物理是一門以實驗為基礎的自然科學,如今在新課程理念下,物理教學更應注重實驗,讓學生親自動手、自主探究、體會過程,進一步培養學生的動手能力和實踐能力。安溪縣從2011年率先在福建省對初三年級學生進行物理、化學、生物實驗操作技能考查,其出發點也是基于此。作為一線課程的物理教師在向學生傳播知識、培養操作技能的同時,更要注重開發學生的創新思維,培養學生的創新能力。以下是本人在十幾年的物理實驗教學中培養學生創新能力的幾點體會。
一 通過改進演示實驗,培養學生的創新能力
教材中一些課堂演示實驗,在實際的課堂教學中實驗現象并不明顯,而且操作復雜,所以教師要在課堂中引導學生發現并對實驗進行合理的改進,這不僅可使學生鞏固已學的知識,還可以進一步讓學生學會突破和創新。如在學習“摩擦力”時,學生對阻礙物體間相對運動的力不能理解,這時可以對比毛刷在木板上滑動和毛刷不動的情況,學生通過觀察毛刷向運動相反的方向發生彎曲,進而感悟到毛刷在接觸面上受到了阻礙相對運動的力,實驗簡單、明了,教學效果顯著,同時也易于學生理解摩擦力的方向。又如在講水沸騰的條件時,把盛有水的小試管放在加熱的沸水里,小試管里的水會不會沸騰?學生通過實驗觀察,明確水要沸騰除了需達到沸點外還需要滿足另一個條件——繼續吸收熱量。通過改進物理實驗,有利于克服學生的思維定勢,開拓學生思維,對培養學生的創新能力具有很大的推動作用。
二 利用趣味實驗,培養學生的創新能力
生活中處處有物理,學生生活中的很多物體都可成為做物理實驗的器材。利用這些物體讓學生做新奇有趣的實驗可以激發學生學習物理的興趣,培養學生的觀察能力和創新能力,使學生對物理的學習更加主動。如讓學生用食指和大拇指分別壓住一支削好的長鉛筆的兩頭,手指凹陷程度不同,說明“壓強的大小與受力面積的大小有關”;同時手指在壓鉛筆時手指也會感覺到疼痛,這又說明“物體間力的作用是相互的”。如用鉛筆讓學生自制一個滑動變阻器,將導線的一端與鉛筆芯的一端接好,導線的另一端在鉛筆芯上滑動,從而改變鉛筆芯接入電路的長度,這時燈泡的亮度就會隨之發生改變,這就很好地說明了滑動變阻器的原理。還可讓學生親自動手完成一些小實驗,如“上下樓梯開關”、“筷子提米杯”、“紙盒燒水”等。這些實驗的趣味性和知識性都很強,貼近學生生活,不僅提高了學生的動手能力,而且發展了學生的創造性,培養了學生的創新能力。
三 通過探究性實驗,培養學生的創新能力
新課程標準下,物理的學生分組實驗是以“探究”為主的,要求學生親自動手,體驗過程。如在講“浮力的大小與哪些因素有關”時,讓學生拿一個空礦泉水瓶慢慢壓入水中,問學生在這個過程中會有什么感覺,學生都說隨礦泉水瓶壓入越深(未全浸入)所用的力越大,學生通過自己動手探究,能領悟到物體所受浮力的大小與物體排開液體的體積有關。如在“光的色散”教學中,讓學生取三棱鏡仿照課本在太陽光下做實驗,學生通過實驗發現太陽光不是單色光,而是由七種顏色的光混合而成的,并引導學生注意光偏折的方向,從而引出凸透鏡為什么會使光線會聚,凹透鏡為什么會使光線發散。教師在整個過程中起指導而不是講授的作用,通過這些活動的開展,學生能體會到創新的樂趣,收獲成功的喜悅,讓學生的思維創新起來。
四 通過增加實驗設計,培養學生的創新能力
我們所使用的教材中,各種實驗的方法都只有一種,這種“照方抓藥”式的實驗只能提高學生實驗操作的熟練程度,但不能培養學生的創新意識。因此在教學中應盡量增加一些探索實驗,充分發揮學生的潛能,讓學生自己動手、動腦設計實驗,激活在學生記憶中的有關知識,引導學生去探索創新,保持學好物理的學習態勢。如不用量筒,如何測出一杯牛奶的密度?學生的實驗設計靈活,創造性地運用了質量、重力、密度、浮力和阿基米德原理等已有的知識來找出解決問題的方法。這些實驗的設計,不僅培養了學生動手、動腦解決問題的能力,并且激發了學習物理的熱情。
如在“伏安法測電阻”的實驗中,除用課本上的方法測定待測電阻的阻值外,教師可引導學生:若提供的器材只有電流表或電壓表中的任意一個,但多給出了一個已知阻值的電阻,同學們能不能測出待測電阻的阻值呢?可讓學生動手做一做,設計實驗,看看有幾種方法。這不但提高了學生靈活應用知識的能力,更重要的是培養了學生從不同角度、用不同方法解決問題的發散思維能力,激活了學生的求知欲,有效地促進了學生創造力的培養。
總之,在物理教學中,教師不僅要改進教學方式,在實驗中更要打破常規改進實驗,讓學生主動去發現物理概念和物理規律。教學中要給學生足夠的創新空間,才能進一步開拓學生的思維,才能在實際的教學中切實培養學生的創新能力。
〔責任編輯:范可〕