在知識經濟和自主產權越來越受到重視的今天,創新是時代的主題,是民族的靈魂。全面實施素質教育,就是要“以培養學生的創新精神和實踐能力為重點”。而學生物理實驗正是培養創新人才的良好平臺。在此,我結合多年教學經驗,談談有關學生物理實驗教學中學生創新能力的培養的幾點看法。
一、運用學生物理實驗培養學生創新能力的可行性分析
1.學生物理實驗的特點和條件。學生物理實驗是根據學生的年齡特點、知識結構所安排的經典物理學實驗。眾多設計巧妙的實驗重現了科學研究的過程,讓學生領悟科學研究的嚴謹和魅力,有利于培養他們崇尚科學、鉆研知識的精神。靈活多樣的探究性實驗可以讓學生親自動手,發揮自己的創造力,展現自己的才華。現階段,大部分學生物理實驗室配備完善,可以滿足學生物理實驗探究的需要。演示實驗、分組實驗、探究實驗、課外興趣實驗基本上都能實現。這樣的外界環境,為培養學生的創新精神和能力打下了基礎。
2.可行性分析。充滿好奇心和求知欲的學生,較少受到常規思維和條條框框的束縛,物理實驗的特點和現階段學生實驗所具備的條件,使得利用物理實驗培養學生的創新能力成為可能。而由于高考不考查實驗操作,因此大多數教師和學生放棄了這方面的努力。一個國家的創新能力,不是靠加班加點趕出來的,而是要靠教育過程中的培養和引導。新課程改革,更加重視學生綜合素質的培養和訓練,只要我們去做,創新不是神話,更不是學者用來作秀的字眼。
二、改變學生物理實驗學習方式
課程改革提出“以改變學習方式為突破口,重點培養學生的創新精神和實踐能力”。學生具有更為強烈的探究動機,思維活躍,興趣廣泛,因而改變陳舊的實驗學習方式是必然的、合理的選擇。
1.做好充分的實驗準備。教師在開展教學活動之前需要認真地進行備課,而在實驗教學中也不例外。教師要在實驗教學實施以前首先備好實驗,這些準備工作既包括實驗知識、實驗計劃等方面的準備,又包括一些實驗器材的準備工作,這樣才能夠保證接下來的實驗教學順利開展。同時,教師在開展實驗教學之前還需要認真地對接下來要做的實驗進行預演。只有做好了這一系列翔實的準備工作,才能夠保證實驗教學高效開展。
2.注重發揮學生的主體作用。在以往的教學觀念中,我們往往習慣于“以教師為中心”的教學觀念,而在如今素質教育理念的推廣之下,適當發揮學生在學習過程中的主體性已經成為教育教學改革的重要趨勢。因此,在實驗教學中,教師也要一改傳統的教學理念,把學生放在實驗教學的中心地位,充分發揮學生的主體作用。
3.主動、多樣化地探究物理實驗。在物理實驗活動中,學習方式應該多樣化,單一、被動的實驗會使學生感到枯燥、乏味,必須增強實驗的趣味性、問題性、探索性和應用性,讓學生成為實驗活動的主人。教師成為學生實驗的引導者、組織者和合作者,而不是講授者和示范者。基于不同的學生和不同的實驗,教學形式可以多樣化,各有側重。通過學生自覺地參與實驗活動,確定實驗目標,制訂實驗方案,選擇實驗方法,監控實驗過程,評價實驗結果,從而完成實驗任務。活動過程特別強調的是學生實驗的主動性,教師的作用是對學生在實驗中的困難提供必要的指導和幫助。
4.創新實驗設計的多樣性應逐步推進,逐步提高,逐步完善。創新實驗設計的特點是情景新、方法活,具有開放性。它要求學生對所學知識有透徹的理解,對實驗器材有所取舍和組合,能根據設計的要求和條件進行分析和判斷,制訂實驗方案,通過實驗全過程的描述和具體步驟的實施,得出有關結論并做必要的說明。但由于目前學生物理知識的局限性,想一樣子把實驗設計搞得盡善盡美是很難的,應該逐步推進,逐步提高。
5.學寫實驗報告是培養學生科學態度、習慣,學會科學表達的重要環節,也是實驗活動的必要形式。我不贊成過去那種“填充式”的實驗報告,主張學生自己撰寫實驗報告,設計數據表格。明確要求學生對實驗進行全面總結,包括實驗目的與原理、實驗儀器選用與步驟、數據測量與處理過程、實驗結果與問題討論,以及實驗條件與干擾因素等。實驗報告應力求準確可靠、完整簡明、表達規范、有創意。
6.“從生活走向物理,從物理走向社會”,是新課程的基本理念。在物理實驗學習過程中,讓學生關心生活、關心社會,滲透“科學、技術、社會”的教育,著眼于培養學生的科學素養。學會從發展的角度考慮周圍的世界,并通過這種學習方式感受生活、感受自然,引起學生對科學的關注、好奇和興趣。我所在學校物理實驗室全天開放,為學生實驗學習提供了動手動腦的活動天地。學生在實驗學習中有解不開的疑惑,對某些現象有特別的興趣,都可以在他們認為方便的時候,到實驗室與教師一起進行探討,并親手做實驗,學生不僅從教室走進實驗室,而且從實驗室走向社會大課堂,從社會大課堂回到教室和實驗室。
四、學生物理實驗培養學生創新能力的思考與展望
1.改變實驗課教學模式,讓學生真正做實驗。光靠口頭的說教并不能讓學生動起來做實驗,要讓他們真正體會到實驗的樂趣,從而喚起他們探索未知的激情。因此,教師的引導很重要,課堂上要認真嚴謹地完成演示實驗,以探究的態度對待實驗。對學生的問卷調查顯示,大部分學生對實驗比較冷淡,其原因是實驗課模式的封閉性、單一性,還包括部分教師對實驗的不重視,學生想做的實驗或設計不能做,教師要求做的實驗又太死板,全班學生一個樣,湊個數據而已,實驗做成什么樣結果都一樣。針對學生的這些問題,我們要改變實驗課教學的模式,讓他們積極地動起來,擁有探究的熱情。
2.更多創新人才的培養還需合理的高考制度的支持。如今的素質教育,要求重點培養學生的創新能力和探究能力,但教育實施過程中的具體做法還是在很大程度上受制于高考指揮棒,導致一部分學生教育走“應試教育”的老路子,學生物理實驗也沒有充分發揮其培養學生創新能力的作用。為了更好地培養青少年一代的創新能力,應該對高考制度進行合理的改革。我們期待合理的高考制度能對創新人才培養工程起到更好的引導作用。
實踐和理論分析證明,做好學生物理實驗確實能夠培養學生的創新意識和創新能力,關鍵是如何開展物理實驗,如何發揮它的探究性、創新性。教師的正確引導、開設“開放性實驗室”、組建課外科研設計小組、開展實驗改進活動等措施都能有效地培養學生的創新能力。當然,更多創新人才的培養還需要合理的高考制度的支持。