創新教育要求教學過程是師生交往,共同發展的互動過程.在教學過程中要處理好傳授知識和培養能力的關系,注重培養學生的獨立性、創造性的思維能力和思維方式,開發學生的潛能,增強學生的自信心,培養他們科學探究的勇氣和戰勝困難的頑強意志,領悟創新研究的新思路,讓同學在創新研究的活動中,激發其好奇心并轉化為學習的動力;使他們在潛移默化的熏陶中養成了創新的意識,從而培養了學生的創新能力。現摘取幾個實施過程中的創新探究片段,以起拋磚引玉之作用。
1 走進創新的課堂
1.1 活動創新
在課堂活動中,通過師生互動,設置懸念,激發學生的好奇心,讓學生手腦并用,從而激發他們的探究熱情,使每個學生都積極參與,并獲得成功的喜悅。
活動①:在研究《慣性現象》時,將象棋子疊放在水平桌面上。提出問題:若用直尺突然打擊最下面的一枚棋子,將會看到什么現象?讓同學討論、猜想。再讓他們動手做一做實驗。在學生的驚奇中,再提出問題,我們能否用身邊的器材完成類似的實驗?有的學生試著拿出量角器、塑料直尺、橡皮,有的將書卷成圓筒形,老師表揚學生并加以引導。學生兩人合作,器材五花八門,課堂氣氛活躍,既調動了學生的學習積極性,又培養了他們動手、動腦的能力和創新設計的能力,知識點切入巧妙自然,在輕松愉快的環境中培養了創新的能力,又掌握了知識。
活動②:在研究《光的直線傳播》的現象中,讓每個同學準備5~6張硬紙板、小刀(注意安全)、刻度尺,學生在積極準備器材時就產生了懸念疑問,激發其好奇心,通過多媒體展現日食、月食現象,引導學生思考,產生日食、月食的原因 ?再通過教師自制的小孔成像實驗器材演示小孔成像現象,讓學生恍然大悟。接著提出系列問題:
①日食、月食形成的原因是什么?
②小孔成像與小孔的形狀是否有關?
③小孔成像與小孔的大小有什么關系?
④小孔成像現象中成像的大小與哪些因素有關?什么關系?
學生利用準備的器材,兩人合作,氣氛活躍,組間交流,取長補短。同學總結,周密細致,既展示了學生的能力,張揚了他們的個性,又在輕松愉快的活動中,使學生養成了良好的探究習慣和嚴謹的科學態度。
1.2 遷移創新
在物理研究中,通過對已知規律的研究,進行創新拓展,發現新的物理規律.通常在研究一個物理問題時,將研究的結果遷移應用在另一物理規律之中,從而開辟新的物理天地。
例如:根據大氣壓的變化規律,在氣壓計上對應氣壓值的位置標上相應的高度,氣壓計就改成了高度計。
又如:將測量力的彈簧測力計改裝成密度計;將靈敏電流計改成電壓表;將測量直徑的卡尺上在對應長度的位置標上相應的周長,就改成了周長儀等等,使物理研究的成果得到充分的發揮,應用的范圍更加廣泛。
1.3 推理創新
讓學生在大量觀察實驗的基礎上,運用邏輯思維進行科學的抽象,由現象到本質,從而揭示出事物的本質規律。
例如:將發聲的手機放入玻璃鐘罩中,逐漸抽去鐘罩內的空氣,聽到的響聲逐漸減弱,根據聲音變化的趨勢,從而推出真空不能傳聲。
又如,奧斯特發現了電流的磁效應現象之后,安培先根據奧斯特的直導線實驗研究,揭示了直導線周圍的磁場方向與電流方向的關系;安培又猜想,若將直導線彎曲成環形導線,磁場方向與電流方向應該是什么樣的關系呢?…… 從而揭示了磁現象的電本質。
科學合理的推理能在一定程度上預示事物的未來行為,揭示物理現象的本質和規律,從而培養同學的推理創新能力。
1.4 轉換創新
讓學生在對物理現象有一定認識的基礎上,將不能直接觀察(或不能直接測量)的物理現象轉換成易于觀察(或易于直接測量)的物理現象,使學生通過形象直觀的現象研究,認識抽象的物理現象,化抽象為具體,從而激活了學生的思維。
例如:為了比較不同磁體的磁性強弱,通過比較它們吸引大頭針數量的多少來判斷,用磁感線模型來表示磁場存在的形式等。
再如:為了比較不同物體動能的大小,通過比較它們推動同一物體運動距離的大小來判斷。
1.5 組合創新
在科學探究過程中,把相關的知識有機地組合起來,既讓學生感到熟悉,又讓學生感到新穎,從而激發學生的探究熱情,在學生取得成功的同時,也培養了他們的創新能力,提高了學習效率。
例如:把200g、20℃的水加熱到100℃,需要吸收多少熱量?若這些熱量由燃燒酒精來提供,酒精燃燒放出熱量的40%被水吸收,需完全燃燒多少kg的酒精?(酒精的熱值為3.0×107J/kg)
問題1.根據上例的研究推斷出,在《研究水的沸騰實驗》中,需要哪些實驗器材?
