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创新精神和创新能力的培养是素质教育的重要内容,也是实施新课改的要求。物理是一门以实验为基础的学科,实验教学不仅能培养学生的动手操作能力,让学生感受、经历、体验物理概念和规律的形成过程,从而更好地理解和掌握物理知识;而且也为培养学生的创新能力提供了非常重要的途径和平台。特别是实施新课改后,新课程增加了大量的学生活动和实验,这些变化反映了新课程更加注重学生的探究性学习,同时也为培养学生的创新能力提供了更广阔的空间。如何利用好新课程在实验教学中培养学生的创新能力,成为广大物理教学工作者面临的一个重要课题。本文就这一问题谈一些认识和看法。
一、注意培养学生科学严谨的实验态度
科学严谨的实验态度是必须尊重实验事实,它是创新的前提。初中学生刚接触物理和物理实验,对物理实验的兴趣很浓。但笔者在教学中也发现,部分学生由于参与实验的目的性不强或动手能力较弱,导致不能顺利完成实验,就主观地拼凑一些数据或抄袭别人的数据。也有部分学生在实验数据明显与事实不符时,不去分析产生错误的原因,以致对所探究的问题还是模糊不清。所有这些,都不是科学严谨的实验态度。试想,在这样的情况下,谈何创新能力的培养。因此,教师在实验教学时,除了强调实验规则和操作要求以外,更重要的是向学生灌输科学严谨的实验态度。历史上由此而产生的科学创新发现就充分说明了这一点。如瑞利在测定氮气的密度时,发现从空气中提取的氮气每升比从氨气中提取的纯氮少了0.0067克。他不明白为什么有这种差别,又从一氧化氮和尿中提取氮气,测定的结果都与从氨气中提取的氮气相同,与空气中的氮气相差0.0067克,经过反复实验都是如此。最后他断定空气中的氮气中肯定含有一种人们尚未知的新气体,从而发现了惰性气体。如果瑞利没有严谨的科学态度而像前人一样把实验中的差异认为是误差或是空气中的氮气含有的杂质,就不可能有这一重大发现。
二、着重培养学生的实验探究能力
实验探究和创新能力的培养是密不可分的,在实验探究中进行创新,在创新中进一步探究,这是一个相互促进的过程。因此,变传统的培养学生掌握实验的基础知识和操作技能为注重培养学生的实验探究能力,做好新教材上的学生活动和实验对培养学生的创新能力非常重要。例如,初三物理学习电路知识时,在“怎样使小灯泡亮起来”的实验活动中,如果教师为了让学生实验时不犯错或少犯错,详细说明了实验的注意事项、要求、连接电路的顺序等,虽然能使学生较为顺利地完成实验,但也失去了探究的价值。这虽然是一个小实验,但学生在实验操作中却会碰到这样那样的问题,如电路没连接完成;各种原因的断路或短路造成的小灯泡不亮等。学生只有通过自主探究,才能认识和解决这些问题,从而对知识有进一步的理解。此后,教师可就实验中的普遍性问题进行总结并提出一些操作上的要求。这样既能培养学生的实验探究能力,也为学生学习后续知识提出了问题,这样的过程对学生创新能力的培养是非常有益的。
三、创新实验教学,培养学生的创新思维能力
1.创新实验活动
创新实验活动是物理实验教学中重视能力培养的一种重要活动,它可以培养学生的观察、分析、操作、思维能力。例如,在“伏安法测电阻”的实验中,我们可以对常规的实验活动进行创新,如有意把电路元件、线路接错,让学生辨别错误所在,分析错误原因,选取正确的实验方案。学生在讨论中,找出了实验电路的错误之处,分析可能产生的现象及可能造成的危害。接下来让学生对实验中可能出现的现象,如试触电键;电压表指针向没有刻度方向偏转;电流表示数始终为零;电压表示数始终不变等进行积极讨论。这样不仅可以让学生加深对伏安法测电阻知识的进一步理解,而且能使学生从不同的角度、方向探究解决问题的途径,培养学生的发散思维。
2.设计创新性实验
设计创新性实验是学生在学习基础知识、基本技能的基础上,自行设计实验方案进行创造性研究,从而培养创造性思维和创造能力的一类活动。例如,学生在学习电路连接后,设计了“病床控制电路”“前后门信号电路”“水位报警电路”等各种实验方案,在学习测定物质密度的实验中,教师可以先让学生根据实验原理设计实验方案。在此基础上引导学生综合运用所学知识设计出不同的测量固体物质、液体物质密度的方法;在学生讨论的基础上再让他们分别展示自己的方案,这些实验方案由于是学生自行设计的,体现了学生的主体性和创造性,极大地调动了学生探究实验的热情,形成调动学生学习自觉性的一种内在动力。由于这些实验设计没有统一的标准,可以充分展示学生创新能力和创造力方面的个性特征,所以为学生创新精神和创新能力的培养创造了有利条件。
