摘 要:據有關調查顯示,激發學生的興趣有助于學生更好地接受知識。實驗教學有助于激發學生對于相關科目的學習興趣,是對于自身所學理論的真實檢驗,有助于學生進一步深入學習所學知識,并對所驗證過的知識加深印象,培養實事求是的科研精神。基于此,本文以物理學科為例,分析探討實驗教學對初中學生創新能力培養的方法措施。
關鍵詞:激發興趣;物理實驗;創新能力
一、 引言
物理實驗是學習物理最好、最快的方法之一。物理學科中大部分理論需要實驗的檢驗與證明,需要物理實驗幫助學生將抽象的理論概念轉變為具體、形象生動的具體實驗,貼近生活。首先物理實驗可以激發起學生學習物理的興趣,其次物理實驗不僅僅是學生學習物理的重要手段,更是學生學習物理過程中需要學習的內容。通過物理實驗,使相關物理概念變活,進一步動起來,學生可以建立自己的理論框架。在此基礎上,學生開發自己的智力,培養自身實事求是的科學研究精神和科學探討的方法,培養創新精神。由此可見,物理實驗教學在物理學科中,對培養學生創新能力的作用是巨大的。
二、 教師課堂實驗引導學習
(一) 激發學生興趣
教師在教學開始時提出問題,引起懸念。中學生個性活潑可愛,善于思考,好奇心強。教師在課程開始前,對即將進行的實驗進行有關提問。例如:在學習“力是相互的”這一課程時,教師可以詢問學生:“你如果和一個同學比賽拳擊,你打對方一拳,看到對方表情凝重,非常疼痛,那你這個時候,會不會也會感受到這個力呢?”通過這個簡單的提問,便將學生的好奇心激發出來,有的同學認為是會有的,有的同學則會認為是沒有的。學生們將會陷入思考中,想要一探究竟,還想要通過老師的科學實驗驗證結論的正確性。此次提問將會激發學生的興趣、激發創新意識。
(二) 課堂實驗
教師的課堂實驗,盡量要與學生多進行互動溝通,確保每一位學生可以看清楚教師實驗的步驟以及實驗中的每一次物體的變化和實驗結果。教師可以要求學生走上講臺觀看整個實驗過程,也可以每做完一步,實驗的變化都拿下講臺走一圈,確保每位學生都看到此次實驗過程。通過這樣的觀察,學生將在自己的心中形成此次實驗的基本步驟、方法,并且自己要有所創新、與眾不同;教師在課堂實驗過程中,要與學生合作完成實驗,可以要求幾位同學上講臺來協助教師的實驗,培養學生合作方面的創新。一方面,提高了學生的合作意識,另一方面,使這些與教師合作的學生更加近距離地觀察了整個實驗過程以及實驗結果。這些協助教師的學生,要與其他同學分享實驗心得,進行合作探討,在合作探討中進一步得出結論。對于這方面的訓練,學生首先學會的是如何做實驗。在此基礎上,進行自己的創新實驗,提高自己的創新意識。
(三) 簡易生活小實驗
教師可以根據所做實驗的知識,進一步讓學生明白實驗就在身邊,物理就在生活中,是與生活緊密聯系著的。教師讓學生自己去尋找生活中的小實驗。例如:在做“摩擦起電”演示實驗時,讓學生將摩擦過的書皮去粘頭發、小紙屑等,會發現經過摩擦的物體是帶有少量電的;在做“音叉振動發聲”實驗時,讓學生大聲朗讀課文或唱歌,以兩手捏喉管感受聲帶的振動;在做“平面鏡成像”實驗時,讓兩個學生上來進行情景表演,一位同學演照鏡子的同學,另一位同學演鏡子所成的像。例如:教師還可以在課后布置小孔成像的實驗讓學生自己進行實驗。通過這些有趣的小實驗,課堂氣氛一下子活躍起來,學生也能很快發現其規律并且印象深刻。在此過程中,學生培養了自己探究問題的能力與創新的意識。
三、 學生自主研究創造
(一) 實驗器具教材的創造
學生在進行實驗的過程中,也可以根據所描述的有關器具的性質、形狀和材質,自己創造一個類似的器具或者不一樣但是有提高之處的器具。首先自己先想象著創造一個,之后與原物進行對比,發現別人的優點或自身的優點。例如:可以自己制作小天平、小漏斗、潛望鏡等一些簡易的器具。
