摘要: 文章指出了傳統實驗教學中存在的不適應創新能力培養的問題,提出了從實驗教學方法、實驗教學手段等方面改革實驗教學的措施,把創新教育融入實驗教學是培養學生創新能力的重要途徑。
關鍵詞: 實驗教學創造性創新能力
江澤民同志指出:“創新是一個民族進步的靈魂,是國家興旺發達的不竭動力。”素質教育的靈魂是在新課程標準下培養學生的創新精神和創造能力。因此,我們在平時的實驗課中,要盡量改進傳統實驗教學中存在的不適應創新能力培養的方面,盡量把創新融入實驗教學,使學生不僅能做完實驗,而且理解實驗,更不拘泥于現有模型,能在定理的基礎上自己設計實驗。
一、現有實驗存在的問題
我們現在的實驗,是在現有模型的基礎上,讓學生根據步驟按圖索驥。學生雖然電路完成了,數據正確了,但是卻不知實驗的原理。做這樣的實驗就沒有必要性。
例如:戴維南實驗。
實驗前原理:任何一個有源線性二端網絡都可以用一個實際電壓源的模型來替代。其中:電壓源的電壓U■等于有源二端口網絡的開路電壓U■,電壓源的內電阻R■等于有源二端網絡中所有電源都等于零時的二端口(該二端口為無源二端網絡)的等效電阻R■。
實驗中,有些教師給出學生如上圖的電路,電壓源、電流源、電阻的大小,位置都作出了明確的規定,什么時候要測什么值也都列出步驟。
實驗做完后,很多學生都不清楚自己為什么要做這樣的實驗,又為什么會有這幾個步驟。因此,實驗的目的也就沒有達到。
二、對實驗的改進
筆者采用項目模塊化的課程框架,將職業技能與素質教育貫穿整個教學過程中,通過資訊(教師布置工程項目任務、學生收集資料)→決策(師生共同分析案例、討論解決方案)→計劃(設計工作過程、確定工作步驟、擬定檢查與評價標準)→實施(學生完成工作任務、共同分析并解決問題)→檢查(工作完成后學生按照評價標準自檢)→評估(學生演示并介紹完成過程,教師檢查并提出建議)等六個環節組織教學,拉近理論與應用的距離,注重學生職業能力的培養,也有利于拓展學生的創新思路。
戴維南實驗可以改為如下步驟:
1.講解定理
認清可以應用定理的對象:有源線性二端網絡。
指出如何運用:任意有源線性二端網絡都可以用一個電壓源和電阻相串聯得模型來代替。
2.設計電路
這是實驗創新的關鍵步驟。
不需規定固定的電路,符合定理應用的對象即可,學生可自行設計。
在這個過程中,很多學生設計了不同的電路,一部分原來不動手做實驗的學生也開始動手做起設計,真正激發了學生的創造性。
3.搭建電路
根據提供的元器件,搭建設計的電路,可根據情況作合適調整。
在搭建的過程中,學生自己動手,不僅在原理上,而且在對電路的認識上,都有所增強,真正實現了以學生為主體的理念,這也真是我們改革的目的。
4.檢查
檢查分為自查、互檢查和教師檢查,查看結果和定理計算結果是否相同。
在自查和互查的過程中,學生會對該定理及自己所搭建的電路有進一步的了解和認知,這是進一步的表現。
最后,在教師檢查過程中,教師還可以對學生在實驗過程中出現的問題和所犯的錯誤一一指出糾正,進一步加強學生對實驗的認識。
5.評估
評估分自我評估和教師評估。
在自我評估中,學生可以增強自信心,增加對學習電路實驗的興趣,也可以意識到自己錯誤。
在教師評估時,教師主要針對在實驗過程中出現的問題加以指出,讓學生有進一步的認識。
6.總結
總結是在整個實驗過程中比較重要的一步。
在總結實驗情況時,教師要對整個實驗過程中正確的、錯誤的、搭建電路的合適程度等加以說明和糾正,加深學生對定理的理解,真正做到理論與實踐相結合。
通過以上比較,我們可以發現,開展實驗設計,可以很好地激發學生的創新意識,達到創新的目的。實驗設計是一個動手動腦并可培養學生各方面能力的過程。學生通過自己思考設計實驗,可以培養發散思維能力和創新設計能力。教師在組織學生開展實驗設計時,可引導學生閱讀、查找一些實驗小竅門、實驗儀器的代用品、實驗裝置的改進等有關資料,以開闊學生的視野,啟迪學生進行創造性思維;同時也應經常提出一些能激發學生創造欲望和創造興趣的問題,盡量給學生一些動手的機會,讓學生在手腦并用中進發出創造的火花。實踐表明,指導學生進行設計性實驗是調動學生動手、動腦的有效措施,實驗設計要注重聯系教學實際,從學生和具體實驗的情況出發,注意控制實驗的難度,逐步提高設計水平,使學生在體驗中感受到成功的喜悅,進而達到提高創新能力的目標。
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