摘 要:物理学是认识世界、改变世界、产生科学思想、科学方法和科学精神的学科,是对人的科学素质培养具有特殊教育功能的学科。其显著特点是在一定条件下,物理现象可以有规律地重复出现,但是不是一成不变,永远都是在不断被改造、被创新的变化着。本文笔者就谈谈,如何去深度挖掘物理实验中的创新点,以这些点来激发学生的创新思维,提高物理实验教学的价值。
关键词:中学;物理实验;价值;创新
物理学是一门实验性、应用性极强的学科, 物理实验教学是培养学生动手操作能力、实践能力和创新能力的重要渠道。作者具体提出了教师通过物理实验教学以培养学生的好奇心、观察能力、动手操作能力、创造性思维,以及完善实验评价等方法来培养学生的创新能力。但要培养学生这些能力也是需要我们教师不断探寻能够具有这些价值的材料和资源。下面笔者就对此进行解析。
1、物理实验的创新点——剖析实验的启发性和趣味性,激活学生创新思维
启发性是各种教学方法的指导原则,它要求教师充分调动学生学习的主动性,激发他们积极要求学习的心理状态,引导他们生动活泼地学习,让他们通过自己的独立思考,融会贯通地掌握知识技能。实验教学启发性,要求我们的实验能引发学生的探求欲望和积极思维。
例如:在“机械能守恒定律”教学时,我们设计了“铁球碰鼻”的实验,将大铁球用绳子悬挂在教室天花板上,将铁球拉离平衡位置,让铁球刚好碰到鼻子,然后释放铁球,铁球摆过去,又摆回朝学生“打”来时,学生一齐惊喊起来,被“打”的学生被固定住了无处可逃,吓得叫起来,但铁球却在“千钧一发”之际荡回去了,学生顺利“脱险”。这一实验把自然界的秘密(机械能守恒定律)直观、生动地展现在学生面前,启发着学生去揭开秘密。
趣味性能激发学生学习兴趣,能使学生倾注热情、兴致勃勃、津津乐道。因此,我们的教学必须坚持趣味性原则,用趣味性去启发他们观察分析和研究周围的事物,不断发展他们的观察和思维能力。如讲“摩擦力”一节时,取一根玻璃棒(实验室备用),叫一位“大力士”男同学和一位女同学到讲台上各提棒的一端争夺,结果男同学取胜。然后,教师用事先准备好的油给棒的一端擦一下,把擦油的一端给男同学,再叫他们各握一端争夺,结果女同学获胜,顿时同学们哄堂大笑。使学生不知不觉地将思维和兴趣都集中到“摩擦”上来。
启发性与趣味性是紧密相连的,有趣味性,也就有启发性,把二者有机结合,才能吸引学生,也才能够真正激活学生思维,激发学生潜能。
2、物理实验创新点——科学运用生活化的实验教具,培养学生实践能力
帕斯卡“裂桶”实验可以很好地证明液体压强与液体的深度有关,可是该实验装置高度太高不便在教室里演示,这时可启发学生思考、能否把所有的装置都相应的缩小呢?答案是否定的。接着再问:管长减小了,液体的压强减小了,液体对木桶的压力必定减小,而桶尽管缩小了,但其耐压性几乎不变,桶就不可能裂开,能否用其他物体模拟“裂桶”呢?学生自然会想到用耐压性较低的物体来代替(如薄塑料袋)。比较装满水的塑料袋在同质量的一杯水与一管水作用下不同情形,液体压强的实质就非常容易理解了。再如:静摩擦力方向判别是教学中的一个难点,因为在某些情况下,相对运动趋势不明显,学生难以想像。如果能从宏观的角度出发考虑,用模拟放大的办法,使学生生动地看到接触层的有关情况,问题就迎刃而解了,如在平面板上放一张纱布{以增大摩擦},再把一面有毛刷的板刷放在纱布上,且使板刷的长毛与纱布接触。用力沿水平方向拉板刷,可以看到板刷的长毛发生形变,由形变的情况就可确定静摩擦力的方向了。
3、 物理实验创新点——充分利用实验中生成的数据,发展学生物理素养
在传统的教学模式中,学生的操作过程与实验数据的处理通常得不到及时反馈。正是因为对学生的操作过程缺乏有效的反馈,学生常常觉察不到自己操作上存在的错误与不规范。就数据处理来说,因为学生的实验数据都是记载在实验册中,而且数据处理过程中的错误,在实验册的批改中难以发现,如在《测量小灯泡的电阻》,从完成实验到上交实验册再到教师批改后发还给学生,需要一定的时间,这时学生与教师都早已进入另一种教学与学习情景,教师对学生在实验时出现的抄袭数据、凑数据等现象也因不能及时反馈而难以发现与纠正,即使教师在批改实验册时发现并在课堂中加以指出,也会因事过境迁而使学生触动不大,这样长此以往,学生肯定无法形成良好的科学素养。
视频展示台则为实验操作的反馈与实验数据处理的反馈提供了很好的工具。我们可以让学生在视频展示台上进行操作,也可以把学生实验册中的图表在视频展示台上展示给学生。如在《光的折射》这一实验时,通过教师对学生所画光的折射图存在的问题进行总结分析,并且引导学生学会分析实验和理论知识学习过程中容易出现的错误,对这些错误进行总结归纳使之成为一种资源,学生的错误操作得到了改正,学生的操作技能得到了提高,同时学生分析能力也得到了锻炼。
结束语
总言之,物理实验中其实有很多能够培养和发展学生实践能力创新能力的资源,是否能够将这些资源“变现”,发展成为实验课堂教学的真正价值,就有赖于我们物理教师是否能够挖掘好这些具有创新价值资源,能否利用好这些资源。以上乃是笔者个人浅见,望能够抛砖引玉。
参考文献
[1]王志路,张晓辉.论物理教学对学生创新意识与创新能力的培养[J].教育与职业,2007,(1).
[2]春.初三物理教学中学生创造性思维培养的研究[D].新疆师范大学硕士论文,2009,(4).