如何在物理实验教学中进行创新教育
2015-04-07施宏英
施宏英
【摘 要】物理是一门以实验为基础的自然学科,它与社会生活联系紧密,以物质的结构、物质之间的相互作用和其运动变化规律为研究对象,具有科学性、实用性、趣味性等特点。
【关键词】物理;实验;探究;创新
物理是一门以实验为基础的自然学科,它与社会生活联系紧密,以物质的结构、物质之间的相互作用和其运动变化规律为研究对象,具有科学性、实用性、趣味性等特点。根据这些特点,在物理实验教学中,如何进行创新教育呢?我从以下几个方面进行了尝试。
1 物理实验的探究性是培养创新能力的有效途径
物理学是一门以实验为基础的学科,物理概念和规律大多数是在实验的基础上概括出来。实验教学是物理教学极为重要的环节,也是培养创新能力的有效途径。实验教学可以增强直观性,培养学生的实验技能,进行创造性思维的培养。教学中教师帮助学生掌握实验原理的基础上尽可能创造条件,为学生提供更多的探索性实验并鼓励其大胆创新和想像,充分动脑、动口、动手以激活学生的积极思维以发挥其创造性。如在用“电压表和电流表测电阻”的实验中,小组学生完成了“伏安法”测量后又有意地诱发他们创造思维,让他们再次讨论、分析和考虑获得新方法,并且设计实验电路,选择实验器材,优选实验步骤,得出实验结论。然后对其方案进行及时点拨,以至于一部分学生在探索、操作的过程中,设计出了“伏伏法”和“安安法”测电阻的新方案,同时也体验了成功的喜悦,极大地激发了他们创造的热情,让学生感觉上实验课既是一种收获也是一种享受。另外,老师可以把某些学生实验和演示实验设计为探索性实验,激活学生的创新能力。探索性实验教学较课堂教学有更广阔的活动空间和思维空间,可以激发和满足不同层次学生的探索与创新欲望。学生在自己“探索”物理规律的实验过程中可以手、动并动,锻炼和培养自己的创新能力。在教学中教师应精心设计教学内容,并设计一系列有针对性、启发性的问题作为铺垫,设计问题时应充分渗透创新能力的培养,在学生原有知识基础上,引导学生在实验探索过程中有所“创新”,在相对独立的实验活动中体会创新的艰辛与愉悦。为了使创新能力的培养长期化,教师可有计划地组织学生进行系列化的探索性实验,并把实验内容和生活中的实际问题联系起来,使创新能力的培养和物理知识的学习紧密结合。
2 充分利用物理趣味实验,创设乐学情境,激发学生求知欲
兴趣是最好的老师。初中学生对生动形象的物理实验普遍怀有好奇心和神秘感,合适的实验不仅能帮助学生理解和掌握知识,而且能激起学生的兴趣,启迪其思维定向探究。可以是利用惊奇实验导入新课。这是一种相当普遍的实验导入方法。利用学生意想不到的奇特现象,唤起学生的注意,引起学生思考,从而产生强烈的求知欲望而导入。例如:“大气压”是比较抽象的概念,新课引入先演示窄口瓶“吞”鸡蛋的实验,这奇迹般的现象一下子就吸引了学生们的注意力,我先把答案告诉学生,这就是大气压现象,那么什么是大气压呢?在学生兴趣被激发的情况下转入新课教学。当学生明白大气压的概念后,为了加深印象,我将一只玻璃杯灌满水,用一张塑料卡片盖在杯口上,再按住卡片把水杯倒过来。问:当把手移开后,会产生什么现象?松手后学生惊讶不已。纷纷议论,这大气压到底有多大?为了满足学生的好奇心和求知欲,我将抽去空气的马德堡半球示出,叫学生推选两个力气最大的男同学来拉,结果用尽力气也拉不开,再换四个不服气的同学,还是没有拉开,当我把进气阀门打开后,一个人就很轻松的把两半球拉开了。