论文部分内容阅读
“創新是一个民族的灵魂,国家兴旺发达的不竭动力。一个没有创新能力的民族,难以屹立于世界之林”。素质教育的核心内容就是培养学生的创新能力和探究能力,为学生的终生发展打下良好的基础。这就决定了我们的物理教学工作不只是让学生积累接受现成的知识,而是充分运用认知过程来感知现象,获取、分析、处理信息, 将知识通过“内化”转变为素质。这就要求学生从被动接受知识的地位向主动探索知识的地位转化。
物理是一门以观察实验为基础,重理论、重应用的自然学科。翻开物理课本,会发现几乎每一节的物理教学内容都离不开实验,实验是学生学习物理知识的重要手段,更是教师培养学生创新能力的一块好天地。然而,传统的物理教学模式,对于演示实验,老师做,学生看;对于学生实验,大多采用了“实验目的”“实验器材”“实验步骤”“实验结论”等编排化程序化的方法,这种实验教学方法尽管使学生学到了一定的实验技能,掌握了一定的实验方法,但这种方法带有律条的色彩,存在致命的弊端,把学生看成是知识的接收器,学生不是学习的主人,而是律条的奴隶,极大地限制了学生思维和想象的空间,限制了学生思维的发展,束缚了学生的手脚,使学生失去创造精神和创新精神。随着科学技术的不断发展,现代的文盲,不是不懂科学,而是不会研究科学的人。
在中学物理实验教学中该如何培养学生的创新能力呢?
一、开放演示实验,激发学生的创新意识
(一)开放实验方法。如:演示实验可由学生做,也可以利用现代的多媒体手段,制作物理实验课件,老师提出情境,让学生研究问题。比如初中物理复习课中密度的测量和电学中电阻的测量,在密度的测量中,如果只局限于课本,限定用天平和量筒,学生思维就得不到发展。因此在复习课的教学中,可用浮力、压强等知识来探求密度的测量问题。这样可激发学生的求知欲和创新精神。事实上,只要是行之有效符合物理原理与规律、操作简单的方法都是可取的。
(二)开放实验原理。实验方法的开放必然带来实验原理的开放,因为不同的实验方法体现了不同的实验原理。
(三)开放实验器材。由于实验方法的开放、实验原理的开放,实验所用器材由学生根据实验原理与方法,自己选定所需要的器材或自制器材,这样变纯观察性实验为创造操作性,使学生手、眼、脑相结合,锻炼了学生的动手制作、操作能力,培养了实践精神。
(四)开放实验结论。尽管实验有其自身的目的性,但得出的结论往往会有所差别,甚至会是不同的结论,这样可激发学生在尊重事实的基础上进行再思考,到底是误差的原因、实验方法和原理的错误,还是做出的结论本身有错误?培养了学生正确严谨的科学态度。
二、搞活学生实验,激活学生的创新思维
相对于以教师为主的演示实验而言,学生实验更突显出学生的学习主体地位,教师仅仅是实验的组织者、实验过程的引导者,甚至是服务者。教师应大胆的放开手放下心,不要去包办,即便是犯了错误,纠正错误的过程将使学生受益良多。“照搬”式的实验能提高学生的操作熟练程度,但不能培养和锻炼学生的创新意识和创造能力。为了有效激活学生的创新思维,在教学中尽量增加一些探索实验,充分发挥学生的潜能。学生自己动手、动脑设计实验,激活学生在记忆中的有关知识,独立思考,去探索创新保持生动活泼的学习态势。例如在“测定小灯泡的电功率”实验中,如果仅仅是指导学生按教材安排的程序进行实验,让学生注意观察小灯泡两端的电压在等于额定电压、高于额定电压和低于额定电压这三种条件下的发光情况,并将三次测得的电压电流值填在实验表格内,算出三次电功率值,那么,实验目的单一,无法培养学生的综合素质。教学中采取“三不”措施,收效甚好。①不限定实验原理:上课时只讲清本实验的目的,并说明小灯泡上标的“3.8V”或“2.5V”和“0.3A”的意义,至于实验原理由各实验小组讨论决定,并要求画出实验电路图。结果往往会出现三种实验原理和对应的三种电路图,并通过对三种实验方案优劣的深入分析,确定应用P=UI为实验原理的方案为最佳方案,从而培养了学生的发散思维能力,也培养了学生思维品质的深刻性和批判性。