初中物理课外实验对学生创新能力的培养

2019-10-07 14:59张柳萧
新一代 2019年13期

张柳萧

摘 要:物理学是一门以实验为基础的自然科学,物理实验中蕴含着极其丰富的创新教育内容,可为实施素质教育、培养创造性人才提供很好的载体。结合课堂现状,教师要着力培养学生质疑意识;强化实验创新设计;开展探究性实验教学,组织学生积极参与课外科技活动;在物理实验教学中培养学生的创新思维,发展学生的创新能力。

关键词:创新实验问题;培养学生创造性思维;实施素质教育

创新是一个民族发展的灵魂,是国家整体实力增强的有效途径.初中物理实验教学同样需要培养学生的创新能力,造就为国家做贡献的高新技术人才.笔者从课外小实验、演示实验、综合实践活动和学生分组实验等几方面就创新能力的培养提出了一些看法。

一、创新实验问题,培养创新意识

长期以来教师的主导课堂太强,不让学生发挥主动学习的本领。教师应该将实验教案从物理课时教案中分离出来,教师只提前将学生在实验过程中会出现的各种问题思考清楚,至于寻找可能解决的办法要交给学生去做、去思考。教师先明确“实验探究目的、实验探究猜想、实验探究设计(其中分为实验器材、实验原理图、实验原理、实验步骤)、实验探究数据统计表设计、实验论证、实验结论等大的环节”。教师要亲自预做实验,做到心中有数。很多实验题目由教材而定,结论是已知的,方案制定则是固定套路,实验课成了学生机械地按照老师的步骤、要求进行模仿、验证的过程,所以不能达到探究实验真正目的。如此无效的实验课师生均无创新问题,严重制约了学生的动脑能力,学生无创新能力发展的可能。创新教育要求教师应积极主动地创设宽松的学习氛围,鼓励学生开动脑筋,大胆想象,积极提问,勇敢质疑。

二、实验创新设计,培养学生创造性思维

初中物理实验方法简单,实验器材不多,操作限制因素多,加之大部分学生过分依赖教材中说明的材料用具、方法步骤等原因,在一定程度上影响了学生创造性思维的发挥,因此在教学过程中要注意实验的创新设计,鼓励他们善于发现问题,并敢于提出问题对现有实验进行大胆创新,在教学过程中作了一些大胆改变。在原有实验的基础上,适当改变实验器材,大量采用日常用品做实验,教会学生变通思维。让学生自己重新设计实验计划、步骤等。如在测定滑轮组机械效率实验中,提出如果测量工具中只有弹簧测力计没有刻度尺能否正确测出机械效率,要学生公式推导;又如在伏安法测电阻实验中,如果只提供一只电流或者电压表怎样测出未知电阻的阻值?训练学生设计实验,加深理解电路。可以进行开放性实验设计,如电路部分要求学生按要求设计出多个实验电路图。不仅在实验过程中可以进行创新設计,在实验结论或数据处理时也可以进行创新设计,如完成冰的熔化实验中,我们可以要求学生多测量几组数据然后用描点画图的方法来进行数据处理,这样既能锻炼学生的画图能力又能从图像直接看出实验结论。探究重力势能时,可以将量筒底部切割掉,取保温瓶的软木塞用小刀割成比量筒内径稍小的圆柱体,在其中心固定一细线,在木塞上裹适当的棉布放入量筒.将量筒固定在铁架台上.旁边竖直固定一根米尺.将不同质量的钢球用细线系好,并通过铁架台上面的限位孔.按照控制变量法的要求,提起钢球从不同高度下落撞击木塞,观察木塞下移的距离来判断重力势能的大小。实践表明,指导学生进行设计性实验是调动学生动手、动脑的有效措施,实验设计要注重联系教学实际,从学生及实验具体情况出发,注意控制实验难度,逐步提高设计水平,使学生在体验中感受到成功的喜悦,培养实验精神,进而达到提高创新能力的目标。

三、积极开展探究性实验教学,发展学生的创新能力

探究性实验是相对于验证性实验的一种新的学习方式,它是由学生自己运用实验手段在获得现象和数据的基础上得出实验结论。探究性实验突出了学生的主体地位,要求其自主地获取知识,主要程序包括提出问题、猜想假设、设计实验、实验验证、分析评估、交流合作等。在具体操作中可包括上述程序的全部内容也可只涉及其中一部分内容。大气压是由于大气受到重力而形成的,那么各地空气密度不一定相同,大气压相同吗?这一问题引导学生思考,可以让学生自己利用针筒进行实验,把针筒的针头拔下用手堵住并向下推活塞,分析筒内空气密度及气压的情况,然后引导他们进行分析、延伸:平原到高山上气压怎样变化,不同地区煮饭应用什么锅等等。通过自主实验一步步得出科学规律,学生既感兴趣,又激发思维。

四、认真开展课外活动,培养学生的创新思维能力

物理课外科技活动是课堂教学的延续和必要补充,是培养学生创新思维的重要阵地。正确引导学生走出课堂进行课外小实验可以进一步引导学生关注社会,关注生活,利用物理知识解释、解决实际问题,从而更好地拓宽实验功能,培养实验兴趣,提高养创新能力。如实验测量纸片下落的速度时,改加工三个纸团来替代原来的纸片,下落的时间可以控制长短了,利于秒表测出。可让“一滴水”当透镜,用玩具照相机、潜望镜等。利用几何知识测定校园内旗杆高度。用油滴、肥皂水、三棱镜、水和平面镜等多种方法完成光的色散。让学生制作橡皮筋测力计、潜水艇模型、密度计等。学习电学时可以引导学生制作楼道灯。教材设计了较多学生易学易做又有趣的探究性实验,我们要充分利用好这些资源,认真组织,使每一位学生都想参与到这些课外活动中。学生参与课外活动既巩固所学的知识,又提高他们的动手能力、思维创新能力,丰富他们的课余生活,拓展他们的知识领域。学生的独立思考、创造精神和良好的学习方法,将使他们终生收益。教师在学生实验中应该大胆尝试、大胆放手、不怕失败、绝不代办。