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刊名: 基础教育课程
主办: 教育部基础教育课程教材发展中心
周期: 月刊
出版地:北京市
语种: 中文;
开本: 大16开
ISSN: 1672-6715
CN: 11-5187/G
邮发代号: 80-447
投稿邮箱:jcjykczz@163.com

历史沿革:
现用刊名:基础教育课程
曾用刊名:中小学图书情报世界
创刊时间:1993

初中物理实验教学培养创新能力的思索

【作者】 吴 军

【机构】 陕西省汉中市南郑县高台镇初级中学

【摘要】教师正积极参与基础教育课程的改革,通过一段时间的新课程、新标准的实施,使教师的教学方式、学生的学习方式、学校的管理方式和评价方式都发生了变革。物理实验教学中要在科学探究中将学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化,从而使学生由被动接受知识向主动获取知识转化,从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。
【关键词】认知冲突、动手实验、思考能力、探究方法、科学评价
【正文】

伴随着经济的发展,科技的日新月异,知识在社会生活和社会发展中的含量越来越高,而以知识为基础的知识经济越来越受到世人瞩目。决定个人命运的主要因素,也已不再是掌握知识的多少,而在于更新知识创造知识的能力的大小,所以在物理实验教学中要在科学探究中将学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化,从而使学生由被动接受知识向主动获取知识转化,从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。

一、利用物理实验引发认知矛盾冲突,激发学生学习的动力是培养创新能力的起点。

亚里斯多德说过:“思维自疑和惊奇开始”。惊奇、疑惑、矛盾是心理冲突的现象,亦是产生认知的冲突方式。这些心理冲突具有两重性,既是认知的障碍,更是探索的新起点。例如:学习 “大气压强”时,教师拿着一只盛水的大试管,然后把稍小的试管套放在盛水的大试管中,问学生:当我把相互套放着的两支试管同时倒转过来,使其管口朝下,小试管会从大试管中掉下来吗?学生异口同声的一齐答:“一定会掉下来。”于是教师将那两支试管倒转过来之后,小试管不但没有从大试管中掉下来,反而沿大试管壁上升了,即使竖直朝下抖动,小试管仍不会从大试管中掉下来。强烈的矛盾冲突,引爆了学生们纷纷追根问底,究竟是怎么回事呢?大家学了“大气压强”之后就会明白了。运用悬念导入技能,要抓住学生产生疑虑、困惑、矛盾时的契机,掀起思维冲突的狂澜,同时设问要新颖,学生闻所未闻,始料不及的,才能造成悬念,学生就会激起求知欲望而“愿闻其详”,达到“一石激起千层浪”的效果。

二、重视动手实验,提高学生的实验技能是培养创新能力的重要途径。

 常说“百闻不如一见,百看不如一做”。长期的教学实践经验告诉我们: 悟性”来源于他们对日常生活丰富的感性认识。初中物理实验是学生将来从事科学实验的起点。因此,在物理实验课的教学中,必须重视培养学生的实验技能和独立工作能力,使学生养成良好的实验习惯。每次作实验时,教师要指导学生弄懂实验原理,学会正确使用物理仪器,掌握计数、读数和处理实验结果的技巧,能够通过分析、推理得出正确结论。比如在电学实验教师要反复强调电流表、电压表的连接特点及“+”、“一”接线柱的接法,让学生学会用欧姆定律正确估算量程,避免量程过大使测量值的误差大,又避免量程过小而烧坏仪表。这样通过实验,不仅有效地帮助学生领会物理知识,更重要的是通过观察实验现象,分析和解决实验中的问题,能够培养学生的创造性思维能力。同时鼓励学生做好课外小实验、小制作,促进学生对教学内容的学习。各种物理实验,从某种意义上说,都是一种特殊的、直观的实践,学生在动手完成各种小实验、小制作过程中,思维异常活跃,学习欲望高涨,参与意识增强,都迫切地希望进一步探索问题。通过实验,学生学习到的物理知识就比较深刻、牢固。例如:“估计大米的密度”一题,先让学生凭生活经验估计大米的密度大约是多大?接着让学生想出几种测大米密度的方法,然后实际做一做,最后做出评价,哪一种方法既简便易行而且误差又小。又如课本中“纸盒烧开水”、“自制天平”、“万花筒”、“电铃”、“楼梯开关”等小实验、小制作,有很强的趣味性和知识性,十分贴近学生的生活,符合初中学生好奇、好问、好动、好学的心理特征,这样激发了学生动手实验的兴趣,同时也推动物理教学向前发展,是实施创新教育的重要途径。

