物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)論文
物理教學(xué)中培育學(xué)生的創(chuàng)新能力是實(shí)施素質(zhì)教育的重要內(nèi)容。物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，物理學(xué)實(shí)驗(yàn)是人類認(rèn)識(shí)世界的一種重要活動(dòng)，是進(jìn)行科學(xué)研究的基礎(chǔ)。物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和物理理論的建立都必須以嚴(yán)格的物理實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，并得到實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)。因此，在初中物理教學(xué)中，尤其是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，注意不斷激勵(lì)學(xué)生通過觀察、比較、實(shí)驗(yàn)、歸納、類比等探索手段，科學(xué)想象、科學(xué)推理，使學(xué)生養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣，敢于質(zhì)疑，勇于創(chuàng)新，是至關(guān)重要的。
在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力呢？
一、變演示實(shí)驗(yàn)為探索實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
以往的演示實(shí)驗(yàn)都是由教師做給學(xué)生看，再講給學(xué)生聽，這種做法忽視了學(xué)生的主體性，打擊了學(xué)生的主動(dòng)性，把學(xué)生當(dāng)作被動(dòng)接受的“容器”，完全沒有發(fā)揮出演示實(shí)驗(yàn)的作用，是不可取的，也不利于其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。那么將演示實(shí)驗(yàn)改為探索性實(shí)驗(yàn)需要教師與學(xué)生共同參與，教師要引導(dǎo)學(xué)生觀察并不斷啟發(fā)提問，引起學(xué)生的好奇、懷疑、困惑和矛盾，從而激發(fā)學(xué)生的探索心理，形成探索問題的情境，促使學(xué)生積極思考、分析、討論，充分發(fā)揮學(xué)生的主體性。教師還要適時(shí)點(diǎn)撥，去偽存真，使學(xué)生通過一系列的思維活動(dòng)概括出有關(guān)的物理概念、原理和規(guī)律，從而有利于學(xué)生創(chuàng)新思維的激發(fā)。
例如：液體壓強(qiáng)的知識(shí)比較抽象，是初中物理教學(xué)的難點(diǎn)之一。學(xué)生學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容需要較強(qiáng)的抽象思維能力，同時(shí)由于學(xué)生對(duì)這部分知識(shí)的感性經(jīng)驗(yàn)較少，所以學(xué)習(xí)這部分知識(shí)時(shí)感到困難較大。特別是液體對(duì)容器側(cè)壁也有壓強(qiáng)甚感疑惑。為了幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)液體對(duì)容器壁的壓強(qiáng)，我設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：在易拉罐的側(cè)壁上不同高度處戳上３個(gè)孔，然后注入水，同學(xué)們看到3個(gè)孔中噴出的水柱遠(yuǎn)近不同，從而得出水對(duì)容器側(cè)壁有壓強(qiáng)，并且隨著深度的增加液體壓強(qiáng)增大。
二、變單一實(shí)驗(yàn)方法為多種實(shí)驗(yàn)方法，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)散思維
傳統(tǒng)的學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，是在學(xué)生已經(jīng)掌握了所涉及的實(shí)驗(yàn)原理的基礎(chǔ)上，讓他們采用相同的實(shí)驗(yàn)器材、相同的實(shí)驗(yàn)步驟統(tǒng)一進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這樣雖便于教師的管理和組織，但限制了學(xué)生思維的開放性、發(fā)散性，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生獲取知識(shí)的能力、激發(fā)他們的創(chuàng)新精神起不到應(yīng)有的作用。我認(rèn)為，應(yīng)該在同一實(shí)驗(yàn)?zāi)康南�，允許學(xué)生采用不同的器材、不同的方法、不同的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中，教師要根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模岢龈挥袉l(fā)性的問題，引導(dǎo)學(xué)生積極思維、發(fā)散思維、提高興趣，并融合各方面的知識(shí)去解決問題，這對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力、分析能力和創(chuàng)新能力具有獨(dú)到之處。
例如在初三總復(fù)習(xí)階段，學(xué)生往往對(duì)有關(guān)密度實(shí)驗(yàn)的問題困惑不解，我便帶他們走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
該實(shí)驗(yàn)中教師的引導(dǎo)作用非常重要，從常規(guī)方法到用彈簧測(cè)力計(jì)換掉天平再到只用彈簧測(cè)力計(jì)均能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，有的同學(xué)還想出了利用“曹沖稱象”的故事來(lái)做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，效果也非常好。這種利用實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)的方法創(chuàng)造了直觀的環(huán)境，給學(xué)生留下了深刻的印象。
