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实验教学是课堂教学的起点,也是物理教学是否成功的关键。它能为学生正确认识事物及其变化规律提供实验事实,又能培养学生观察现象、分析问题、解决问题的能力和方法,更能以独特的魅力和丰富的内涵在培养学生的创新精神、探索能力、创造能力等方面发挥其独特的功能和作用。如何在实验教学中培养学生的创新能力呢?
一、利用趣味实验,启动创造动机,使学生具备创新意识
“兴趣是最好的老师。”要有创新意识,就必先产生兴趣,在兴趣的驱动下,学生自然就会产生尝试、创新的欲望。如:学习《大气压》一节时,可演示如下实验:将酒精浸湿棉花点燃后,放在广口玻璃瓶内,燃烧一会儿,然后将一只鸡蛋剥去外壳后置于瓶口(略大于瓶口),骤见鸡蛋掉在瓶内,这种生动的演示实验是很有吸引力的。在观察实验的基础上,让学生思考为什么瓶子能“吞”鸡蛋,从而诱发学生的创造动机,培养学生的创新意识。又如:讲授《热传递》,开始不是直接介绍热传递有传导、对流、辐射三种形式,而是先给学生演示“开水养活鱼”的实验。当教师介绍完实验的装置要动手做实验时,学生的注意力几乎都集中在看老师怎样点燃酒精灯,怎样烧得金鱼到处乱窜、直到烧死。但他们观察到的却是水被烧得滚开、直冒白气,而金鱼还安然自得地游东游西,这时学生感到惊愕。这种情绪下,学生对出乎意料而又终身难忘的事实自然会萌发出“我也要试一试”、“我要弄个究竟”的强烈愿望,教师要因势利导地满足学生的学习愿望,使学生在愉悦的情绪中完成学习任务。在教学过程中,教师要为学生提供培养创新能力的好素材,如“纸锅烧水”、“惯性小球”等实验,引导学生去实验、观察、分析,激发学生的创造动机。
二、改革实验教学模式,启迪创造思维,使学生提高创新能力
创造能力的培养,关键在于课堂教学。要培养学生的创新能力,就必须改变传统的教学模式,从培养创新人才的角度出发,树立以学生为主体的教学理念,变“接受知识”为“探究知识”,变“封闭式教学”为“开放性教学”。为此,在物理实验的教学过程中应做以下改进:
1、改验证性实验为探究性实验
验证性实验是按事先设计好的程序,学生“照方抓药”的操作,这种教学方式造成学生思维定势,想象力和创造力不强,久而久之,学生求异、求变的创新意识就受到压抑,所以,教师应根据学生的心理特征及时调整实验教学模式,变验证性实验为探究性实验,将学生的依赖思想转变为探索精神,一些简单的探究性实验可让学生上台演示。在实验探究中调动全体同学学习和探究的积极性,充分发挥学生主观能动性和提高学生自己分析问题和解决问题的能力,使学生在探究的环境中更好地领会实验思想的精髓。给学生以广阔的活动空间和思维空间,学生在探究物理规律的过程当中,通过操作、观察、分析,建立明晰的物理图景,确立物理思想,解决了物理问题,在这个过程中,学生手脑并用,激发了潜能,锻炼和培养了创新能力。如:用弹簧测力计测重力的大小实验中,让学生探究测力计静止、匀速上升或下降时示数是否一样,让学生自己进行探索。
2、改演示实验为学生随堂实验
学生随堂实验是在教师启发指导下,由学生自己独立地运用实验去探究知识或获取必要的感性认识。这样,在课堂上不仅增加了学生动手动脑的机会,加强了实验基本功的训练,而且还通过实验探究知识、获取知识、理解知识和解决学习中的难点,做到一举多得、求异创新。如:讲解“比热”概念时,为使学生对所要做的实验现象及变化过程进行细致的观察、测量和读取数据,尤其是使学生看清楚实验中的液体温度的变化,并让学生学会酒精灯、温度计的正确使用方法,可以将这个实验改为学生随堂实验,在学生亲自动手做实验的基础上,通过分析推理,水到渠成地引出“比热”概念。这样,学生便容易理解了。
