物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)-

1、物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)摘要:通過(guò)對(duì)學(xué)生作實(shí)驗(yàn)情況的調(diào)查,提出用什么方法來(lái)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新能力培養(yǎng)在知識(shí)經(jīng)濟(jì)的社會(huì)中人的最重要的素質(zhì)是創(chuàng)新能力。追求的是新穎、現(xiàn)代、有特色,而并不追求完整、系統(tǒng)、規(guī)范化。與我們現(xiàn)行的有差異。教材不應(yīng)象烹調(diào)書那樣一步一步寫得很清楚,讓學(xué)生按部就班去做,這種培養(yǎng)操作工式的教學(xué)方法不利于人才的成長(zhǎng)。物理實(shí)驗(yàn)的目的不只是教學(xué)生使用各種儀器設(shè)備,也不僅是讓學(xué)生學(xué)會(huì)一些實(shí)驗(yàn)的方法與手段;主要是讓學(xué)生通過(guò)實(shí)踐真正掌握物理規(guī)律的真諦,學(xué)會(huì)用實(shí)驗(yàn)方法去證明或推翻理論。所以在物理教學(xué)中培養(yǎng)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)從本質(zhì)上說(shuō)是一門實(shí)驗(yàn)

2、科學(xué),物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和物理理論的建立都必須以物理實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),并受到實(shí)踐的檢驗(yàn)。因此在物理教學(xué)中,尤其是在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,注意不斷激勵(lì)學(xué)生通過(guò)觀察、比較、實(shí)驗(yàn)、歸納、類比等探索手段提出種種假設(shè)和猜想發(fā)展他們的創(chuàng)新意識(shí)就顯的尤為重要。在教學(xué)活動(dòng)中我們發(fā)現(xiàn),學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)重視程度不夠,有一定的消極傾向。通過(guò)調(diào)查,可以看出大多數(shù)學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)上仍處于被動(dòng)狀態(tài),老師的引導(dǎo)占主要地位,學(xué)生學(xué)習(xí)缺乏主動(dòng)性,雖然動(dòng)了手,卻沒(méi)有動(dòng)腦或很少動(dòng)腦,我們從多方面分析影響學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的因素,并積極尋求加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的對(duì)策:(1探索和建立科學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式;(2在實(shí)驗(yàn)中加強(qiáng)探索性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn);(3盡量拓展學(xué)生實(shí)驗(yàn)

3、的范圍,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力呢?一、變演示實(shí)驗(yàn)為探索性實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力近年來(lái),我國(guó)比較強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新能力的培養(yǎng),我認(rèn)為,營(yíng)造寬松的環(huán)境是培養(yǎng)創(chuàng)新精神的重要條件,因而在物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中也應(yīng)能體現(xiàn)出來(lái)。例如,他們有讓學(xué)生把實(shí)驗(yàn)材料、元器件、工具等帶回去自己研究,有師生共同討論實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的課程,這種環(huán)境自由多了,寬松多了。為優(yōu)秀學(xué)生開設(shè)“綜合物理實(shí)驗(yàn)”選修課,培養(yǎng)他們的科學(xué)研究能力;為少數(shù)拔尖學(xué)生開設(shè)“開放實(shí)驗(yàn)”,讓他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室得到完全的自由等做法,在以前,課堂演示實(shí)驗(yàn)一般以教師為主體,學(xué)生僅僅是旁觀者,沒(méi)有直接參與,不利于其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。將演示實(shí)驗(yàn)改為

4、探索性實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生充分的動(dòng)腦、動(dòng)手、動(dòng)口,發(fā)揮學(xué)生的主體作用,從而有利于學(xué)生創(chuàng)造性思維的激發(fā)。例如:我在做電學(xué)黑盒子實(shí)驗(yàn)前,提供學(xué)生電阻、電容器、二極管、電源等電子元件;要求學(xué)生利用不超過(guò)四個(gè)電子元件來(lái)設(shè)計(jì)并制作一個(gè)電路放在盒子里組成一個(gè)電學(xué)黑盒子,在設(shè)計(jì)時(shí)同時(shí)考慮利用萬(wàn)用表來(lái)檢測(cè)的可行性,并寫出實(shí)驗(yàn)操作步驟和實(shí)驗(yàn)依據(jù);然后同學(xué)之間交換來(lái)檢測(cè)判斷黑盒子內(nèi)的電路連接方式,并交給設(shè)計(jì)者判斷;最后根據(jù)檢測(cè)成功數(shù)量,評(píng)出最佳設(shè)計(jì)獎(jiǎng)和最佳檢測(cè)獎(jiǎng)。這個(gè)做法取得了很大的成功,學(xué)生在設(shè)計(jì)、制作過(guò)程中鍛煉了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和動(dòng)手能力,利用課外時(shí)間想方設(shè)法的進(jìn)行檢測(cè),在不斷的失敗中得到了成功,提高了學(xué)生檢測(cè)電學(xué)黑盒子的能

5、力?？傊?不管學(xué)生的想法初看起來(lái)如何片面,答案是否正確,老師先不做評(píng)論,讓學(xué)生盡可能多的產(chǎn)生想法,當(dāng)許多建議被提出來(lái)以后,再對(duì)這些想法進(jìn)行討論、比較、評(píng)價(jià)、改進(jìn)。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求理解實(shí)驗(yàn)原理,編寫實(shí)驗(yàn)步驟,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)表格,正確選用儀器和器材,并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一種實(shí)驗(yàn)形式。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的好與差直接反映學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。通過(guò)讓學(xué)生掌握設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的基本方法、基本思路、基本原則,是活化知識(shí)、進(jìn)行創(chuàng)造性活動(dòng)所必須具備的一種能力。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本方法有:比較法、積累法、轉(zhuǎn)化法、控制變量法等。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則有:科學(xué)性、可行性、簡(jiǎn)便性、安全性、經(jīng)濟(jì)性、重復(fù)性等。學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ母叩?是實(shí)驗(yàn)成績(jī)