問題2.在《研究水的沸騰實驗》中,觀察到什么現象?說明了什么?
問題3.若把《研究水的沸騰實驗》裝置中的燒杯換成燒瓶,在雙孔橡皮塞上插入溫度計,把另一孔與注射器相連,當水沸騰時,往燒瓶中打氣,看到什么現象?說明了什么?
1.6 實驗設計創新
物理實驗設計,思維開闊,發散思維能力較強,巧妙營造創新設計的活動環境,使學生在潛移默化的活動中,養成創新的意識,激發出創新的潛能。
常見的實驗設計有三類:
①明確實驗目的,器材自選,方法開放
例如:請你設計出測定小石塊密度的方法,寫出實驗步驟,器材自選。
分析:此題開放性強,只要原理正確,方法均不限制。
②給定器材,實驗開放
例如:實驗桌上有盛開水的保溫瓶、一塊海綿、一只茶杯、兩張紙片,請你利用現有的器材,設計三個小實驗。
析:充分利用現有的器材,可從光學、聲學、熱學、力學的多角度設計實驗.可用單個器材完成實驗,也可將器材組合起來完成實驗。
③特殊實驗的設計
例如:電學中,局部電路短路的設計;測液體的密度,用連通器設計測量等。
2 在實踐中創新
2.1 在合作中創新
俗話說:“一個籬笆三個樁,一個好漢三個幫”,“三個臭皮匠賽過諸葛亮”,說的就是團結的力量和集體的智慧。同學間的合作和小組間的合作,既增進了同學間的友誼,又能各盡其能,揚長避短,在合作中顯現出創新的鋒芒,發揮出各自的才華,從而培養他們創新的能力,讓集體的智慧在合作中升華.合作的過程就是創新的過程,在合作過程中綻放出創新的光彩!
2.2 實驗室的光輝
對農村學校來說,實驗室是一個天然的寶藏,只有充分利用其資源,才能使寶藏的價值在創新中提升.開放實驗室,讓學生自己動手做實驗,在實驗中激發出智慧的火花,在實驗中培養創新的能力。
例如:學生在研究了串聯電路和并聯電路的規律后,有學生提出,除了這兩種電路的連接方式,有沒有其它的連接方式,其它連接方式的電路有什么規律?通過開放實驗室,學生掌握了混聯電路的特點及其規律。在實驗中學生自己提出問題,自己解決問題,動手、動腦的能力得到了加強,從而使學生的創新能力得到進一步的提高。
2.3 校園外的精彩
走出課堂,走出校園,讓同學親身體驗科學的探究過程,體驗科學探究的樂趣。第二課堂的開設,可以讓學生懂得生存的意義和創造的價值。培養學生積極的人生觀和世界觀,讓學生在創新中發展,在創新中激發出智慧的光彩。
新課標理在實施過程中的創新,需根據過程的具體情況靈活設計。巧妙而靈活的設計不僅能激發學生創新意識和創新熱情,而且能培養了學生的創新能力,在師生互動的平臺上,共同創造出絢麗多彩的美好明天!