名師指點：初中物理實驗教學中的創(chuàng)新教育

/名師指點：初中物理實驗教學中的創(chuàng)新教育初中物理實驗教學中的創(chuàng)新教育：創(chuàng)新能力改革伴隨著經(jīng)濟的開展,科技的日新月異,知識在社會生活和社會開展中的含量越來越高,而以知識為根底的知識經(jīng)濟越來越受到世人矚目。決定個人命運的主要因素,也已不再是掌握知識的多少,而在于更新知識創(chuàng)造知識的能力的大小。創(chuàng)新教育是以培養(yǎng)創(chuàng)新精神和能力為根本價值取向的教育,它能夠使學習者通過對已有知識的學習,了解前人是怎樣解決具體問題的,從而模擬前人解決問題的思考方式,在現(xiàn)有的根底上積累經(jīng)驗,拓展視野,孕育創(chuàng)新。也就是說創(chuàng)新教育要求學生學習的是解決問題的方式方法,而不僅僅是知識的本身。因此,創(chuàng)新教育不應只是一個時髦而響亮的口號,而應落在工作的實處。創(chuàng)新是事物開展過程中量的積累,是量變過程。同時創(chuàng)新又是創(chuàng)造,是事物的突變,是一個全新事物和方法,是事物開展過程中的質(zhì)變。物理的實驗教學能夠很好的表達這一質(zhì)變過程。我們下面就在初中物理實驗教學中來探索創(chuàng)新教育的具體實施。一、更新實驗教學的思路創(chuàng)新不是憑空的胡編亂造,而是通過對客觀事物的觀察、分析、總結(jié),在客觀事實的根底上來得到前人沒有得到的結(jié)果結(jié)論,或者是用前人的正確結(jié)論創(chuàng)立新的領域。如果把創(chuàng)新等同于建造空中樓閣,那是對創(chuàng)新的一個歪曲,是非常容易誤入唯心主義的泥潭的。物理就是以實驗為根底的學科,也就是物理的定義、定理、規(guī)律、定律都建立在大量的實驗和實踐活動中,那么我們所說的實驗也就不僅僅局限于現(xiàn)行初中物理教科書中所安排的十九個學生分組實驗,兩百一十一個演示實驗和假設干課外小實驗。我們的實驗教學可以在課上,也可以在課下;可以使用實驗室所配備的器材,也可以自備自制教具,甚至可以使用我們?nèi)粘Ｉ钪械默F(xiàn)有物品,經(jīng)常用學生身邊的物品做實驗,如用鉛筆和小刀做壓強實驗,用雪碧瓶做液體壓強與深度關系的實驗,用汽水瓶做大氣壓實驗用眼藥瓶做物體的浮沉實驗,用水和玻璃做光的色散實驗等,這些器材學生更熟悉,更有利于使學生明白物理就在身邊,物理與生活聯(lián)系非常緊密。而且通過這些課本上沒有出現(xiàn)的器材啟發(fā)學生的創(chuàng)新能力：大家一起來想一想,還可以用什么來說明我們要知道的內(nèi)容。或者,這種類似的方法我們可以用來解決其他什么問題,等等。調(diào)動學生剛剛起步的創(chuàng)新的意識和創(chuàng)新的精神?？傊?我們不是為做實驗而做實驗,我們做實驗是學習這種研究事物內(nèi)在聯(lián)系,研究問題的方法。二、培養(yǎng)學生實驗能力我國在教學中培養(yǎng)學生實驗能力,特別是動手能力方面,與興旺國家相比存在著明顯的差距,培養(yǎng)學生實驗能力是我國近些年來物理教學改革的重點內(nèi)容之一。讓學生動手做實驗,能夠使學生對物理事實獲得具體的、明確的認識,這是理解概念和規(guī)律的必要的根底。實驗能力主要包括觀察力、操作能力、數(shù)據(jù)處理能力以及實驗報告能力：一要培養(yǎng)觀察能力。無論是教師的演示實驗還是學生的分組實驗,學生都有一個對物理現(xiàn)象進行有目的、有序的觀察過程。要注意引導觀察的全面性、準確性和深刻性。教給學生觀察的方法,通常采取的方法有：比照觀察法和歸納觀察法。比照觀察法往往是通過對兩個事物、現(xiàn)象的比照,或把某一現(xiàn)象發(fā)生變化的前后情況進行比擬來實現(xiàn)的。