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1、初中物理實驗教學(xué)與學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)孟村縣孟村鎮(zhèn)中學(xué)王保輝摘要在新課程理念下的初中物理實驗中,蘊含著及其活躍的因素,隨時會出現(xiàn)許多學(xué)生意想不到的問題,這些問題是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的寶貴的課程資源。關(guān)鍵詞物理實驗創(chuàng)新性思維探究性在《新課程標(biāo)準(zhǔn)》的《課程目標(biāo)》中指出:“學(xué)生要具有創(chuàng)新意識,能獨立思考,勇于有根據(jù)的懷疑,養(yǎng)成尊重事實,大膽想象的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。”而初中物理實驗教學(xué)不僅能彌補學(xué)生認(rèn)識感性知識的不足,還可以從中學(xué)習(xí)認(rèn)識自然、改造自然的方法,受到辯證唯物主義世界觀和方法論的熏陶。其中實驗,特別是探究性實驗,通過學(xué)生親自動手,
2、促進(jìn)了學(xué)生左右腦協(xié)調(diào)發(fā)展,提高了學(xué)生動手能力,培養(yǎng)了規(guī)范操作技能及勇于實踐的精神;另外實驗還對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力有不可替代的作用。因為實驗中蘊含著極其活躍的因素,隨時會出現(xiàn)學(xué)生意想不到的問題,對于活化學(xué)生的知識和訓(xùn)練思維大有益處,因此也是培養(yǎng)學(xué)生能力的重要手段。一、注重科學(xué)探究,變演示實驗為探究性實驗培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力在舊教材中的實驗,大多數(shù)為驗證性實驗,雖然有利于實驗操作和技能的提高,但不利于學(xué)生智力乃至創(chuàng)造力的形成和發(fā)展。因為學(xué)生是實驗教學(xué)的主體,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,必須增強學(xué)生的主體意識。為此在新教材中,將“探究光
3、的反射定律”、“測量聲音在空氣中的速度”、“阿基米德原理實驗”、“歐姆定律”等大量演示實驗變成探究性實驗,讓學(xué)生有更多的機會動手、動腦、動口,以利于學(xué)生創(chuàng)造性思維的激發(fā)。通過開展一些探究性實驗讓學(xué)生在積極參與中充分發(fā)揮主體作用,使學(xué)生處于不斷探索的情景中,以激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新靈感,開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能。二、通過讓學(xué)生設(shè)計改進(jìn)實驗,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力教育學(xué)認(rèn)為,實驗設(shè)計能使學(xué)生的思維從多方位、多角度、多因素、多層次、多途徑進(jìn)行探索,不受傳統(tǒng)思維模式的束縛,勇于求新、求異,引申拓寬,達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維和創(chuàng)新能力的目的.所以教師在教學(xué)過程中
4、一定要尊重學(xué)生,與學(xué)生共同研討,以啟發(fā)引導(dǎo)的方式,調(diào)動學(xué)生的主動性;鼓勵學(xué)生大膽設(shè)想,允許學(xué)生自行探索,容納各種不同意見,打破他們頭腦中老師和課本的權(quán)威性;鼓勵他們找出教材中某些實驗的不足之處,自行設(shè)計改進(jìn)實驗,培養(yǎng)他們的創(chuàng)造力。比如在做音叉振動的演示實驗時,為使效果更加明顯,可引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計出將懸掛在音叉旁邊的小球用富有彈性的乒乓球代替的實驗方案。再比如在觀察水沸騰的實驗時,讓學(xué)生根據(jù)自己所學(xué)內(nèi)容,設(shè)計出用粗試管代替燒杯的裝置,這樣既節(jié)省時間,效果又明顯。同時,對同一個實驗,根據(jù)實驗條件不同,讓學(xué)生自己設(shè)計方案進(jìn)行實驗。如在做完“
5、測定滑輪組的機械效率”的實驗后,啟發(fā)學(xué)生:“如果不用刻度尺,是否還可以測量機械效率呢?”“如果能測量的話,依據(jù)是什么?”再如在“伏安法測電阻”實驗后,提出:如果實驗只允許有一種電壓表(或電流表)和一個已知電阻(定值電阻或滑動變阻器),能否測出未知電阻?讓學(xué)生自己畫出電路圖,設(shè)計電路,寫出實驗報告并進(jìn)行實驗。通過這些探索活動,可以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的意識和實驗設(shè)計能力。三、教師創(chuàng)設(shè)實驗情境,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性思維教師應(yīng)當(dāng)吸收由教育科學(xué)所提供的新知識,實現(xiàn)教學(xué)方法的創(chuàng)新,用“創(chuàng)新的教”為“學(xué)生創(chuàng)造性的學(xué)”創(chuàng)造環(huán)境和條件。有些演示實驗,如果刻
6、意將他們拓寬、延伸,變成“連環(huán)”實驗,則不僅提高了實驗器材和課堂時間的利用效益,而且能大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,有利于學(xué)生發(fā)現(xiàn)能力和創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)。例如說明大氣壓存在的“覆杯實驗”中,可以設(shè)計如下連環(huán)實驗:(一)按課本要求做好圖1甲實驗后,繼續(xù)使杯身逐漸傾斜,如圖1乙、丙所示,紙板同樣不掉,說明大氣壓是朝各個方向的。(二)把硬紙板浸濕,在紙板底下固定一適當(dāng)重量的物塊(鐵塊、石塊)然后將空杯口托住,松開后,紙板掉下來,表明水是“粘”不住帶重物的紙板的。再將杯子裝滿水,用帶重物的紙板重做“覆杯實驗”,紙板不掉下來,說明紙板確實是大氣壓
7、托住的,而不是水粘住的。(三)杯中水故意不裝滿,同樣把一適當(dāng)重物固定在一塊有機玻璃板上,用此板把杯口蓋嚴(yán),手按硬板把杯子倒過來,放開手后,有機板掉下來。這個實驗與學(xué)生思維相符,學(xué)生不會有疑慮。(一)同樣有意將杯中水不裝滿,用實驗(2)中的紙板代替有機板重做實驗,紙板并不掉下來,如圖1丁所說。這時引導(dǎo)學(xué)生先觀察紙板發(fā)生的形變(中間向下凸出)。再進(jìn)行理論分析:杯內(nèi)水未裝滿,當(dāng)托紙片的手剛抽開時,紙片由于上面的壓強(P0+pgh,P0為大氣壓強,h為杯中水的深度)大于下面的壓強(P0)而使紙片的中間部分向下凸出,紙片凸出后,杯內(nèi)氣體體積
8、增大,壓強隨著減小,氣壓減小的量只是與杯內(nèi)水柱產(chǎn)生的壓強相等,兩者相互抵消,紙片就能達(dá)到新的平衡而不掉下來,而實驗(3)中的有機板硬度大,不易向下凸,所以板上的壓強(P0+pgh)大于板下的壓強P0,所以容易掉下來。丁丁在實驗教學(xué)中,同一個實驗電路