时间:2024-05-07
李建国
物理是一门以实验为基础的自然科学。笔者谈谈如何在实验教学中创新,培养学生的创新能力。
演示实验要注重过程教学
物理实验生动、鲜明,既能提高学生的学习兴趣,又能提高学生的观察能力。带着好奇心观察实验,这是大部分学生的心理,怎样才能把学生的好奇引导到探究物理现象,提高创新思维能力上来,这是值得研究的。笔者认为演示实验的创新,主要应突出实验的过程教学。在实验中,重视过程,留出一定空间让学生进行思考,是培养学生创新思维的一个重要方面。因此,在实验中首先应使学生明确观察实验的目的,实验时要让学生看清楚每一步出现的现象,留出一定的时间追究为什么会出现此现象,并由学生综述现象,分析原因,得出结论。
如“阿基米德原理”的演示实验,重点是让学生知道浮力与G排的关系。传统教学在演示到图1所示的②、③步时,就告诉学生物块受到多少浮力;演示到④、⑤步时,就告诉学生排出的水重恰等于浮力,然后让学生去记这个结论。笔者认为这种做法没有突出实验过程,没有留出一定的时间让学生去思考,不利于培养学生的创新意识。要培养学生的创新能力,应该重视知识传授的过程,把过程突显出来。如在演示完图1所示的第②、③步时,可向学生提出观察到了什么现象、弹簧秤示数减小的原因是什么、溢出的水跟什么因素有关等问题;在演示到④、⑤步时,提出第⑤步弹簧秤的示数比第④步弹簧秤的示数小的原因是什么的问题,让学生明确V排和G排;再回到第②、③步,让学生总结出排开的水重与浮力之间的关系。通过把实验过程突出给学生,既培养了学生的观察能力,又培养了学生的思维能力。
变写实验报告为培养发散思维的过程
发散思维是一种从不同角度,不同途径去设想、探索多种答案,最终使问题圆满解决的思维方法,它是培养学生创新思维的重要途径。发散思维的培养,可以避免教师、教材对学生思维的压抑,避免无意识地将学生的思维纳入某一特定模式;有利于开拓学生的思路,使学生处于主动思维的状态,从而培养学生勇于探索、勇于创新的精神。在教学中,应鼓励学生猜想,不轻易否定,培养学生广泛的探究兴趣、强烈的创新动机和自信心。
在物理实验中,教师可以激发学生不限于课本中的器材,将器材开放,让学生根据实验的目的和原理去设计实验,鼓励学生写出有独立见解的实验报告,然后根据不同的实验类型,在课堂上进行点评,分析得出合理的器材与步骤。这样就把以往学生抄实验报告改变为发散思维的过程。如在讲到用天平和量筒测量液体密度时,笔者让学生根据实验的目的和原理去设计实验,写出实验器材和步骤。对于器材,有些学生把课本中的玻璃杯换成口杯等;在步骤上,有些学生把倒入部分盐水改为全部倒入;还有些学生在步骤上先称空杯的质量,再称倒入盐水后的总质量……对于器材,笔者表扬学生肯动脑筋;在步骤上肯定学生将盐水全部倒入的合理性;并对先称空杯后再倒入盐水称总质量的做法进行讨论,分析后得出这种方法在理论上是可以的,但在将杯中的盐水倒入量筒测体积时,由于杯底和壁还粘有盐水,使测得的体积小于杯中原盐水的体积,会造成较大的误差。
又如学过欧姆定律后,笔者让学生自行设计测未知电阻的电路图。有的学生说出只需一个电压表也可测未知电阻Rx的阻值。笔者充分肯定他们应用学过的知识画电路的做法,并根据实验室现有条件分析得出宜采用的电路,学生感到一种成功的喜悦。通过培养学生的发散思维,也使学生的创新能力在潜移默化中得到培养。
动手能力的培养
有人曾总结过,对于事物的认识,听到不如见到,见到不如一做。这说明动手做的重要性。要培养学生的创造能力,就要培养学生的动手能力。
让学生多动手在物理教学中,只要能让学生动手的实验,就应该创造条件让学生动手做,让学生在动手中观察思考、讨论分析、推理、判断,自己去发现问题、解决问题和得出结论,使做实验的过程成为学生再发现的创新过程。比如学习“液化现象”时,课本上有压缩体积的演示实验,而没有降温液化的实验,笔者让学生每个人手拿一块玻璃,并对玻璃呵气,让学生体会、研究实验现象,得出结论。
让学生都动手通常在上分组实验课时,秩序井然,实验结果正确;而在实验考查时,不少学生动手能力差,为什么?原来在分组实验的时候,基础好的或动手能力强的学生次次做,其他学生坐着看,没有做到人人动手。针对上述情况,教师在分组实验时应强调:实验时,每次一人为主,其他为辅;轮流做主,使大家的动手能力都能提高。
此外,课外小制作实验也是培养学生动手能力的好途径,应倡导学生设法去完成。
物理实验教学的创新,方式方法多种多样,但目的是一致的,就是培养学生的创新能力,通过实验教学提高学生解决实际问题的科学思维能力。
(作者单位:河北省迁安市杨各庄镇杨各庄中学)
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