物理实验教学与学生创新能力的培养-

1、物理实验教学与学生创新能力的培养摘要:通过对学生作实验情况的调查,提出用什么方法来培养学生创新能力关键词:实验教学创新能力培养在知识经济的社会中人的最重要的素质是创新能力。追求的是新颖、现代、有特色,而并不追求完整、系统、规范化。与我们现行的有差异。教材不应象烹调书那样一步一步写得很清楚,让学生按部就班去做,这种培养操作工式的教学方法不利于人才的成长。物理实验的目的不只是教学生使用各种仪器设备,也不仅是让学生学会一些实验的方法与手段;主要是让学生通过实践真正掌握物理规律的真谛,学会用实验方法去证明或推翻理论。所以在物理教学中培养学生的创新能力是实施素质教育的重要内容。物理学从本质上说是一门实验

2、科学,物理规律的发现和物理理论的建立都必须以物理实验为基础,并受到实践的检验。因此在物理教学中,尤其是在实验教学中,注意不断激励学生通过观察、比较、实验、归纳、类比等探索手段提出种种假设和猜想发展他们的创新意识就显的尤为重要。在教学活动中我们发现,学生对物理实验的学习重视程度不够,有一定的消极倾向。通过调查,可以看出大多数学生在物理实验学习上仍处于被动状态,老师的引导占主要地位,学生学习缺乏主动性,虽然动了手,却没有动脑或很少动脑,我们从多方面分析影响学生实验学习的因素,并积极寻求加强实验学习的对策:(1探索和建立科学的实验教学模式;(2在实验中加强探索性实验和设计性实验;(3尽量拓展学生实验

3、的范围,激发学生的学习兴趣。在中学物理实验教学中应如何培养学生的创新能力呢?一、变演示实验为探索性实验,培养学生的创新能力近年来,我国比较强调创新能力的培养,我认为,营造宽松的环境是培养创新精神的重要条件,因而在物理实验的教学中也应能体现出来。例如,他们有让学生把实验材料、元器件、工具等带回去自己研究,有师生共同讨论实验问题的课程,这种环境自由多了,宽松多了。为优秀学生开设“综合物理实验”选修课,培养他们的科学研究能力;为少数拔尖学生开设“开放实验”,让他们在实验室得到完全的自由等做法,在以前,课堂演示实验一般以教师为主体,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。将演示实验改为

4、探索性实验,让学生充分的动脑、动手、动口,发挥学生的主体作用,从而有利于学生创造性思维的激发。例如:我在做电学黑盒子实验前,提供学生电阻、电容器、二极管、电源等电子元件;要求学生利用不超过四个电子元件来设计并制作一个电路放在盒子里组成一个电学黑盒子,在设计时同时考虑利用万用表来检测的可行性,并写出实验操作步骤和实验依据;然后同学之间交换来检测判断黑盒子内的电路连接方式,并交给设计者判断;最后根据检测成功数量,评出最佳设计奖和最佳检测奖。这个做法取得了很大的成功,学生在设计、制作过程中锻炼了实验设计和动手能力,利用课外时间想方设法的进行检测,在不断的失败中得到了成功,提高了学生检测电学黑盒子的能

5、力。总之,不管学生的想法初看起来如何片面,答案是否正确,老师先不做评论,让学生尽可能多的产生想法,当许多建议被提出来以后,再对这些想法进行讨论、比较、评价、改进。实验设计是根据实验要求理解实验原理,编写实验步骤,设计实验表格,正确选用仪器和器材,并进行实验操作得出正确实验结果的一种实验形式。实验设计的好与差直接反映学生的实验能力。通过让学生掌握设计实验的基本方法、基本思路、基本原则,是活化知识、进行创造性活动所必须具备的一种能力。实验设计的基本方法有:比较法、积累法、转化法、控制变量法等。实验设计的基本原则有:科学性、可行性、简便性、安全性、经济性、重复性等。学生设计实验能力的高低,是实验成绩

6、高低的决定因素,我们应想方设法的提高学生设计实验能力,这是提高学生实验能力的核心。二、采用多种实验方法,活跃学生思维。对于学生分组实验,我们在帮助学生掌握实验原理的基础上,允许学生用不同的器材、不同的实验步骤进行实验。在实验中,学生需要在各种因素中进行取舍,对所得信息进行筛选。这就要求学生在即定目标的过程中,有全局观点和善于妥协,在不同情况下善于应变,培养学生的应变能力,使学生分析抽象概括综合表达能力都得到训练和发展。平时利用课堂上的时间,专门出一些问题来让学生进行设计。所出的问题包括实验的目的、实验器材和实验要求等方面的内容。并且引导学生从实验的目的出发,结合实验器材的用途,并利用自己掌握的

7、实验方法设计出几种实验方案,然后按照实验设计的三个原则: 1、尽量减小由于实验原理不完善带来的系统误差;2、尽量减小由于测量仪器不准确带来的误差;3、尽量减小外界环境对实验的影响。以及从实验的可操作性、科学性和安全性等方面来选取最佳的实验方案。例如:“研究滑动摩擦因数的试验”,利用小木块、弹簧秤、细线、木板测摩擦因数。学生开始用弹簧秤直接拉木块来读数,发现,木块太轻,一拉产生加速度,需要测出加速度,但是加速度很难保持不变,有人提出,再木块上加一个重物,让木块保持匀速,那也很难做到,学生陷入沉思,我提示学生,摩擦力产生的条件是相对运动,作用力和反作用力的大小关系。有的学生开始拉动木板抓住木块,旁

8、边的学生有的受到了启发,用弹簧秤直接拉住木块让木板运动。这就叫容易的测出了。学生的情趣又一次高涨起来了。三、创设实验问题,促进学生创新能力的发展创新教学的构成要素是研究性、引导性、发现性、归纳性等有机的结合起来,这就要求教师在实验中创造性的应用现代教学方法和教学手段,将多种教学方法进行优化组合,用“创造性的教”为学生“创造性的学”创造环境和条件。因此除了演示实验和分组实验之外,在学生的模型制作、游戏、调查小实验活动中,也可以发展创造活动,鼓励学生创造。例如:卡文迪许测量万有引力恒量实验。在介绍这个实验时,利用卡文迪许扭秤实验模型,讲清实验的设计思想:由于物体间的引力非常微小,把微小的引力观察出

9、来,是实验设计的关键。这里卡文迪许把万有引力转化为一对力偶是第一次放大;把力偶的作用转化为石英丝的扭转形变是第二次放大;把扭转形变通过光的反射转化到较大距离的标尺上的读数(光杠杆的放大作用是第三次放大。通过三次“转化”和“放大”的作用,就可以比较准确的观察测量出微小的引力。这个实验的设计思路十分巧妙,第三次放大的是利用光杠杆放大方法,这个方法在常在物理实验竞赛出现。通过分析教材中的著名实验,挖掘出它们的设计思想对于提高学生的实验设计能力有很大的帮助四、保持积极态度,主动探索研究积极一点,你就领先一步,领先一步,你就领先了一个时代。学习不是一蹴而就的,需要坚强的毅力和积极的心态,否则,只能是半途而废,无功而返。在物理实验学习过程中必须注意以下几点:1、分析研究学生分组实验中发生的异常现象。2、注意观察老师的演示实验。3、做好课外小实验。4、留心分析日常生活中的物理现象。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,而且体会到实验就在我们身边