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在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維

2009-06-11 10:22張麗蓉
新校園·上旬刊 2009年4期
關(guān)鍵詞:試管器材創(chuàng)造性

張麗蓉

教育學(xué)認(rèn)為:創(chuàng)造性思維能力的發(fā)展不可能從理論上獲得,實(shí)踐是提高創(chuàng)造性思維能力最深厚的根源和基礎(chǔ),所以要提高創(chuàng)造性思維能力,必須進(jìn)行實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練。物理學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),物理概念、物理規(guī)律是從實(shí)際問(wèn)題中抽象、概括出來(lái)的,而物理實(shí)驗(yàn)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維有著不可取代的作用。初中學(xué)生剛剛開(kāi)始學(xué)習(xí)物理,學(xué)習(xí)方法及抽象思維能力都還沒(méi)有形成,因而,從加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)著手進(jìn)行創(chuàng)造性思維的教學(xué)顯得尤為重要。在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師若能精心設(shè)計(jì)處理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,挖掘物理實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)造性成分,使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中始終處于憤悱的情境,就會(huì)不斷激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性的“思維火花”。因此,重視實(shí)驗(yàn)教學(xué),促使學(xué)生多思、多疑,啟迪學(xué)生智慧是培養(yǎng)創(chuàng)造性思維的有效途徑。

一、讓學(xué)生參與演示實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)創(chuàng)造性思維的積極性

而演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象本身具有生動(dòng)、新奇、形象的特點(diǎn),對(duì)學(xué)生有極大的吸引力,容易引起學(xué)生的注意,可以使學(xué)生產(chǎn)生濃厚的興趣,但這種興趣往往是對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象本身的興趣。演示實(shí)驗(yàn)一般都是教師動(dòng)手,學(xué)生觀察,由于教師具有較高的實(shí)驗(yàn)技能,再加課前的充分準(zhǔn)備,實(shí)驗(yàn)結(jié)果都較理想。雖然它有利于學(xué)生對(duì)物理概念、規(guī)律的理解,但無(wú)形中就會(huì)使學(xué)生“迷信權(quán)威”。 學(xué)生缺少參與性,在課堂上學(xué)生像觀眾,教師像演員。在課堂上學(xué)生只是機(jī)械地學(xué)習(xí)知識(shí),沒(méi)有積極主動(dòng)地去探索;學(xué)生雖學(xué)到了知識(shí),沒(méi)有探索性思維的積極性。然而將演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生實(shí)驗(yàn),由于各個(gè)學(xué)生參差不齊的知識(shí)水平及實(shí)驗(yàn)技能,實(shí)驗(yàn)當(dāng)中容易出現(xiàn)各種與結(jié)論不相符合的結(jié)果,這很容易引起學(xué)生對(duì)教材中的實(shí)驗(yàn)結(jié)論產(chǎn)生“懷疑”。在進(jìn)取心的驅(qū)使下,為確信自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果而重做,甚至多次,當(dāng)自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與教材中結(jié)論一致且確信自己的實(shí)驗(yàn)無(wú)錯(cuò),才會(huì)消除懷疑心理,增加了學(xué)生參與創(chuàng)造性思維的積極性。

在探究電磁波能不能在真空中傳播時(shí),先把手機(jī)接受到信號(hào)后有燈光顯示功能打開(kāi),然后放在真空罩內(nèi)。請(qǐng)兩個(gè)同學(xué)上來(lái),一位用抽氣機(jī)抽去罩內(nèi)空氣,另一位打電話呼叫罩內(nèi)手機(jī),并且觀察手機(jī)信號(hào)燈有沒(méi)有亮。實(shí)驗(yàn)表明電磁波能在真空中傳播。在探究怎樣屏蔽電磁波時(shí),先讓同學(xué)們討論手機(jī)應(yīng)如何設(shè)置。然后讓同學(xué)們把準(zhǔn)備好的不同材料的盒子放到講臺(tái)上,一個(gè)學(xué)生把手機(jī)放入不同盒子中,另一個(gè)學(xué)生打電話呼叫罩內(nèi)手機(jī),大家一起聽(tīng)是否有手機(jī)接收到信號(hào)發(fā)出的音樂(lè)聲,結(jié)果發(fā)現(xiàn)金屬容器能屏蔽電磁波。學(xué)生通過(guò)自己動(dòng)手參與實(shí)驗(yàn),不僅加深了課本知識(shí),更加發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性,激發(fā)了學(xué)生科學(xué)想象和探索的主動(dòng)性。

