发挥物理实验室在物理实验创新教育中的积极作用

2009-04-02 10:05尹玉梅
中国教育技术装备 2009年6期
关键词:鸡蛋实验室物理

尹玉梅

伴随着经济的发展,科技的日新月异,知识在社会生活和社会发展中的含量越来越高,而以知识为基础的知识经济越来越受到世人瞩目。决定个人命运的主要因素,也已不再是掌握知识的多少,而在于更新知识、创造知识的能力的大小。也就是说,创新教育要求学生学习的是解决问题的方式方法,而不仅仅是知识本身。因此,创新教育不应只是一个时髦而响亮的口号,而应落在工作的实处。这就要求在教育教学中培养学生的创新意识、创新精神和实践能力。物理教师应该用“创新”编织课堂教学,给学生更多的参与机会,让学生在宽松的教学环境中学会思考,学会创新。笔者认为,在物理实验室中进行物理实验教学更有利于创新教育的实施。

因为在物理教学中要培养学生的创新意识和创新能力,就必须具备以下能力和技能:观察基本仪器和实验现象的能力,合理选择和正确使用仪器的能力,实验操作能力,处理数据、归纳结论的能力。而这些能力的培养大都是在实验室里进行并取得的,可以说物理实验室是培养学生创新意识和创新能力的基地。并且物理学是一门以实验为基础的学科,物理实验是学习、研究物理学最主要、最基本的方法,实验过程隐含着丰富的科学思想和科学方法,既包括操作技能和处理实际问题的本领,又包括科学的猜想和假设、逻辑的思考和论证、准确的数据和数字分析、严密的推理和清晰的表述。因此,实验能力在现代社会中是一种比较全面的能力。

实验的直观性和可操作性都比较强。通过对实验的观察、思考、分析、总结,可以掌握抽象的概念,不仅可以激发学生学习的兴趣,培养学生动手的能力,还可使学生从实验中得到启发,产生联想,找到他们创新思维的基点。物理学家丁肇中说:“自然学科离不开实验的基础。特别是物理学,是从实验中产生的。”物理学家罗杰尔•培根指出:“没有实验,任何新的东西都不能深知。”因此,物理教师把物理实验室作为激发学生学习兴趣,培养创新意识和创新精神的宝库。经常利用实验室提供的器材做一些演示实验,创设问题情境,使学生产生新奇、新鲜感,激发出学生的学习兴趣,使兴趣成为求知的向导,使内部驱动力产生探索的欲望,使探究导致创新意识的萌发。

例如在讲压力、压强时,笔者用手掌满握鸡蛋,用力压鸡蛋而不破;再将鸡蛋轻轻敲打桌面,蛋壳立即破;或者将鸡蛋高高举起,松手落下,学生都会有“鸡蛋会摔碎”的感觉,然而,鸡蛋竟然会弹起,并且完好无损,原来鸡蛋落到装有海绵的盒子里。“鸡蛋落到装有海绵的盒子里为什么不会破呢?”再比如在讲惯性时,笔者手拿小铁锤问学生:“当小铁锤撞击铁片时铁球会随铁片一起飞出吗?”学生内心都有一定的猜想,然后笔者释放小铁锤,小铁锤很快将铁片打出去,但铁球却不随铁片一起飞出,而是竖直落在下面的小碗里。这样紧扣学生心弦的情境问题,把学生带入物理情境中去,让他们产生各种疑问和设想,激发学生“需要学”的动机。急于想解决问题的强烈愿望又成为学生创造思维的动力,使学生思维活跃,智力呈开放状态。学生有了疑问,才会进一步思考和探索,才有可能有所发现和创新。这正如教育家陶行知所说:“发明千千万,起点是一问。”

也有人曾总结过:对于事物的认识,听到不如见到,见到不如一做。这说明动手做的重要性。前苏联教育家苏霍姆林斯基说过:“学生的聪明才智来自他们的手指头。”他一针见血地点明“动手”有着不可替代的作用,要培养学生的创造能力,就要培养学生的动手能力。

