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[關(guān)鍵詞]物理教育 創(chuàng)新教育 想象力
創(chuàng)新教育是以開發(fā)人的創(chuàng)造潛能,弘揚(yáng)人的主體精神,促進(jìn)人的人性和諧發(fā)展為根本宗旨,以培養(yǎng)人的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力為基本價值取向的教育。
教師在物理教學(xué)中要充分挖掘教材中的創(chuàng)新因素,找準(zhǔn)結(jié)合點(diǎn),將科學(xué)知識與技能,科學(xué)態(tài)度,情感與價值觀,方法與能力進(jìn)行結(jié)合和滲透,力求反映技術(shù)與社會的互動與關(guān)聯(lián),使創(chuàng)新教育扎根于課堂,變接受性學(xué)習(xí)為創(chuàng)造性學(xué)習(xí)。筆者總結(jié)近幾年的物理教學(xué)改革的實踐經(jīng)驗,得到以下一些啟示與同仁們探討。
一、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神
首先,鼓勵學(xué)生大膽提問,敢于懷疑權(quán)威,勇于與傳統(tǒng)的觀念決裂,敢于提出新問題,新見解。物理學(xué)的整個歷史就是破舊立新的創(chuàng)新的歷史,物理學(xué)在發(fā)展過程中每前進(jìn)一步都是一種創(chuàng)新活動。科學(xué)家的重大創(chuàng)新發(fā)明除與他們的天才和廣博知識有關(guān)外,還在于他們具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)造性思維,他們的這種創(chuàng)造能力不是先天決定的,而是可以通過學(xué)習(xí)、培養(yǎng)與訓(xùn)練不斷提高的。如鋼筋混凝土的發(fā)明者是一位花匠,自行車播種器的發(fā)明者是一位農(nóng)民等。使學(xué)生明白每個人身上都蘊(yùn)藏著巨大的創(chuàng)造力,不去開發(fā),只會慢慢地泯滅。其次,科學(xué)的創(chuàng)造首先表現(xiàn)在提出有價值問題的能力上,為此,一方面,要從知識內(nèi)容的銜接教育中,經(jīng)常地提出問題且及時地對學(xué)生的回答做出積極評價,以進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生的質(zhì)疑精神和提問意識,另一方面,要對物理學(xué)發(fā)展歷史進(jìn)程中,物理學(xué)探索過程中問題背景的演化和重大物理學(xué)問題產(chǎn)生的歷史條件進(jìn)行有意識“剖析”。物理教材中,有許多培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識的材料,如想想議議,物理學(xué)家小傳等都可以滲透到物理教學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生善于思考,勇于探索,崇尚科學(xué),大膽創(chuàng)造的創(chuàng)新精神。
二、不斷啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維
發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維是創(chuàng)新教育的重點(diǎn),創(chuàng)造性思維過程中存在著邏輯和非邏輯的兩種思維形式,邏輯思維是具有連續(xù)漸變功能的思維形式,如分析與綜合,抽象與概括等。非邏輯思維是一種具有跳躍突變功能的思維形式,如聯(lián)想與想象,直覺與靈感等。在創(chuàng)造性思維過程中,只有邏輯的與非邏輯的兩種類型思維形式的“和聲共鳴”,才能演奏出動人心弦的“交響樂”。然而,傳統(tǒng)的物理教學(xué)重邏輯思維的發(fā)展而輕視非邏輯思維的發(fā)展,重漸變而輕突變過程,致使學(xué)生習(xí)慣與再現(xiàn)思考,缺乏支持創(chuàng)新思考的足夠的能量。因此,發(fā)展創(chuàng)造性思維的教學(xué),應(yīng)選擇非邏輯思維的培養(yǎng)作為突破口。
1.想象力的培養(yǎng)。想象是人在頭腦中塑造過去未曾感觸過的事物的形象,或者將來才有可能實現(xiàn)的事物的形象的思維方式。科學(xué)家們常常憑借想象的翅膀越過思維中斷的鴻溝,最終導(dǎo)致從科學(xué)假說到科學(xué)理論的突變。因此說,創(chuàng)造發(fā)端于想象。