3、改课内实验为让学生自主探索
为了能够多给学生一些动手的机会,我们平时应该尽可能地开发实验室,在教师指导下让学生利用空余时间走进实验室,自行设计、开拓创新一些小实验,包括对实验器材的改良,对实验步骤的改进,对实验方法的创新等等。还有,在准备实验时,仪器不一定按照教材规定的去准备,可以多准备一些实验器材让学生去选择;或者给出一定数量的器材,让学生充分发挥器材的作用,尽可能多做几个实验。例如:伏安法测电阻的实验,换个角度,可以测量电阻或者小灯泡的功率,在这个实验当中,我们还可以探讨滑动变阻器的不同作用,可谓一举多得。这样,不仅培养了学生的实验能力,还培养了他们的创新意识。
三、设计开放性问题,创设情境,使学生参与创造活动
封闭的教学只会使学生受到思维定势和功能固定性的束缚,只有多角度、多层次地发散思维,才有利于使学生对新异问题提出决策、大胆猜想,闪烁创新的火花。因此,要通过创设问题情境,引导学生从背景、材料中建立关于物理知识的猜想,从而很快扣住学生的心弦,发挥学生的潜在能力,使其情绪高涨、思维活跃,步入学习的最佳境地,产生良好的创造动机。例如:在研究燃点问题时,教师说:人人都知道“头发不可试火”,即是说头发的燃点很低,那么,在什么情况下头发烧不着火呢?在同学们苦思冥想的时刻,教师随手拔出一根头发,随便扎在光滑的物体上,如茶杯、钢笔帽上,这样,怎么烧头发都不断。于是,大家都会觉得新奇,都想试试。由此,学生对“塑料袋煮开水”等实验很感兴趣,迫不及待地想试试,这些开放性的趣味问题容易引起学生的多种疑问,学生欲揭谜底而后快的情绪高涨,接着让学生讨论、猜想并设计实验方案进行实验,都能让他们主动探究、获取知识、形成技能,并得到创新能力的培养。
四、开发应用性实验,走出课堂,达到技能创新
物理实验为培养学生的创新能力和创新精神提供了最佳舞台。因此,我们必须重视实验,尤其是开发一些联系生活实际的应用型实验,可以使学生亲自感受到物理实验的实用价值,既能提高学生的学习兴趣,又能激发学生强烈的创造动机。例如:做安装直流电动机模型实验,就连平时对学习不感兴趣的学生都能认认真真地将模型安装好。全部安装好以后,我问学生:“哪些用电器要安装电动机呢?”学生很快想出“电风扇、电吹风、抽水机”等等。“那么,同学们用硬纸片做扇页,在电动机模型上安装电风扇,看谁做得好、做得快?”话音刚落,同学们马上动手做了起来,而且个个都显得兴致勃勃。物理实验为培养学生的创新精神提供了良好的环境,除了教材已有的实验外,还可以让学生在已有知识的基础上,利用身边的一些器材(如刻度尺、塑料瓶、手表、小平面镜、橡皮筋等物品),自己设计测量自己步行速度、制作潜望镜、制作测力计、测量物理课本对水平面的压强等实验。学生课下设计出各自的实验设计方案,然后开放实验室让学生自己实验,让学生亲身感受到物理实验的价值,激发学生的创造动机,并在探索过程中获取新知识,让他们形成创新的习惯。例如:学生有了直流电动机基本知识以后,鼓励学生走出课堂、走向生活,在课外制作直流电动机,积极进行创造性技能训练,而且不能仅停留在获得感性认识和实践技能的基础上,还要要求学生大胆创新、敢于尝试。结果在学生模型制作比赛中,学生作成了吹风机、电风扇、搅拌机、碎纸机等。有的利用电磁铁做磁场,结果做出来的电动机力气很大。