学生的思维中蕴藏着创新的萌芽,实验是培养学生创新能力的重要载体。通过实验教学所创设的条件和教师的启发、引导,学生的创新意识将会萌发,学生的创新精神和创新能力就会得到提高和发展。
(责任编辑黄春香)
一、注意培养学生科学严谨的实验态度
科学严谨的实验态度是必须尊重实验事实,它是创新的前提。初中学生刚接触物理和物理实验,对物理实验的兴趣很浓。但笔者在教学中也发现,部分学生由于参与实验的目的性不强或动手能力较弱,导致不能顺利完成实验,就主观地拼凑一些数据或抄袭别人的数据。也有部分学生在实验数据明显与事实不符时,不去分析产生错误的原因,以致对所探究的问题还是模糊不清。所有这些,都不是科学严谨的实验态度。试想,在这样的情况下,谈何创新能力的培养。因此,教师在实验教学时,除了强调实验规则和操作要求以外,更重要的是向学生灌输科学严谨的实验态度。历史上由此而产生的科学创新发现就充分说明了这一点。如瑞利在测定氮气的密度时,发现从空气中提取的氮气每升比从氨气中提取的纯氮少了0.0067克。他不明白为什么有这种差别,又从一氧化氮和尿中提取氮气,测定的结果都与从氨气中提取的氮气相同,与空气中的氮气相差0.0067克,经过反复实验都是如此。最后他断定空气中的氮气中肯定含有一种人们尚未知的新气体,从而发现了惰性气体。如果瑞利没有严谨的科学态度而像前人一样把实验中的差异认为是误差或是空气中的氮气含有的杂质,就不可能有这一重大发现。
二、着重培养学生的实验探究能力
实验探究和创新能力的培养是密不可分的,在实验探究中进行创新,在创新中进一步探究,这是一个相互促进的过程。因此,变传统的培养学生掌握实验的基础知识和操作技能为注重培养学生的实验探究能力,做好新教材上的学生活动和实验对培养学生的创新能力非常重要。例如,初三物理学习电路知识时,在“怎样使小灯泡亮起来”的实验活动中,如果教师为了让学生实验时不犯错或少犯错,详细说明了实验的注意事项、要求、连接电路的顺序等,虽然能使学生较为顺利地完成实验,但也失去了探究的价值。这虽然是一个小实验,但学生在实验操作中却会碰到这样那样的问题,如电路没连接完成;各种原因的断路或短路造成的小灯泡不亮等。学生只有通过自主探究,才能认识和解决这些问题,从而对知识有进一步的理解。此后,教师可就实验中的普遍性问题进行总结并提出一些操作上的要求。这样既能培养学生的实验探究能力,也为学生学习后续知识提出了问题,这样的过程对学生创新能力的培养是非常有益的。
三、创新实验教学,培养学生的创新思维能力
1.创新实验活动
创新实验活动是物理实验教学中重视能力培养的一种重要活动,它可以培养学生的观察、分析、操作、思维能力。例如,在“伏安法测电阻”的实验中,我们可以对常规的实验活动进行创新,如有意把电路元件、线路接错,让学生辨别错误所在,分析错误原因,选取正确的实验方案。学生在讨论中,找出了实验电路的错误之处,分析可能产生的现象及可能造成的危害。接下来让学生对实验中可能出现的现象,如试触电键;电压表指针向没有刻度方向偏转;电流表示数始终为零;电压表示数始终不变等进行积极讨论。这样不仅可以让学生加深对伏安法测电阻知识的进一步理解,而且能使学生从不同的角度、方向探究解决问题的途径,培养学生的发散思维。
2.设计创新性实验
设计创新性实验是学生在学习基础知识、基本技能的基础上,自行设计实验方案进行创造性研究,从而培养创造性思维和创造能力的一类活动。例如,学生在学习电路连接后,设计了“病床控制电路”“前后门信号电路”“水位报警电路”等各种实验方案,在学习测定物质密度的实验中,教师可以先让学生根据实验原理设计实验方案。在此基础上引导学生综合运用所学知识设计出不同的测量固体物质、液体物质密度的方法;在学生讨论的基础上再让他们分别展示自己的方案,这些实验方案由于是学生自行设计的,体现了学生的主体性和创造性,极大地调动了学生探究实验的热情,形成调动学生学习自觉性的一种内在动力。由于这些实验设计没有统一的标准,可以充分展示学生创新能力和创造力方面的个性特征,所以为学生创新精神和创新能力的培养创造了有利条件。
学生的思维中蕴藏着创新的萌芽,实验是培养学生创新能力的重要载体。通过实验教学所创设的条件和教师的启发、引导,学生的创新意识将会萌发,学生的创新精神和创新能力就会得到提高和发展。
(责任编辑黄春香)