二、增加演示實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)造成分,培養(yǎng)創(chuàng)造性思維的“獨(dú)立性”

演示實(shí)驗(yàn)是形成物理概念、導(dǎo)出物理規(guī)律的主要方法之一,它是思維探索的第一感性材料。感性材料越豐富,興趣就越大,主動(dòng)探索的情感就越強(qiáng),而興趣和情感又包含著豐富的思維因素,所以增加演示實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)造性成分,有利于培養(yǎng)學(xué)生思維的“獨(dú)立性”。

如八年級(jí)物理的“托里拆利實(shí)驗(yàn)”,在演示完大氣壓支持著管內(nèi)水銀柱以后,進(jìn)一步演示:⑴使玻璃管傾斜一定角度,觀察水銀面高度差。⑵將玻璃管上提或下壓一些,觀察水銀面高度差。⑶換用較細(xì)或較粗的玻璃管重做上述實(shí)驗(yàn),觀察水銀面高度差。(4)將玻璃管內(nèi)的水銀換成水,觀察現(xiàn)象,思考為什么實(shí)驗(yàn)不用水做?⑸一個(gè)兩端開(kāi)口的玻璃管,倒插在水槽里,讓學(xué)生思考:怎樣才能使水上升?然后再實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

顯然,在增做的演示實(shí)驗(yàn)中,可以激進(jìn)學(xué)生對(duì)“大氣壓”問(wèn)題的獨(dú)立思考,為理解“大氣壓的存在及測(cè)定”提供了豐富的感性材料,為“大氣壓”的學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。

三、改“測(cè)量、驗(yàn)證”實(shí)驗(yàn)為設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)創(chuàng)造性思維的“多向選擇性”

創(chuàng)造性思維的“多向選擇性”,就是善于從不同角度想問(wèn)題。將“測(cè)量、驗(yàn)證”實(shí)驗(yàn)改為設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)有利于培養(yǎng)創(chuàng)造性思維的“多向選擇性”。但不提供任何線索要求學(xué)生獨(dú)立對(duì)“測(cè)量、驗(yàn)證”實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn),對(duì)中學(xué)生來(lái)說(shuō),確是難事。因此教師應(yīng)從以下兩個(gè)不同角度擇其一給予啟發(fā):一是將各種不同的實(shí)驗(yàn)原理的器材分套,引導(dǎo)學(xué)生由分套的實(shí)驗(yàn)器材依據(jù)相應(yīng)的原理,從而設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方法;二是提供各種不同的實(shí)驗(yàn)方法的原理,引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā),選擇相應(yīng)的器材而設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方法。

如九年級(jí)物理學(xué)完“歐姆定律”全章后,可將“伏安法測(cè)電阻”實(shí)驗(yàn)改為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn):下面是不同測(cè)量電阻實(shí)驗(yàn)的分套器材,請(qǐng)根據(jù)各套器材設(shè)計(jì)不同的實(shí)驗(yàn)。

共用器材:待測(cè)電阻、電源、電鍵各一個(gè),導(dǎo)線若干。

⑴伏特表、安培表、滑動(dòng)變阻器各一個(gè),共用器材;

⑵伏特表兩個(gè),已知電阻,共用器材;

⑶安培表兩個(gè),已知電阻,共用器材;

⑷伏特表一個(gè),已知電阻,共用器材;

⑸安培表一個(gè),已知電阻,共用器材;

