注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

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1、初中物理 注重實(shí)驗(yàn)教學(xué) 培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力 【摘要】創(chuàng)新教育是學(xué)校教育的靈魂。重視實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐和方法的教學(xué)，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力，是我們每個(gè)物理教師應(yīng)注意的問(wèn)題。本文從挖掘物理公式、定律的建立過(guò)程； 挖掘課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)；改進(jìn)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)，開(kāi)發(fā)新實(shí)驗(yàn)；挖掘物理課外活動(dòng)的特點(diǎn)等方面闡述了如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。 【關(guān)鍵詞】 物理實(shí)驗(yàn);物理實(shí)踐；創(chuàng)新能力； “教育是一門藝術(shù)，藝術(shù)的價(jià)值在于創(chuàng)新”。現(xiàn)代科技的發(fā)展，要求人們不僅能動(dòng)腦，而且還要能動(dòng)手；不僅能研究，而且還要能實(shí)踐；不僅能有知識(shí)的創(chuàng)新，而且要有技術(shù)的創(chuàng)新。江澤民主席指出：“創(chuàng)新是一個(gè)民族的希望”，而“創(chuàng)新教育是學(xué)校教育的靈魂”

2、。筆者在中學(xué)物理教學(xué)實(shí)踐中體會(huì)到，要挖掘?qū)W科的特點(diǎn)，精心設(shè)計(jì)課堂教學(xué)過(guò)程，完善學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，合理安排創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，是提高學(xué)生的創(chuàng)新能力的重要內(nèi)容。 一、挖掘物理公式、定律的建立過(guò)程，領(lǐng)悟科學(xué)家成功的創(chuàng)新方法 創(chuàng)造發(fā)明并非高不可攀，創(chuàng)造發(fā)明的過(guò)程也是有規(guī)律可循的，在物理的教學(xué)中，筆者有意識(shí)地模擬科學(xué)家研究問(wèn)題的情景，讓學(xué)生從中受到熏陶，受到啟迪，以開(kāi)啟他們智慧的頭腦，培養(yǎng)他們進(jìn)行創(chuàng)造發(fā)明的初級(jí)技能和思路。 例如；在學(xué)習(xí)歐姆定律的過(guò)程中，一開(kāi)始學(xué)生都以為研究通過(guò)導(dǎo)體的電流和導(dǎo)體兩端的電壓之間的關(guān)系是不困難的，可是筆者告訴他們，在歐姆那個(gè)時(shí)代，不但沒(méi)有電流表、電壓表等儀器，而且連電流、電壓

3、和電阻的定義都沒(méi)有，歐姆面臨的困難是可想而知的。為了測(cè)量電流，他經(jīng)歷了無(wú)數(shù)次的失敗，用自己的雙手制成了相當(dāng)精密的電流紐秤。最初電壓很不穩(wěn)定，使實(shí)驗(yàn)工作遇到很大的困難，經(jīng)過(guò)五年他才找到電壓穩(wěn)定的電源，共經(jīng)過(guò)十年的細(xì)致研究，終于取得了成果……在學(xué)習(xí)歐姆定律誕生過(guò)程中，筆者還結(jié)合歐姆的實(shí)踐，介紹了用圖線探究新規(guī)律的方法。 再如，在學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)過(guò)程中，筆者不只是交代感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，做大量的練習(xí)加以鞏固，而是把法拉第如何從“電生磁”，運(yùn)用逆向思維法，首先提出了“磁生電“的設(shè)想。經(jīng)過(guò)十一年的努力探索，終于偶然地把一根磁棒插入線圈，產(chǎn)生了電流的探索過(guò)程交代給學(xué)生，分析總結(jié)出其思維方法。 有的同學(xué)深有

