何全瑛
回顧物理學的產生和發展過程,物理學的每一個概念、規律的發現與確立大都依賴于實驗,同時實驗也是研究和發展物理學的基本手段。觀察和實驗是進行科學探究的基本方法,也是通向正確認識的重要途徑。它不僅是技術的操作過程,而且包含了豐富的物理思想、物理方法以及創造原理和創新技法。因此,物理實驗的教學是培養與訓練學生的創新能力最有效的途徑。課堂教學是教師傳播物理知識的主要陣地,也是學生獲取物理知識的主要途徑。那么,在初中物理教學中,如何培養學生的創新能力呢?
一、重視課堂演示實驗教學,培養學生的學習興趣
初中學生好奇好動,讓他們觀察生動有趣的實驗,他們的注意力會高度集中,新奇的實驗現象常常出乎他們的意料之外,使他們興趣盎然。著名的物理學家楊振寧博士曾經指出:“成功的秘訣是興趣。”興趣是人類認識客觀世界的一種心理表現,是人獲得知識,開闊視野推動學習的一種強勁內部驅動力。興趣是求知之源,鮮明生動的實驗,可使學生喜愛學習物理。實驗對培養學生學習物理的興趣很重要。例如:水煮金魚,燒瓶口的水都燒開了,但金魚仍然自由自在的在瓶底游來游去。這一現象使得學生們非常感興趣,很想知道這是什么原因。這為學生進一步學習物理知識打下了良好的基礎。
二、重視觀察能力的培養,擦出創新的火花
物理實驗中,只有帶著明確的觀察目的去觀察,才能深入、細致、有效。因此,在實驗過程中必須要緊緊圍繞這個實驗目的,積極地把學生的觀察活動引向正確的方向。要強化學生有意識的注意,使觀察有明確的目的。學生有了明確的觀察目的,就不會光看看熱鬧了。學生集中注意觀察和分析,就會改變過去那種實驗結束后在腦子里只留下一點點的膚淺印象。使學生對實驗的觀察能力有較大提高。例如:在觀察水的沸騰實驗中,讓學生觀察水沸騰前后氣泡的位置和氣泡的大小;水沸騰前后聲音大小的變化;水沸騰前后溫度的變化等等,同時教會學生觀察的方法,如由下而上,由內而外等等。
三、改進、完善教材實驗,培養學生創新能力
《初中物理新課程標準》中也強調指出:動手實驗、改進與創新實驗是學生學習物理學的重要方式,學生學習活動應當是一個生動活潑的、主動的和富有個性的過程。而實施課堂實驗的改進、完善與創新,就可以在教學過程中,讓學生能夠更好的認識、體驗、物理知識的生成過程。通過各種實驗的探索、合作交流、發現問題、解決問題,相互啟發、共同提高實踐創新能力、增加學習質量和個體素質,形成一種生動活潑、潛力無窮、人人參與、主動積極學習的活動形式。例如:改進“瓶吞蛋”實驗,我將廣口瓶換成了一個大點的平底燒瓶,到點開水進去湯一下,將一個剝了皮的雞蛋蓋在瓶口上(口徑比燒瓶口稍大些)很快就看見雞蛋慢慢的被吞進瓶頸內,平底燒瓶的瓶頸比較長,所以雞蛋在大氣壓力的作用下,緩緩的運動一段時間后才掉進瓶底。因此學生觀察的時間更長、觀察的更仔細、更充分、更過癮。學生興趣更高。有個學生問,這個雞蛋怎么出來?于是我將燒瓶倒過來,用熱毛巾包住瓶底,當雞蛋慢慢的從瓶口出來時,學生們非常的激動和興奮。這個證明大氣壓存在的事例就牢牢的記在了學生的心里。再如:天平的使用有許多不便,如無法直接測液體的質量;游碼的示數太小看不清等等,對這些缺點或不便進行改進的過程,就啟迪和開拓了學生的思維,激發了其創新能力。有的學生說制作2個砝碼盤,液體的砝碼盤采用容器狀。針對游碼的示數太小看不清,可將一個小放大鏡和游碼連在一起,游碼移動到哪,就將那的示數放大。
美國物理教師更重視實驗探究,在他們上的每一節課中至少要做一個實驗。有的是課本上要求的實驗,有的是他們自己設計的實驗,學生課堂上動手活動量較大,有半數以上的課是在實驗室渡過的。可想而知,實驗探究教學在中學物理教學中的重要地位。大量的信息資料顯示:沒有一定數量、質量演示實驗的物理課是不成功的課;學生實驗開展得不好的物理教學不能稱其為合格的教學。
四、關注物理與生活的聯系,學以致用
將物理知識聯系生產、生活、聯系社會,體現了對情感、態度、價值觀目標的重視。教學中,應選擇跟學生生活聯系密切的事例、反映現代科技成果的事例、聯系社會熱點的事例、能激發學習熱情的其他生動事例充實在物理教學中,并引導學生關心日常生活中有關物理量數量級。在教學方式方面,教師應當有意識地用生活中的器具來做物理實驗,以加強生活和物理的聯系,盡可能在課堂上展示、播放聯系生產、生活的圖片和視頻,重視學生在動手操作中獲得實踐體驗,讓學生經歷創造性解決實際問題的過程。如:雪山獻水(雪山上撒些碳粒,太陽光照射時,碳吸熱升溫,使周圍的雪吸熱熔化成水。)南極科考隊員例用冰凸透鏡取火脫困。新舊運動鞋滑動摩擦力的測量及拔河比賽運動員的選拔等等。
總之,實施物理核心素養導向的教學要求教師深入研究物理學發展的過程,清楚其中所蘊含的科學思想和方法,創設鮮活、真實的學習情境,帶領學生領略物理學的價值,體驗物理學研究過程中的科學精神,促進他們科學素養的提升。學生在校學習,不僅是學習科學基礎知識,更重要的是學好科學的研究問題的方法,為了將來更好的學習,在物理教學中要引導學生拓展和深化知識,拓展能力增強了,就能舉一反三,觸類旁通,發揮獨特見解,顯現創造才能。因此,中學物理課堂教學在學習科學基礎知識同時,滲透科學物理方法教育不僅是物理學科培養目標的需要,而且也是學生思維素質發展的主觀需要。十九世紀德國教育家第斯多德有句名言:一個壞教師奉送真理,一個好教師教人發現真理。幫助學生掌握科學物理方法等于交給了他們打開物理知識寶庫的金鑰匙,使他們終生受益。