在物理教學(xué)中除發(fā)展學(xué)生邏輯思維外,還應(yīng)充分挖掘出教材中的猜想因素,適時鼓勵學(xué)生大膽猜想且具有對猜想進(jìn)行驗證的科學(xué)態(tài)度,在物理教學(xué)中重視想象力的培養(yǎng)不僅有利于激起學(xué)生活潑的思維活動,使之主動接受知識,且能使學(xué)生體會到自己猜測發(fā)現(xiàn)的樂趣,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性,進(jìn)而發(fā)展其創(chuàng)造性思維。
2.發(fā)散思維的訓(xùn)練。物理問題往往具有多種不同的解答思路,多種解決方法,甚至有的具有不同答案,在教學(xué)中不要滿足于學(xué)生按一種思路用一種方法得出一個正確答案而過早拍板,這樣不利于學(xué)生深入思考。要在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上,啟發(fā)和鼓勵學(xué)生進(jìn)行發(fā)散思維,力爭引導(dǎo)學(xué)生從不同角度和途徑去分析物理問題,用不同方法解決物理問題。
3.逆向思維的訓(xùn)練。逆向思維就是把思維順序顛倒過來思考問題。它也是人們提出問題、解決問題的一種重要方法。物理學(xué)中很多問題運(yùn)用逆向思維可以啟發(fā)學(xué)生從相反的方向,從問題的反面思考而得出結(jié)果,這也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造思維的方法。
如正向的由物體的受力確定物體的運(yùn)動性質(zhì),反過來,也可由物體的運(yùn)動確定物體的受力。又如,靜摩擦力的方向判斷,學(xué)生對物體相對運(yùn)動趨勢難以捉摸,可進(jìn)行逆向思維引導(dǎo):若接觸面光滑,物體會向什么方向運(yùn)動?從而得到這個相對運(yùn)動方向就是物體相對運(yùn)動趨勢的方向。再如,在伏安法測電阻的實驗中,若不同時使用伏特表和安培表,能測未知電阻嗎?若能,應(yīng)該怎樣做?還有光學(xué)、電學(xué)的“黑匣子”問題,要求學(xué)生從外部觀察和分析入手,運(yùn)用相關(guān)知識進(jìn)行猜想和逆向思維,確定“匣子”內(nèi)結(jié)構(gòu)等。一個復(fù)雜問題的思考過程往往是正向思維和逆向思維交叉進(jìn)行、互相補(bǔ)充、互相結(jié)合的過程。解題過程中適時利用逆向思維方式思考問題,確實可以獨(dú)辟蹊徑,突破難點(diǎn),化繁為簡。
4.靈感的捕捉。在創(chuàng)造性思維過程中,由于某種事物或現(xiàn)象的啟發(fā)促使創(chuàng)造者茅塞頓開一下突破了思維的障礙,使思維活躍到明朗階段,認(rèn)識發(fā)生了突變,產(chǎn)生了敏銳的頓悟,就可以說產(chǎn)生了靈感。靈感的閃現(xiàn),為創(chuàng)造者提供了接通思維,突破障礙和發(fā)現(xiàn)創(chuàng)造關(guān)鍵的機(jī)遇,因此,具有很大的創(chuàng)造性,但靈感具有突發(fā)性和瞬間性,不能完全按照人的意志出現(xiàn)和控制,但我們可以創(chuàng)造條件去誘捕它。首先,要注重平時經(jīng)驗與知識的積累,只有讓大量的信息深深地印烙在腦海中,才能造成一種強(qiáng)大的勢能,一經(jīng)觸發(fā)便轉(zhuǎn)化為思維突變的動力。其次,應(yīng)使自己的興趣情感和思維都集中在與問題有關(guān)的方面來,進(jìn)行執(zhí)著追求和苦苦求索,從而產(chǎn)生強(qiáng)烈的創(chuàng)造動機(jī)與欲望。另一方面,許多事例證明靈感大多在長期緊張思考而暫時松弛時得到。這是因為暫時的松弛有利于消化利用和溝通已得到的全部資料,有利于恢復(fù)大腦的疲勞并使它再次高度興奮起來從新思考。有利于發(fā)揮潛意識的作用,從而突破各種心理定勢和習(xí)慣性思維的束縛,通過自由遐想,自由組合忽然接通思路,問題的奧妙被點(diǎn)破,新設(shè)想隨之出現(xiàn)。因此,我們應(yīng)當(dāng)教育學(xué)生在遇到難題或進(jìn)行創(chuàng)造性活動思維陷入困境時,可以把問題暫時擱置下來,去從事一些松弛的活動,使思維“熱線”下潛,讓潛意識出來活動,達(dá)到對靈感欲擒故縱的目的。