4、體會(huì)地說(shuō)：物理規(guī)律是寶貴的，但研究物理規(guī)律的科學(xué)方法更寶貴，誰(shuí)掌握了這些方法，誰(shuí)就能不斷地去探索大自然層出不窮的奧秘，誰(shuí)的創(chuàng)新能力就會(huì)大幅度的提高。 二、挖掘課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力 物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，物理學(xué)中的每一個(gè)概念、公式、規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和確立都要依賴于實(shí)驗(yàn)。因此，在中學(xué)物理教學(xué)中加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)方面的訓(xùn)練，無(wú)疑是提高物理教學(xué)質(zhì)量和創(chuàng)新素質(zhì)的一條必由之路。 有的老師喜歡在課堂上講實(shí)驗(yàn)，筆者認(rèn)為，這種做法是極端錯(cuò)誤的。正如人們常說(shuō)的，要在游泳中學(xué)會(huì)游泳，只在岸上講道理是不行的。即使安排了實(shí)驗(yàn)課，也不一定能達(dá)到目的。必須防止“走過(guò)場(chǎng)”、搞形式。要提高物理教學(xué)的質(zhì)量和培養(yǎng)

5、學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì)，必須精心設(shè)計(jì)課堂實(shí)驗(yàn)，改革課堂實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法和手段，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中必須體現(xiàn)一個(gè)“活”字，主要從以下兩方面去把握。 1、教師要把課堂實(shí)驗(yàn)教“活”，把學(xué)生的思維激“活”。 在演示實(shí)驗(yàn)或邊學(xué)邊實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中，應(yīng)結(jié)合學(xué)生的知識(shí)水平及認(rèn)知的疑難點(diǎn)，善于鋪設(shè)“臺(tái)階”，同時(shí)進(jìn)行正確而巧妙的引導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生的“探密”興趣。學(xué)起于思，思起于疑。設(shè)計(jì)課堂實(shí)驗(yàn)應(yīng)以“趣”、“疑”、“難”為誘因，趣中涉疑，疑中涉難，引導(dǎo)學(xué)生的定向思維，造成一個(gè)向未知境界不斷探索的學(xué)習(xí)環(huán)境。 例如，筆者在講“機(jī)械能守恒”一節(jié)內(nèi)容時(shí)，將一個(gè)鐵球用較長(zhǎng)的細(xì)繩拴住，繩子的另一端系于教室中央的天花板上，做成一個(gè)大的單擺，然后做如

6、下的演示： （1）找一名心理素質(zhì)較好的同學(xué)在適當(dāng)?shù)奈恢谜竞?，將鐵球拉到一定的高度，使它恰好與該同學(xué)的鼻尖接觸。 （2）提出問(wèn)題：鐵球釋放后，當(dāng)它蕩回來(lái)時(shí)，會(huì)把該同學(xué)的鼻子砸破嗎。問(wèn)題一提出，課堂沸騰了，同學(xué)們議論紛紛。 （3）釋放鐵球，此時(shí)同學(xué)們的心理狀態(tài)隨之緊張起來(lái)，唯恐鐵球蕩回來(lái)時(shí)砸破該同學(xué)的鼻子。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果是該同學(xué)的鼻子完好無(wú)損，可其他同學(xué)卻被驚出了一身冷汗。此時(shí)筆者帶領(lǐng)學(xué)生分析機(jī)械能在轉(zhuǎn)化過(guò)程中守恒的規(guī)律，學(xué)生的思維活動(dòng)就會(huì)處于積極的狀態(tài)。 2、訓(xùn)練學(xué)生把知識(shí)用“活”，把分組實(shí)驗(yàn)做‘活“。 在學(xué)生實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中，除了完成操作實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，教師還應(yīng)在操作要領(lǐng)上或設(shè)計(jì)方法上作進(jìn)一步

