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摘要:加强物理实验教学是培养学生实验能力和创新能力的有效手段。加强物理实验教学,可以提高学生科学素养,提高物理教学质量。
关键词:实验能力; 创新能力;兴趣物理是一门以实验为基础的学科,加强物理实验教学,不仅可提高物理教学效果,还可提高学生的实验素质,有助于培养学生的创造性学习能力,提高学生科学素养,提高物理教学质量。
一、培养学生实验能力与创新能力的重要性
1.知识经济更加强调知识创新 在知识经济时代,创新能力已日益显示其独特的地位和价值,创新决定着一个国家和民族的综合实力和竞争力。从理科教育的发展来看,实验教育正在发生深刻变化:强调学生在教学中的主体地位,注重调动学生学习的主动性和积极性,强调培养学生的创新意识和探索能力。在教学中进行创新教育,培养面向21世纪的创新人才,是一项持续而艰巨的工作,有待于我们广大物理教师在理论和实践中进一步探索和研究。
2.新课程改革需要加强实验教学 物理是一门以实验为基础的自然学科,教学实践证明:实验不仅是学生获取知识、认识规律、形成概念、提高各种能力的重要途径,而且对学生的创新精神和创新能力的培养,是其他学科所不能替代的。《课程标准》倡导探究性学习方式。学生要进行科学探究,离不开实验。在新课程标准实验教科书中大大增加了学生的“活动与探究”,而这些探究活动大多数要在实验室完成,实验室成了学生学习的重要场所,它对发展学生的科学素养具有重要作用。因此,我们必须立足实验这个基础,努力构建培养学生创新能力的“大厦”。学科的特点和教学的特点,决定了开展实验教学改革是教育教学研究领域的永恒话题。
二、培养学生实验能力与创新能力的途径
运用物理实验,通过教具、演示实验、学生实验、学生设计实验,改进实验装置、改良方法、开展课外自主探究学习,运用现代信息技术等一系列有效的方法和手段,能够较好地发展学生的实验能力和创新能力。
1.建立民主和谐的学习氛围,诱发学生的创新动机 教师创造一种民主、宽松、友好的教学环境,使学生在心理上放松的情况下形成一个无拘无束的思维空间。教师首先要更新观念,学会用微笑、幽默性、鼓励的语言,亲近的行动拉近与学生的距离使师生间建立一种信任、平等的关系。让学生消除神秘感、恐惧感。大胆的表达出自己观点,敢于和同学、老师争论。其次要变传统的灌输式的学习为探究式学习。例如对于分组实验,如果把把仪器发给学生,让学生自己动手,总结出结论,并把实验过程中出现的问题罗列出来,让学生讨论原因,亲身体会创新不是高不可攀的难事,从而提高想创新、敢创新的自信心,就能激起学生的创新欲望。
2.设计有悬念的实验,激发学生的兴趣 兴趣是产生动机的重要条件。创新意识是人们从事创造性活动的出发点和内驱力,是创造性思维、想象和创造性行为的前提,中学阶段的学生思维敏捷,求知欲强,易于接受新鲜事物,富有上进心和探索精神,“好动、好奇、好胜”是他们的天性。而物理实验内容丰富,容易操作,而且富有动手操作和探索因素,非常迎合学生的心理特征,是学生吸收信息最有效的一种形式。为此教师要精心设计实验的方法,为学生设计一些有悬念的实验,这将大大吸引学生的注意力,激发学生的兴趣和思维,对培养学生的创新能力起到水到渠成的作用。
3.改部分演示实验为探索性实验,培养学生的创新能力 在实验中突出探索性方法的培养。在实施新课程教学过程中,如果将部分演示实验改为探索性实验 ,有意识地将一些教师演示实验,改为学生探索性实验,教师通过引导学生设计实验,通过观察与探究,分析讨论,数据处理,最后得出结论等经历,可以激发学生的好奇心和探索心理,充分发挥学生的主体作用。例如,在“探究影响导体电阻大小的因素”实验时,我以铅笔芯和铁丝代替合金线,让学生自行探究。由于铅笔芯和铁丝是身边材料,简单得到,学生分亲自动手组实验,观察清晰,效果明显,提高了学生观察和实验能力,且使学生对物理学习更有动力,感觉物理就在身边,更容易激发学生的动手实验能力与创新能力,效果很好。
