谈物理教学中学生创新能力的培养
2009-06-08冯华
冯 华
我们际教学过程中对学生创新能力的培养,已引起广大物理教师的高度重视,那么如何在物理教学中养学生的创新能力呢?
一、营造宽松学习环境,培养创新意识
由于以来受传统教育的影响,教师的主导作用过强,不能充分发挥学生主动学习的积极性。实验准备得非常仔细,考虑到了每一个细节和具体问题,从实验目的、原理、方法到过程设计等都做到步骤详实,面面俱到,深怕学生“越雷池半步”。
如此实验课学生轻松,教师也不必被学生提问而左右,大家落得清闲,表面上课堂纪律较好,学生实验成功率高,但结果却制约了学生的动手、动脑能力,长期以往更不利于学生创新能力的发展。鉴于此教师应积极主动地创设宽松的学习环境,鼓励学生开动脑筋,积极提问,勇敢质疑。
教师应因势利导通过新奇有趣的实验激发学生的求知欲望,多提几个“为什么”。如马德堡半球实验中两只小小的半球,为什么几个同学都拉不开?而打开阀门通气后,一个人就可以轻易将其拉开,从而导出大气压的存在;烧瓶中的水已烧开,但瓶底的小金鱼为何却安然无恙?通过讲述曹冲称象、“死海不死”等故事引导学生思考并引入浮力概念等;
又如在水的沸腾实验中,为了缩短实验时间可采取哪些措施,教师可让学生自己猜想并进行实验。
一些同学生活经验丰富,给小烧杯加了一个密封盖,结果水沸腾时温度明显超出100℃,这时可适时让学生展开自由讨论,整个课常也会如实验一样一下子沸腾起来,大家各抒己见,课堂纪律看似“乱糟糟”,但每个学生的思维均被调动起来,他们围绕一个共同的话题在研究,最后教师可进行适当点拨从而得出正确结论:加盖后杯内气压增大,水的沸点升高。
“学起于思,思源于疑”。“疑”能诱发学生的探索精神,通过探索去发现真理,获得知识。质疑是思维的开端,是培养学生创新思维能力的动力源泉。因此,教师在教学中要鼓励学生积极讨论、争辩、各抒己见,敢于对书本知识提出疑问。
而对于学生提出的问题,无论质量如何,教师都应及时表扬他们的创新意识。同时教师还要为学生创设民主宽松的环境,生动活泼的学习气氛可让学生愉快思考,大胆设想,从而最大限度地激发他们的创新思维火花,发展创新思维能力。
二、优化创新设计,培养创造思维
初中物理实验方法简单,实验器材不多,在一定程度上影响了学生创造性思维的发挥,因此在教学过程中要注意实验的创新设计,鼓励他们善于发现问题,并敢于提出问题对现有实验进行大胆创新,我们可在原有实验的基础上,适当改变实验目标、要求,提出新的实验课题,从而改进原有的实验。
比如在凸透镜成像实验中我要求学生将蜡烛换成手电筒,在不拆开手电筒的情况下测出小灯泡到灯罩玻璃的距离,器材未变但实验目的、要求完全不同,让学生自己重新设计实验计划、步骤等。我们也可以通过改变原有实验器材,提出在新情况下测量原有物理量的方法。
如在测定滑轮组机械效率实验中,提出如果测量工具中只有弹簧测力计没有刻度尺能否正确测出机械效率,如何进行实验设计或计算。另外还可以进行开放性实验设计,如电学部分可以提供电源、电阻、电流表、电压表等仪器要求学生设计出多个实验。
不仅在实验过程中可以进行创新设计,在实验结论或数据处理时也可以进行创新设计,如完成冰的熔化实验及测定密度的实验中,我们可以要求学生多测量几组数据然后用描点画图的方法来进行数据处理,这样既能锻炼学生的画图能力又能从图像直接看出实验结论。
实践表明,指导学生进行设计性实验是调动学生动手、动脑的有效措施,实验设计要注重联系教学法实际,从学生及实验具体情况出发,注意控制实验难度,逐步提高设计水平,使学生在体验中感受到成功的喜悦,培养实验精神,进而达到提高创新能力的目标。
三、开展探究性实验教学,发展学生创新能力
探究性实验的一种新的学习方式,它是由学生自己运用实验手段在获得现象和数据的基础上得出实验结论。
探究性实验突出了学生的主体地位,要求其自主地获取知识,主要程序包括提出问题、猜想假设、设计实验、实验验证、分析评估、交流合作等。在具体操作中可包括上述程序的全部内容也可只涉及其中一部分内容。
比如在学习大气压时学生提出:“大气压是由于大气受到重力而形成的,那么各地空气密度不一定相同,大气压相同吗?”这是一个很好且带有一定难度的问题,教者得加以鼓励并进一步积极引导,可以让学生自己利用针筒进行实验,把针筒的针头拔下用手堵住并向下推活塞,分析筒内空气密度及气压的情况,最后得出正确结论,然后引导他们进行分析、延伸:高山上气压怎样变化,如要煮饭应用什么锅等等。通过自主实验一步步得出科学规律,学生既感兴趣,又激发思维。
探究性实验教学是一种依赖于物理实验解决问题、获取知识规律的教学模式,具有很大的开放性和灵活性。学生通过探究性实验活动以能动的方式在教学过程中掌握科学知识和科学方法并养成良好的科学态度,对激发学生思维、培养学生创新能力具有极其重要的意义。
四、积极参与课外活动,培养创新思维能力
物理课外科技活动是课堂教学的延续和必要补充,是培养学生创新思维的重要阵地。适时引导学生走出课堂进行课外小实验可以进一步引导学生关注社会,关注生活,利用物理知识解释、解决实际问题,从而更好地拓宽实验功能,培养实验兴趣,提高创新能力。
如学习光学知识时可让学生磨制冰透镜,自制针孔照相机、潜望镜等,利用光学知识测定校园内旗杆高度,测定凸透镜焦距等;学习电学知识时可以引导学生制作指南针、小电铃、电动机模型等等。
新教材在“生活?物理?社会”,“WWW”等栏目设计了较多学生易学易做又有趣的课外探究性实验,我们要充分利用好这些资源,认真组织,使每一位学生都能积极参与到这些课外活动中。学生主动参与课外活动既可以巩固所学的知识,又能提高他们的动手能力、思维创新能力,还能丰富他们的课余生活,拓展他们的知识领域。
(河北省邱县实验中学)