7、的要求，進(jìn)行“研究性”的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用知識(shí)和技能，進(jìn)行創(chuàng)造性思維和實(shí)踐的能力。 例如，在學(xué)習(xí)密度知識(shí)以后，筆者為了培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力，特布置如下設(shè)計(jì)課題： （1） 如何用天平稱一粒米的質(zhì)量? （2） 如何用天平“稱”小鐵球的體積? （3） 如何用量筒“測(cè)”一青霉素小瓶的質(zhì)量? （4） 如何用量筒“測(cè)”一小杯空氣的質(zhì)量? 根據(jù)不同的要求，分組設(shè)計(jì)方案，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最后教師組織學(xué)生匯報(bào)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。 再如，在完成“伏安法測(cè)電阻”這一基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)后，筆者為了培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用知識(shí)的能力，特提出如下設(shè)計(jì)課題： （1） 在 “伏安法測(cè)電阻”實(shí)驗(yàn)中，若電壓表?yè)p壞，但變阻器最

8、大電阻已知，利用現(xiàn)有器材如何完成該實(shí)驗(yàn)？ （2） 在 “伏安法測(cè)電阻”實(shí)驗(yàn)中，若電壓表?yè)p壞，但增加一個(gè)已知阻值的電阻，如何完成該實(shí)驗(yàn)？ （3） 在 “伏安法測(cè)電阻”實(shí)驗(yàn)中，若電流表?yè)p壞，但增加一個(gè)已知阻值的電阻，如何完成該實(shí)驗(yàn)？ 事實(shí)證明，通過(guò)這樣探究性的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，使學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力大大提高，靈活運(yùn)用知識(shí)、技能的本領(lǐng)明顯增強(qiáng)，充分發(fā)揮了學(xué)生的主體性、主動(dòng)性和積極性，使學(xué)生的思維高度激活，從而趨向創(chuàng)新的意境。 三、改進(jìn)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)，開(kāi)發(fā)新實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力 現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)裝置往往不能滿足教學(xué)的需要，課本上還有許多內(nèi)容沒(méi)有現(xiàn)成的儀器配備，若不做，則學(xué)生缺乏感性認(rèn)識(shí)，很難對(duì)學(xué)生講清楚，且內(nèi)

9、容顯得枯燥乏味。真所謂“千言萬(wàn)語(yǔ)道不清，一看實(shí)驗(yàn)便分明”。為此我們改進(jìn)了課內(nèi)實(shí)驗(yàn)，開(kāi)發(fā)了一些新實(shí)驗(yàn)。 例如：在蘇科版九年級(jí)上冊(cè)關(guān)于重力勢(shì)能的教學(xué)中，為了便于學(xué)生理解，筆者設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)。 器材： 鐵架臺(tái)，螺旋彈簧，帶孔的薄木板，帶孔的方紙盒，鉤碼。 方法：先將彈簧、木板、紙盒依次貫穿于鐵架臺(tái)的鐵桿上，演示紙盒從高處下落壓縮彈簧做功，說(shuō)明舉高的物體具有重力勢(shì)能。再通過(guò)演示同一紙盒從不同高度下落、空紙盒與裝上鉤碼后紙盒從同一高度下落，根據(jù)它們分別對(duì)彈簧壓縮程度的比較，得出結(jié)論：物體的質(zhì)量越大，被舉得越高，它具有的重力勢(shì)能就越大。收到了良好的效果。 再如，在蘇科版九年級(jí)上冊(cè)關(guān)于氣體膨脹做功，

