摘要:一个人的创新能力的培养要以其观察能力、逻辑思维能力,动手操作能力为基础,这些能力的培养,物理实验是其最好的载体。
关键词:物理;实验;思维能力
一个人的创新能力的培养要以其观察能力、逻辑思维能力,动手操作能力为基础,这些能力的培养,物理实验是其最好的载体。物理学是以实验为基础的自然科学,物理概念、物理规律是从实际问题中抽象、概括出来的,而物理实验对于建立物理基本概念和理论以及加强对基本概念和基本理论的理解有着不可取代的作用,不仅仅是中学物理教学中是这样,在卫生职业中等专业课中也是这样。在物理教科书中有演示实验、学生分组实验,每章安排的小实验。此外还有利用计算机模拟许多用常规手段难以表达或可见度低的实验。通过这些实验可充分体现“教师为主导、学生为主体”的教学原则,培养学生观察能力、逻辑思维能力,动手操作能力和创新能力的作用。
实验能帮助学生总结和验证物理规律,更好地从形象思维向抽象思维过渡。从而培养学生观察能力和逻辑思维能力。
学生在实验中得到了诸多能力的锻炼,同时教师也可从中体会到,要使物理实验充分发挥其应有的作用,应从以下几个方面入手:
一、多做演示实验,变演示实验为探索性实验,提高学生的观察能力和表达能力,培养学生的创新能力
传统的教学模式中,教师上课做演示实验时,讲台只是老师表演的一个舞台,老师只是一个演员,而学生充当了一个听众观众的角色。学生仅仅是旁观者,没有直接参与,不利于其创新能力的培养。要有效地激发学生的探究热情,培养学生的创新意识,就要让学生充分地动脑、动手、动口,调动学生的多种感观,促进学生实现立体学习。
有的演示实验用的教具不是很直观和清楚,老师可自制仪器模型,比如电流表、电压表的表盘、托盘天平上放游码的标尺等可制成一个放大的模型,再练习读数。这样既清晰直观,全班又都看得见。有些抽象的物理情景、原理图制作成幻灯片,配上恰当的、幽默的旁白或者是教师在一旁适时地口头演说,就能达到变抽象为形象,变枯燥为乐趣,让学生由厌学到想学,提高学生自主学习的热情,为各种能力的提高打下坚实的基础。
二、搞好分组实验,倡导多种实验方法,有益于活跃学生思维,培养学生的组织能力和合作能力
以往的分组实验教学中,学生严格按照老师的要求一步步地来做,没有半点创新的内容。学生只是被动地接受,而没有主动地去获取,去探索。在实验教学中,应注意不断对学生观察能力、动手能力、创新思维能力的培养。激励学生通过观察、实验、归纳、类比等探索手段提出种种假设和猜想,并通过实验加以验证。因此发展他们的创新意识就显得更为重要。如凸透镜的实验教学时,有学生就大胆地提出了这样的问题:如果用一块不透明的薄木板挡住透镜的上半部分,光屏上还能呈现一个完整的像吗?这个像与未遮挡时的像有没有区别?要鼓励学生们亲自动手齐心协力并充分地发挥自己的想象力去设想、验证,直到得出正确的结论。这个过程中,教师只是一个组织者和引导者,学生才是主体。教师要适时地鼓励他们自主地探究与合作学习。分组实验中要注意:组员的搭配要合理,特别是组长,要起到领军人物的作用;实验前,一定要预习实验内容,原理,步骤,注意事项等,做到成竹在胸,实验过程中可能出现的一些异常情况或一些学生有独到见解的地方,对新的思路,及时予以表扬和鼓励。老师在这个环节一定要做好指导工作,发现问题及时纠正,进一步培养学生的组织能力和合作能力。
三、鼓励学生勤做小实验,通过这些小实验,可以开发学生智力,激发学习兴趣,培养学生的创新能力和动手能力
多做小实验,会降低学生在生活和自学中遇到问题的难度。生活、生产中的物理现象十分普遍,平时要求学生应多观察身边的物理现象,它涉及了哪些物理知识,运用了什么物理原理,多想想,多问问为什么。在班上成立物理兴趣小组,课本上的小实验,小制作放手让他们去做,以弥补课堂实验的不足,同时也可以培养其创造能力和动手操作能力。这之中教师要适时地加以引导和点拨,这些小制作要定期评比,做得好的要及时给予肯定和鼓励,以激发学生的创作热情。
做好小实验能更好地发挥学生在训练操作中的主体作用。训练操作就是要学生把学到的知识转化为能力,操作是检验能力的关键。小实验从开始设计到制作,从演示实验到观察现象,从总结规律到运用理论解决实际问题,都是学生亲身实践,通过耳听、眼观、脑想、语言表述和动手操作练习来完成的。
小实验可使学生在延伸迁移环节中举一反三,触类旁通。要培养学生的创造性和逻辑推理能力,将所学知识延伸迁移、进一步深化与升华,就需借助于小实验开阔学生思路。如小实验“巧找重心”复习了“重心”和“重力方向”等概念,还可使学生学会用吊挂法求不规则物体的重心,搞清楚杂技演员“走钢丝”“顶碗”“蹬杀”等技巧的道理。这样用小实验说明大道理,即可收到事半功倍的作用。
总之,充分发挥小实验在物理教学中的作用,能更好地发挥以教师为主导、学生为主体的作用。并能有效地培养学生的创新能力和动手能力。
四、利用计算机模拟实验,实现抽象到具体的转变,提高学生学习兴趣及求知欲,促进知识和能力的正迁移。
随着计算机技术的迅猛发展及计算机的大量普及,很多中学配备了微机室、为计算机辅助实验教学打下了硬件基础。
利用计算机强大的动画功能及有关外设可以解决许多用常规手段难以表达或可见度低的实验,能够实现抽象到具体的转变。比如,机械运动中的相对运动、回声测距、透镜成像等可以通过计算机放大微观世界,采用“放慢镜头”模拟外部环境变化。这些画面清晰、直观并且可以瞬间定格、重复播放,既减少了教师的劳动强度又使学生理解快、记忆扎实,从而提高学生学习兴趣及求知欲。
综上所述:要全面提高物理教学质量,全面提高学生的各种能力,就必须在物理教学中加大实验教学的力度。通过物理实验,不但要达到教材对每一个实验提出的实验目的,进行常规的验证性的实验教育;还要培养学生的科学实验素养,理论联系实际和实事求是的科学作风,严肃认真一丝不苟的科学态度;更重要的是通过对分组实验、课堂演示实验、课外小实验、利用计算机模拟实验以及日常生活中物理现象的严密观察和勤于思考,培养学生主动研究的探索精神和创造性的发现、思考和解决新的实际问题的创新能力。