歸納觀察法是通過對個別現(xiàn)象進行觀察,經(jīng)過分析、推廣,再歸納為一般性的規(guī)律。觀察能力的培養(yǎng)是教學大綱中重點強調(diào)的,應該在平時的觀察中逐步提高。二要培養(yǎng)操作能力。實驗過程離不開操作,操作是否正確標準都有可能影響實驗的結(jié)果,甚至直接導致實驗的失敗。應該引導學生在操作前擬定操作步驟,要了解所使用儀器的用途、規(guī)格和使用考前須知,按照實驗原理,學會控制實驗條件,合理組裝或連接實驗裝置。另外,在操作過程中故障的排除是許多學生的薄弱環(huán)節(jié),往往反映學生對實驗原理模糊不清,或者對各局部儀器的工作情況不甚了解,又不肯動腦分析而急于求老師來解決。這時教師應當引導學生分析故障的特點,放手讓學生自己獨立解決,養(yǎng)成手腦并用、獨立工作的習慣和能力以及進行科學實驗的自覺意識。三要培養(yǎng)數(shù)據(jù)處理能力。要得到正確的實驗結(jié)果就必須具備一定的數(shù)據(jù)處理能力。在中學階段,要求學生養(yǎng)成對于一個量確實認需獲得多組數(shù)據(jù)(屢次直接測量)才有可信度的習慣;對于直接讀取的數(shù)據(jù)應該會用有效數(shù)字表示;能自己設計表格進行間接測量的計算;能用代數(shù)法、圖象法幾何法來研究實驗報告能力。要將科學實驗的全過程和成果完整地表達出來,就要指導學生認真獨立地寫好實驗報告,這也是培養(yǎng)學生分析問題、總結(jié)規(guī)律和文字表達能力的重要措施。實驗報告的內(nèi)容要標準化,一般應包括：實驗課題、實驗目的、實驗原理、儀器裝置、實驗步驟、數(shù)據(jù)記錄和處理、實驗結(jié)論、誤差分析等。在高中課本中,最初三個實驗已做了簡要的示范,讓學生有一個模仿學習過程,以后的實驗就要求學生自己寫。特別是寫實驗步驟,學生普遍感到較難,教師應該引導學生根據(jù)實際操作過程,自己組織語言按裝(即在準備步驟中將儀器裝接調(diào)整好)、測(測量、讀數(shù))、處(數(shù)據(jù)處理)、結(jié)(做出結(jié)論、整理器材)依序?qū)懗?不要大量抄錄課本中的內(nèi)容。每次實驗報告都進行評分,并給予評價?？傊?培養(yǎng)學生實驗能力要以提高實驗素養(yǎng)為指導思想,注重必要的實驗技能訓練。長期堅持強化實驗能力訓練,就能使學生更快更熟練地掌握科學實驗方法,推進由應試教育向素質(zhì)教育的轉(zhuǎn)軌。物理實驗教學的現(xiàn)狀與它在物理教學中應有的地位是很不相稱的。造成這種現(xiàn)象的原因很多,如實驗課所占比重較小,考試制度的局限和不少學校的實驗設備的缺乏乃至有些教師不能適應實驗教學的要求等等。使得實驗開設率低,實驗教學效果不佳,要求偏低。面對這種現(xiàn)狀,我們采取了增加學生實驗和教師演示實驗的次數(shù)以及增加課外活動的實踐時機,提高實驗課的質(zhì)量,摸索出一些切實可行的改革措施,有效地提高了教學質(zhì)量。三、改良實驗教學,優(yōu)化教學過程(一)強化演示實驗。除了重視做好每一個教學大綱中所規(guī)定的演示實驗外,增加了一些演示實驗。我們在強化實驗手段上,做了一些嘗試：用演示實驗創(chuàng)設情景,引入新課,理解、穩(wěn)固和深化知識。對于激發(fā)求知欲,提快樂趣,啟迪思路都有事半功倍之效。用演示實驗解決抽象疑難問題,如布朗運動、浮力的作用力和反作用力、隨圓盤一起做勻速圓周運動的物體受靜摩擦力方向是指向國心的受力分析等等,生動直觀,言簡意賅。事實證明,具體形象要比語言文字更易記住,視覺刺激遠勝于聽覺刺激。另外,教師在做演示實驗所表現(xiàn)出良好的實驗素養(yǎng)也對學生有潛移默化的作用。因此,為了提高物理教學的整體水平,我們必須充分利用演示實驗的特點,充分發(fā)揮實驗在教學中的功能。(二)重視學生分組實驗。