4.活跃学生思维,注重实验能力和创新能力的培养 学生实验能力的培养,包括以下几个方面:(1)观察能力,在培养观察能力时,教师要引导学生学会有目的重点观察,还要让学生知道怎样进行仔细的观察。(2)实验操作能力,主要培养学生正确使用基本仪器,独立完成实验,排除实验中出现的故障等。(3)分析和处理数据的能力,要求学生有能力对数据进行分析和处理,并得出结论。在实验中,允许学生在掌握实验原理的基础上,提出自己的见解,改进实验,使用不同的器材、不同的实验步骤进行实验。让学生在实践只去探索,去思考,这有利于学生创新人格的形成,培养学生的科学态度,对培养学生的创新思维会起到很好的的效果。
5.创设实验问题,促进学生创新能力的发展 问题意识是思维能力的动力,是创新能力形成的基石。在物理实验教学中,除了常用的演示实验与分组实验外,还要加强学生的实践活动,让学生在操作实验的过程中发现问题,强化学生的问题意识,这是培养学生创新能力的核心手段。对于物理学科来说,实验是物理的灵魂,是物理的魅力和激发学生兴趣的源泉所在,也是进行科学探究的重要方式。可见,实践操作在学生认识知识与创新能力形成过程中的作用。如《摩擦力》一课,为学生准备了小车,磁块、圆棍、抹布、测力计等材料,让学生设计减少摩擦力的实验,学生在实验中发现用测力计拉动没有车厢的车轮,在光滑的桌面上滚动时摩擦力最小。这一实验,学生综合运用了正压力、摩擦方式、摩擦系数等知识,减少摩擦力的方法是学生在边操作边思考中总结出来的。
6.利用现代信息技术,培养观察能力和思维能力 有些物理实验现象是不容易观察的,而有些物理演示实验操作起来难度很大,或者无法操作,这种情况下我们可以运用现代信息技术手段,通过制作多媒体课件,利用计算机屏幕表演仪器拆装过程、实验方法和观察现象等展示给学生,然后提出问题,让大家讨论,最后教师再引导学生应用已有的知识,通过分析、综合、抽象思维来解释观察到的现象,使感性认识上升到理性认识,总结出概念性结论。这样强化了学生对知识的理解,提高了学生的实验效率。
总之,实践证明,通过物理实验的探究式教学,能更好地开发学生的潜能,激发和巩固了学生学习物理的兴趣,培养学生的实验能力和创新能力。
关键词:实验能力; 创新能力;兴趣物理是一门以实验为基础的学科,加强物理实验教学,不仅可提高物理教学效果,还可提高学生的实验素质,有助于培养学生的创造性学习能力,提高学生科学素养,提高物理教学质量。
一、培养学生实验能力与创新能力的重要性
1.知识经济更加强调知识创新 在知识经济时代,创新能力已日益显示其独特的地位和价值,创新决定着一个国家和民族的综合实力和竞争力。从理科教育的发展来看,实验教育正在发生深刻变化:强调学生在教学中的主体地位,注重调动学生学习的主动性和积极性,强调培养学生的创新意识和探索能力。在教学中进行创新教育,培养面向21世纪的创新人才,是一项持续而艰巨的工作,有待于我们广大物理教师在理论和实践中进一步探索和研究。
2.新课程改革需要加强实验教学 物理是一门以实验为基础的自然学科,教学实践证明:实验不仅是学生获取知识、认识规律、形成概念、提高各种能力的重要途径,而且对学生的创新精神和创新能力的培养,是其他学科所不能替代的。《课程标准》倡导探究性学习方式。学生要进行科学探究,离不开实验。在新课程标准实验教科书中大大增加了学生的“活动与探究”,而这些探究活动大多数要在实验室完成,实验室成了学生学习的重要场所,它对发展学生的科学素养具有重要作用。因此,我们必须立足实验这个基础,努力构建培养学生创新能力的“大厦”。学科的特点和教学的特点,决定了开展实验教学改革是教育教学研究领域的永恒话题。
二、培养学生实验能力与创新能力的途径
运用物理实验,通过教具、演示实验、学生实验、学生设计实验,改进实验装置、改良方法、开展课外自主探究学习,运用现代信息技术等一系列有效的方法和手段,能够较好地发展学生的实验能力和创新能力。
