陳來南
【摘要】探究性學習,主要是指將學生創(chuàng)造性思維與實踐能力培養(yǎng)作為首要目標,不斷激發(fā)學生學習的主觀能動性、積極性,通過個人或者小組的形式來開展學習活動的一種形式。在探究過程中不斷發(fā)現(xiàn)、分析與解決問題,從而不斷提升學生的自我學習能力。通過探究性學習,能夠進一步提升學生了解掌握學習本質(zhì)的能力,增強學生追求科學真理的信念,提高學生創(chuàng)造性思維與實踐能力。本文主要討論如何在高中階段的物理實驗教學中培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維。
【關(guān)鍵詞】創(chuàng)造性思維;實驗;探究
作為一門基礎(chǔ)科學,物理學高度依賴實驗,在物理實驗中不斷滲入學科的教育方法與理論,從而培養(yǎng)學生的良好學習習慣,也有助于學生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)。物理實驗形式多樣、內(nèi)容豐富,在有趣的實驗過程中容易提高學生學習的積極性。物理實驗一般會首先創(chuàng)造一個問題情境,引領(lǐng)學生全身心的投入到實驗過程中,一步一步引導(dǎo)學生探究科學的本質(zhì)與真諦。對于實驗中如何有效地提升學生的創(chuàng)造性思維,筆者將在本文中做進一步的說明。
一、培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維需要對實驗思路進行創(chuàng)新
物理學是一門極度重視實驗的基礎(chǔ)性學科,物理學的各項定義、理論、定律等等,都是以大量的實驗數(shù)據(jù)來作為基礎(chǔ)支撐的。有鑒于此,筆者認為,物理實驗教學不能僅僅采用課堂演示、分組實驗的方式,也需要通過課余實驗的方式來加以補充。在物理實驗過程中既可以采用實驗室的各類器材,也可以由教師根據(jù)實際需要來自行準備實驗教具,甚至可以采用一些我們?nèi)粘I钪谐R姷奈锲穪碜鳛閷嶒瀸ο?。比如,就可以用書本或者粉筆來開展自由落體實驗;鑰匙、捏成團狀的紙張演示平拋運動。由于這些實驗物品都是日常生活中隨處可見的,所以更容易讓學生感受到物理知識的實用性,而且不拘泥于課本的實驗器材更能吸引學生的注意力,也能夠更好地促進學生創(chuàng)造性思維的提升。在實驗過程中,還可以組織學生開展頭腦風暴,引導(dǎo)學生來想一想日常生活中的哪些現(xiàn)象是能通過物理知識來加以解釋的,從而提高學生的自我學習與思考的能力。
總而言之,作為教師,我們不能僅僅為了完成教學任務(wù)而開展實驗,要明白實驗的本質(zhì)內(nèi)涵,需要將學生放在實驗課堂的主體地位上,引導(dǎo)學生自主開展實驗活動,在實驗過程中不斷激發(fā)學生自我探究的能力,從而逐步提高學生的創(chuàng)造性思維。
二、培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維需要對實驗方法進行改良
1.改良的物理實驗?zāi)芴嵘龑W生的觀察力從而觸發(fā)學生創(chuàng)造性思維
實驗的第一步往往都是觀察,這也是提升學生創(chuàng)造性思維的基本前提。案例一:在微小形變的實驗過程中,通過平面鏡以及激光器組合的方式來開展實驗,教師可以先讓學生來對實驗過程進行觀察,接著再向?qū)W生提出如下幾個問題:
A.在實驗過程中的觀察對象是什么?如何進行觀察?