总之,当今世界,科学技术突飞猛进,要培养适应社会需求的人才,就要在物理实验教学中尽可能地给学生提供创新的情境,使每个学生都具有创新意识,养成良好的创新习惯,并能主动去研究、探究物理现象和规律,从而培养他们的创新思维能力和创新素质。
一、利用趣味实验,启动创造动机,使学生具备创新意识
“兴趣是最好的老师。”要有创新意识,就必先产生兴趣,在兴趣的驱动下,学生自然就会产生尝试、创新的欲望。如:学习《大气压》一节时,可演示如下实验:将酒精浸湿棉花点燃后,放在广口玻璃瓶内,燃烧一会儿,然后将一只鸡蛋剥去外壳后置于瓶口(略大于瓶口),骤见鸡蛋掉在瓶内,这种生动的演示实验是很有吸引力的。在观察实验的基础上,让学生思考为什么瓶子能“吞”鸡蛋,从而诱发学生的创造动机,培养学生的创新意识。又如:讲授《热传递》,开始不是直接介绍热传递有传导、对流、辐射三种形式,而是先给学生演示“开水养活鱼”的实验。当教师介绍完实验的装置要动手做实验时,学生的注意力几乎都集中在看老师怎样点燃酒精灯,怎样烧得金鱼到处乱窜、直到烧死。但他们观察到的却是水被烧得滚开、直冒白气,而金鱼还安然自得地游东游西,这时学生感到惊愕。这种情绪下,学生对出乎意料而又终身难忘的事实自然会萌发出“我也要试一试”、“我要弄个究竟”的强烈愿望,教师要因势利导地满足学生的学习愿望,使学生在愉悦的情绪中完成学习任务。在教学过程中,教师要为学生提供培养创新能力的好素材,如“纸锅烧水”、“惯性小球”等实验,引导学生去实验、观察、分析,激发学生的创造动机。
二、改革实验教学模式,启迪创造思维,使学生提高创新能力
创造能力的培养,关键在于课堂教学。要培养学生的创新能力,就必须改变传统的教学模式,从培养创新人才的角度出发,树立以学生为主体的教学理念,变“接受知识”为“探究知识”,变“封闭式教学”为“开放性教学”。为此,在物理实验的教学过程中应做以下改进:
1、改验证性实验为探究性实验
验证性实验是按事先设计好的程序,学生“照方抓药”的操作,这种教学方式造成学生思维定势,想象力和创造力不强,久而久之,学生求异、求变的创新意识就受到压抑,所以,教师应根据学生的心理特征及时调整实验教学模式,变验证性实验为探究性实验,将学生的依赖思想转变为探索精神,一些简单的探究性实验可让学生上台演示。在实验探究中调动全体同学学习和探究的积极性,充分发挥学生主观能动性和提高学生自己分析问题和解决问题的能力,使学生在探究的环境中更好地领会实验思想的精髓。给学生以广阔的活动空间和思维空间,学生在探究物理规律的过程当中,通过操作、观察、分析,建立明晰的物理图景,确立物理思想,解决了物理问题,在这个过程中,学生手脑并用,激发了潜能,锻炼和培养了创新能力。如:用弹簧测力计测重力的大小实验中,让学生探究测力计静止、匀速上升或下降时示数是否一样,让学生自己进行探索。
2、改演示实验为学生随堂实验
学生随堂实验是在教师启发指导下,由学生自己独立地运用实验去探究知识或获取必要的感性认识。这样,在课堂上不仅增加了学生动手动脑的机会,加强了实验基本功的训练,而且还通过实验探究知识、获取知识、理解知识和解决学习中的难点,做到一举多得、求异创新。如:讲解“比热”概念时,为使学生对所要做的实验现象及变化过程进行细致的观察、测量和读取数据,尤其是使学生看清楚实验中的液体温度的变化,并让学生学会酒精灯、温度计的正确使用方法,可以将这个实验改为学生随堂实验,在学生亲自动手做实验的基础上,通过分析推理,水到渠成地引出“比热”概念。这样,学生便容易理解了。
3、改课内实验为让学生自主探索
