沈恒峰
新疆乌苏市第五中学 833000
摘要:实验在物理学科教学过程中占据十分重要的部分,借助实验的教学,能够使学生进一步透彻理解物理现象背后的知识,培养学生的创新思维与创新能力。故而,教师应当积极借助实验教学的契机,采取多种教学方法有效培养学生的创新能力,让学生在实验操作过程中逐步提升其综合物理素养。基于此,以下对物理实验中培养学生的创新能力进行了探讨,以供参考。
关键词:物理实验;学生创新能力;培养策略
引言
物理这门学科出现在初中生必学的课程里,学习一些生活中常见的物理现象,由浅入深,可见初中物理这门课的重要性。在初中物理课程中,大多数理论知识都是对生活中的出现的、人们易于感知的一些物理现象进行了解释说明,正是如此,通过实验与生活的教学方式使得学生的思考能力得以提高,但物理实验教学并不是一件简简单单的事,它综合了许多因素,如今的初中物理实验教学还存在着诸多问题,需要我们用耐心去发现、解决。
一、物理教学实验过程中出现的问题
(一)实验开出率偏低
绝大多数学校物理基本实验设施配置达标,达到开展实验教学的基本条件。但是对设施没有进行科学管理和使用,致使实验设施、仪器常年闲置,老化破损。有些学校实验设施陈旧不更新,数量缺乏,种类不齐全,严重影响实验的开出率。教师思想上存在懒怠的心理,觉得做实验不如讲实验,做实验费时费力,且实验存在误差,并不一定能达到理想效果。有些实验需要课前做大量的准备,尤其是一些分组实验,在没有专职实验教师帮助的情况下,任课教师经常需要准备好几个班的量,工作量大且效果不佳,导致物理实验教学的实施有难度。
(二)实验器材的稀缺问题
初中物理这门学科体现的大多是理论知识,这些理论知识大多来自于生活中的物理现象,为了让学生能够很好地理解、接受这些理论知识,进行相应的物理实验是尤为重要的一个环节,然而,学生数量的众多,使得物理器材远远不足以满足学生实验的需求,物理实验器材的稀缺使得学生在进行相关的物理实验时,由于时间的限制,不能真正使得每个学生都能够进行实验,在教学过程中,我们常常看到的教师拿着一件物理器材在给学生做示范,偶尔找学生来进行物理实验,这种物理实验教学器材的稀缺使得学生的主动参与的激情大大降低,所以教师要深刻认识到器材不足所带来的缺陷,注意每个学生的心态变化,合理地运用器材调动学生们的积极性,从而使得学生动手能力、创新能力得以提升。
(三)缺乏专业、实验素质高的专职物理实验教师骨干
大多数中学物理没有专职的实验员,多由任课教师兼任,这是很多学校普遍存在的一个弊端。一个优秀的物理教师,并不一定是一个优秀的实验员。任课教师具备专业的学科素养,但不一定具备实验技巧、技能和实验素养。有些教师虽然实验技能较强,但不善于进行实验教学,“茶壶里煮饺子,倒不出”,实验设计没有创新,实验呈现的现象较弱,吸引不了学生,学生没有兴趣和好奇心,不愿动手操作,自然实验技能得不到锻炼。所以任课教师应该定期进行专业的实验培训,掌握各种仪器设备的操作使用方法,具备专业素质的同时兼备实验技能。
二、物理实验中培养学生的创新能力
(一)引导知识迁移,提高学生创新和动手意识
对于物理的思考不能够停留于表面的思考,有的物理实验包含了很多现象,这就需要运用物理学上的知识。那么,教师要能够拓宽学生的思维能力和创新能力才能使学生更好地去接受这种抽象的物理知识。
因此,在进行物理实验的同时,教师要鼓励学生,运用已经学过的知识去思考实验之中所存在的各种现象产生的原因。可以积极地利用各种物理定律、数学定律等等,不要将知识点限于表象。单纯的理论教学已经不能够满足教师的教学需求,引导学生懂得利用实验器材去进行科学的物理实验才是教师应该交给学生的“能力”。教师应当给学生布置一些开放性物理实验的作业,改变传统的物理实验模式,突破物理实验的空间,器材以及时间的限制,让学生能够有意识,主动的去进行物理实验。例如,每学期教师可以开放物理实验室一段时间,让学生根据这一学期所学习的章节内容进行一个实验的设计,并且表达出这个实验的实验目的、知识点、影响实验的因素、与标准实验的差别等等,要求每一位学生都能够独立完成一份实验报告。这样学生会自发性地去复习已经学过的知识点,然后根据这些知识点去进行实验设计。针对于不同的实验方法和实验过程,教师给予指导。学生在这样的过程之中得出自己的实验结论,敢于在生活之中去寻求科学的真理。这是十分重要的。
(二)积极开展课外实践,提升创新能力
在初中物理实验教学过程中,为了进一步提升学生的创新能力,教师还应当注重物理知识的应用,换言之,即让学生在一系列的物理实践中验证物理原理以及巩固物理实验的操作流程,并让学生在物理课外实践中能够进行创新,结合生活现象进一步提升其综合创新能力。具体而言,教师应当根据物理知识点引导学生开展课外实践,如“物理常识小竞赛”、“物理模型创新大赛”等,综合提升其物理学习能力。例如:在讲授完《流体压强与流速的关系》这一节课时,为了让学生了解气体压强和流速的关系,也为了提升学生的创新能力,教师可以开展:“机翼模型创意大赛”制作竞赛活动,在这个过程中让学生采取易得的材料进行制作,逐步提升学生的创新能力。由于学生已经掌握了相关原理,当实践任务一经布置,学生在课下便积极搜寻“实验器材”进行组装,在最后的展示过程中,有位学生用硬纸板制作了“机翼模型”;有的学生将泡沫塑料制作的“机翼模型”穿在一根铁丝上,在铁丝上下段各挂一个弹簧测力计,进一步检验气体压强和流速的关系,以此来验证相关理论,在此基础上,学生还借助多种方案有效巩固了与此部分相关的知识,最终有效提升了其能力。
(三)注重学生的物理猜想,鼓励学生进行自主实验
根据相关调查显示,尽管部分事物在现实生活中人们没有经历过,或者是没有出现过,但是人们的思维可以在大脑中把这些事物的形象创造出来。简单来讲,这样思维如同想象,有时人们通过想象,可以对事件的发展方向和后果进行猜想。人们的猜想行为与预测行为,从本质上来讲就是人的思维创新表现。并且,很多伟大的发现,也都是因为人类的想象而得出的,例如地球围着太阳转、磁能生电,还有杨振宁与李政道因为猜想了弱相互作用下宇称不守恒,获得诺贝尔物理学奖。因此,在初中物理实验教学中,加强对学生的猜想与预测训练是非常重要的,可以有效提升学生的创新能力与想象能力。
结束语
初中物理实验教学并不是简单的课程教学,它综合许多复杂的因素。进行物理实验教学最为重要的还是培养学生用创新思维去看待物理问题。教师应当善于处理物理实验教学过程中出现的问题,善于分析物理问题,对物理问题进行设计、创新,用一种新的方式去吸引学生,激发学生的学习兴趣,培养学生的创新能力。
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