三、提高独立思考和解决问题的能力,是培养创新能力是实质。

 爱因斯坦曾经主张:“学校教育应始终把发展学生独立思考和独立判断的一般能力放在首位,而不应当把获得专业知识放在首位。” 在实验教学中不断创新。实验中,首先要有实事求是的科学态度, 教育学生每做一个实验应该了解实验目的, 正确使用仪器, 作必要的记录, 得出相应的结论, 整理好实验器材。其次,对实验观察到的现象和结果以及得出结论, 做出正确的实验报告。正确对待实验中的失败,及时引导学生分析原因,提出改进方法,多鼓励学生,不断激发学生的兴趣。在课堂教学中要鼓励学生大胆的发现问题、提出问题,把课堂的主动权交给学生。学生回答问题如果不正确或不全面,教师最好不要全盘否定,而应该给予必要的鼓励,寻找失败原因,让学生通过思考、讨论,提出积极的改进方法,这不仅有利于学生科学态度的培养,也能反向激发学生的兴趣,调动学生学习的主动性、积极性,提高学生分析问题,解决问题的能力。

四、通过科学探究的学习方法,培养学生的创新能力的核心。

新课程标准中强调以物理知识和技能为载体,让学生经历科学探究的过程、学习科学探究的方法、培养学生科学探究的精神和实践能力及创新意识。这就要求过去以书本为主、以实验为辅的传统教学模式必须修正,真正实现多样化的教学方式。。在这一过程中教师要注意搜集学生操作过程当中的所有问题,包括学生操作是否规范、学生的参与程度是否积极主动、学生的操作是否有安全隐患等等。在学生完成实验探究以后,学生通过实验所得出的结果可能并不十分理想,出现一些问题在传统教学观念来看实验都是失败的。现在我们注意到新课程标准已经将知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观摆在了同等重要的位置。因此我们不能只关注学生实验的结果是否理想,更要关注学生对探究过程的参与程度。不管实验的结果如何,在得出实验结论之后都要组织学生进行交流和讨论,可以让学生考虑这样的问题: “1.你的猜想和实验结论是不是一致哪? 2.你的结果和其他同学相比有没有较大的差异?如果有较大的差异原因是什么哪? 3.在探究过程你是否发现了新问题? 4.你对这个装置是否有新的改进? 5.有没有更好的实验方案哪?”通过这些问题的交流和讨论,如果学生的实验结果并不理想,但他能找到实验结果不理想的原因是什么这也是一种收获。通过交流探究过程的收获既可以强化学生对探究过程的体验,也可以巩固他们对知识技能的掌握,训练学生的表述能力,同时培养了学生实事求是、严肃认真的科学态度。可见注重科学探究的教学与传统教学的区别主要是在于不仅注重探究的结果,同时也注重学生参与实验探究的过程体验,培养学生的情感、态度和价值观方面的作用。

所以物理教学不能只局限于教材知识内容本身,而应结合学校的物质条件和学生的兴趣、能力水平,开发多种多样的探究实践活动,在具体的实践活动中培养学生的问题意识,实践科学探究的基本过程,培养学生实事求是的科学态度,提高解决实际问题的能力。探究实验中学生还会提出一些新的问题,教师一方面应注意保护学生的这种问题意识,同时我们还要根据学校的实际情况和学生的能力水平积极地组织学生利用课余时间进行一些专题研究。在进行专题研究的过程当中,教师应该自始至终积极参与到学生之中。在研究方案的确定、如何查找资料、安全操作措施的防范等等方面给学生具体的指导和帮助。这样使学生在探究活动中拓展课堂上无法学到的知识。

五、建立科学的实验教学评价是培养创新能力的升华。

教师对教学目标的完成情况进行评估,为制订下一个目标做准备,这是一个学科目标的结束。如果说学生已经掌握了知识的重点、难点,形成了相应的技能技巧,那么教师应该对学生学习过程进行总结,学生掌握了什么,超越了什么?谁做得最好,由教师和学生总结这个的经验,从而形成再创新能力,这个环节是必不可少的。在以往的教学评价当中,往往是以学生的一次次考试的成绩来评价每一个学生,在具有创新意识的教育教学过程中,这个评价方法自然也应该有所改进,而实验教学的评价似乎成了其中的重点。新的评价观点不仅仅应该看到学生在操作实验中的熟练程度、准确程度,更应该重视实验中解决问题的能力。由于这种评价还在起步当中,在实际操作时就更应该努力避免死板缺乏创造力的观点,这也是我们努力的方向之一。

总之,在实践中创新,在活动中成长,通过一个时期的训练和培养,学生的学习方式有了根本的改观,他们越来越多的采用了研究也发现、体会与创造、分享与交流的学习方式。通过这种学习方式,学生的视野开阔了,情感丰富了,能力变强了。不仅轻松了掌握了知识,还为以后的终身学习打下了基础。为此,作为教师的我们,要实现课程的改革,我们得改变自己只为传授的角色,让物理实验成为最好的载体,把学生的思考和动手时间真正还给他们。