②不框死实验步骤:进实验室可不带课本,动手前只说明实验中要观察灯泡亮度,计算小灯泡的电功率,并不限定实验有三个步骤。结果在巡视会中发现,有的小组实验有五六个步骤并设计出了开放性的记录表格;其中有灯泡不亮、较暗、正常发光、较亮、烧坏几种情况下的电压和电流的测量值和电功率的计算值,从而激发了学生的观察、实践和发现问题的兴趣,培养了学生的探索创新能力。③不定向实验归纳:实验后不定方向,让学生从多方向、多角度,深入细致地观察、分析实验现象和数据,从而开放性地归纳出实验结论。如有的小组分析实验数据得出了如下结论:①伏安法既可测电阻也可测电功率。②灯丝电阻随温度升高而增大。③灯泡的实际功率随其两端实际电压的增大而增大,灯亮度随实际功率增大而增大。④灯泡只在额定电压下正常发光,实际电压过高会烧坏灯泡,过低灯泡不亮。通过以上几个方面的归纳,培养了学生的分析、概括实验结论的能力和应用物理知识解决实际问题的能力,并加强了前后知识间的联系。学生自己独立实验,充分发挥自己想象力,发展创新思维,大大提高了学生的综合素质。
另外,对于学生分组实验,允许学生用不同的器材、不同的实验步骤进行实验。在实验中,学生需要在各种因素中进行取舍,对所得信息进行筛选。这就要求学生在既定目标的过程中,有全局观点和善于妥协,在不同情况下善于应变,培养学生的应变能力,使学生分析抽象概括综合表达能力都得到训练和发展。
总之, 学生实验通过实验操作和交互式实验活动,促进学生积极地动脑动手。教师在此过程中主要是指导学生进行实验,如:提出注意事项、观察指导、记录数据等等,保证学生实验探索过程的顺利进行,使学生在“做科学”的过程中,自觉主动地叩开知识的大门,向着未知领域不断探索,培养学生独立操作能力,同时通过分组实验,也能使学生感受合作相处的重要性,感受探索知识的艰辛与快乐,激发学生爱科学的情感。
三、增加课外小实验,激励学生的创新精神
物理小实验、小制作是物理实验教学的延伸和补充,它题材广泛,材料极其丰富,是一种激发学生的学习兴趣、发挥学生创新意识的有益活动。课外小实验可以在一个心理状态比较宽松的环境中,不受时间、器材、场所等条件的限制,可以反复做,反复观察,直到认为满意为止,同时由于没有明确给出实验所需要的器材、步骤,也不明确观察的现象,所以步骤均需学生自己独立完成,这对于培养创新精神以及各种能力都起着非常重要的作用。如:学习了关于浮力的《阿基米德原理》后,可要求学生设计一个利用浮力方法计算物体密度的课外小实验。又如:学了照明电路后,可让学生试着设计和安装楼梯开关的实验。实践证明,凡能坚持做课外小实验的同学,不但其动手能力得到了显著的提高,其分析问题的能力得到了提高,其创新能力也得到了充分的发展。
“一切为了每一位学生的发展”。随着教育改革的不断深化,充分发挥物理学科特点,通过物理实验,不但培养学生的科学实验素养,理论联系实际和实事求是的科学精神,严肃认真一丝不苟的科学态度,更重要的是通过对分组实验,课堂演示实验,课外小实验以及日常生活中物理现象的严密观察和勤于思考,培养学生的创新精神、主动研究的探索精神和创造性的发现、思考和解决新的问题的能力,从而提高学生的综合素质。
物理是一门以观察实验为基础,重理论、重应用的自然学科。翻开物理课本,会发现几乎每一节的物理教学内容都离不开实验,实验是学生学习物理知识的重要手段,更是教师培养学生创新能力的一块好天地。然而,传统的物理教学模式,对于演示实验,老师做,学生看;对于学生实验,大多采用了“实验目的”“实验器材”“实验步骤”“实验结论”等编排化程序化的方法,这种实验教学方法尽管使学生学到了一定的实验技能,掌握了一定的实验方法,但这种方法带有律条的色彩,存在致命的弊端,把学生看成是知识的接收器,学生不是学习的主人,而是律条的奴隶,极大地限制了学生思维和想象的空间,限制了学生思维的发展,束缚了学生的手脚,使学生失去创造精神和创新精神。随着科学技术的不断发展,现代的文盲,不是不懂科学,而是不会研究科学的人。
在中学物理实验教学中该如何培养学生的创新能力呢?