学生即惊奇又信服,对“大气压不但确实存在而且又很大”的结论深信不疑了。也可以在教学过程中利用实验引发新的问题。例如我在浮力的授课中,为了引发浮力的产生是由于液体对物体上下表面的压力差而形成的,我设计了一个这样的实验:用一只塑料可乐瓶剪去底部(瓶颈的截面直径略小于乒乓球的直径)把一只乒乓球放入瓶内,从上面倒入水,观察到有少量水从乒乓球与瓶颈缝隙中流出,但乒乓球并不上浮,在这种情况下,老师设问:乒乓球是否受到了浮力?有的学生认为受到了浮力,有的认为没有受到浮力。这时我叫一位学生用手堵住瓶的下部流水处,可观察到乒乓球浮起,学生感到好奇,也坚信此时乒乓球受到了浮力,那第一次实验为什么没受到浮力?学生感到疑惑。于是,我慢慢引导他们,学生很快理解了浮力产生的原因。这样通过实验情景,提出问题。使教学信息具有新奇性,从而使学生产生好奇心和求知欲,极大地激发了学生的探索动机和兴趣,有利于培养学生的创新意识和解决问题的能力。
3 通过学生实验提高学生动手能力
学生在进入实验室之前,学生对仪器的使用和实验操作方法了解甚少,根据初中生刚开始学物理、学生实验做得太少、学生实验素养低的特点,我们就采取全方位指导的策略,即从头到尾的全过程指导。实践说明,应该如此。物理实验的创新教学要体现对学生动手能力的培养。苏联教育家苏霍姆林斯基说过:“学生的聪明才智来自他们的手指头。”一针见血地点明了动手的重要作用。要培养学生的创造能力,就要培养学生的动手能力。让学生都动手。在上分组实验课时,秩序井然,实验结果(结论)正确,而在实验考查时,发现不少同学动手能力差,这是怎么回事呢?原来在分组实验的时候,我只注意各小组是否动手、各组完成实验的情况,而没有注意到组内每个人的活动,因此,我在分组实验时应强调:实验时,每次以一人为主,其他为辅,轮流做主,使大家的动手能力都得到提高。从实验教学中,我深深体会到,搞好实验教学,向教师提出了更高要求。自古有“名师出高徒”说法,虽然它的说法不是很科学,但也有一定的道理,一位“德才兼备、学识渊博、胸怀韬略”的教师,对于学生有着莫大的示范和模仿作用。这就要求教师必须提高自身的素质,才能更好地实现“三维”目标。首先,教师应该具有新理念。开拓思维,走出课堂,走进生活;不套框子,不设圈子;不迷信权威,不限于课本;大胆实践,大胆创新;说在口头上,写在纸面上,落实在行动上。其次,教师应该具有良好的职业道德修养。有着良好的职业道德修养的教师,才可以正确、科学地指导学生,通过实验教学真正地将物理知识理解、吃透,也真正能体现出“从生活走进物理、从物理走向社会”的新课程理念。所以,教师一定要加强自身职业道德修养。最后,教师应该具备广泛的实验专业知识。苏霍姆林斯基曾经说过:“学生眼里的教师应当是一位聪明、博学、善于思考、热爱知识的人。”“为了使学生获得一点知识的亮光,教师应吸进整个光的海洋。”沈元老师渊博的知识引来了陈景润日后摘取数学皇冠上的明珠的壮举,这已成为人们传颂的佳话。魏书生、钱梦龙、于永正等名师之所以能取得今天的成绩,与他们有着丰富的知识结构是分不开的。
总之,在初中物理教学过程中,培养学生的创新能力是一个循序渐进的过程。物理教师要努力拓展学生学习空间,采用先进的教学方法,去保持创新教育的广阔天地,培植学生进行学习研究的热情和提供学生发展个性的土壤,让学生在主动探索、发展和亲身体验中培养创新能力,培养出适合现代教育要求的创新人才。
【参考文献】
[1]张德启,李新乡,陶洪,王崇光.物理实验教学研究[M].北京:科学出版社,2005.
[责任编辑:许丽]