(二) 實驗過程的創新
學生學習了教師的實驗步驟之后,可以自己展開思考進行分析,自己想要得到哪方面的結論以及哪些方面的研究,進而自己策劃一個新的研究方案、新的實驗步驟,并且把這個新的實驗策劃與老師同學進行探討研究,看是否真正合理、安全、值得開展研究。通過教師同學的合作分析之后,如若有價值、有研究意義,那么學生就應該在教師的帶領下開展自己的實驗,分析記錄實驗過程,精心填寫實驗報告,最后形成自己的專利申請。此次過程將大幅度地提高學生實驗創新的能力。
(三) 學生積極配合教師、學校和社會
首先認真完成教師布置的每一次實驗,在此基礎上自己進行創新;在學校中與同學之間學會協作,共同對于難以理解或者是自身比較好奇的事物進行探討、調查,最后共同實驗,得出實驗的結論。學生切勿特立獨行,不與老師同學們探討,自己進行實驗,防止萬一實驗有危險等特殊情況發生。
因此,學生要在創新的過程中積極與教師、學校配合。對于社會中廣泛關注、引起爭議的事物分析也會成為學生創新探究的另一個角度,學生與時代社會相接軌,最終的創新實驗是為了回報社會、奉獻國家。
四、 學校建設與活動組織
(一) 學校基礎設施建設
學校要不斷完善自身的基礎設施,為教學實驗提供最為基礎的平臺。建設物理研究實驗室、化學研究實驗室和生物研究實驗室等各個學科需要的實驗室,并且實驗室內的各類器材準備齊全,滿足中學生所有實驗科目需要的實驗用品。學校要及時更新實驗室里的器材,使器材可以跟上時代的腳步,走在時代的前沿。這樣,才能為學生的創新能力奠定良好的基礎。
(二) 學校培養專業的人才
學校要培養一批優秀的專業教師,精通物理、掌握物理實驗精髓的優秀專業教師。首先這些教師引導學生將抽象的物理概念轉化為具體、生動形象的實驗,使學生扎實掌握理論知識。其次,專業教師需要在課下積極主動地引導學生,激發起學生想要進行科研探討的興趣與動力,并且教師給予學生方向上的引領。等學生確定完研究主題與方向時,教師可以給出建議與解決措施。最后協助學生完成創新實驗。幫助學生申請專利,最終形成學生自己的小發明,培養學生的創造能力與團結合作的團隊精神。
(三) 積極開展課外實踐活動
學校積極組織各方力量,為學生搭建課外實踐活動的平臺。學生將自身在學校所學習到的物理相關的知識、豐富多彩的實驗經歷運用到社會實踐中去。在社會實踐中,可以通過做實驗或傳授知識的方式,將所學的物理知識傳授給他人。可以組織學生參觀各個工廠以及科研基地,使學生進一步觀看工廠內各個機器的運轉方式,與自己所學內容進行對照比較,并且發現可以改進的地方。在科研基地中,收獲實事求是的科研精神、努力奮斗的創新精神。學生在社會實踐的基礎上,將進一步形成自己對于社會的擔當、對于祖國未來職責的擔當,培養自己報效祖國的決心,為祖國美麗富饒的明天而努力奮斗。
五、 結束語
綜上所述,物理教學中引入實驗教學有助于培養學生的創新能力,從課堂中的實驗教學到具體的課后生活實踐,更有助于創新能力的進一步拓展與延伸,使學生在教師的引導下,在課后實踐活動的思考中不斷去挖掘自身所好奇的事物、社會所關注的事物,進而完善自己的實驗策劃和方案,最終得出科學結論。這樣不僅使原有知識得到了鞏固與提高,還提高了學生自身的創新意識、科研意識。因此,讓我們共同努力,為國家培養科研人才,為國家的科研創新貢獻自身的力量。
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作者簡介:劉通國,新疆維吾爾自治區烏魯木齊市,烏魯木齊市第六十七中學。