摘要:本文論述了物理實驗教學的重要性,分析物理實驗教學對創新學生思想的重要性,提出了設計和操作現有實驗的有效方法,培養學生動手與動腦相結合,為大學物理學習打下堅實的基礎。
關鍵詞:高中物理;實驗教學;創新能力;培養策略
中圖分類號:G427文獻標識碼:A 文章編號:1992-7711(2013)13-033-1物理實驗教學是培養學生動手操作能力與物理思維創造性的一種重要方法,因此讓學生多動手做實驗,做有意義的實驗,這樣才有利于培養學生創新意識和實踐能力。那么,如何讓高中物理實驗教學更有成效呢?筆者認為:
一、重視物理課程標準,體現創新精神
眾所周知,傳統的物理實驗雖然在不斷改進但是不可避免存在著某些不足:在內容上重視實驗原理、實驗步驟;在方法上單調死板,驗證性實驗多,探究性實驗幾乎空白,因為驗證性實驗只重視知識、重視模仿思維而忽視創造潛能的開發,忽視創新意識的培養,不利于創造思維的啟迪,思維活動停留在問題的局部,中學物理實驗教學的基本原則沒有得到充分的體現。它是導致我國高中生在創新能力方面與發達國家存在較大差距的主要原因之一。
我國的高考一直作為一種選拔人才的考試,近年來也越來越注重創新能力的考查。特別是2011年江蘇高考物理試題的實驗題,從該高考實驗題可以看出:此力學實驗來源于課本,卻又高于課本,不僅注重基本操作能力,也重注利用所學方法分析問題的能力,這也就要求我們在實驗教學中一方面多讓學生實踐動手操作。2012年江蘇高考物理第10題是黑箱探測和多用表的使用,本題略高于學生實驗,關注信息的獲取和分析、解決過程,考查了學生能否靈活地運用學過的實驗器材、實驗原理和實驗方法來探究新情景、解決新問題的能力,如果學生在電學實驗里沒有真正的動手動腦,高考是不大可能完整的解決問題。創新能力的實驗題,屬于探究性實驗問題。這種探究實驗可培養學生探究未知世界的方法和能力,也是培養學生創新能力的重要手段。
二、創設平等輕松氛圍,培養創新意識
思維在某種興奮、民主、平等狀態下就會產生創新的沖動意識。要使學生的思維進入創新的學習狀態,教師在日常教學中,必須努力營造寬松的學習氛圍。我們要改革舊的教育模式,采用啟發式、探索式、討論式等教學方法,擺正學生的主體位置,將學習的主動權還給學生,充分調動學生的學習積極性,努力將課堂營造為一個寬松的教學環境,也就是創造一個自然、和諧、平等的教學環境。在這個環境里不是我講你聽的單向交流,而是允許學生打斷老師的講話,允許學生對老師的講話、觀點提出異議,允許學生相互討論的師生之間、學生之間的多向交流。這樣就有利于消除上課過于拘謹的場面,有利于縮短師生之間的感情距離,有利于促進師生之間的感情交流,在這個氛圍里,學生就勇于發現問題,敢干提出問題,渴求解決問題,他們的創新意識,就自然而然地得到培養和發揮。
三、精心改進探索實驗,培養創新能力
精心創設探索性實驗,首先需要教師對原有實驗細致分析,發現其中問題,再結合問題進行創新設計,尋找解決問題的辦法等。這種創新設計的目的,是要讓學生充分動腦、動手、動口,發揮學生的學習主體作用,從而有利于學生創造性思維的激發。同時,這種創新設計對學生也是一種很好的示范,對學生創新能力的培養將起到潛移默化的作用。
例如,在探索“外電路的功率與電阻的關系”的實驗中,分三種情況探究:1.研究對象是滑動變阻器。2.研究對象是定值電阻。3.研究對象既有滑動變阻器又有定值電阻。每種情況都借助數學的方法畫出P-r圖像,使學生在解決實際問題的過程中培養了探索意識和探索精神,增強了應用科學知識解決實際問題的創新能力。
四、采用比較實驗方法,培養創新精神
我們高中物理教材中安排學生實驗,方法都單一而且多以驗證實驗為主,從器材到實驗步驟及表格設計都由教材按一定的模式制定,學生只需按部就班完成實驗操作,這樣不利于學生創新思維的培養,對于學生的分組實驗,我們在幫助學生掌握原理的基礎上,允許學生用不同的器材,不同的實驗步驟進行一下實驗,也許這樣會造成一些“混亂”,學生得到的實驗數據也許有的不夠準確,但只要學生在追求既定目標的過程中,有全局的觀點,懂得取舍,在不同情況下善于分析、綜合,這樣的實驗就能有效地培養學生的創新精神和獨立思考的品質。
例如:我們在做“伏安法測電源電動勢和內阻”的實驗時,課本上既用安培表又用伏特表。能不能只用一個電流表或一個電壓表來測量呢?如果能,還需要哪些輔助器材?怎樣測量?請說出你設計的方案,畫出電路圖,并實際操作,分析比較這幾種實驗結果有何異同?為什么?這樣,通過多種方法進行實驗,使學生能加深理解實驗原理和相關知識,掌握多種實驗方法,同時學會處理一些實驗問題,使學生的“方法和知識”的遷移能力得到提高,使學生的創新精神和創新能力得到有效培養。
五、開展物理課外實驗,促進創新能力
演示實驗和學生分組實驗,是引發學生學習興趣,激發學生思維的有效手段之一。課外活動也是物理教學的一個重要方面,它不僅是物理課堂教學的補充,也是課堂教學的升華。學生獲得系統的物理知識,主要來源于課堂教學,但大量的物理知識卻來自于課外活動的親身體會和實踐。學生參加討論、自制簡單學具、簡單論文、簡單實驗、簡單發明,不僅能培養他們各種思維能力,而且還能開闊眼界,豐富知識,吸引他們去探索新的現象、新的規律。這是我們現在很多大學課堂上才能有機會實現的,不是做幾道習題就可以替代的。通過豐富多彩的課外實驗,理論和實驗相結合,進一步加深和鞏固了學生書本上所學的知識,提高了他們的綜合素質和能力,同時也保護了我們學生的寶貴的創新意識。