在物理实验教学过程中培养学生的创新能力

在物理实验教学过程中培养学生的创新能力 创新教育是以培养人们创新精神和创新能力为基本价值取向的教育。其核心是在普及九年义务教育的基础上,在全面实施素质教育的过程中,为迎接知识经济时代的挑战,着重研究与解决在基础教育领域如何培养中小学生的创新意识、创新精神和创新能力的问题。物理学是一门以实验为基础的学科,物理实验是物理学的重要内容,也是物理学研究的重要和手段,物理实验教学的基本思想是培养学生的创新意识、创新精神和实践能力。各种类型的物理实验,为学生的学习提供了丰富的感性,强化了学生的感知,从而达到丰富学生头脑中感性材料的储存及发展智力、培养能力的目的。以实验教学为手段,培养学生的创造能力,是物理教学特点的充分体现。 一、更新实验教学理念,培养学生创新意识 创新是通过观察、与总结,在客观事实的基础上得到结论,或用前人的正确结论创建新的领域。物理学所涉及的定义、定理、规律等都是建立在大量的实验和实践活动之中,包括学生的分组实验、演示实验和若干课外小实验、小制作等。实验教学可以在 课上,也可以在课下进行;可使用实验室现成的仪器,也可以自制教具器材,甚至可以使用日常生活垂手可得的常见物品,提倡用学生身边的常见物品做实验,如用矿泉水瓶做液体压强与深度关系的实验,用一端削尖的铅笔做压强实验,用汽水瓶做大气压实验,用糖块和水做扩散实验等等,这些会使学生更熟悉,更加有利于让学生明白物理就在身边,体验“从生活走向物理,从物理走向社会”的新课程理念。而且借助这些课本上没有的器材启发学生的创新能力,时刻提醒学生们动脑想一想,还可以用哪些方法来说明要知道的内容?这种方法我们还可以用来解决哪些其他类似问题?等等。培养调动学生的创新思维意识与开拓精神。 在物理实验课的教学中,要重视培养学生的实验技能和创新意识,使学生养成严谨的实验态度和良好的实验习惯。教师要注意引导学生弄懂实验原理,学会正确使用实验仪器,大胆提出合理化猜想,科学设计实验,掌握观察、读数和处理结果的技巧,能分析归纳得出正确结论。比如,在进行电学实验前,教师要反复强调改接电路前断开开关、将滑片移到最大阻值处、电流表与电压表的连接要求等。学生掌握了基本实验技能,才能独立动手操作,打好实验的基 础,学到课本上没有的或是一带而过的知识。通过实验,不仅有效地获取理解物理知识,更重要的是通过观察实验现象、分析和解决实验问题的过程中,培养了学生的创造性思维和各种技能。 二、在实验观察中激发兴趣,培养学生的实践创新能力 法拉第曾经说过:“没有观察,就没有科学。科学发现诞生于仔细的观察之中。”对于刚接触物理的初中学生,尤其要重视对实验现象的认真观察。要让学生明确,认真观察是获取大量事实和进行任何创造和超越的前提,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。如在观察水的沸腾现象的实验中,要提示学生注意观察加热过程中,能看到哪些现象和变化?进而引导同学讨论观察的方法和注意的问题。让学生在多次实验的基础上得出正确的结论,而不是教师在黑板上把各种条件列出,再让学生去对照实验。那样会限制到学生的思维,不利于学生创新思维的培养。 兴趣是最好的老师。那些新奇的、具有实际生活意义的知识和问题,能引起学生强烈的兴趣。在日常实验教学中,教师要注意保护学生的好奇心,鼓励引导提出不同的观点和新奇的想法,例如:在观察“摩 擦起电”时,要提示注意:毛皮摩擦过的橡胶棒对碎纸屑有什么作用?丝绸摩擦过的两根玻璃棒,在相互靠近时,会发生什么现象?把用丝绸摩擦过的玻璃棒和毛皮摩擦过的橡胶棒靠近些?它们之间会产生什么现象?通过观察,学生自己得出了“摩擦过的物体带电及同种电荷相斥,异种电荷相吸”的结论。通过对上述物理现象的观察与实验,不仅成功地激发了学生的学习兴趣,满足了学生的求知欲望,而且有利于培养提高学生的观察操作技能与创新精神。 三、变演示实验为小组探究,培养学生的创新精神 把某些演示实验设计为学生小组探究性实验,放手让学生自己动脑设计操作完成,可以激发和满足不同层次学生的探索与创新欲望,学生在自己动脑动手探索物理规律的过程中,教师预先设计好针对性、启发性的问题,渗透创新能力的培养,并在各个实验环节中,及时对学生进行指导,让每一名学生在相对独立的实验活动中体验创新的艰辛与乐趣。例如,将“研究液体内部压强规律”演示实验改为学生的探究实验,用饮料瓶、塑料方便袋、气球等常见器材,验证液体内部存在压强、探究液体内部压强的规律,这样可以使学生经历自主设计方案、选择器材、探究 操作、归纳得出结论的过程,让他们在获取知识的同时,提高了他们的动手能力、实践创新能力,对实验所揭示的方法规律以及实验的设计思想均留下了深刻认识。 四、通过开展课外小实验,促进学生创新思维的发展 物理课堂实验教学因受时间、空间与客观条件等因素的限制,不能研究更多的物理现象,也满足不了学生的求知欲,带有较大的局限性。课外实验充满了科学性、实践性、创造性和趣味性,它不同于实验室里的分组实验,既没有现成的、成套的仪器设备,也没有教师现场指导,完全由学生自己掌控独立设计、动手完成,出现故障需要自己设法排除。在这一过程中,没有创造精神是不可能完成的。例如,学生自制电铃,首先要设计好电路,自制出电磁铁、开关、电池夹、衔铁、铃锤等零部件,然后合理安装正确操作,才会听到正常发声。教师要注重课外创新实践性作业的布置,引导学生善于动脑、动手,因陋就简,就地取材,可以搞得丰富多彩,生动活泼。如课本中“自制潜水艇”、“纸盒烧开水”、“日光灯启辉器中双金属片的自动控制作用”、“楼梯开关”等小实验、小制作,有很强的趣味性和知识性,十分贴近学生的生活,符