這類實驗要嚴格要求學生在實驗過程中遵守預習實驗(操作)總結(jié)(報告)的規(guī)程要讓學生有充分操作和思考的時間。學生分組實驗是培養(yǎng)學生實驗技能的必要的實驗類型。我們將各個實驗歸類為根本儀器的使用、測定性實驗、驗證性實驗、探索性實驗四大類,指導好各類實驗的特點和通用的實驗方法。根本儀器的使用要能記住根本儀器、儀表和量具的構(gòu)造、用途和操作規(guī)程,掌握操作要領和讀數(shù)方法。測定性實驗往往是通過測定某些物理量再借助某些物理規(guī)律,間接地得到待測的物理量。驗證性實驗主要是讓學生學會研究物理規(guī)律的兩種科學方法,即由理論到實驗和由觀察、實驗到理論的方法,通常是先測定與規(guī)律有關的物理量,然后看一看這些物理量的關系是否符合所要證實的規(guī)律。探索性實驗又稱研究性實驗,那么是對學生進行用實驗歸納法研究未知物理規(guī)律的訓練,此類實驗難度較大,在課本中數(shù)量較少,我們按照教學大綱所指出的有條件的學校應發(fā)增加探索性實驗的數(shù)目,將一些驗證性實驗改為探索實驗(如牛頓第二定律、玻意耳定律)。增加學生對該類實驗的訓練,同時有利于學生知道重要定律的由來和培養(yǎng)控制實驗條件及設汁實驗的能力。對實驗進行分類指導,有利于使學生摸索到做各類實驗的根本規(guī)律,不致于離開教師的指導就不知所措。對于學生分組實驗掌握情況如何,除了進行書面考試外,還進行了單獨實驗操作考試,收到良好的效果。(三)增加隨堂實驗。為了增加學生的動會和加深理解物理知識,我們還增加了許多隨堂實驗,即邊學邊實驗。它可以配合課堂教學內(nèi)容,通過親自做實驗去探索和獲取知識。對于一些可見度不高,不宜演示的重點實驗和與課本知識密切相關的小實驗,如：高中教材中的肥皂膜干預、三棱鏡色散現(xiàn)象和一些儀器刻度的觀察等等;或適合學生動手動腦探索規(guī)律的實驗,如：初三的歐姆定律,高二電學中電源電動勢與路端電壓、內(nèi)電阻的關系以及路端電壓與外電阻的關系;或?qū)τ谟行└緝x器的認識和使用,如：電表、秒表、溫度計、滑動變阻器等等。隨堂實驗調(diào)動了學生的學習積極性,對于激發(fā)興趣、促進知識的掌握具有現(xiàn)實意義,值得提倡和推廣。(四)開展課外活動。結(jié)合課本里的小實驗,引導學生利用課外時間通過一些簡單器材和自制儀器獨立完成。如：初中學生學完浮力知識后學會制作潛水艇模型,學完光的反射定律后制作簡易潛望鏡,學完平安用電后學會安裝照明電路,排除照明電路的故障;學完照相機后配合勞技課開設攝影講座和組織攝影實踐活動。配合學校科技節(jié)舉辦大型扔雞蛋比賽活動,靠學生自己找器材,自行設計和制作,踴躍參與,大顯身手。這次活動盛況還在省電視臺播出,同學們至今還記憶猶新,意猶未盡。我們還組織學生學會修理彈簧秤,自制溢水杯等簡單儀器和小家電的使用和維修。組織學生走出校門參觀馬尾造船廠、閩漁公司、華能電廠、省物構(gòu)所等等。不受教學大綱限制,形式多樣,多渠道開設實踐活動課,將理論與實踐有機地結(jié)合起來,在活動中培養(yǎng)學生的科技意識、創(chuàng)造意識、競爭意識和實用意識,對于開發(fā)學生智力,豐富學生課余生活,提高學生科學素質(zhì)和學習興趣都是很有效的。四、實驗教學評價中的新意識教師對教學目標的完成情況進行評估,為制訂下一個目標做準備,這是一個學科目標的結(jié)束。如果說學生已經(jīng)掌握了知識的重點、難點,形成了相應的技能技巧,那么教師應該對學生學習過程進行總結(jié),學生掌握了什么,超越了什么?誰做得最好,由教師和學生總結(jié)這個的經(jīng)驗,從而形成再創(chuàng)新能力,這個環(huán)節(jié)是必不可少的。在以往的教學評價當中,往往是以學生的一次次考試的成績來評價每一個學生,在具有創(chuàng)新意識的教育教學過程中,這個評價方法自然也應該有所改良,而實驗教學的評價似乎成了其中的重點。新的評價觀點不僅僅應該看到學