開展創(chuàng)新教育對培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思維能力、實踐能力與探索能力,促進(jìn)個性潛能的充分發(fā)揮都具有重要的作用,同時還可以為國家發(fā)展培養(yǎng)所欠缺的創(chuàng)新型人才,為國家在激烈的市場競爭中獲勝提供高素質(zhì)的人才。創(chuàng)新教育的開展是我國教育未來發(fā)展的趨勢之一,創(chuàng)新教育主要以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力為培養(yǎng)目標(biāo)的創(chuàng)新型教育。教師對開展創(chuàng)新教育有著非常重要的影響,教師在傳遞知識的過程中是否蘊(yùn)含創(chuàng)新性思維,對培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力是否持肯定態(tài)度都直接影響著教學(xué)過程中對學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的效果。物理教師要想要想在課堂中充分挖掘?qū)W生的創(chuàng)新潛力,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神,就必須在課堂教學(xué)中做改變,立足于教材,扎根于教材,尋找創(chuàng)新因素與創(chuàng)新結(jié)合點(diǎn)。針對如何在物理教學(xué)中如何開展創(chuàng)新教育,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,筆者提出以下幾點(diǎn)建議。
2在物理教學(xué)中積極培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與意識
物理教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力與創(chuàng)新意識上。首先要努力培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力與自信心,這樣學(xué)生才敢于向老師發(fā)問,勇于對教學(xué)內(nèi)容提出質(zhì)疑,并提出自己的主張和見解。與其它學(xué)科不同,物理學(xué)的發(fā)展史本身就是一部創(chuàng)新的歷史,每一新的物理發(fā)明、研究和創(chuàng)造便是物理學(xué)發(fā)展的不竭動力。一項新的發(fā)明創(chuàng)造出了要有科學(xué)家堅實的理論知識做支撐外,還必須有一顆創(chuàng)造性的大腦,才能在知識領(lǐng)域獲得新發(fā)現(xiàn)并取得成功那個。創(chuàng)造性的頭腦不是與生俱來的,而是需要后天不斷的學(xué)習(xí)、實踐中積累培養(yǎng)出來的,這在很多實例中都得到了驗證,例如花匠研究出鋼筋緩凝土,自行車播種器源自于農(nóng)民的發(fā)明。學(xué)生與農(nóng)民和花匠一樣度蘊(yùn)藏了巨大的創(chuàng)造潛力,只有通過有意識的開發(fā)、利用才能夠得到充足的體現(xiàn)。其次在對學(xué)生創(chuàng)新精神與創(chuàng)新意識的培養(yǎng)上,教師要將教學(xué)內(nèi)容與生產(chǎn)生活實踐緊密銜接,提出能夠引起學(xué)生注意與思考的問題,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立自主的思考能力、質(zhì)疑精神與提問意識。此外在教學(xué)過程中,教師還要有意識的就物理學(xué)發(fā)展歷史進(jìn)程中,物理學(xué)探索過程中問題背景的演化和重大物理學(xué)問題產(chǎn)生的歷史條件進(jìn)行“剖析”。教科書編寫中也同樣要蘊(yùn)含對學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的材料,將如何培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立自主的思考和崇尚科學(xué),勇于創(chuàng)新的精神滲透到物理教學(xué)中,培養(yǎng)和鞏固學(xué)生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力。
3物理教學(xué)中有意識的培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維