6、高低的決定因素,我們應(yīng)想方設(shè)法的提高學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?這是提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ暮诵?。二、采用多種實(shí)驗(yàn)方法,活躍學(xué)生思維。對(duì)于學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),我們?cè)趲椭鷮W(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)原理的基礎(chǔ)上,允許學(xué)生用不同的器材、不同的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生需要在各種因素中進(jìn)行取舍,對(duì)所得信息進(jìn)行篩選。這就要求學(xué)生在即定目標(biāo)的過(guò)程中,有全局觀點(diǎn)和善于妥協(xié),在不同情況下善于應(yīng)變,培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)變能力,使學(xué)生分析抽象概括綜合表達(dá)能力都得到訓(xùn)練和發(fā)展。平時(shí)利用課堂上的時(shí)間,專門出一些問(wèn)題來(lái)讓學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)。所出的問(wèn)題包括實(shí)驗(yàn)的目的、實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)要求等方面的內(nèi)容。并且引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)的目的出發(fā),結(jié)合實(shí)驗(yàn)器材的用途,并利用自己掌握的

7、實(shí)驗(yàn)方法設(shè)計(jì)出幾種實(shí)驗(yàn)方案,然后按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的三個(gè)原則: 1、盡量減小由于實(shí)驗(yàn)原理不完善帶來(lái)的系統(tǒng)誤差;2、盡量減小由于測(cè)量?jī)x器不準(zhǔn)確帶來(lái)的誤差;3、盡量減小外界環(huán)境對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。以及從實(shí)驗(yàn)的可操作性、科學(xué)性和安全性等方面來(lái)選取最佳的實(shí)驗(yàn)方案。例如:“研究滑動(dòng)摩擦因數(shù)的試驗(yàn)”,利用小木塊、彈簧秤、細(xì)線、木板測(cè)摩擦因數(shù)。學(xué)生開始用彈簧秤直接拉木塊來(lái)讀數(shù),發(fā)現(xiàn),木塊太輕,一拉產(chǎn)生加速度,需要測(cè)出加速度,但是加速度很難保持不變,有人提出,再木塊上加一個(gè)重物,讓木塊保持勻速,那也很難做到,學(xué)生陷入沉思,我提示學(xué)生,摩擦力產(chǎn)生的條件是相對(duì)運(yùn)動(dòng),作用力和反作用力的大小關(guān)系。有的學(xué)生開始拉動(dòng)木板抓住木塊,旁

8、邊的學(xué)生有的受到了啟發(fā),用彈簧秤直接拉住木塊讓木板運(yùn)動(dòng)。這就叫容易的測(cè)出了。學(xué)生的情趣又一次高漲起來(lái)了。三、創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題,促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展創(chuàng)新教學(xué)的構(gòu)成要素是研究性、引導(dǎo)性、發(fā)現(xiàn)性、歸納性等有機(jī)的結(jié)合起來(lái),這就要求教師在實(shí)驗(yàn)中創(chuàng)造性的應(yīng)用現(xiàn)代教學(xué)方法和教學(xué)手段,將多種教學(xué)方法進(jìn)行優(yōu)化組合,用“創(chuàng)造性的教”為學(xué)生“創(chuàng)造性的學(xué)”創(chuàng)造環(huán)境和條件。因此除了演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn)之外,在學(xué)生的模型制作、游戲、調(diào)查小實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中,也可以發(fā)展創(chuàng)造活動(dòng),鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)造。例如:卡文迪許測(cè)量萬(wàn)有引力恒量實(shí)驗(yàn)。在介紹這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí),利用卡文迪許扭秤實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?講清實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想:由于物體間的引力非常微小,把微小的引力觀察出

9、來(lái),是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。這里卡文迪許把萬(wàn)有引力轉(zhuǎn)化為一對(duì)力偶是第一次放大;把力偶的作用轉(zhuǎn)化為石英絲的扭轉(zhuǎn)形變是第二次放大;把扭轉(zhuǎn)形變通過(guò)光的反射轉(zhuǎn)化到較大距離的標(biāo)尺上的讀數(shù)(光杠桿的放大作用是第三次放大。通過(guò)三次“轉(zhuǎn)化”和“放大”的作用,就可以比較準(zhǔn)確的觀察測(cè)量出微小的引力。這個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路十分巧妙,第三次放大的是利用光杠桿放大方法,這個(gè)方法在常在物理實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽出現(xiàn)。通過(guò)分析教材中的著名實(shí)驗(yàn),挖掘出它們的設(shè)計(jì)思想對(duì)于提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力有很大的幫助四、保持積極態(tài)度,主動(dòng)探索研究積極一點(diǎn),你就領(lǐng)先一步,領(lǐng)先一步,你就領(lǐng)先了一個(gè)時(shí)代。學(xué)習(xí)不是一蹴而就的,需要堅(jiān)強(qiáng)的毅力和積極的心態(tài),否則,只能是半途而廢,無(wú)功而返。在物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)過(guò)程中必須注意以下幾點(diǎn):1、分析研究學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的異?，F(xiàn)象。2、注意觀察老師的演示實(shí)驗(yàn)。3、做好課外小實(shí)驗(yàn)。4、留心分析日常生活中的物理現(xiàn)象。通過(guò)物理實(shí)驗(yàn),不但要達(dá)到教材對(duì)每一個(gè)實(shí)驗(yàn)提出的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?而且體會(huì)到實(shí)驗(yàn)就在我們身邊