物理實驗教學(xué)與學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)-

1、物理實驗教學(xué)與學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)摘要:通過對學(xué)生作實驗情況的調(diào)查,提出用什么方法來培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力關(guān)鍵詞:實驗教學(xué)創(chuàng)新能力培養(yǎng)在知識經(jīng)濟的社會中人的最重要的素質(zhì)是創(chuàng)新能力。追求的是新穎、現(xiàn)代、有特色,而并不追求完整、系統(tǒng)、規(guī)范化。與我們現(xiàn)行的有差異。教材不應(yīng)象烹調(diào)書那樣一步一步寫得很清楚,讓學(xué)生按部就班去做,這種培養(yǎng)操作工式的教學(xué)方法不利于人才的成長。物理實驗的目的不只是教學(xué)生使用各種儀器設(shè)備,也不僅是讓學(xué)生學(xué)會一些實驗的方法與手段;主要是讓學(xué)生通過實踐真正掌握物理規(guī)律的真諦,學(xué)會用實驗方法去證明或推翻理論。所以在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力是實施素質(zhì)教育的重要內(nèi)容。物理學(xué)從本質(zhì)上說是一門實驗

2、科學(xué),物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和物理理論的建立都必須以物理實驗為基礎(chǔ),并受到實踐的檢驗。因此在物理教學(xué)中,尤其是在實驗教學(xué)中,注意不斷激勵學(xué)生通過觀察、比較、實驗、歸納、類比等探索手段提出種種假設(shè)和猜想發(fā)展他們的創(chuàng)新意識就顯的尤為重要。在教學(xué)活動中我們發(fā)現(xiàn),學(xué)生對物理實驗的學(xué)習(xí)重視程度不夠,有一定的消極傾向。通過調(diào)查,可以看出大多數(shù)學(xué)生在物理實驗學(xué)習(xí)上仍處于被動狀態(tài),老師的引導(dǎo)占主要地位,學(xué)生學(xué)習(xí)缺乏主動性,雖然動了手,卻沒有動腦或很少動腦,我們從多方面分析影響學(xué)生實驗學(xué)習(xí)的因素,并積極尋求加強實驗學(xué)習(xí)的對策:(1探索和建立科學(xué)的實驗教學(xué)模式;(2在實驗中加強探索性實驗和設(shè)計性實驗;(3盡量拓展學(xué)生實驗

3、的范圍,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在中學(xué)物理實驗教學(xué)中應(yīng)如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力呢?一、變演示實驗為探索性實驗,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力近年來,我國比較強調(diào)創(chuàng)新能力的培養(yǎng),我認為,營造寬松的環(huán)境是培養(yǎng)創(chuàng)新精神的重要條件,因而在物理實驗的教學(xué)中也應(yīng)能體現(xiàn)出來。例如,他們有讓學(xué)生把實驗材料、元器件、工具等帶回去自己研究,有師生共同討論實驗問題的課程,這種環(huán)境自由多了,寬松多了。為優(yōu)秀學(xué)生開設(shè)“綜合物理實驗”選修課,培養(yǎng)他們的科學(xué)研究能力;為少數(shù)拔尖學(xué)生開設(shè)“開放實驗”,讓他們在實驗室得到完全的自由等做法,在以前,課堂演示實驗一般以教師為主體,學(xué)生僅僅是旁觀者,沒有直接參與,不利于其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。將演示實驗改為

4、探索性實驗,讓學(xué)生充分的動腦、動手、動口,發(fā)揮學(xué)生的主體作用,從而有利于學(xué)生創(chuàng)造性思維的激發(fā)。例如:我在做電學(xué)黑盒子實驗前,提供學(xué)生電阻、電容器、二極管、電源等電子元件;要求學(xué)生利用不超過四個電子元件來設(shè)計并制作一個電路放在盒子里組成一個電學(xué)黑盒子,在設(shè)計時同時考慮利用萬用表來檢測的可行性,并寫出實驗操作步驟和實驗依據(jù);然后同學(xué)之間交換來檢測判斷黑盒子內(nèi)的電路連接方式,并交給設(shè)計者判斷;最后根據(jù)檢測成功數(shù)量,評出最佳設(shè)計獎和最佳檢測獎。這個做法取得了很大的成功,學(xué)生在設(shè)計、制作過程中鍛煉了實驗設(shè)計和動手能力,利用課外時間想方設(shè)法的進行檢測,在不斷的失敗中得到了成功,提高了學(xué)生檢測電學(xué)黑盒子的能

5、力。總之,不管學(xué)生的想法初看起來如何片面,答案是否正確,老師先不做評論,讓學(xué)生盡可能多的產(chǎn)生想法,當許多建議被提出來以后,再對這些想法進行討論、比較、評價、改進。實驗設(shè)計是根據(jù)實驗要求理解實驗原理,編寫實驗步驟,設(shè)計實驗表格,正確選用儀器和器材,并進行實驗操作得出正確實驗結(jié)果的一種實驗形式。實驗設(shè)計的好與差直接反映學(xué)生的實驗?zāi)芰?。通過讓學(xué)生掌握設(shè)計實驗的基本方法、基本思路、基本原則,是活化知識、進行創(chuàng)造性活動所必須具備的一種能力。實驗設(shè)計的基本方法有:比較法、積累法、轉(zhuǎn)化法、控制變量法等。實驗設(shè)計的基本原則有:科學(xué)性、可行性、簡便性、安全性、經(jīng)濟性、重復(fù)性等。學(xué)生設(shè)計實驗?zāi)芰Φ母叩?是實驗成績

