生的創新性思維和意識。

3 將研究方法貫穿于實驗教學的始終。

在教學過程中,讓學生不斷體會和應用實驗研究的方法,增強學生運用科學研究的方法,增強學生運用科學研究方法的意識和能力。在平時的教學中,充分利用實驗的優勢,讓學生通過科學探究的過程,通過自己的思維模式不斷地向科學的思維模式發生順應,潛移默化地接受科學方法的教育,對培養學生創新素質具有重要意義。

二、引導自行探究,培養創新能力

我在實踐中總結出了“設疑激趣、指導探究、啟發思維、評價總結、應用遷移”的五環節課堂教學模式,在引導學生自行探究科學的活動過程中培養其創新能力方面作了一些初步嘗試。

1 設疑激趣,提出假說。

在教學中教師首先要創設情境,制造“懸念”,放手讓學生觀察、實驗、思考,讓具體的自然事物、有趣的自然現象緊緊吸引學生,激活學生思維,從而使他們產生強烈的探究欲望。

比如在《探究電磁感應的產生條件》教學中,上課開始,我便對學生說:“奧斯特發現了電流的磁效應,能否利用磁場來產生電流呢?”接著做了兩個演示。

實驗_:將導線直接繞在條形磁鐵上,導線與電流表組成閉合回路,電流表指針不擺動。

結論:沒有電流產生。

實驗二:閉合電路的部分導體切割磁感線

實驗表明,只有滿足一定的條件才可以利用磁場來產生電流。

通過學習活動,既促進了學生積極思維,又能形成下面探究學習的動機。

2 指導探究,豐富感知。

實踐、探索的過程是創新的過程。要讓學生去創新,就必須放手讓他們自己實踐,勇于探索。如何保證學生能夠圍繞中心問題進行實踐、探索呢?在于教師提供有結構的材料。

如《探究電磁感應的產生條件》教學中,我給學生提供這些實驗材料:條形磁鐵、電流表等一系列材料。讓學生熟悉這些材料后,根據思考提綱自行設計實驗方案。

由于準備的這些材料緊緊圍繞揭示“電磁感應的產生條”這一主題,從課堂教學效果看,各個組都設計出了比較理想的方案、合理的設計記錄表,得出下面的實驗結論:

實驗一:把磁鐵的某一個磁極向線圈中插入,從線圈中拔出,或靜止地放在線圈中。進行以下幾種操作,觀察線圈中是否有電流產生。把觀察到的現象記錄在表3中。

實驗二:加圖所示。線圈A通過變阻器和開關連接到電源上,線圈B的兩端與電流表連接,把線圈A裝在線圈B的里面。進行以下幾種操作,觀察線圈B中是否有電流產生。把觀察到的現象記錄在如下表中。

學生在足夠的時間內充分地實踐和探索,獲得豐富的、初級的、創新的感性體驗,為進一步研究和深入認識打下基礎。

3 啟發思維,討論探究。

學生獲得足夠的感性材料后,教師要引導學生整理、加工事實,進行思維加工。

(1)整理事實,以說促思

學生獲得的感性事實是比較混亂的,缺乏條理性。教師引導學生把各自收集到的事實以及對事實的看法進行相互交流,活躍學生的思維,充分發揮他們的想象力、創造力。

(2)研究事實,發展思維

在學生整理事實時,教師見機提出問題,巧妙地促使學生發表不同意見,將討論的中心置于學生之中,使學生結合自己和別人收集的信息,進行分析、判斷、歸納、甚至爭論,從而找出其中的規律。如在《閉合電路歐姆定律》一課教學中,我設計了三組實驗:

①電動勢相同,外電阻不同,觀察電流的大小。

②電動勢相同,內電阻不同,觀察電流的大小。

③電動勢不同,外電阻相同,觀察電流的大小。

有的學生答:“我發現閉合電路中的電流與電源的電動勢有關”。有的學生答:“我發現閉合電路中的電流與外電阻有關。”有的學生答:“我發現閉合電路中的電流與電源的內電阻有關。”我適時引導他們進行理論推導。這樣,學生在不同意見的發表與爭論中,用自己的語言概括出科學結論,這符合從感性到理性,從具體到抽象的認識過程。同時,學生的創造性思維得到了充分的鍛煉。

4 評價總結,歸納達標

通過前三個環節的活動,學生得到了信息與思維的結果,教師對小組和個體的整個學習活動進行鼓勵性評價,使學生體驗成功的喜悅,將假說上升到結論、規律。

5 應用遷移,釋疑解難

教學的最后一個環節,有目的地引導學生將所學知識運用于實踐中,以達到擴展所學知識,發展創造能力的目的。

例如:如圖所示是生產中常用的一種延時繼電器的示意圖。鐵芯上有兩個線圈A和B。線圈A跟電源連接,線圈B的兩端接在一起,構成一個閉合回路。在斷開開關s的時候,彈簧E并不能立即將銜鐵D拉起,因而不能使觸頭c(連接工作電路)立即離開,過一段時間后觸頭C才能離開,延時繼電器就是這樣得名的。試說明這種繼電器的原理。

總的來看,在探究式五環節教學中,通過教師的精心指導,學生自己發現問題,自己提出問題,自己解決問題,創新意識和創造能力得到了充分發展。

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