10、內(nèi)能減少的教學(xué)中，筆者設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，效果很好。 器材：帶支管的試管，試管塞，酒精，打氣筒。 方法：在試管內(nèi)加少許酒精，用塞子塞緊，用打氣筒向管內(nèi)加壓，氣體沖開(kāi)塞子后，塞子可上跳2米左右的高度，同時(shí)，又因?yàn)榫凭姆悬c(diǎn)低，易液化，所以試管內(nèi)有一股濃濃的“白霧”生成，連坐在最后排的同學(xué)都能看得非常清楚。 四、挖掘物理課外活動(dòng)的特點(diǎn)，和學(xué)生一起共同創(chuàng)新 中學(xué)生處于思維發(fā)展階段，有很強(qiáng)的創(chuàng)造欲望和潛在的創(chuàng)造發(fā)明靈感，若恰當(dāng)?shù)丶ぐl(fā)他們的創(chuàng)新欲望，就會(huì)有發(fā)明創(chuàng)造和新發(fā)現(xiàn)。 蘇州大學(xué)的朱元正教授積極倡導(dǎo)“壇壇罐罐當(dāng)儀器，拼拼湊湊做實(shí)驗(yàn)”。筆者帶領(lǐng)學(xué)生走自制教具之路，就地取材，利用生活中的一些物

11、品做實(shí)驗(yàn)。 例如，在學(xué)習(xí)蘇科版九年級(jí)上冊(cè)關(guān)于氣體膨脹做功，內(nèi)能減少的知識(shí)后，筆者和學(xué)生共同設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：在空的純凈水瓶?jī)?nèi)滴少許酒精后，將瓶塞擰緊；將瓶體擰2—3周，加大瓶?jī)?nèi)氣壓；然后快速將瓶塞旋松，隨著“嘭”地一聲，瓶塞能跳起5—10米高，同時(shí)瓶?jī)?nèi)有“白霧”生成。該實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)是：取材方便，現(xiàn)象明顯，且操作簡(jiǎn)單，人人都可以完成。 筆者經(jīng)常鼓勵(lì)學(xué)生，魯班被茅草劃破了手，卻發(fā)明了鋸子。這雖然是個(gè)傳說(shuō)，卻是一個(gè)創(chuàng)造性的傳說(shuō)。在你們的生活中，還有許多需要完善的地方，只要你們認(rèn)真的觀察生活，分析問(wèn)題，搜集科技信息，你們也能發(fā)明創(chuàng)造。在物理興趣小組活動(dòng)中，有的學(xué)生用矩形截面的飲料瓶設(shè)計(jì)了光的折射現(xiàn)象演

12、示儀，比課本上介紹的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更直觀，效果更好；讓學(xué)生自備材料做了桿秤和簡(jiǎn)單的驗(yàn)電器；自制潛望鏡；用可樂(lè)瓶做帕斯卡裂桶實(shí)驗(yàn)；用圓珠筆頭、火柴、竹簽?zāi)M火箭升空；用細(xì)鐵絲將乒乓球拴在地球儀上，演示地球同步衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)……筆者定期組織學(xué)生匯報(bào)討論，交流成果，使多數(shù)同學(xué)受到教益，成功者也受到鼓舞，興趣倍增，他們深深感到：身邊處處有物理，處處存在創(chuàng)造的源泉。 諾貝爾獎(jiǎng)的獲得者楊振寧教授說(shuō)得好：“自制的儀器永遠(yuǎn)比買來(lái)的好”。通過(guò)自制教具，用簡(jiǎn)單的器材做實(shí)驗(yàn)，能使學(xué)生感到物理學(xué)就在身邊，研究物理知識(shí)并不神秘，從而調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性和主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，發(fā)展了學(xué)生的創(chuàng)新精神。 實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐是物理學(xué)科的特點(diǎn)，也是創(chuàng)造的基礎(chǔ)和源泉。我國(guó)創(chuàng)造教育的先驅(qū)陶行知先生早就指出：“行為是老子，思維是兒子，創(chuàng)造是孫子。”并認(rèn)為“由行動(dòng)而發(fā)生思想，由思想而產(chǎn)生新價(jià)值，這就是創(chuàng)造過(guò)程。”重視實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐和方法的教學(xué)，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力，是我們每個(gè)物理教師應(yīng)注意的問(wèn)題。在當(dāng)今素質(zhì)教育的大環(huán)境中，我們要不辱使命，培養(yǎng)出能與現(xiàn)代競(jìng)爭(zhēng)中于世界的新一代青少年。 6