利用“实验探究课”培养学生的创新能力

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  摘要:当前社会对具有创新精神的人才需求十分紧迫。高中物理教学中,“实验探究课”能够迅速激发学生的学习兴趣和求知欲,产生创新的意识;能锻炼学生的动手操作能力;能开启学生思维,使学生能联想到很多高水平的问题,增强他们的创新能力;能促进学生之间的合作精神,提高小组成员的合作创新能力,以便更好地学习“以实验为基础”的物理这门学科。
  关键词:创新意识 创新基础 创新思维能力 合作创新
  
  《中学物理课程标准》明确提出:教学应以提高学生的科学素养及创新能力为目标,以科学探究为主线,形成一种“探究认识自然现象——形成科学概念和规律——运用科学概念和规律”的学习过程。那么如何才能快速地提高学生的创新能力呢?通过对新教材的使用和研究,我发现上好“实验探究课”很重要。下面是笔者通过上“实验探究课”培养学生创新能力的几点体会:
  
  一、“实验探究课”能够迅速激发学生的学习兴趣和求知欲,产生创新的意识
  
  在探究“单摆的能量问题与振幅的关系”时,我演示了这样一个实验:把一个用细线悬挂的钢球拉开一个角度放在我的鼻尖前,然后松手,让学生观察钢球的摆动。当钢球摆回来时,学生着急地喊“快躲开”,但我没动,球恰好摆到我的鼻尖前又摆回去了。这样“惊心动魄”的场面使学生很震撼,但“有惊无险”的结局也使学生很吃惊,“为什么”的念头会促使学生积极思考问题,增强探究新知识的欲望。
  
  二、“实验探究课”可以锻炼学生的动手操作能力,增强创新的基础
  
  有一次讲“长度测量”时,我说游标卡尺读数没有估读位,但螺旋测微器有估读位,可是同学们不理解。我就拿了游标卡尺和螺旋测微器,让他们亲自测一下讲桌的厚度,并记录下来。他们先用游标卡尺测量,5个同学测量的结果完全相同,都是35.2毫米(十分度);但用螺旋测微器测量的结果不完全相同,有两个35.23毫米、两个35.24毫米和一个35.22毫米。这时我就问:为什么用游标卡尺测量的结果完全相同,而用螺旋测微器测量的结果却不一样?同学们立刻笑着说:“这是因为游标卡尺读数时,主尺刻度线和游标尺必须对齐;而螺旋测微器不需要对齐,它们读数的原理不一样。”由此可以看出动手操作能力在探索新知识的过程中多么重要,可增强学生创新能力的基础。
  
  三、“实验探究课”能开启学生思维,增强他们的创新能力,扩大教学的自由度,体现学生的主体地位
  
  在学习“电表的改装”这个知识点时,教材只给了简单的两句话:“电流表的满偏电流一般都比较小,测量较大电压时要串联分压电阻把电流表改装成电压表,测量较大电流时要并联分流电阻把小量程的电流表改装成大量程的电流表。”但给学生留下了很大的探究学习的思维空间,比如:改装的原理是什么?以前的科学家怎么就能想到呢?如果给我一个小量程的电流计,我能不能改装成电压表或者电流表?……为此,我把全体学生分成几个小组,进行了小组探究。
  很快,有些同学根据教材成功地改装成了电压表和电流表。于是我又提问:根据这节课的内容,我们猜想还能改装成什么东西?这下,各个小组立刻活跃起来了,都积极讨论起来。
  有一组同学从闭合欧姆定律的表达式I=E/(R+r)得到启示,提出了能不能改装成一个测电阻的仪器的想法(欧姆表的改装)。另一组同学从生活中应用的电子称得到启示,提出能不能把电流计改装成一个能测质量的仪器的想法(力传感器的应用)。
  听了同学们的发言,我对他们的猜想给与了肯定,引导他们课后把本章的《专题——多用电表的原理和使用》和下一章的《传感器的原理和使用》预习后,再进行实验。
  通过这个例子我们可以发现,只要选准合适的研究问题,抓住机会,勇于启发学生,学生在积极的思维活动中一定能摩擦出“创新”思维的火花,这将有助于打消学生对创新的神秘感,对开启学生心灵深处的创新意识是十分重要的。
  
  四、“实验探究课”能促进学生之间的合作精神,弥补个人的不足之处,提高小组成员的合作创新能力
  
  新课程理念中提出要提高学生的合作学习能力。这是因为它可以使传统的师生之间的双边教学活动变为师生之间、生生之间的多边教学活动,从而更好地发挥学生的积极性和主动性,提高教学效果。而“实验探究课”则恰好给他们提供了这样一个锻炼合作学习的平台,能够提高小组成员的合作创新能力,提升每个人的学习水平。有一次实验课,要求学生自己设计实验,来测量木板和小车之间的摩擦系数。其中某小组的一个成员指出:“我们可以利用F=μN来研究。我们可以用弹簧秤测力F,用物体的重力来代替正压力N,就可以测出系数μ了。另一个同学立刻指出:那小车必须在水平面运动,怎样才能知道是水平呢?又有一个同学提出可以用水平仪验证。就这样,通过小组成员你一言、我一语的合伙讨论、共同合作,不一会儿这个试验就顺利完成了。
  
  参考文献
  1、乔际平 等 著 物理创造思维能力的培养[M].首都师范大学出版社,1998。
  2、杨洪波 创新教学方法,育创新型人才[J].科技咨询导报,2006年18期。
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