【摘要】物理學是一門以觀察和實驗為主的科學,實驗探究則是物理教學的一種重要手段,在初中物理教學中,根據初中學生的好奇心強、認知能力有限的特點,積極開展物理實驗探究教學,不僅能培養學生的信息收集和整理等基本技能,而且可以培養學生觀察能力、思維能力、動手能力以及終生學習和創新的意識,培養學生實事求是的科學態度,激發學生的學習熱情。物理學又是有很強的應用性和創新性的自然科學,物理實驗教學內容中蘊含著極其豐富的創新教育內容,為培養具有創新素質的人才提供了極好的載體。它能使學生的智力和能力得到綜合培養和發展,在實施以培養學生創新能力和實踐能力為核心的素質教育中,有著獨特的作用和不可替代的手段。
【關鍵詞】實驗教學 探究 創新能力
【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2016)02-0082-01
一、變演示實驗為探究性實驗,培養學生的創新意識。
演示實驗一般是以教師為主體,利用課堂時間為學生演示各種實驗現象,引導學生觀察、思考的一種實驗教學方式。演示實驗讓學生觀察到各種形象生動的實驗現象,掌握實驗操作規范要領。但是學生沒有動手機會,只是被動參與,不利于創新能力的培養。如果將部分演示實驗改進為學生探究實驗,把學生由觀眾變為演員,讓學生從實驗活動中認識科學現象和規律,提高發現問題和解決實際問題的能力。讓學生充分地動腦、動手、動口,發揮學生的學習主體作用,從而激發學生的創造性思維。如在“影響滑動摩擦力的因素”的教學中,我進行了如下創新設計:(1)改進演示教具,添加兩塊相同的長方體木塊(長15CM、寬10CM、高5CM),且木塊質量不超過0.5KG,一把刻度尺,一塊秒表。(2)讓全體學生都參與實驗的設計與操作過程中來。首先,在演示前就影響滑動摩擦力的因素,引導學生聯系生活經驗進行猜想,會提出:1.滑動摩擦力可能跟壓力的大小有關。2.滑動摩擦力可能跟接觸面粗糙程度有關。3.滑動摩擦力可能跟接觸面的大小有關。4.滑動摩擦力可能跟勻速直線運動速度的大小有關。采用控制變量法,指導學生從上述實驗目的和實驗方法出發,設計出驗證四條猜想的演示方案,最后變教師演示為學生三人一組上臺演示,教師以主持人的身份在旁邊指導和解說。
這樣,在實驗教學中,教師因勢利導,不失時機地對學生中那些標新立異、獨樹一幟的做法予以肯定、支持,幫助、激勵學生用自己的頭腦獨立思考問題,不人云亦云,敢于另辟蹊徑,勇于探索,不斷創新。
二、增設開放性分組探究實驗,培養學生創新思維能力。
在初中物理課本中學生的分組實驗較為單調和枯燥,所提供的實驗器材、實驗方法和步驟都與實驗原理中要測量的物理量單一對應。為了給學生更廣闊的實驗活動空間,教師可提供一些開放性實驗,這樣可以啟發學生的發散思維。在實驗教學中教師可采取兩種方法:
1.在原有的學生分組實驗課上,增加開放性實驗。如“測定物質的密度”實驗中,學生做完測定金屬密度和液體密度后,提出一個實驗課題:“怎樣測不沉入水中的蠟燭的密度”,并同時提出如下問題:(1)實驗原理;(2)實驗器材;(3)實驗步驟;(4)具體的實驗記錄和結果;(5)討論偏差,找出原因。最后寫出實驗報告。這樣不但使學生充分地練習天平和量筒的使用方法,還更好地培養了學生的實踐能力和解決問題的能力,并使學生知道學物理必須到實踐中去仔細觀察,認真操作,真實記錄,科學分析,才能得出正確結論。
2.增設物理課本上沒有的分組實驗課,內容是開放性的。如:我在講授浮力一章后,增設學生的開放性分組實驗課,給學生提供托盤天平(含砝碼)、彈簧秤、細線、溢水杯、玻璃杯、足量的水、石塊,由學生自行選取儀器做測量石塊密度的實驗。學生就要思考選取哪些儀器、怎樣測石塊體積等問題。這樣,學生的發散思維會被啟動,思維活動空間就會大大增加,同時培養了學生的創新思維能力和學科內知識的綜合運用能力。
三、適時開放實驗室,讓學生進行探究活動。
利用課余時間開放實驗室能讓學生熟悉實驗器材、查漏補缺、活用知識、培養興趣、進行創新。在平時分組實驗中,有些學生由于動手能力較差,操作方法不當,造成實驗誤差較大,沒有很好完成實驗。有些學生對課堂演示實驗有困惑,更有些學生有奇思妙想需要實驗室為他提供實驗機會,滿足學生的求知心理。事實上學生十分珍惜這樣的機會,表現出極大的熱情和興趣。
四、優選電教媒體手段,增強實驗探究效果,激發學生創新精神。
在進行實驗教學過程中,要根據不同電教媒體的功能和特點,發揮電教媒體的特長,彌補實驗教學的不足,增強實驗效果。比如,有的實驗儀器裝置小,難以看清楚,有時實驗現象可見度不夠、難以觀察到位,我利用電化教學手段具有增大視角的特點,選用投影或攝像將難以觀察到的實驗現象和難以看清楚的實驗裝置進行放大,使學生人人看得清,達到滿意的視覺效果。
利用電教軟件(錄像帶、幻燈片、CAI課件等)的虛擬或動畫效果,形象演示事物的本質特征,模擬事物的變化過程。它適用于難于演示的實驗或無法通過實驗來觀察的物理現象的教學內容。如演示受力分析、電子運動,模擬火山的爆發、鈾核裂變時鏈式反應等,教師講授過程中適時插入有關的多媒體的生動畫面,這樣學生不會感到枯燥、乏味,能吸引其注意力,激發他們對現代物理的探索興趣。
五、學生動手做小實驗小探究和小制作,全面提高綜合素質。
學生的課外實驗和小制作,主要是以擴展知識面、發展創造力為主要目的。學生在課外實驗中,不可能一帆風順,教師要適當引導,不使他們過多地碰壁。但是,教師也不可包辦代替,要讓學生經受挫折,從中總結經驗教訓,不斷改進實驗,發揮學生的創造性,從而獲得成功,這樣將會增加學習的樂趣并使學生得到更多鍛煉。將課本上的小實驗和一些實驗習題改為學生實際操作,例如,制作橡皮筋測力計的小實驗,可以配合“力的測量”進行教學。再如,用紙盒可以將水燒開的小實驗,反復彎折鐵絲后彎折處會發燙等實驗習題,都可以配合新課教學作為學生實驗的內容。由于初中物理實驗儀器一般都比較簡單,多數實驗都是定性的,有些定量的實驗精確度要求也不高,因此,大部分初中物理實驗儀器都可以自制,可供選擇的器材也很廣泛。
總之,在實驗探究教學中,注重培養學生的創新能力是科學教學的主旋律,實驗探究教學又是培養學生創新能力最直接最有效的途徑。因此在教學中要發揮實驗優勢,不斷挖掘蘊藏在實驗中的創新因素,并以不同形式對學生進行訓練和培養,以達到更好地提高學生創新能力的目的。
作者簡介:
龔文政,男,1968年1月出生,工作單位:英山縣石鎮中學 ,職務:教務主任 ,職稱:中學一級教師。