設(shè)計(jì)這樣的實(shí)驗(yàn),通過(guò)學(xué)生的思維和教師的點(diǎn)撥,有利于培養(yǎng)思維的“多向選擇性”。

四、設(shè)立釋疑排難實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)創(chuàng)造性思維的“進(jìn)程跨度性”

疑難不僅是啟迪思維的“鑰匙”,而且釋疑排難實(shí)驗(yàn)過(guò)程又是思維跨越的過(guò)程。適當(dāng)設(shè)立釋疑排難實(shí)驗(yàn),是培養(yǎng)創(chuàng)造性思維的“進(jìn)程跨度性”的良好途。

比如,學(xué)生對(duì)“重1牛水的能產(chǎn)生大于1牛的浮力”這一問(wèn)題疑惑不解,教師可設(shè)立實(shí)驗(yàn):準(zhǔn)備一大一小兩個(gè)試管(小試管外徑略小于大試管內(nèi)徑,剛好能放進(jìn)大試管)、細(xì)沙、天平、砝碼。首先向大試管內(nèi)注入適量水,小試管內(nèi)注入適量細(xì)沙,把小試管放入大試管中,調(diào)整水和沙的質(zhì)量,使小試管漂浮在水中,然后用天平稱出小試管和細(xì)沙的總質(zhì)量,再稱出大試管內(nèi)水的質(zhì)量,最后通過(guò)比較小試管及細(xì)沙的總質(zhì)量和水的質(zhì)量可知物體所受浮力與水的重力大小關(guān)系,從而推知“1牛的水能產(chǎn)生大于1牛的浮力”。

在實(shí)驗(yàn)中,使疑難迎刃而解,它有益于培養(yǎng)學(xué)生思維的“進(jìn)程跨度性”。

五、突出探索實(shí)驗(yàn)的思維方法,培養(yǎng)創(chuàng)造性思維的“綜合概括性”

教材中的物理知識(shí)都是前人智慧才華的結(jié)晶。而不少物理知識(shí)的形成又是前人在實(shí)驗(yàn)探索的過(guò)程中,通過(guò)分析比較、抽象概括、類(lèi)比綜合,從而揭露事物的本質(zhì)屬性而得出的,不少的物理規(guī)律都是科學(xué)的探索實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)造性思維的統(tǒng)一產(chǎn)物。

如通過(guò)“帶電體相互作用實(shí)驗(yàn)”,對(duì)“采用各種各樣的物質(zhì)互相摩擦帶電后,則有:凡是跟綢子摩擦過(guò)的玻璃棒吸引的,必定跟毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒推斥;凡是跟毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒吸引的,必定跟綢子摩擦過(guò)的玻璃棒推斥”的特點(diǎn)。從而運(yùn)用分析綜合的思維方法,辨證地概括出自然界只存在兩種電荷這一規(guī)律。

六、適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)評(píng)價(jià),保證創(chuàng)造性思維的“延續(xù)性”

學(xué)生做完了實(shí)驗(yàn),如果不用評(píng)價(jià)去規(guī)范他們的實(shí)驗(yàn)行為,整個(gè)實(shí)驗(yàn)課堂將成為一盤(pán)散沙,教師應(yīng)建立具有激勵(lì)性的評(píng)價(jià)體系促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造性思維的“延續(xù)”。教師評(píng)價(jià)時(shí)要根據(jù)學(xué)生不同的特點(diǎn)扮演不同的角色,做學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)的支持者,鼓勵(lì)他們積極主動(dòng)地參與。不用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)衡量學(xué)生,讓他們“敢做”,欣賞學(xué)生奇妙的思想火花和創(chuàng)造性的做法。讓每位學(xué)生都體驗(yàn)探究的樂(lè)趣和獲得成果的喜悅,渴望進(jìn)行下一次創(chuàng)造性的實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,培養(yǎng)創(chuàng)造性思維的途徑不是獨(dú)立的,可以在一種途徑里同時(shí)培養(yǎng)幾種特征品質(zhì)。[e] (江蘇省如皋市夏堡初級(jí)中學(xué) 226500)

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