卢海果河北省康保县第一中学
物理学是一门以观察、实验为基础的科学,观察与实验是它的基本研究方法。因此实验是物理教学的基础,通过实验,学生能获取感性知识,并能培养学生观察力、注意力、创新能力。强化实验教学,重视实验过程,是培养创造型人才的一个重要途径。创新思维贯穿于实验教学的整个过程。
一在实验组织过程中培养学生的创新思维
学生自己组织实验是其获取感性材料的前提条件,为实验的进行理清思路,知道自己“要做什么”、“先做什么”、“怎么做”,逐步学会建立探究实验的基本框架。利用现行教材内容,选定一个思考对象,精心设计系列问题,诱发学生展开发散性思维,充分想象,提出假说,进行判断,并最终把发散性思维聚向问题的焦点,揭露事物的本质诱发学生展开创新思维。如在“物质密度”教学中,学生知道,水和酒精可由气味鉴别,铜块和铝块可由颜色鉴别;而水和盐水、涂了白漆的铜块和铝块则无法直接鉴别,有的学生提出用质量来鉴别涂了白漆的铜块和铝块,理由是铜的质量比铝的大。上述猜想被否定,问题在于物体质量不仅和构成它的物质有关,还和物体的体积有关。可做下面两个假设:(1)同种物质的物体质量与体积有关:体积大的质量大,体积小的质量小;(2)同体积的不同物质的物体质量一般不相等。让学生分组讨论,设计实验探究这两个假设,实验设计包括需测物理量?需要器材?如何测量?各组同学可以相互交流、质疑和咨询,合作设计解决问题的框架和思路,共同设计实验步骤和记录表格,然后进行实验操作。
二在实验操作过程中培养学生的创新思维
在实验教学中尽量多让学生自己动手,教师多做引路人,挖掘资源,例如变演示实验为分组实验。
传统的演示实验的教学是老师做,学生看。但有不少演示实验,由于条件的限制,学生(特别是后排的学生)是很难看清的。即使看得到,但出于缺少“参与”意识,往往调动不起学生的积极性,发挥不了其主体作用,学生的独立操作能力及创新能力难以得到充分培养。
变演示实验为分组实验,教师应进行启发指导,将演示的过程转化为学生自己独立运用实验去探求知识,获取必要的感性知识,从而自己总结得出结论。这样做不仅可以在课堂上增加学生动手动脑的机会,加强实验基本功的训练,而且还可以通过实验探求知识,获取知识。对学生来说,按照思维发展获取新知识的过程,本身就是创新的过程。变演示实验为分组实验,提高了学生的操作能力,增加了学生的创新体验。学生活动空间变大了,不仅学到了知识,而且培养了实验能力,提高了学生的学习兴趣和学习的主动性。为此,首先,我布置实验预习题,让学生在预习时明确实验目的,步骤和操作,做到有的放矢。其次,严肃实验纪律,在实验前强调操作的关键和注意事项,引导学生规范操作,仔细观察,积极思考,在实验中掌握和巩固所学知识。如练习使用滑动变阻器的实验中,不仅要求接线采用一上一下的方法,而且要求滑片置于最大电阻处。通过这样的实验,使学生理解并掌握了改变电阻线长度来改变电阻的知识,把感性认识上升到理性认识。再次,培养学生对实验的成败进行分析,根据所掌握知识的情况进行实验的增改。通过认真上好实验课,培养学生的科学态度和方法,逐步培养学生观察问题、分析问题的能力,提高教学质量。
三在实验分析过程中培养学生的创新思维
实验条件的变化以及实验过程的变动会使实验结果有所变化,培养学生的不畏权、敢质疑的品质,合理的分析实验结果,得出合理的结论做出实验结论有三种方式:(1)认识自然想象的实验由学生自己独立做出结论,比如大气压强存在的实验;(2)建立物理概念、总结物理规律的实验,由教师给予恰当的引导,让学生自己归纳结论,如液体内部压强规律实验;(3)需经推理论证后方能得出结论的实验,由教师引导学生共同得出结论。比如牛顿第一定律实验。这充分体现了学生的主体性,同时给学生足够的自我思维和创造空间。
实验报告的撰写是知识系统化的吸收和升华过程,因此课后写实验报告重点在于对原始数据的整理、数据处理和结果的正确表示、对实验过程分析总结等。不要抄教材,要自己提炼,自己设计,自己完成,即要有自己的个性和风格,要有创新。完整的实验报告应包括以下内容:按照思维的顺序,实验报告的项目和顺序应该是:(1)实验名称;(2)实验目的;(3)实验内容;(4)实验原理和方法;(5)实验步骤;(6)实验器材;(7)实验记录及数据处理;(8)实验结果。
做实验报告的目的是为了让学生自己能去设计实验,制作有个性的报告单,教是为了不教。所以应该由最初的引导,学生的模仿并改进,最终达到能让学生独立的写出实验报告,这时候才是实现了最大的价值,这对以后学生严谨的研究科学问题是有用的。
培养学生的创新思维能力方式方法多种多样,但目标是一致的。实验教学是物理教学中实施创新教育的重要平台,不仅能激发学生学习兴趣,而且能为学生营造创新学习氛围,培养创新意识、创新思维、创新能力,更能培养全面发展的技术性人才。