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如何培養(yǎng)學生的物理實驗能力與創(chuàng)新素質(zhì)
一、教師應轉(zhuǎn)變教育觀念
目前實行的中學物理教學中，有某些“做實驗不如講實驗”，“講實驗不如背實驗”的荒謬做法。這一現(xiàn)象對創(chuàng)新能力人才的培養(yǎng)是一嚴重的阻礙。教師首先應該認識到，教育不應該僅僅是訓練和灌輸?shù)墓ぞ撸鼞撌前l(fā)展認知的手段。中學物理教學中，應首先確定以實驗為基礎，用實驗來激發(fā)學生的學習興趣，充分發(fā)揮學生參與教學的主動性和積極性，培養(yǎng)他們操作實驗、設計實驗的實踐能力和創(chuàng)新能力。
其次，隨著科技的飛速發(fā)展，現(xiàn)代教育技術進入課堂，計算機輔助實驗教學這一新方法給傳統(tǒng)的物理教學模式注入了活力。但應該認識到雖然這種教學手段很先進，可以做出很多現(xiàn)實中難以做出或測量難度很大的實驗，但是模擬實驗終究取代不了學生的實際動手操作。如果過分追求先進的教學手段，總是用各種電教儀器和多媒體教學的模擬實驗，讓學生看看了事，不重視讓學生看實物親自動手操作，那么，這只會使學生養(yǎng)成記實驗、背實驗的習慣。使學生失去了鍛煉自己創(chuàng)新能力的機會，這不僅降低了學生的學習積極性，還嚴重阻礙了學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
二、實驗教學培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力
探索性實驗是根據(jù)教材的特點和學生實際情況，在學生已有知識和初步具有實驗技能的條件下，由教師提出課題，在教師指導下，讓學生自己動手、動腦、在實驗中觀察現(xiàn)象，主動探索，然后得出物理規(guī)律的實驗方法。通過設計探索性實驗，可以把學生帶入科學探索情景中，讓學生在實踐中探索新知識，親身經(jīng)歷尋求并發(fā)現(xiàn)知識的過程，使他們的創(chuàng)新潛能得到開發(fā)，創(chuàng)新意識得以培養(yǎng)。有了創(chuàng)新意識，才能激發(fā)創(chuàng)新精神，產(chǎn)生積極的創(chuàng)新思維，從而引起學生探索和親自動手欲望，為創(chuàng)新提供了前提條件。
1.變演示實驗為動手實驗，培養(yǎng)創(chuàng)新意識
課堂演示實驗一般都是教師為主體，學生僅是觀察者，沒有直接參與到實驗中去。這雖然培養(yǎng)了學生的觀察力和思維能力，但并不利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng).變演示性實驗為探索性實驗，學生可以在自己“探索”物理規(guī)律的實驗過程中把動手與動腦結(jié)合起來，鍛煉并培養(yǎng)自己的創(chuàng)新意識。這就需要教師對實驗進行創(chuàng)新設計，包括教具的改進，實驗過程的安排，問題的設置及解決的辦法等。這種創(chuàng)新設計對學生將是一種很好的示范，對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)將起到潛移默化的作用。
在新課程教學過程中，教師不要局限于教材的安排，教師可以靈活地變課堂演示實驗為“學生分組實驗”或“學生隨堂實驗”，增加學生實驗的能力。學生親自動手做實驗從中探索并理解物理規(guī)律，比教師枯燥地講解、學生硬性地記憶好得多，正如“百聞不如一見，一見不如一做”嘛，教師只在旁邊作一些必要的指導，這樣可以充分調(diào)動學生的參與積極性，同時由于學生參差不齊的知識水平及實驗技能，實驗過程中很容易出現(xiàn)各種與結(jié)論不相符合的結(jié)果，極易引起學生對教材結(jié)論的“懷疑”。這種教學模式充分發(fā)揮了教師的主導作用，也突出了學生的主體地位，學生可以更加自由地進行各種自主探索實驗，利用探究性實驗能有效地培養(yǎng)學生解決物理問題的能力和創(chuàng)造能力。
因此，創(chuàng)新演示實驗使學生始終保持主動學習的狀態(tài)；主動思維、主動發(fā)問、主動探索、主動研討、主動創(chuàng)新。使課堂教學充滿生機；使學生在緊張、熱烈、興奮的狀態(tài)下掌握物理知識，在掌握知識的過程中培養(yǎng)自己的創(chuàng)新能力。
2.開展課外活動，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力
