赵新东
物理学是一门以实验为基础的科学。把实验教学提高学生的实验技能、创新能力、独立思维能力、探索精神提高到重要位置,这就要求我们在物理教学中要以实验为基础,培养和提高学生的探索创新能力。
一、自由探究实验,培养探究兴趣
实验的根本目的就是指导学生去探索自然的奥秘,在探索过程中获得知识、技能、开发学生的智慧、才能和创造性。
以前的学生实验都是教师按照实验要求,准备好器材,学生按规定的步骤进行实验的,得出顺理成章的结论。这在一定程度上限制了学生思维的发展,学生对实验既没有兴趣,更没有创新。如能开放时间,开放场地和器材,让学生自己设计实验步骤,分析实验所需要器材。在实验室里,学校以外,在家里都可以大胆动手,这样可以拓展学生的思维,在实验探索中活用到的知识,在创造中锻炼能力。如让学生在实验室中自己设计一个实验电路,探究哪是导体,哪是绝缘体,哪是半导体,总结出导体、半导体、绝缘体的性质和用途,再让他们到实践中去观察。比如:家庭电路中哪些地方用了导体,哪些地方用了绝缘体,楼道使用的声光双控开关(半导体)。这样通过实验设计的开放性和学生实验活动的自主性来改变学生被动学习的倾向,培养了他们学习过程中探索创新的兴趣。
二、变演示实验为探究实验,使学生在探究中实现思维飞跃
为了培养学生的理性思维,在课堂教学中把演示实验改为学生的探究实验,让学生自己动手,通过实验探索研究物理现象,观察物理现象产生条件,理解物理现象的意义,总结概括物理规律,实现由感性认识到理性认识的飞跃。如在“电磁感应现象”的教学中,将学生分成若干实验小组,让学生根据课本上的实验电路图去研究、探索电磁感应现象。在教师指导下,通过实验研究和理论分析,大多数学生都能将导体切割磁感线的情况和条形磁铁穿过闭合线圈的情况统一起来,认识到产生电磁感现象的条件是回路中磁通量发生了变化。学生通过自己研究和观察物理现象,并得出结论,培养了学生的理性思维,而且使学生掌握了获取物理知识的方法。
三、引导学生设计实验,完善探索能力
实验设计能力是学生综合能力和科学素质的体现,在设计实验的过程中,使学生感悟科学家是怎样探索问题、认识世界的,体验探索的艰辛,培养学生求异思维、探究能力和创新素质。
引导学生设计实验,学生运用己有的知识,从多角度、多方位、多层次进行创新思维,用尽可能多的方法来设计实验方案,教师对各方案从操作的可行性和实验结果的准确性进行评价,从中选出最优方案,以此来激发学生的参与热情和积极探索知识的兴趣,培养学生创新思维品质,完善探索能力。
四、科学运用多媒体教学手段,扩大实验探索空间
要使学生有探究能力,教师需要不断充实、更新、提高自己。利用现代化教学手段,用创造性思维方式,创造新的知识结构进行实验教学。多媒体技术利用它不受时空、微观和宏观的限制,将教材中难以理解、难以再现的具体事物的变化过程再现于课堂,让抽象的变成形象的,让感性的上升到理性的,激发学生学习兴趣,培养学生创新意识,扩大实验探索空间。如布朗运动和分子间相互作用力,可让学生设计动画模拟体会。
实验探究能力包括设计能力、操作能力、数据处理能力、抽象概括能力等,开始阶段要在不同的实验中注重不同的能力培养,不可求全求难,使学生失去信心。