曾泉章
摘要:隨著知識經(jīng)濟的到來和新世紀競爭的需要,培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是社會發(fā)展的需要,也是對素質(zhì)教育和新課程改革實施的核心要求。本文結(jié)合筆者的親身教學體驗和對物理實驗教學方面的探索,就如何在物理實驗教學上對學生進行創(chuàng)新教育和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)談一些看法。
關(guān)鍵詞:實驗教學;創(chuàng)新教育;能力培養(yǎng);科學探究
人類社會的進程是一部不斷發(fā)展、不斷創(chuàng)新的過程;如果沒有昨日的創(chuàng)新,就不會有今天的輝煌;如果沒有今天的創(chuàng)新,同樣也不可能迎來明天的騰飛。所以,“創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂,是一個國家長盛不衰的動力”;同時也是我們教育肩負的一項歷史使命。如何培養(yǎng)新一代具有創(chuàng)新能力的人才,已成為我們每一個教育工作者所面臨的一個重要課題,也是教育改革的成敗關(guān)鍵之一。
一、更新教育理念,樹立創(chuàng)新觀念
不同的教育觀念產(chǎn)生不同的教育;素質(zhì)教育是以提高民族素質(zhì)和國民競爭力為宗旨的教育,是要把沉重的負擔轉(zhuǎn)化為人力資源優(yōu)勢的教育,它與傳統(tǒng)教育截然不同;在課堂教學中應(yīng)努力貫徹以學生發(fā)展為中心的教育觀,以培養(yǎng)學生能力為目標的策略。
學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是學校教育教學活動的主要任務(wù)之一;在教育教學中,教師要切實轉(zhuǎn)變觀念,要用創(chuàng)新的教育來培育創(chuàng)新的人才。教師作為知識的傳授者和能力的培養(yǎng)者,從某種角度上講,學生是一塊原材料,將被加工成怎樣的產(chǎn)品,教師起著重要的作用;教師的教育理念將對學生產(chǎn)生深遠甚至一生的影響。
所以,創(chuàng)新教育的首要是對教師的教育理念的更新,讓教師首先具備創(chuàng)新精神。
二、重視科學探究,培養(yǎng)科學創(chuàng)新能力
發(fā)展學生的創(chuàng)新精神離不開科學的學習過程,科學的核心是探究,教育的目標是促進學生的發(fā)展,培養(yǎng)學生的能力。在物理實驗教學中,應(yīng)給學生提供充分的科學探究機會,讓學生通過手腦并用的探究活動,體驗探究過程的曲折和樂趣,學習科學方法,發(fā)展科學探究所需要的創(chuàng)新能力并增進對科學探究的理解。
過去的實驗教學,尤其是學生分組實驗,我們總是要求學生按照課本上的實驗步驟,按照老師的演示步驟一步一步做完的。為了改變這種依葫蘆畫瓢的教學方法,本人將有些分組實驗作了教學方法的改變,增加了學生主動探究的成分,給足學生實驗的時間,給足學生討論的時間,給足學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的時間。學生在做、思、議、改的過程中,對探究的目的、過程、現(xiàn)象和結(jié)論就有了深刻的理解。例如,在做《歐姆定律》的實驗時,本人的基本做法是:老師對實驗的過程先不作講解,只是對實驗中該注意的方面作適當強調(diào),如電表量程的選擇、正負接線柱的接法等,放手讓學生去看書、討論、提問、實驗,在實驗的基礎(chǔ)上,老師再根據(jù)出現(xiàn)的問題作解釋,或再讓學生討論、實驗,最后得出正確的結(jié)論。實驗的過程不出所料,出現(xiàn)了很多問題,這是過去教學中所發(fā)現(xiàn)不了的。如:很多學生在研究電流跟電阻關(guān)系時,不知道移動滑動變阻器,而是換了電阻后就馬上進行讀數(shù);在得出電流跟電阻關(guān)系時,有許多學生都認為“保持電壓不變時,電阻跟電流成反比”是正確的。出現(xiàn)這些問題,是正常的教學現(xiàn)象,從中也給了我們一些啟發(fā):教學不能僅僅停留在告訴的層面上,要創(chuàng)造教學情景,讓學生主動去探索和發(fā)現(xiàn)。
