何文强
(渭源县第四高级中学 甘肃 定西 748208)
摘 要:在新课改下如何培养学生的创新能力已成为教育教学改革研究和探索的重要课题。本文通过列举实例,阐述了在物理实验教学中如何实施创新教育,及如何塑造学生的创新品格、激活学生的创新思维、培养学生的创新能力。
关键词:创新教育;物理实验;创新品格;创新思维;创新能力
创新,是一个民族甚至国家赖以生存的灵魂,是成为高新人才所应具备的素质,因此创新的重要性不容忽视。而物理学作为以实验为基础的科学,在培养学生的创新能力上有其特殊的教学功能:能够塑造学生的创新品格、促进学生的创新观察、激活学生的创新思维、培养学生的创新能力。为此我们应该做好以下几个方面:
一、激活学生的创新思维
科学史上的每次重大突破,总是由某些科学家完成关键或最后一步的。他们之所以能超越前人和同时代人,做出划时代的科学贡献,未必是因为他们比别人的知识更加渊博,重点在于他们善于发挥创新思维。应该说革新实验教学,对激活学生的创新思维具有独特的优势。所以我们应该做好三点:
(一)实验方式的扩展
在实验条件许可时,可对教材中的实验进行扩展,有意识地培养学生思维的广阔性和深刻性。如在《牛顿第三定律》的教学,一般用两弹簧秤演示物体相互作用的性质。若设计安排几个反冲现象的小实验,如“乒乓炮”“水火箭”“酒精火箭”等,让学生自己演示,则教学效果会更佳。使原本单一乏味的演示,变得生动有趣,可拓展学生的思维空间。将《测量电源电动势和内阻》和《万用电表的使用》两实验结合起来,可使学生进一步掌握万用表在电路中的实际使用方法,学会用万用表检查电路,分析电路故障的原因。
(二)实验室的充分利用
学校实验室、科技制作室实行开放式管理,是激发学生创新灵感、培养学生创新能力的有效措施。因此学校应加强实验室管理,充分发挥现有仪器的作用,可定期组织学生参观实验室和仪器室,使学生产生好奇欲动的心理,再成立科技兴趣小组,在指导老师的帮助下,学生可以借实验室的仪器,做课外实验,搞些“小创造”“小发明”活动,以激活学生的实验创新思维。
(三)将验证实验改为探究实验
在实验教学中,我们应指导学生大胆地把有关验证性实验改为探究性实验,或设计新的实验,使学生在实验探索中,学会分析归纳,寻找事物的本质和规律。如《共点力的合成》实验,教材中设计为验证性实验,这对降低教学难度,节约教学时间固然有益。但在实验教学的实施中,由于对合成规律已学过,再做实验,学生对其缺乏新鲜感,实验操作很容易走过场,甚至会出现少数学生投机取巧,用平行四边形法则去倒推实验结果,这就会失去实验教学的意义。如果把该实验安排在“力的合成”一课教学中,激发学生自己去探索力的合成方法并在实验的探索中,或适时提出一些问题,让学生对操作引起重视,或让学生进行一些必要的讨论,交流操作中的体会和实验结果,促使学生的思维在实验操作中,时而发散,时而转换角度,诱发灵感,以提高思维的灵活性。
二、培养学生的创新能力
创新能力是一个人的综合素质的集中体现,或者说是一个人综合素质的核心。积极实施素质教育,有效地培养学生的创新能力,是教育顺应时代要求的发展趋势和必然选择。因此在中学物理实验教学中我们应该注意三点:
(一)引导学生自主设计实验
在物理實验教学中,应有意识地引导学生根据实验目的、原理,自行设计实验,让学生在动手动脑的实践中,活跃思维、激发灵感、发挥想象,培养创新能力。如《重力加速度的测定》一节中,可将该实验作为一个研究性课题提出,让学生根据实验目的,自主确定实验的原理,选择实验器材,设计实验步骤,记录和处理实验数据。这样,就会出现生动活泼的学习情景:有的学生根据自由落体规律设计实验;有的学生根据单摆振动规律设计实验;有的学生为了提高实验精度,还会选择更精密的实验器材用于测量。在教学中,充分发挥学生的主体性,让学生学会自己独立实验,自我评价,这就要求教师做配角,当好“后勤参谋”,不做“裁判员”,不过早地介人实验,避免挫伤学生的创新灵感。
(二)改进原有实验器材
随着实验教学的深入,现成的实验器材,往往会暴露出它的不足,能不断对其革新,是培养学生创新意识和动手实践能力的一个有效途径。在《演示的电磁感应实验》教学中,在学生看来,似乎远离了他们,如何使实验贴近学生,让学生尝试自己用普通的材料,新颖的构思,巧妙的设计改革实验?这无疑是实验教学的一种创新途径。在教师的指点下,学生发挥聪明才智,大胆试验,用铝管、强磁体做成“楞次管”,使普通小球和磁性球分别在铝管中做落体运动,进行对比性实验,从而验证了楞次定律。同样,还可用强磁体和铝材做成阻尼摆,结构简单、效果显著。通过学生自己的实践探索,不断地积累实践经验,必然会形成创新的源泉。
(三)引发实验探究
“授之以鱼,不如授之以渔”。在知识更新速度加快的今天,使学生学会学习已成为教育的一个目标,探索性实验是根据教材的特点和学生实际情况,在学生已有知识和初步具有实验技能的条件下,由教师提出课题,在教师指导下,让学生自己动手、动脑,在实验中观察现象,主动探索,然后得出物理规律。采用探索性实验教学,可以让学生自己探索,成为科学知识的主动探索者。学生在做探索性实验时,在教师的引导下思考实验原理、实验的基本步骤并处理实验结果,使学生对此进行思考,这比起按课本上的步骤进行实验操作的验证性实验,在学习要求和能力的培养方面有了很大的提高。探索性实验教学,是提高学生的实验思维能力,使学生具有初步的设计实验能力的较好途径。