〔關鍵詞〕 實驗;創新能力;培養
〔中圖分類號〕 G633.7〔文獻標識碼〕 C
〔文章編號〕 1004—0463(2008)10(B)—0016—01
中學物理實驗探究活動中,通過“提出問題、猜想或假設、設計實驗、進行實驗、分析論證、評估、交流”七環節,目的是提倡中學生要像科學家一樣進行“科學探究”。本文就教學實踐工作中如何通過“七步”實驗探究,保護和培養學生的創新能力提出淺見,和同行們交流。
1.創設情景,鼓勵學生提出問題,在提問題中保護和培養學生的創新能力。愛因斯坦說過:“提出一個問題比解決一個問題更重要”,不會提問題就不會創造,因為任何創造都是從提問題開始的。因此,教師在問題教學中首先要進行科學的問題教學設計,善于創設物理情景,誘導學生創造性思維,激發學生的學習興趣,使學生在教師創設的物理情景中,激活儲存知識,產生質疑,提出一個個與課題有關的問題來。
2.拓展學生思維,啟發學生猜想與假設,在猜想與假設中保護和培養學生的創新能力。教師要鼓勵學生憑借想象,創造性地進行邏輯思維和推理。在問題猜想與假設中,教師可組織學生討論,創設“知無不言、言無不盡”的學術氣氛,使學生的發散思維得到升華。如,對提出的“通過導體的電流與導體兩端的電壓及導體的電阻之間的關系”的問題,可提出幾個猜想:通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比,通過導體的電流與導體兩端的電壓成反比,通過導體的電流與導體的電阻成反比等。
3.實驗設計中滲透研究性學習,保護和培養學生實驗設計的創新能力。在傳統物理實驗教學中,教師只注重實驗成功的結果,沒有挖掘物理實驗探究創新教學的功能,不利于培養學生的實驗設計創新能力。事實上,在教材中或在教師設計的實驗中,往往經歷了由失敗到成功或由粗糙到精細的創新過程,在這一過程中常常滲透和運用了一些創新的實驗設計思想方法和技術。因此,在某些實驗設計中,教師可通過引導學生進行研究性學習活動,激發學生的創新意識,培養學生設計實驗的能力。
4.注重實驗過程,增加創新體驗,在實驗過程中保護和培養學生的創新能力。實驗過程,是學生親手體會操作的過程,此過程中學生通過觀察注意,往往會有許多要創造性思考的問題出現,甚至有些現象需要設計實驗進行驗證。例如,在探究串聯電路中電壓的關系時,有的同學不小心把電壓表串聯,連接該電路后,學生發現了很奇怪的現象。怎樣解釋這種現象?教師在這個時候應鼓勵學生這個問題提得非常好,如果再能發揮自己的創新思維,自己解決它,就更完美了,同時組織其他同學也加入到問題的討論中。在思考中,學生發現此電路中電流比較小,因為電壓表一定存在相當大的阻力,阻礙了電流,為學生進一步學習電阻創造了條件。電壓表的示數接近于電源電壓,更有益于學生開放思維,進一步思考解釋。通過此現象,使學生認識到,電壓表只有并聯在小燈泡兩端才能測出小燈泡兩端的電壓。這樣,學生的創新能力得到進一步提高。
5.科學分析數據,得出創新性結論,保護和培養學生的創新能力。在學生得出的實驗數據中,往往包含著大量的信息,通過信息分析,可得出一定的科學結論。例如,有的同學在“伏安法測電阻的實驗”中,三次實驗得出的電阻數據不同,是什么原因造成的?學生通過分析,很快會得出導體的電阻和溫度的關系。
6.認真評估,尋找問題,通過分析培養學生的創新能力。學生要對自己的探究工作進行分析,思考哪些問題真正弄懂了,哪些問題還不十分清楚,實驗設計有無不合理的地方,操作中有什么失誤,測量結果是否可靠,發現了哪些有價值的信息,哪些問題還應進一步進行創新性思考,甚至要進行實驗驗證。評估過程,也是學生創新思維、創新性發現過程。平時,實驗探究的評估過程,學生往往會忽略,不引起足夠重視,因此,教師在學生進行評估時,要給予一定的指導,督促該環節的順利完成。
7.創造和諧氣氛,使學生在交流中提高創新意識和創新能力。交流過程,是學生之間取長補短的過程,也是學生創造性思維最活躍的過程。學生之間以及師生之間的交流,都可以產生奇思妙想,創造性的思維會得到空前的升華。如“伏安法測電阻”,同學們先做加在小燈泡兩端的電壓從額定電壓逐漸降低的實驗,交流中有同學提出:當加在小燈泡兩端的電壓從低到高時是否會得出相反的結論呢?通過交流,同學們很快能得出相應的答案。解決該問題的同時,有同學又會提出:對所有的導體都遵循該規律嗎?這個問題的提出,學生創新思維進一步得到了升華。