三、變中求新,培養(yǎng)創(chuàng)新思維
傳統(tǒng)教學中,老師一般是按照課本上的實驗器材和要求來組織學生做實驗的。這種實驗過程,學生只要認真閱讀教材,按部就班,實驗就會很順利地完成,會達到老師預(yù)定的教學目的。然而,我們認為,學生的思維能力得不到充分訓練,學生處理新問題的能力得不到造就。在這種教學模式下,只能是培養(yǎng)出按部就班、因循守舊的機械式的“機器人”。
為此,本人對有些實驗作了調(diào)整和修改,例如,學生在做《研究電磁鐵的磁性跟哪些因素有關(guān)》時,課本給出的器材是干電池兩節(jié),開關(guān)、滑動變阻器各一個,兩個電磁鐵,大頭針和導(dǎo)線若干。而我們在上這節(jié)課時卻沒有給學生滑動變阻器,實驗過程中,學生都舉手向我們要滑動變阻器,此時,我們就引導(dǎo)學生去思考,沒有滑動變阻器是否可以做這個實驗。學生在我們的啟發(fā)下展開了討論,最后學生都能找到了實驗的新思路。通過這種改革,學生有更多的機會參與討論,參與思考;同時也告訴學生:解決同一個問題,其途徑是多樣化的。這對培養(yǎng)學生的開放性思維,創(chuàng)新思維將有很大益處。
四、加強隨堂實驗。激發(fā)創(chuàng)新意識
物理隨堂實驗教學指在上課過程中,緊緊圍繞著教學目標,在教師的組織和引導(dǎo)下,學生自主的實驗探究活動。物理隨堂實驗教學有民主、開放、主動、參與和問題性以及體驗性的特點。
實施物理隨堂實驗教學時要注意課題的引入。教師要注意給學生創(chuàng)設(shè)合適的情境,引導(dǎo)學生在具體情境中主動發(fā)現(xiàn)并提出問題。
如“浮力”的教學片段:
師:“在日常生活中我們會看到這樣的情景:皮球浮在水面上,鐵塊放人水中會沉入水底,但用鋼鐵做的巨輪卻能浮在水面上。老師列舉的這些現(xiàn)象都是有關(guān)于浮力的現(xiàn)象。在日常生活中大家還見過哪些浮力現(xiàn)象?有關(guān)于浮力你想了解哪些知識呢?”在列舉浮力現(xiàn)象時。學生很自然會對這些現(xiàn)象進行對比,進一步提出自己的問題,并做出猜想,促使學生迫切希望自己通過實驗驗證自己的猜想。
愛因斯坦說過:提出一個問題往往比解決一個問題更重要。問題是思維的動力、創(chuàng)新的基石;問題意識會激發(fā)學生強烈的學習愿望,從而注意力高度集中,積極主動地投入學習;問題意識還可以激發(fā)出學生勇于探索、創(chuàng)造和追求真理的科學精神。在物理隨堂實驗教學過程中,如果教師能創(chuàng)設(shè)合適的情境使學生能自己提出問題最好。有時問題也可由教師提出,對學生提出一些挑戰(zhàn)性的任務(wù),同樣也能激發(fā)學生的創(chuàng)造性思維,激發(fā)學生動手探究的欲望。
五、重視課外小實驗,培養(yǎng)創(chuàng)造能力
課外小實驗常常是被我們老師所遺忘的角落,從不會把它當作一塊新大陸來開發(fā),這是教育資源的一種極大的浪費,這也是學生缺乏動手能力和創(chuàng)新精神的重要原因之一。當前,我國的教育為什么要課程改革。其目的是想通過課程的改革,轉(zhuǎn)變教師的教育觀念,變革傳統(tǒng)的教學模式,讓學生多實踐,多體會,多思考,從而逐漸培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新精神,使素質(zhì)教育能真正在新時代生根,成長,開花和結(jié)果。例如華東版教材配套學生指導(dǎo)用書上《自制串聯(lián)桔子電組》實驗,實驗器材比較好找,學生回去尋找材料、制作、演示、寫好記錄的過程,會引發(fā)學許多的思考和探索。有的學生用桔子做了以后,又換用了蘋果、土豆等器材來做,實驗的積極性非常高漲,奇怪的現(xiàn)象引起了學生的好奇和思考,為什么水果的組合會變成電源呢?如果用水果制成電源,應(yīng)用于日常生活中,那該多好啊!不是減少了環(huán)境污染嗎?這些問題的產(chǎn)生,是多么的自然,多么的富有新意。