因此,在初中物理教学中要切实贯彻“以实验为基础的教学原则”,真正把物理实验作为物理教学的重要内容看待,比较多地采用学生边学边实验的教学方式。针对初中学生的特点,在课堂教学中,笔者让学生通过自己动眼、动手、动口、动脑进行学习,使各种感官受到刺激,延长学生的有意注意时间,促使大脑对各感官传输的信息进行综合分析,进而提高课堂教学的思维密度。笔者在教学中改变“老师讲、学生听,老师写、学生抄,老师做、学生看”的那种因学生处于消极地位而使课堂气氛沉闷的情况,由学生自己阅读材料,自己做实验,还可以讨论讲述,因此他们学习的主动性、积极性得到充分发挥。

例如:笔者将电流表、电压表部分的教学改为边学边实验后,学生对知识点得到更深的领悟。实验中有的学生观察到指针偏转方向相反,这使他认识到是因为“+”“-”接线柱接反了。他的这种“发现”要比教师直接告诉他“接线柱的接法要正确”理解得更透彻,印象更深刻,也使他认识到电流是有方向的。通过实验,学生不仅掌握了基本实验技能,有效地领会物理知识,更重要的是让学生从做中获得信息,体验创造和发展的喜悦,提高分析和解决问题的能力,进而达到创新思维的培养。

教师在教学中还应该让学生知道,观察事物是科学方法中提取大量事实的第一步,也是进行任何创造和超越的第一步,需要的不仅仅是大家观察到的结果,更重要的是观察活动本身。而在物理实验教学中要做到这一点,就离不开物理实验室为教师和学生所提供的场所和必备的实验器材。物理实验室不仅可以提供观察实验的场所和器材,更重要的是有些实验可以不受特定自然环境和时间的限制,让学生有足够的时间去探索。如对于彩虹,自然界在特定雨天后才能看到,平时看不到。教师在教学中可以用三棱镜做光的色散实验让彩虹出现在教室里,使学生感到新奇。通过这段教学,师生共同讨论,形成共识,知道什么是实验。实验就是在人工控制条件下使物理现象重复出现供人们观察的工作。通过实验,能够对物理事实获得具体的明确的认识,有助于理解物理概念和规律。那么在这里学习的就不仅是色散的知识,更重要的是学习了这种探索事实根本的方法——实验。实验中要有实事求是的科学态度。教育学生每做一个实验应该了解实验目的,正确使用仪器,做必要的记录,得出相应的结论,整理好实验器材,根据实验观察到的现象和结果得出结论,做出正确的实验报告。而这些能力的培养都来源于实验,都离不开物理实验室的配合。

物理实验室的器材,经过加工可以变得多用。如给每个光具座配备一小块玻璃板,就可以增加平面镜成像实验。通过实验,学生知道不仅可以做其他的实验,还有利于调动学生创新的意识和创新的精神。

另外,开放性作业的设计,能充分调动学生学习的积极性,让每个层次的学生都能充分地表现和发展,在课外广阔的天地里发挥自己的创造力。因此,物理实验室不仅课堂上要对学生开放,课下对学生也要开放,鼓励学生来到实验室做课外小实验、小制作,促进学生对教学内容的学习。例如:有的学生来到实验室做“纸锅烧开水”“电铃”“鱼在开水中游”等小实验、小制作。从某种意义上说,各种物理实验都是一种特殊的、直观的实践,学生在动手完成各种小实验、小制作的过程中,思维异常活跃,学习欲望高涨,参与意识增强,都迫切希望进一步探索问题。

总之,创新教育是当前素质教育的核心,是一种重视人的主动性,弘扬人的主体精神,以人的发展为本的教育。它能使学生学会学习,开发智力,提高素质,增加锻炼的机会,增强适应社会发展的意识。而其在物理实验教学中的具体实施,离不开物理实验室。

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