中職物理探索性實驗課與學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)

摘 要： 中等職業(yè)學校應大力開展對學生的創(chuàng)新教育，本文從物理探索性實驗這一環(huán)節(jié)談談對中職學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞： 中等職業(yè)學校 創(chuàng)新教育 物理探索性實驗課

中等職業(yè)教育正面臨一場以培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和實踐能力為重點的深刻變革。現(xiàn)代中等職業(yè)教育不同于普通高中教育，它是著重傳授某種職業(yè)或生產(chǎn)所需實用知識和技能相結(jié)合的教育，與創(chuàng)新教育是相互依存和相互促進的。首先，創(chuàng)新教育中創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，是現(xiàn)代職業(yè)教育以能力為本位的教育思想最本質(zhì)的體現(xiàn)；其次，職業(yè)教育本身就應該且必須包含創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)。有調(diào)查資料顯明，普高學生的思維流暢性比職高學生強，但思維的變通性與獨創(chuàng)性則比職高學生差，中職學校在推進創(chuàng)新教育方面與普通高中相比存在著明顯的優(yōu)勢。所以，在職業(yè)學校實施創(chuàng)新教育是應該的、必須的而且可行的。

一

中等職業(yè)學校推進創(chuàng)新教育可以從很多地方抓起，下面我僅從物理探索性實驗課這一方面談談對中等職業(yè)學校學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

中等職業(yè)學校物理學課程中有許多孕育創(chuàng)新思想的素材，其中有不少探索性實驗，這些正是順應了中職教育對學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的要求。雖然物理課一般來說不認為是中職學校的主課，但其和機電、電子、計算機、機械、建筑、汽車修理等專業(yè)課程之間有著相聯(lián)的關(guān)系和研究思維的方式。所以，在中職物理實驗課中，有意識地增加一些的探索性內(nèi)容，對于學生學習專業(yè)課程和掌握專業(yè)技能，培養(yǎng)學生“再次發(fā)現(xiàn)”的探索精神、“首創(chuàng)前所未有”的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力都將有很大的幫助。

中職物理中驗證性實驗的前提是在學生已經(jīng)掌握知識的基礎上，由已知出發(fā)驗證結(jié)論的正確性，因此這些實驗對于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，激發(fā)他們的創(chuàng)新精神沒有直接的促進作用，而探索性實驗是由未知出發(fā)，是由特殊到一般的探索和歸納，有益于培養(yǎng)學生的求異思維和發(fā)散思維，有益于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，這對學生學習專業(yè)知識乃至以后從事各種技術(shù)性工作都將有很大的幫助。

二

中職物理探索性實驗大體可分以下兩類。

（一）操作性探索型實驗

在做這類型的實驗時，學生必須動手操作，才能激發(fā)出問題和感受到創(chuàng)新。細分又可分為兩類。

1.以數(shù)據(jù)處理為主的實驗。自伽利略把數(shù)學方法引入物理以來，物理學才真正具有了科學的生命力，許多重要的物理規(guī)律都是運用數(shù)學方法經(jīng)過大量的計算得來的。如開普勒的老師第谷把畢生精力都用于天文觀測，記錄了大量的天文數(shù)據(jù)，開普勒認真分析研究，終于找到了行星運行規(guī)律，其中著名的I2/R3=K為大家所熟知，為牛頓建立萬有引力定律奠定了基礎。通過數(shù)據(jù)操作型實驗，學生在記錄處理實驗數(shù)據(jù)的過程中，能體會科學的思想方法，培養(yǎng)創(chuàng)新精神。又如在學習單擺周期公式之前，讓學生探索周期T與擺長L的關(guān)系，開始學生會發(fā)現(xiàn)T－L圖像不是直線，而當學生后來發(fā)現(xiàn)T2—L圖像是一條直線時，定會驚喜萬分；T2與L成正比嗎？也許有的同學會發(fā)現(xiàn)直線沒有過原點，教師可指導學生進一步探索原因。這種探索性實驗，不僅能訓練學生的思維方法，而且能培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識。

2.以發(fā)現(xiàn)問題為主的實驗。物理學中幾乎每個重大發(fā)現(xiàn)都表明，創(chuàng)新思維活動起始于對困難問題的認識，而善于提出問題總是從對事物現(xiàn)象或已有理論懷疑開始的。在人類認識史上，提出一個新異而深刻的問題，必須產(chǎn)生一個重大的突破性發(fā)現(xiàn)，從而標志著科學的真正進步。愛因斯坦曾說：“提出一個問題比解決一個問題更重要。”正說明了這一點。學生在親自動手操作實驗中所產(chǎn)生的問題及其引起的思考，潛移默化地影響著學生的創(chuàng)新能力，對學生以后的實驗活動能力也有著重大的影響。例如在“驗證牛頓第二定律”的實驗中，如果學生自己發(fā)現(xiàn)直線沒過原點或直線發(fā)生彎曲并引起深思，這樣的驗證性實驗就能達到探索性實驗的目的，有益于培養(yǎng)學生的科學精神和科學方法。如果驗證性實驗單純地就是為了驗證，那就失去了創(chuàng)新教育的意義。

（二）設計型探索性實驗

有些物理實驗的條件難以達到，但如果設計理想化的實驗條件，經(jīng)過邏輯推理其結(jié)論成立，這樣的實驗我們常稱之為理想實驗。自伽利略把這種方法引入物理學研究中以來，理想實驗就成為研究物理的一種重要方法，許多科學巨匠用這種方法作出了巨大的發(fā)現(xiàn)，如愛因斯坦所創(chuàng)立的相對論理論。在實驗原理的設計中，教師應多引導學生怎樣抓主要矛盾，怎樣建立理想化模型，怎樣設計理想實驗。如在學習失重現(xiàn)象相關(guān)知識后可進行探討創(chuàng)新；在學習了萬有引力定律之后可讓學生設想替宇航員設計一些外星球?qū)嶒灒涸谕庑乔蛏蠝y量重力加速度、測定天體的質(zhì)量，等等，這樣做必然能激發(fā)起學生創(chuàng)新思維的火花。另外，物理實驗中對問題的處理方法往往不止一種，例如測自行車的速度：可利用平拋，可利用勻速直線運動，也可利用勻速圓周運動，等等，學生設計解決問題的各種方法的探索過程正是其創(chuàng)新能力培養(yǎng)和提高的過程。

實踐表明，在中等職業(yè)學校物理教學中，教師適時地引入或設置一些探索性實驗內(nèi)容，學生是樂于接受并能激發(fā)出活躍的創(chuàng)新思維的。重視物理探索性實驗教學，必能推進中等職業(yè)學校對學生的創(chuàng)新教育。