6、高低的決定因素,我們應(yīng)想方設(shè)法的提高學(xué)生設(shè)計實驗?zāi)芰?這是提高學(xué)生實驗?zāi)芰Φ暮诵?。二、采用多種實驗方法,活躍學(xué)生思維。對于學(xué)生分組實驗,我們在幫助學(xué)生掌握實驗原理的基礎(chǔ)上,允許學(xué)生用不同的器材、不同的實驗步驟進行實驗。在實驗中,學(xué)生需要在各種因素中進行取舍,對所得信息進行篩選。這就要求學(xué)生在即定目標的過程中,有全局觀點和善于妥協(xié),在不同情況下善于應(yīng)變,培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)變能力,使學(xué)生分析抽象概括綜合表達能力都得到訓(xùn)練和發(fā)展。平時利用課堂上的時間,專門出一些問題來讓學(xué)生進行設(shè)計。所出的問題包括實驗的目的、實驗器材和實驗要求等方面的內(nèi)容。并且引導(dǎo)學(xué)生從實驗的目的出發(fā),結(jié)合實驗器材的用途,并利用自己掌握的

7、實驗方法設(shè)計出幾種實驗方案,然后按照實驗設(shè)計的三個原則: 1、盡量減小由于實驗原理不完善帶來的系統(tǒng)誤差;2、盡量減小由于測量儀器不準確帶來的誤差;3、盡量減小外界環(huán)境對實驗的影響。以及從實驗的可操作性、科學(xué)性和安全性等方面來選取最佳的實驗方案。例如:“研究滑動摩擦因數(shù)的試驗”,利用小木塊、彈簧秤、細線、木板測摩擦因數(shù)。學(xué)生開始用彈簧秤直接拉木塊來讀數(shù),發(fā)現(xiàn),木塊太輕,一拉產(chǎn)生加速度,需要測出加速度,但是加速度很難保持不變,有人提出,再木塊上加一個重物,讓木塊保持勻速,那也很難做到,學(xué)生陷入沉思,我提示學(xué)生,摩擦力產(chǎn)生的條件是相對運動,作用力和反作用力的大小關(guān)系。有的學(xué)生開始拉動木板抓住木塊,旁

8、邊的學(xué)生有的受到了啟發(fā),用彈簧秤直接拉住木塊讓木板運動。這就叫容易的測出了。學(xué)生的情趣又一次高漲起來了。三、創(chuàng)設(shè)實驗問題,促進學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展創(chuàng)新教學(xué)的構(gòu)成要素是研究性、引導(dǎo)性、發(fā)現(xiàn)性、歸納性等有機的結(jié)合起來,這就要求教師在實驗中創(chuàng)造性的應(yīng)用現(xiàn)代教學(xué)方法和教學(xué)手段,將多種教學(xué)方法進行優(yōu)化組合,用“創(chuàng)造性的教”為學(xué)生“創(chuàng)造性的學(xué)”創(chuàng)造環(huán)境和條件。因此除了演示實驗和分組實驗之外,在學(xué)生的模型制作、游戲、調(diào)查小實驗活動中,也可以發(fā)展創(chuàng)造活動,鼓勵學(xué)生創(chuàng)造。例如:卡文迪許測量萬有引力恒量實驗。在介紹這個實驗時,利用卡文迪許扭秤實驗?zāi)Ｐ?講清實驗的設(shè)計思想:由于物體間的引力非常微小,把微小的引力觀察出

9、來,是實驗設(shè)計的關(guān)鍵。這里卡文迪許把萬有引力轉(zhuǎn)化為一對力偶是第一次放大;把力偶的作用轉(zhuǎn)化為石英絲的扭轉(zhuǎn)形變是第二次放大;把扭轉(zhuǎn)形變通過光的反射轉(zhuǎn)化到較大距離的標尺上的讀數(shù)(光杠桿的放大作用是第三次放大。通過三次“轉(zhuǎn)化”和“放大”的作用,就可以比較準確的觀察測量出微小的引力。這個實驗的設(shè)計思路十分巧妙,第三次放大的是利用光杠桿放大方法,這個方法在常在物理實驗競賽出現(xiàn)。通過分析教材中的著名實驗,挖掘出它們的設(shè)計思想對于提高學(xué)生的實驗設(shè)計能力有很大的幫助四、保持積極態(tài)度,主動探索研究積極一點,你就領(lǐng)先一步,領(lǐng)先一步,你就領(lǐng)先了一個時代。學(xué)習(xí)不是一蹴而就的,需要堅強的毅力和積極的心態(tài),否則,只能是半途而廢,無功而返。在物理實驗學(xué)習(xí)過程中必須注意以下幾點:1、分析研究學(xué)生分組實驗中發(fā)生的異?，F(xiàn)象。2、注意觀察老師的演示實驗。3、做好課外小實驗。4、留心分析日常生活中的物理現(xiàn)象。通過物理實驗,不但要達到教材對每一個實驗提出的實驗?zāi)康?而且體會到實驗就在我們身邊