B. 實驗過程中的斑點移動是如何產(chǎn)生的?
C. 斑點產(chǎn)生移動主要是受到何種因素的影響?
為了進一步提升學生養(yǎng)成認真觀察的能力,教師可以在實驗過程中引導(dǎo)學生進行自由觀察,當觀察一段時間之后,教師接著再向?qū)W生提問,主要就是問上述幾種問題,相信一大半的學生都無法給出一個準確的答案,此時再要求學生進行更加細致的觀察,教師在一旁進行指導(dǎo),相信為了能夠準確回答出問題,學生們在接下來的觀察過程中將會更加認真細致,從而能夠更好地掌握到實驗的精髓。
在實驗的觀察過程中,教師需要不斷引導(dǎo)學生通過正確的方式來開展觀察,并在觀察過程中引入相應(yīng)的問題,不斷去探究實驗現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。在實驗過程中,教師不應(yīng)該將實驗條件、要素一股腦的灌輸給學生,這樣實際上是對學生創(chuàng)造性思維的限制。實驗的結(jié)論也不能夠僅僅通過一次實驗就能得出,需要學生進行多次觀察,測算出大量的數(shù)據(jù)才能夠驗證最終的結(jié)論。
2.改良的物理實驗?zāi)軇?chuàng)設(shè)不同的情境,從而促進學生創(chuàng)造性思維的提升
在一般的實驗教學過程中,大多數(shù)是驗證性實驗,其實這對于學生創(chuàng)造性思維的提升是不利的。實驗如果是按部就班、一成不變的,將無法加深學生的印象,也無法更加深入的掌握知識。在實驗中如果出現(xiàn)一些意外情況,教師指導(dǎo)學生自主解決各項意外情況,往往能夠更好地激發(fā)學生的學習積極性,對實驗相關(guān)的知識理解更透徹。下面就是筆者所設(shè)計的實驗方案:
案例二:在“圓錐擺驗證向心力表達式”的實驗中,需要對實驗結(jié)果是否受到質(zhì)量的顯著影響來進行驗證,此實驗在有天平的情境下是一項非常容易實現(xiàn)的工作。教師不妨在開展此項實驗的時候,給學生創(chuàng)設(shè)一個意外的情境,假設(shè)實驗器材中并不包括天平,僅僅只有兩個小球。如下是學生為了解決這個意外所提出的幾種方法:
A.通過實心球的體積大小來進行判斷
B.通過手掌來進行觸摸
C.通過兩個小球的互相碰撞來得出質(zhì)量大小
在學生提出的上述三種方法中,第三種方法無疑是最為可靠的,這個學生能夠?qū)⑷粘I钪械慕?jīng)驗來應(yīng)用到質(zhì)量比較試驗中,從而達到了我們實驗所需要達成的目標。
在確保有助于學生掌握實驗原理的前提下,教師可以引導(dǎo)學生通過不同的實驗步驟來開展實驗,在實驗過程中也可以采用不同的實驗器材。在具體的實驗過程中,學生需要充分結(jié)合不同的實驗情境,來對各類實驗要素進行篩選。因此,為了能夠更好地取得實驗成效,就要求學生需要具備大局觀,并要不斷提升自身的應(yīng)變能力,不斷提高學生的綜合分析、信息提煉、表達能力,通過這一系列的能力提升,將會最終提升學生的創(chuàng)造性思維。
三、培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維需要對實驗結(jié)果進行自主總結(jié)分析
實驗教學過程中要求學生撰寫實驗報告也是培養(yǎng)學生創(chuàng)造思維的重要手段,書寫都需要通過文字以及語言的方式來開展,通過書寫,學生的語言表達能力以及文字表達能力都能夠得到一定程度的提升,而表達能力則是開拓型素質(zhì)人才所必須具備的基本素質(zhì)。在實驗教學的過程當中,教師需要依照不同學生的年齡,按照不同階段的心理特征來進行引導(dǎo),讓學生逐步養(yǎng)成規(guī)范標準的語言表達以及文字表達能力,不斷提升分析研究以及解決問題的能力。引導(dǎo)學生進行自主思考,探索實驗方案,確定實驗步驟,開展實驗觀察,記錄實驗數(shù)據(jù),處理實驗意外,分析實驗結(jié)果,確定實驗結(jié)果以及書寫最終的實驗報告等等。
案例三:在電阻實驗中,我們就進行了很好的實驗總結(jié)。在實驗過程結(jié)束以后,我們組織學生開展了實驗結(jié)論分析,對電阻測量方法進行了歸納,指出這些方法各自還存在哪些不足等等,以下就是學生在電阻實驗后自主總結(jié)的各種電阻測量方法優(yōu)缺點:
A.歐姆表法:通過歐姆表來對電阻的數(shù)值進行一個初步的測算,從而為將來的精確測量提供一個對照標準。
B.伏安法:該方法主要依據(jù)歐姆定律,在實驗過程中需要用到電流表以及電壓表,但是在實際過程中,不論是采用內(nèi)接電流表還是外接電流表,都不可避免的會出現(xiàn)一定的系統(tǒng)誤差,因此需要結(jié)合具體情境來采用適當?shù)膶嶒炂鞑摹?/p>
C.替代法:既可以使用電流等效,也可以使用電壓等效,在電流表以及電壓表具備較高精度的前提下,替代法所能夠測量的電阻數(shù)值往往也具備很高的精確度,并且能夠很快的得出測量數(shù)據(jù)。
綜上可知,我們在物理實驗教學中提升學生創(chuàng)造性思維是一項系統(tǒng)性的工程,不能一蹴而就的,需要在設(shè)計物理實驗思路、改良物理實驗方法、總結(jié)物理實驗結(jié)論等方面有意識的對學生進行引導(dǎo),讓學生提升自己的創(chuàng)造性思維,逐步形成自主解決問題的能力。
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