三、變學(xué)校實(shí)驗(yàn)為社會(huì)實(shí)驗(yàn)，拓展學(xué)生創(chuàng)新思維的視野
新物理課程標(biāo)準(zhǔn)中提出了新的課程理念，其中之一為“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”。因此教師在教學(xué)中要設(shè)置一些貼近生活的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生從身邊熟悉的生活現(xiàn)象去探索認(rèn)識(shí)物理規(guī)律，讓他們?cè)趯?shí)踐過程中體會(huì)到物理在生活與生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用。這不僅增加了他們學(xué)習(xí)物理的樂趣，而且還培養(yǎng)了學(xué)生良好的思維習(xí)慣和科學(xué)探究能力，拓展了視野。例如，讓學(xué)生用兩個(gè)不同焦距的凸透鏡制作望遠(yuǎn)鏡、調(diào)查社區(qū)中的噪聲污染情況并提出如何防治、用橡皮筋制作簡(jiǎn)單測(cè)力計(jì)……這些由學(xué)生自備器材，甚至使用我們?nèi)粘Ｉ钪鞋F(xiàn)有的物品及學(xué)生自己的物品做實(shí)驗(yàn)，調(diào)查自己身邊發(fā)生的事情，更有利于使學(xué)生明白物理就在身邊，物理與生活、社會(huì)聯(lián)系非常緊密；而且通過這些沒有使用過的器材能夠啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力，調(diào)動(dòng)學(xué)生剛剛起步的創(chuàng)新意識(shí)，拓展學(xué)生的創(chuàng)新視野。
四、變教師“單向教學(xué)”實(shí)驗(yàn)為學(xué)生“探究學(xué)習(xí)”、“合作學(xué)習(xí)”過程，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)
為了培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力，國(guó)際科學(xué)倡導(dǎo)“合作學(xué)習(xí)”和“探究學(xué)習(xí)”，即從“記憶的物理”轉(zhuǎn)向“探究的物理”、從“單向教學(xué)”轉(zhuǎn)向“合作學(xué)習(xí)”。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)恰好能較集中地體現(xiàn)這一理論。例如：講授《電流表》一節(jié)，我把學(xué)生帶進(jìn)網(wǎng)絡(luò)教室，首先利用自制的動(dòng)畫導(dǎo)入，讓學(xué)生看書自學(xué)，教師巡視指導(dǎo)，收集主要的問題，然后將學(xué)生分成若干小組，在網(wǎng)上探究查詢、合作學(xué)習(xí)，尋求解決問題的方法，針對(duì)普遍存在的疑難問題由教師點(diǎn)評(píng)精講。由此看出，實(shí)驗(yàn)探究是一種集體性的協(xié)作活動(dòng)，通過小組活動(dòng)或全班性的活動(dòng)進(jìn)行，能夠使學(xué)生在合作中學(xué)會(huì)尊重他人、在合作中學(xué)會(huì)堅(jiān)持原則、在合作中學(xué)會(huì)交流、在合作中學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。
五、變復(fù)雜實(shí)驗(yàn)為計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生掌握形象思維與抽象思維統(tǒng)一的研究方法
對(duì)于實(shí)驗(yàn)不夠清晰或受時(shí)空條件限制而不能滿足教學(xué)要求的實(shí)驗(yàn)，要考慮發(fā)揮現(xiàn)代信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。例如：做牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)中，教科書要求分別在毛巾、棉布、木板表面使小車運(yùn)動(dòng)，觀察速度變化及運(yùn)動(dòng)距離的大小，從此推出不受力時(shí)物體的運(yùn)動(dòng)狀況，得出牛頓第一定律。學(xué)生感到困惑：“明明小車停下來(lái)了，又怎講不受力？”這時(shí)，我設(shè)計(jì)了一個(gè)課件，在屏幕上展示出小車在光滑表面上運(yùn)動(dòng)，速度不變，直到移出畫面。學(xué)生頓感清晰，消除了疑惑，對(duì)牛頓第一定律有了較深的理解，掌握了形象思維與抽象思維統(tǒng)一的研究方法。
總之，創(chuàng)新教育能使學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、開發(fā)智力、提高素質(zhì)，培養(yǎng)了學(xué)習(xí)興趣，增加了鍛煉機(jī)會(huì)，增強(qiáng)了適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的意識(shí)。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)具體實(shí)施中，不僅完成了教學(xué)目標(biāo)還培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)、理論聯(lián)系實(shí)際和實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng)、嚴(yán)肅認(rèn)真一絲不茍的科學(xué)態(tài)度，更重要的是通過演示實(shí)驗(yàn)、分組實(shí)驗(yàn)、課外小實(shí)驗(yàn)以及對(duì)生活中物理現(xiàn)象的嚴(yán)密觀察和勤于思考，培養(yǎng)了學(xué)生的主動(dòng)探索精神，從而能夠創(chuàng)造性地發(fā)現(xiàn)、思考、解決新的實(shí)際問題。因此，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)為我們培養(yǎng)大量的具有創(chuàng)新精神的人才提供了一個(gè)可行的途徑。
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