湯遠(yuǎn)金
現(xiàn)代社會是以科技創(chuàng)新為靈魂的知識經(jīng)濟(jì)時代,其教育核心要求是培養(yǎng)人的創(chuàng)新能力。為了適應(yīng)時代的發(fā)展要求,作為中學(xué)教育基礎(chǔ)學(xué)科的物理在其教學(xué)過程中不僅要向?qū)W生傳授基礎(chǔ)知識,更應(yīng)利用其實(shí)驗(yàn)性、應(yīng)用性極強(qiáng)的特點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,而實(shí)驗(yàn)教學(xué)在物理教學(xué)中又有著獨(dú)特的功能,能為學(xué)生提供豐富的感知材料,形成感性認(rèn)識,建立物理概念,總結(jié)物理規(guī)律,對培養(yǎng)學(xué)生的思維能力有著很大的作用,如何在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力?本文就這個問題談?wù)劰P者的一些嘗試。
一、增加設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
初中物理實(shí)驗(yàn)按性質(zhì)可分為測量型實(shí)驗(yàn)和探究型實(shí)驗(yàn),測量型實(shí)驗(yàn)是應(yīng)用基本測量工具直接或間接測量某些物理量;探究型實(shí)驗(yàn)是利用教材中提供的器材及思路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,這對于培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和分析、概括能力起到了重要的作用,如能在教學(xué)中適時增加些設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn),這對于開闊學(xué)生的視野,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力有很好的作用。設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)選擇,需要根據(jù)教學(xué)大綱的要求,在學(xué)生掌握好基本原理的基礎(chǔ)上,授予實(shí)驗(yàn)的基本方法,應(yīng)用最基本的測量儀器,讓學(xué)生自己去考慮哪些可能的做法,自己會怎樣做?
首先,給足實(shí)驗(yàn)器材,讓學(xué)生按給的器材來構(gòu)建物理情景,確定原理完成設(shè)計(jì)方案后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
其次,沒有給足實(shí)驗(yàn)器材,讓學(xué)生根據(jù)問題的條件和要求,構(gòu)思相關(guān)的物理情景,確定實(shí)驗(yàn)原理,添加所需器材,確定所測物理量,完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。比如,用天平測出幾塊厚度相同,形狀不規(guī)則的玻璃片總面積,用量筒測出一瓶空氣的質(zhì)量,還需哪些器材?并用你設(shè)計(jì)出的實(shí)驗(yàn)方案測定。
再次,沒有給定實(shí)驗(yàn)器材,讓學(xué)生對于同一個問題,構(gòu)想出不同的物理情景,確定不同的實(shí)驗(yàn)原理,選擇不同的實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。比如有一蓄電池,正負(fù)極已看不清楚,請你采用三種不同的方法,檢驗(yàn)出蓄電池的正負(fù)極。
二、引導(dǎo)學(xué)生自己動手設(shè)計(jì)小實(shí)驗(yàn),誘發(fā)創(chuàng)新思維
許多學(xué)校實(shí)驗(yàn)器材不足,裝配不全,大多數(shù)同學(xué)無法參與到實(shí)驗(yàn)中去,如能引導(dǎo)學(xué)生自己動手,設(shè)計(jì)小實(shí)驗(yàn),既培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力,又喚起學(xué)生對物理實(shí)驗(yàn)的興趣,誘發(fā)創(chuàng)新思維。
設(shè)計(jì)小實(shí)驗(yàn)在選材上寧“土”勿“洋”,他“廢”我“用”,以學(xué)生日常生活中常見并隨時都可以找到的物品為好,這樣選材方便,使所有的同學(xué)都能積極參與,如氣球、可樂瓶、廢燈泡、水果等。比如,利用氣球和自制小桿稱驗(yàn)證力的作用是相互的,將鼓吹的氣球壓縮,用細(xì)線把它與稱盤縛在一起,撥動稱砣,使稱平衡,用火燒斷系線后,觀察到氣球向上彈起而稱盤則向下沉的現(xiàn)象。再如,吹鼓氣球,并將氣嘴扎緊,用手掌手指壓氣球,球形變不一樣,說明壓力的作用效果與壓力大小和受力面積有關(guān)。
以上列舉的只是用氣球引導(dǎo)學(xué)生動手做的幾個小實(shí)驗(yàn),實(shí)際上遠(yuǎn)不止這些,如能認(rèn)真思考引導(dǎo)得當(dāng),相信學(xué)生能設(shè)計(jì)出更多更好的小實(shí)驗(yàn),達(dá)到預(yù)想不到的效果。
三、發(fā)掘?qū)嶒?yàn)的更大效用,開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力