1.建立民主和谐的学习氛围,诱发学生的创新动机 教师创造一种民主、宽松、友好的教学环境,使学生在心理上放松的情况下形成一个无拘无束的思维空间。教师首先要更新观念,学会用微笑、幽默性、鼓励的语言,亲近的行动拉近与学生的距离使师生间建立一种信任、平等的关系。让学生消除神秘感、恐惧感。大胆的表达出自己观点,敢于和同学、老师争论。其次要变传统的灌输式的学习为探究式学习。例如对于分组实验,如果把把仪器发给学生,让学生自己动手,总结出结论,并把实验过程中出现的问题罗列出来,让学生讨论原因,亲身体会创新不是高不可攀的难事,从而提高想创新、敢创新的自信心,就能激起学生的创新欲望。
2.设计有悬念的实验,激发学生的兴趣 兴趣是产生动机的重要条件。创新意识是人们从事创造性活动的出发点和内驱力,是创造性思维、想象和创造性行为的前提,中学阶段的学生思维敏捷,求知欲强,易于接受新鲜事物,富有上进心和探索精神,“好动、好奇、好胜”是他们的天性。而物理实验内容丰富,容易操作,而且富有动手操作和探索因素,非常迎合学生的心理特征,是学生吸收信息最有效的一种形式。为此教师要精心设计实验的方法,为学生设计一些有悬念的实验,这将大大吸引学生的注意力,激发学生的兴趣和思维,对培养学生的创新能力起到水到渠成的作用。
3.改部分演示实验为探索性实验,培养学生的创新能力 在实验中突出探索性方法的培养。在实施新课程教学过程中,如果将部分演示实验改为探索性实验 ,有意识地将一些教师演示实验,改为学生探索性实验,教师通过引导学生设计实验,通过观察与探究,分析讨论,数据处理,最后得出结论等经历,可以激发学生的好奇心和探索心理,充分发挥学生的主体作用。例如,在“探究影响导体电阻大小的因素”实验时,我以铅笔芯和铁丝代替合金线,让学生自行探究。由于铅笔芯和铁丝是身边材料,简单得到,学生分亲自动手组实验,观察清晰,效果明显,提高了学生观察和实验能力,且使学生对物理学习更有动力,感觉物理就在身边,更容易激发学生的动手实验能力与创新能力,效果很好。
4.活跃学生思维,注重实验能力和创新能力的培养 学生实验能力的培养,包括以下几个方面:(1)观察能力,在培养观察能力时,教师要引导学生学会有目的重点观察,还要让学生知道怎样进行仔细的观察。(2)实验操作能力,主要培养学生正确使用基本仪器,独立完成实验,排除实验中出现的故障等。(3)分析和处理数据的能力,要求学生有能力对数据进行分析和处理,并得出结论。在实验中,允许学生在掌握实验原理的基础上,提出自己的见解,改进实验,使用不同的器材、不同的实验步骤进行实验。让学生在实践只去探索,去思考,这有利于学生创新人格的形成,培养学生的科学态度,对培养学生的创新思维会起到很好的的效果。
5.创设实验问题,促进学生创新能力的发展 问题意识是思维能力的动力,是创新能力形成的基石。在物理实验教学中,除了常用的演示实验与分组实验外,还要加强学生的实践活动,让学生在操作实验的过程中发现问题,强化学生的问题意识,这是培养学生创新能力的核心手段。对于物理学科来说,实验是物理的灵魂,是物理的魅力和激发学生兴趣的源泉所在,也是进行科学探究的重要方式。可见,实践操作在学生认识知识与创新能力形成过程中的作用。如《摩擦力》一课,为学生准备了小车,磁块、圆棍、抹布、测力计等材料,让学生设计减少摩擦力的实验,学生在实验中发现用测力计拉动没有车厢的车轮,在光滑的桌面上滚动时摩擦力最小。这一实验,学生综合运用了正压力、摩擦方式、摩擦系数等知识,减少摩擦力的方法是学生在边操作边思考中总结出来的。
6.利用现代信息技术,培养观察能力和思维能力 有些物理实验现象是不容易观察的,而有些物理演示实验操作起来难度很大,或者无法操作,这种情况下我们可以运用现代信息技术手段,通过制作多媒体课件,利用计算机屏幕表演仪器拆装过程、实验方法和观察现象等展示给学生,然后提出问题,让大家讨论,最后教师再引导学生应用已有的知识,通过分析、综合、抽象思维来解释观察到的现象,使感性认识上升到理性认识,总结出概念性结论。这样强化了学生对知识的理解,提高了学生的实验效率。
总之,实践证明,通过物理实验的探究式教学,能更好地开发学生的潜能,激发和巩固了学生学习物理的兴趣,培养学生的实验能力和创新能力。