物理是一门以实验为基础的自然科学,物理知识中的许多概念、规律都来自于实验。物理实验在培养学生创新能力方面的作用是不能替代的。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、实践、分析、创新等多方面的能力。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。尤其在新课程积极提倡的探究性教育理念下,物理教师更应该重视实验教学,充分发挥学生的主体性,在构建物理知识的同时,通过实验激发兴趣,唤起好奇心,培养探究意识、创新意识和创造能力,让学生成为创造型人才。
一、学会观察是创新的前提
观察是实验的第一步,也是创新的前提。在教学中应该让学生知道,观察事物是提取大量事实的第一步,也是要进行任何创造和超越的第一步。我们所需要的不仅仅是大家观察到的结果,更重要的是观察这个活动的本身。观察在生活中无处不在,比如观察冰棍熔化实验中学生能看到什么?在此基础上引导同学讨论观察的方法和应注意的问题。可以提示看到的不同的现象是由不同的原因引起的,但是具体到是哪些原因,应该由学生通过多次的实验得出一定的结论,而不是老师在黑板上罗列出各种条件提供给学生,那样做就限制了学生的思维,是不利于学生形成创新思维的。
二、实验过程是创新的摇篮
实验能引起学生浓厚的认知兴趣和强烈的求知欲。在日常教学中,学生通常不满足于观察实验现象,更想亲自动手操作。现行的初中物理教材中实验多,课时少,满足不了对学生技能的训练,而学生为了完成课本规定的实验匆匆进入实验室,又匆忙操作,跟着老师转,出来的结果基本一样,也无从谈创新能力。如何增加动手机会呢?
首先,尽量把动手的机会延伸到教学中去。许多的课堂演示实验,能够做的尽量都要做,能够放手让学生做的可以要几个学生合作完成。如对于放大镜,学生都认为只能起放大的作用,通过自己动手实验,让学生知道它不仅可以放大,还可以缩小,也可以成等大的像,使学生感到新奇。这样既培养了学生的动手能力,又提高了其他学生的注意力,还活跃了课堂,增强了学习的趣味性。
其次,设法把一些抽象概念、规律,通过形象的实验让学生去体验,可以加深对知识的理解和掌握。如压强这个物理量,学生很难理解它的物理意义。教师可以在教材介绍的海绵的同时,准备好弹簧、饮料管、铁钉及啄木鸟、骆驼图片等,增强学生对压力作用效果的认识,更好的理解压强。而且,与生活多联系的教学,感觉学习气氛浓厚,学得轻松愉快,学生也易接受。
第三,经常开放实验室。学生想象力丰富,接受的信息多,精力又充沛,有时有了新的思路、新的想法却苦于不能进入实验室进行探索,把他的创新意识在萌芽时就抹杀了。因此在教学过程中针对学生的个性特长,教师应正确加以引导和管理,增设一些由学生自己设计的课外实验。让课本中出现的家庭小实验,由学生各自准备好材料,进实验室做,让学生在一起讨论研究。这样每一位学生可以自由地、大胆地去做自己想做的实验,增加学生动手的机会,增加创新的机会,在实践中出真知、出能力。
三、探究实验是创新的升华
探究性实验是一种有利于学生亲自体验科学探究的规律性和说明自然现象的方法。因此,可把课本中某些验证性实验改成探究性实验,增加探究性实验的比重,激发学生学习的主动性和创造性。例如,在“大气压”这节课的教学中,如果教者按教材的编写,直接运用托里拆利实验获得结论,虽然能测得大气压值,并能理解测量过程及原理,但这种灌输式的教学,学生只能知其然,达不到知其所以然的目的,更不可能有效地培养学生的创造性思维能力。如果变讲述为下面的探究式教学,则教学效果就会有很大的不同:将一开口玻璃管插入水银槽中,分析为什么管内外水银面相平(连通器原理);把玻璃管中按上一活塞,向上拉动活塞,分析为什么水银柱能上升;分析当玻璃管足够长,是否当不断向上提拉活塞时,水银柱能不断上升;在水银柱不随活塞的上升而上升时,你能从中悟出什么;设想一下,怎样使管内水银面以上部分达到真空状态,从而精确地测得大气压值?这样按此质疑、实验、探究、解疑等不断深化的探索方式进行教学,使学生像科学家一样亲自参与科学探究,不仅有利于调动学生思维的积极性,激发灵感,使他们产生顿悟,而且,还可以使他们的创造性思维得到培养。
四、课外活动是创新的延伸
物理课外活动是物理教学中不可缺少的一部分,是课堂教学的必要补充,它与课堂教学有机联系,对发挥学生的潜力有着重要的意义。它能加深与扩大学生的知识面,发展他们的爱好和特长,提高他们的创新能力,培养他们的思想品德。学生对课外活动有浓厚的兴趣,他们能自己动手,自己解决问题,很容易获得成功的喜悦。为解决某一问题,他们会自己开动脑筋、想尽办法,能有效地把理论和实际结合起来,加强各学科知识的相互渗透,加强各学科知识的综合应用。这时,他们的思维最活跃,对事物反应速度最快,印象最深,创新意识最强,同时还可以培养学生相互合作的能力和精神。物理课外活动要以活动来吸引学生,激发他们的兴趣;要在物质上为开展活动提供必要的条件。在指导学生课外活动中,要充分发挥学生的主体精神和创新意识;注意培养学生的兴趣和毅力;注意扩大课外活动的影响,给学生表现自己创造才能的机会。如在全校进行小发明、小制作、小论文的竞赛,举行课外活动成果汇报或展览等,以吸引更多的学生参加到课外活动中来。在开发培养学生创新能力的过程中,笔者发现,课堂教学气氛活跃,学生学习兴趣倍增,创新潜能得到开发,在学习活动中能由此及彼,举一反三,不断产生新的设想。只要把握创新素质的培养目标,充分挖掘创新教育素材,运用有效的教学方法和手段,通过物理实验教学的具体实践,一定能培养出大批的具备创新能力的、知识经济所需要的人才。