六、運用開放性實驗,培養(yǎng)發(fā)散性思維
物理實驗是新課教學的重要手段,對激發(fā)學生興
趣,理解物理概念,掌握物理規(guī)律,培養(yǎng)學生的科學素質(zhì)和創(chuàng)新精神有著十分重要的作用。
例如,在進行電學復(fù)習時,我們給出了這樣一道題:現(xiàn)在給你干電池2節(jié)、開關(guān)3只、小燈泡2盞、5歐定值電阻2只、10歐定值電阻1只、滑動變阻器1只、電流表和電壓表各1只、導(dǎo)線若干,你能用以上器材研究哪些問題?請你寫出實驗?zāi)康摹嶒炈杵鞑?、實驗主要步驟和實驗的結(jié)論。學生看到這道題時,開始有點不知所措,此時,老師先作適當引導(dǎo),然后再讓學生去思考并完成。學生通過該題的訓練,就把電學中的大部分實驗作了系統(tǒng)、詳細的復(fù)習。許多學生做完之后都有這樣的感嘆:電學實驗做了很多,原來他們所需的器材卻這么少,真想不到如此簡單!
七、進行設(shè)計性實驗訓練,培養(yǎng)創(chuàng)造思維
設(shè)計性實驗是對所學物理原理和所做物理實驗的綜合、應(yīng)用、遷移和創(chuàng)造。它是對學生應(yīng)用能力、設(shè)計能力和創(chuàng)新能力等的全面考查。為了培養(yǎng)學生這方面的能力,我們采取了一系列的措施,比如上面所講到讓學生做課外小實驗、變化課本實驗器材等手段,對培養(yǎng)學生的設(shè)計能力有極大的幫助。
除此之外,我們還讓學生做一些具體的開放性實驗設(shè)計題。如:要測一只未知電阻Rx的阻值(估計約幾十歐)?,F(xiàn)有器材是學生用的電壓表、電流表各一只,已知阻值為10歐的電阻一只,滑動變阻器(0-20歐)一只,以及電源、開關(guān)、導(dǎo)線等。請根據(jù)以上器材和下列要求,用不同的方法測出未知電阻Rx的阻值。要求:電壓表、電流表、已知阻值為10歐的電阻、滑動變阻器(0-20歐)四個器材中,每次只能用兩個;測量器材在一種方法中可使用兩次(即可測出電路中兩個不同部分的值);至少要設(shè)計5種方法。
因此,在平時的教學中,要引導(dǎo)學生重知識發(fā)生的過程,重實驗的過程,重理解記憶,重一題多解,重自我創(chuàng)造而不是簡單模仿;要教會學生會學,樂學和精學。
培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神的教育是一個從低級到高級的過程。在基礎(chǔ)教育階段,學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新技能還比較低,所以教師做些必要的指導(dǎo)非常有必要。在上文課例中,在教師的引導(dǎo)下,學生不斷克服困難。促進學生創(chuàng)新思維的逐漸發(fā)展。另外,隨堂實驗教學中的教師指導(dǎo)、參與和評價,使學生的活動得到及時反饋,使學生的思維始終處于活躍狀態(tài),有利學生創(chuàng)造思維的發(fā)展。
總之,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和和實踐能力是我們每位教育工作者義不容辭的責任。初中物理教師應(yīng)根據(jù)物理學特點,積極組織物理實驗教學,為培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神作出自己應(yīng)有的貢獻。
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