新教材上設計了很多有趣的課外小制作、小實驗。鼓勵學生做好課外各種物理小實驗，是一種特殊的、直觀的實踐活動。學生在動手完成各種小實驗、小制作活動過程中，思維異�；钴S，活動欲望高漲，參與意識強烈，使學生的動手習慣和實踐能力逐步得到了培養(yǎng)。如“雞蛋碰地球”、“樓梯開關”“不倒翁”等小實驗、小制作，就具有很強的趣味性和知識性，十分貼近學生的生活，符合中學生好奇、好問、好動、好學的心理特征，促使他們迫切地希望進一步探索相關問題。這些生動、有趣、簡單、易行的小實驗能極大的培養(yǎng)學生的獨創(chuàng)性，增強了學生的實踐能力和動手操作能力，使之形成科學的實驗素養(yǎng)，同時也是對物理課堂實驗教學的一種有效的補充形式，使學生學習到的物理知識得到了強化。又比如：完全失重現(xiàn)象的研究中，引導學生根據(jù)現(xiàn)象本質(zhì)去生活中尋找實例，例如底部打孔的礦泉水瓶，裝水以后從空中落下的實驗就是用最普遍的生活用品做物理實驗的最典型事例。
通過小制作和小實驗等物理實踐活動，給學生提供了更多的動手、動腦和自我發(fā)展的機會，能充分挖掘?qū)W生潛在的創(chuàng)新素養(yǎng)，不斷提高學生知識的應用能力，還能發(fā)展學生的個性、特長和創(chuàng)新技能。
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總之，物理實驗教學是物理教學中實施素質(zhì)教育的重要手段，在高中物理實驗教學中，應通過多種途徑比如進行各種物理實驗、小制作，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新思維和動手操作能力，盡力創(chuàng)設問題情景，引發(fā)學習動機，激發(fā)創(chuàng)造性思維火化。教師的作用應盡力體現(xiàn)在情景的創(chuàng)設、啟發(fā)性問題的提出，學生創(chuàng)造性思維興奮點的捕捉等方面，通過導趣、導思、導法，使學生多講多動、多猜想、多發(fā)展、多創(chuàng)造，進而有利于學生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和發(fā)展。
初中物理實驗教學與學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)2017-03-21 09:47 | #2樓
物理教學中培育學生的創(chuàng)新能力是實施素質(zhì)教育的重要內(nèi)容。物理學是一門以實驗為基礎的科學，物理學實驗是人類認識世界的一種重要活動，是進行科學研究的基礎。物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和物理理論的建立都必須以嚴格的物理實驗為基礎，并得到實驗的檢驗。因此，在初中物理教學中，尤其是實驗教學中，注意不斷激勵學生通過觀察、比較、實驗、歸納、類比等探索手段，科學想象、科學推理，使學生養(yǎng)成良好的思維習慣，敢于質(zhì)疑，勇于創(chuàng)新，是至關重要的。
在初中物理實驗教學中如何培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力呢？
一、變演示實驗為探索實驗，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力
以往的演示實驗都是由教師做給學生看，再講給學生聽，這種做法忽視了學生的主體性，打擊了學生的主動性，把學生當作被動接受的“容器”，完全沒有發(fā)揮出演示實驗的作用，是不可取的，也不利于其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。那么將演示實驗改為探索性實驗需要教師與學生共同參與，教師要引導學生觀察并不斷啟發(fā)提問，引起學生的好奇、懷疑、困惑和矛盾，從而激發(fā)學生的探索心理，形成探索問題的情境，促使學生積極思考、分析、討論，充分發(fā)揮學生的主體性。教師還要適時點撥，去偽存真，使學生通過一系列的思維活動概括出有關的物理概念、原理和規(guī)律，從而有利于學生創(chuàng)新思維的激發(fā)。
例如：液體壓強的知識比較抽象，是初中物理教學的難點之一。學生學習這部分內(nèi)容需要較強的抽象思維能力，同時由于學生對這部分知識的感性經(jīng)驗較少，所以學習這部分知識時感到困難較大。特別是液體對容器側(cè)壁也有壓強甚感疑惑。為了幫助學生認識液體對容器壁的壓強，我設計了如下實驗：在易拉罐的側(cè)壁上不同高度處戳上３個孔，然后注入水，同學們看到3個孔中噴出的水柱遠近不同，從而得出水對容器側(cè)壁有壓強，并且隨著深度的增加液體壓強增大。
二、變單一實驗方法為多種實驗方法，鼓勵學生發(fā)散思維