教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中必須吃透教材的內(nèi)在結(jié)構(gòu)和內(nèi)在聯(lián)系,從知識疑難著手,鼓勵學(xué)生勤于觀察,大膽猜測、質(zhì)疑,使學(xué)生在實(shí)踐中有所發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新。其實(shí)教材中有許多實(shí)驗(yàn)經(jīng)仔細(xì)研究,都可以找到激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維之處。比如,研究平面鏡成像的特點(diǎn)實(shí)驗(yàn),教師不要像課本上那樣,直接給出玻璃板。既然是研究平面鏡成像,應(yīng)取出學(xué)生熟悉的平面鏡,點(diǎn)燃蠟燭后,讓學(xué)生觀察,提出問題,像有多大?距離平面鏡多遠(yuǎn)?能否測定出?這個有趣的問題馬上吸引了學(xué)生的注意力,激發(fā)學(xué)生思維,進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生測定像的大小和距平面鏡多遠(yuǎn),必須找到像的確定位置,而平面鏡不透光(實(shí)際上玻璃板相當(dāng)是平面鏡)無法知道像在鏡后的確切位置,怎么辦?能否用其它什么器材達(dá)到這個目的?啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生換用玻璃板做實(shí)驗(yàn),或?qū)W生自己動手做,逐步激發(fā)學(xué)生積極思考探究,從而使學(xué)生思想集中、思維活躍、興趣盎然,印象深刻自不言喻。
有些實(shí)驗(yàn)在按課本要求完成后,要留意將它們拓寬、延伸一下,也將增加實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效益。比如在做完托里拆利實(shí)驗(yàn)后,就這個實(shí)驗(yàn)帶來的水銀材料,鐵釘或銅片放入水銀中,做一個“銅鐵浮水銀面”的實(shí)驗(yàn)給學(xué)生看,學(xué)生從未見過,必定很好奇,從而激發(fā)學(xué)生探究,這對學(xué)生學(xué)習(xí)“浮力”會有很大的好處。
四、建立興趣小組,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造欲望
創(chuàng)造欲是學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造活動的內(nèi)驅(qū)力,只有學(xué)生產(chǎn)生了強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣,才能真正激發(fā)其創(chuàng)造的積極性。開放實(shí)驗(yàn)室,建立實(shí)驗(yàn)興趣小組,選擇生活中的一些物品,由老師、成績優(yōu)秀的學(xué)生帶頭,成立幫帶小組,讓每個學(xué)生都參與,靈活地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這樣大大調(diào)動了學(xué)生的科學(xué)探索精神,培養(yǎng)了實(shí)驗(yàn)興趣,增加了課外知識,讓學(xué)生在交流討論和合作探究中有所收獲,在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中具有成就感,掌握更好的物理研究方法。建立實(shí)驗(yàn)興趣小組,讓他們利用所學(xué)的知識解決實(shí)際問題,進(jìn)行小發(fā)明,小創(chuàng)造等。比如制作音樂門鈴、電子報警器、小孔相機(jī)、潛望鏡等。同時小發(fā)明、小創(chuàng)造的成果使學(xué)生體會到創(chuàng)造不再神秘莫測,不再是只有“天才”、專家才能做的事,從而有效地培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造動機(jī)。同時,還可布置適當(dāng)?shù)恼n外小實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生動腦、動手,多思、多做,從中受到激勵、啟發(fā),產(chǎn)生聯(lián)想、靈感,使學(xué)生在知識性、科學(xué)性、趣味性的活動中觀察課內(nèi)教學(xué)所不曾看出的道理,去領(lǐng)悟課內(nèi)教學(xué)所來不及深透的奧秘,去觸摸課內(nèi)教學(xué)所無法涉及的東西。實(shí)踐證明,通過小制作和小實(shí)驗(yàn)等物理實(shí)踐活動,給學(xué)生提供了更多的動手動腦和自我發(fā)展的機(jī)會,能充分挖掘?qū)W生潛在的創(chuàng)新素養(yǎng),不斷提高學(xué)生知識的應(yīng)用能力,還能發(fā)展學(xué)生的個性、特長和創(chuàng)新技能。
創(chuàng)新是知識經(jīng)濟(jì)時代對人才的客觀要求,基礎(chǔ)教育是培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新人才的關(guān)鍵。作為中學(xué)教育基礎(chǔ)學(xué)科的物理教學(xué)不但要傳授知識,更重要的是指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考,啟迪學(xué)生的創(chuàng)造思維,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是學(xué)校教育的核心環(huán)節(jié),作為一個物理教師,我深深體會到,重視實(shí)驗(yàn)教學(xué),把傳授知識與培養(yǎng)能力有機(jī)地結(jié)合起來,對提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與創(chuàng)造性,增強(qiáng)教學(xué)的效果,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力,解決實(shí)際問題大有裨益。