为了能够多给学生一些动手的机会,我们平时应该尽可能地开发实验室,在教师指导下让学生利用空余时间走进实验室,自行设计、开拓创新一些小实验,包括对实验器材的改良,对实验步骤的改进,对实验方法的创新等等。还有,在准备实验时,仪器不一定按照教材规定的去准备,可以多准备一些实验器材让学生去选择;或者给出一定数量的器材,让学生充分发挥器材的作用,尽可能多做几个实验。例如:伏安法测电阻的实验,换个角度,可以测量电阻或者小灯泡的功率,在这个实验当中,我们还可以探讨滑动变阻器的不同作用,可谓一举多得。这样,不仅培养了学生的实验能力,还培养了他们的创新意识。
三、设计开放性问题,创设情境,使学生参与创造活动
封闭的教学只会使学生受到思维定势和功能固定性的束缚,只有多角度、多层次地发散思维,才有利于使学生对新异问题提出决策、大胆猜想,闪烁创新的火花。因此,要通过创设问题情境,引导学生从背景、材料中建立关于物理知识的猜想,从而很快扣住学生的心弦,发挥学生的潜在能力,使其情绪高涨、思维活跃,步入学习的最佳境地,产生良好的创造动机。例如:在研究燃点问题时,教师说:人人都知道“头发不可试火”,即是说头发的燃点很低,那么,在什么情况下头发烧不着火呢?在同学们苦思冥想的时刻,教师随手拔出一根头发,随便扎在光滑的物体上,如茶杯、钢笔帽上,这样,怎么烧头发都不断。于是,大家都会觉得新奇,都想试试。由此,学生对“塑料袋煮开水”等实验很感兴趣,迫不及待地想试试,这些开放性的趣味问题容易引起学生的多种疑问,学生欲揭谜底而后快的情绪高涨,接着让学生讨论、猜想并设计实验方案进行实验,都能让他们主动探究、获取知识、形成技能,并得到创新能力的培养。
四、开发应用性实验,走出课堂,达到技能创新
物理实验为培养学生的创新能力和创新精神提供了最佳舞台。因此,我们必须重视实验,尤其是开发一些联系生活实际的应用型实验,可以使学生亲自感受到物理实验的实用价值,既能提高学生的学习兴趣,又能激发学生强烈的创造动机。例如:做安装直流电动机模型实验,就连平时对学习不感兴趣的学生都能认认真真地将模型安装好。全部安装好以后,我问学生:“哪些用电器要安装电动机呢?”学生很快想出“电风扇、电吹风、抽水机”等等。“那么,同学们用硬纸片做扇页,在电动机模型上安装电风扇,看谁做得好、做得快?”话音刚落,同学们马上动手做了起来,而且个个都显得兴致勃勃。物理实验为培养学生的创新精神提供了良好的环境,除了教材已有的实验外,还可以让学生在已有知识的基础上,利用身边的一些器材(如刻度尺、塑料瓶、手表、小平面镜、橡皮筋等物品),自己设计测量自己步行速度、制作潜望镜、制作测力计、测量物理课本对水平面的压强等实验。学生课下设计出各自的实验设计方案,然后开放实验室让学生自己实验,让学生亲身感受到物理实验的价值,激发学生的创造动机,并在探索过程中获取新知识,让他们形成创新的习惯。例如:学生有了直流电动机基本知识以后,鼓励学生走出课堂、走向生活,在课外制作直流电动机,积极进行创造性技能训练,而且不能仅停留在获得感性认识和实践技能的基础上,还要要求学生大胆创新、敢于尝试。结果在学生模型制作比赛中,学生作成了吹风机、电风扇、搅拌机、碎纸机等。有的利用电磁铁做磁场,结果做出来的电动机力气很大。
总之,当今世界,科学技术突飞猛进,要培养适应社会需求的人才,就要在物理实验教学中尽可能地给学生提供创新的情境,使每个学生都具有创新意识,养成良好的创新习惯,并能主动去研究、探究物理现象和规律,从而培养他们的创新思维能力和创新素质。