傳統(tǒng)的學生分組實驗，是在學生已經(jīng)掌握了所涉及的實驗原理的基礎上，讓他們采用相同的實驗器材、相同的實驗步驟統(tǒng)一進行實驗。這樣雖便于教師的管理和組織，但限制了學生思維的開放性、發(fā)散性，對于培養(yǎng)學生獲取知識的能力、激發(fā)他們的創(chuàng)新精神起不到應有的作用。我認為，應該在同一實驗目的下，允許學生采用不同的器材、不同的方法、不同的步驟進行實驗。在實驗中，教師要根據(jù)實驗目的，提出富有啟發(fā)性的問題，引導學生積極思維、發(fā)散思維、提高興趣，并融合各方面的知識去解決問題，這對于培養(yǎng)學生的綜合能力、分析能力和創(chuàng)新能力具有獨到之處。
例如在初三總復習階段，學生往往對有關密度實驗的問題困惑不解，我便帶他們走進實驗室進行了如下實驗：
該實驗中教師的引導作用非常重要，從常規(guī)方法到用彈簧測力計換掉天平再到只用彈簧測力計均能達到實驗目的，有的同學還想出了利用“曹沖稱象”的故事來做這個實驗，效果也非常好。這種利用實驗復習的方法創(chuàng)造了直觀的環(huán)境，給學生留下了深刻的印象。三、變學校實驗為社會實驗，拓展學生創(chuàng)新思維的視野
新物理課程標準中提出了新的課程理念，其中之一為“從生活走向物理，從物理走向社會”。因此教師在教學中要設置一些貼近生活的實驗，讓學生從身邊熟悉的生活現(xiàn)象去探索認識物理規(guī)律，讓他們在實踐過程中體會到物理在生活與生產(chǎn)中的實際應用。這不僅增加了他們學習物理的樂趣，而且還培養(yǎng)了學生良好的思維習慣和科學探究能力，拓展了視野。例如，讓學生用兩個不同焦距的凸透鏡制作望遠鏡、調(diào)查社區(qū)中的噪聲污染情況并提出如何防治、用橡皮筋制作簡單測力計……這些由學生自備器材，甚至使用我們?nèi)粘Ｉ钪鞋F(xiàn)有的物品及學生自己的物品做實驗，調(diào)查自己身邊發(fā)生的事情，更有利于使學生明白物理就在身邊，物理與生活、社會聯(lián)系非常緊密；而且通過這些沒有使用過的器材能夠啟發(fā)學生的創(chuàng)新能力，調(diào)動學生剛剛起步的創(chuàng)新意識，拓展學生的創(chuàng)新視野。
四、變教師“單向教學”實驗為學生“探究學習”、“合作學習”過程，培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)
為了培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)和創(chuàng)新能力，國際科學倡導“合作學習”和“探究學習”，即從“記憶的物理”轉(zhuǎn)向“探究的物理”、從“單向教學”轉(zhuǎn)向“合作學習”。物理實驗教學恰好能較集中地體現(xiàn)這一理論。例如：講授《電流表》一節(jié)，我把學生帶進網(wǎng)絡教室，首先利用自制的動畫導入，讓學生看書自學，教師巡視指導，收集主要的問題，然后將學生分成若干小組，在網(wǎng)上探究查詢、合作學習，尋求解決問題的方法，針對普遍存在的疑難問題由教師點評精講。由此看出，實驗探究是一種集體性的協(xié)作活動，通過小組活動或全班性的活動進行，能夠使學生在合作中學會尊重他人、在合作中學會堅持原則、在合作中學會交流、在合作中學會學習。
五、變復雜實驗為計算機模擬實驗，幫助學生掌握形象思維與抽象思維統(tǒng)一的研究方法
對于實驗不夠清晰或受時空條件限制而不能滿足教學要求的實驗，要考慮發(fā)揮現(xiàn)代信息技術的優(yōu)勢。例如：做牛頓第一定律的實驗中，教科書要求分別在毛巾、棉布、木板表面使小車運動，觀察速度變化及運動距離的大小，從此推出不受力時物體的運動狀況，得出牛頓第一定律。學生感到困惑：“明明小車停下來了，又怎講不受力？”這時，我設計了一個課件，在屏幕上展示出小車在光滑表面上運動，速度不變，直到移出畫面。學生頓感清http://m.emrowgh.com晰，消除了疑惑，對牛頓第一定律有了較深的理解，掌握了形象思維與抽象思維統(tǒng)一的研究方法。
總之，創(chuàng)新教育能使學生學會學習、開發(fā)智力、提高素質(zhì)，培養(yǎng)了學習興趣，增加了鍛煉機會，增強了適應社會發(fā)展的意識。在物理實驗教學具體實施中，不僅完成了教學目標還培養(yǎng)了學生的科學實驗素養(yǎng)、理論聯(lián)系實際和實事求是的科學作風、嚴肅認真一絲不茍的科學態(tài)度，更重要的是通過演示實驗、分組實驗、課外小實驗以及對生活中物理現(xiàn)象的嚴密觀察和勤于思考，培養(yǎng)了學生的主動探索精神，從而能夠創(chuàng)造性地發(fā)現(xiàn)、思考、解決新的實際問題。因此，物理實驗教學為我們培養(yǎng)大量的具有創(chuàng)新精神的人才提供了一個可行的途徑。
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