一、开放演示实验,激发学生的创新意识
(一)开放实验方法。如:演示实验可由学生做,也可以利用现代的多媒体手段,制作物理实验课件,老师提出情境,让学生研究问题。比如初中物理复习课中密度的测量和电学中电阻的测量,在密度的测量中,如果只局限于课本,限定用天平和量筒,学生思维就得不到发展。因此在复习课的教学中,可用浮力、压强等知识来探求密度的测量问题。这样可激发学生的求知欲和创新精神。事实上,只要是行之有效符合物理原理与规律、操作简单的方法都是可取的。
(二)开放实验原理。实验方法的开放必然带来实验原理的开放,因为不同的实验方法体现了不同的实验原理。
(三)开放实验器材。由于实验方法的开放、实验原理的开放,实验所用器材由学生根据实验原理与方法,自己选定所需要的器材或自制器材,这样变纯观察性实验为创造操作性,使学生手、眼、脑相结合,锻炼了学生的动手制作、操作能力,培养了实践精神。
(四)开放实验结论。尽管实验有其自身的目的性,但得出的结论往往会有所差别,甚至会是不同的结论,这样可激发学生在尊重事实的基础上进行再思考,到底是误差的原因、实验方法和原理的错误,还是做出的结论本身有错误?培养了学生正确严谨的科学态度。
二、搞活学生实验,激活学生的创新思维
相对于以教师为主的演示实验而言,学生实验更突显出学生的学习主体地位,教师仅仅是实验的组织者、实验过程的引导者,甚至是服务者。教师应大胆的放开手放下心,不要去包办,即便是犯了错误,纠正错误的过程将使学生受益良多。“照搬”式的实验能提高学生的操作熟练程度,但不能培养和锻炼学生的创新意识和创造能力。为了有效激活学生的创新思维,在教学中尽量增加一些探索实验,充分发挥学生的潜能。学生自己动手、动脑设计实验,激活学生在记忆中的有关知识,独立思考,去探索创新保持生动活泼的学习态势。例如在“测定小灯泡的电功率”实验中,如果仅仅是指导学生按教材安排的程序进行实验,让学生注意观察小灯泡两端的电压在等于额定电压、高于额定电压和低于额定电压这三种条件下的发光情况,并将三次测得的电压电流值填在实验表格内,算出三次电功率值,那么,实验目的单一,无法培养学生的综合素质。教学中采取“三不”措施,收效甚好。①不限定实验原理:上课时只讲清本实验的目的,并说明小灯泡上标的“3.8V”或“2.5V”和“0.3A”的意义,至于实验原理由各实验小组讨论决定,并要求画出实验电路图。结果往往会出现三种实验原理和对应的三种电路图,并通过对三种实验方案优劣的深入分析,确定应用P=UI为实验原理的方案为最佳方案,从而培养了学生的发散思维能力,也培养了学生思维品质的深刻性和批判性。②不框死实验步骤:进实验室可不带课本,动手前只说明实验中要观察灯泡亮度,计算小灯泡的电功率,并不限定实验有三个步骤。结果在巡视会中发现,有的小组实验有五六个步骤并设计出了开放性的记录表格;其中有灯泡不亮、较暗、正常发光、较亮、烧坏几种情况下的电压和电流的测量值和电功率的计算值,从而激发了学生的观察、实践和发现问题的兴趣,培养了学生的探索创新能力。③不定向实验归纳:实验后不定方向,让学生从多方向、多角度,深入细致地观察、分析实验现象和数据,从而开放性地归纳出实验结论。如有的小组分析实验数据得出了如下结论:①伏安法既可测电阻也可测电功率。②灯丝电阻随温度升高而增大。③灯泡的实际功率随其两端实际电压的增大而增大,灯亮度随实际功率增大而增大。④灯泡只在额定电压下正常发光,实际电压过高会烧坏灯泡,过低灯泡不亮。通过以上几个方面的归纳,培养了学生的分析、概括实验结论的能力和应用物理知识解决实际问题的能力,并加强了前后知识间的联系。学生自己独立实验,充分发挥自己想象力,发展创新思维,大大提高了学生的综合素质。
另外,对于学生分组实验,允许学生用不同的器材、不同的实验步骤进行实验。在实验中,学生需要在各种因素中进行取舍,对所得信息进行筛选。这就要求学生在既定目标的过程中,有全局观点和善于妥协,在不同情况下善于应变,培养学生的应变能力,使学生分析抽象概括综合表达能力都得到训练和发展。
总之, 学生实验通过实验操作和交互式实验活动,促进学生积极地动脑动手。教师在此过程中主要是指导学生进行实验,如:提出注意事项、观察指导、记录数据等等,保证学生实验探索过程的顺利进行,使学生在“做科学”的过程中,自觉主动地叩开知识的大门,向着未知领域不断探索,培养学生独立操作能力,同时通过分组实验,也能使学生感受合作相处的重要性,感受探索知识的艰辛与快乐,激发学生爱科学的情感。
三、增加课外小实验,激励学生的创新精神
物理小实验、小制作是物理实验教学的延伸和补充,它题材广泛,材料极其丰富,是一种激发学生的学习兴趣、发挥学生创新意识的有益活动。课外小实验可以在一个心理状态比较宽松的环境中,不受时间、器材、场所等条件的限制,可以反复做,反复观察,直到认为满意为止,同时由于没有明确给出实验所需要的器材、步骤,也不明确观察的现象,所以步骤均需学生自己独立完成,这对于培养创新精神以及各种能力都起着非常重要的作用。如:学习了关于浮力的《阿基米德原理》后,可要求学生设计一个利用浮力方法计算物体密度的课外小实验。又如:学了照明电路后,可让学生试着设计和安装楼梯开关的实验。实践证明,凡能坚持做课外小实验的同学,不但其动手能力得到了显著的提高,其分析问题的能力得到了提高,其创新能力也得到了充分的发展。
“一切为了每一位学生的发展”。随着教育改革的不断深化,充分发挥物理学科特点,通过物理实验,不但培养学生的科学实验素养,理论联系实际和实事求是的科学精神,严肃认真一丝不苟的科学态度,更重要的是通过对分组实验,课堂演示实验,课外小实验以及日常生活中物理现象的严密观察和勤于思考,培养学生的创新精神、主动研究的探索精神和创造性的发现、思考和解决新的问题的能力,从而提高学生的综合素质。