在開展創(chuàng)新教育中如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維是教育中的重點(diǎn)內(nèi)容,創(chuàng)新思維即包含邏輯思維形式同時也包含非邏輯思維形式。連續(xù)漸變功能是邏輯思維所具有的獨(dú)特形式,如分析與綜合,抽象與概括等。與邏輯思維不同非邏輯思維的獨(dú)特形式表現(xiàn)為跳躍性與突變性思維,如聯(lián)想與想象,直覺與靈感等。創(chuàng)造性的思維要將邏輯思維與非邏輯思維緊密結(jié)合到一起,只有二者相互協(xié)調(diào)互補(bǔ),才能夠使思維更加縝密。但傳統(tǒng)的物理教學(xué)在兩種思維模式的培養(yǎng)上有傾向性,對邏輯思維的重視程度要高于非邏輯性思維,這種思維模式的培養(yǎng),致使學(xué)生習(xí)慣與再現(xiàn)思考,缺乏支持創(chuàng)新思考的足夠的能量。為此決定了非邏輯性思維的培養(yǎng)將成為開展創(chuàng)造性思維的教學(xué)新的窗口。
首先,培養(yǎng)學(xué)生的想象能力。所謂想象主要是人腦針對過去未曾經(jīng)歷接觸過的事物,或是在將來有可能發(fā)生、存在的事物的某種形象所進(jìn)行的塑造。不同領(lǐng)域的科學(xué)家們往往通過天馬行空的想象,最終將想象變成了現(xiàn)實,我們可以說想象是創(chuàng)造的源泉和動力。在進(jìn)行物理教學(xué)過程中除努力培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維方式外,還要對教材中存在的想象空間進(jìn)行挖掘,努力培養(yǎng)學(xué)生的非邏輯性思維,鼓勵學(xué)生對物理學(xué)進(jìn)行大膽的猜想與假設(shè),并培養(yǎng)學(xué)生驗證猜想與假設(shè)的實踐能力。想象力的培養(yǎng)對于開展教學(xué)具有非常重要的意義,不但可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性還可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,為此在物理教育中要積極培養(yǎng)學(xué)生的想象能力。
其次,開展發(fā)散性思維訓(xùn)練。同一道物理題往往會存在多種解答思路與方法,更有可能存在不同的解答結(jié)果。在物理教學(xué)過程中不能要積極培養(yǎng)和估計學(xué)生對多種解題思路與方法的探索,不能將解題思路局限于一種。在教學(xué)過程中要積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行發(fā)散性思維,培養(yǎng)學(xué)生從多角度,運(yùn)用多種方法分析問題解決問題的能力。
第三,培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維能力。逆向思維就是把思維順序顛倒過來思考問題。它也是人們提出問題、解決問題的一種重要方法。物理學(xué)中很多問題運(yùn)用逆向思維可以啟發(fā)學(xué)生從相反的方向,從問題的反面思考而得出結(jié)果,這也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造思維的方法。最后,進(jìn)行靈感的捕捉。在創(chuàng)造性思維過程中,由于某種事物或現(xiàn)象的啟發(fā)促使創(chuàng)造者茅塞頓開一下突破了思維的障礙,使思維活躍到明朗階段,認(rèn)識發(fā)生了突變,產(chǎn)生了敏銳的頓悟,就可以說產(chǎn)生了靈感。靈感的閃現(xiàn),為創(chuàng)造者提供了接通思維,突破障礙和發(fā)現(xiàn)創(chuàng)造關(guān)鍵的機(jī)遇,因此,具有很大的創(chuàng)造性,但靈感具有突發(fā)性和瞬間性,不能完全按照人的意志出現(xiàn)和控制,但我們可以創(chuàng)造條件去誘捕它。一方面要注重平時經(jīng)驗與知識的積累,只有讓大量的信息深深地印烙在腦海中,才能造成一種強(qiáng)大的勢能,一經(jīng)觸發(fā)便轉(zhuǎn)化為思維突變的動力。另一方面應(yīng)使自己的興趣情感和思維都集中在與問題有關(guān)的方面來,進(jìn)行執(zhí)著追求和苦苦求索,從而產(chǎn)生強(qiáng)烈的創(chuàng)造動機(jī)與欲望。因此,我們應(yīng)當(dāng)教育學(xué)生在遇到難題或進(jìn)行創(chuàng)造性活動思維陷入困境時,可以把問題暫時擱置下來,去從事一些松弛的活動,使思維“熱線”下潛,讓潛意識出來活動,達(dá)到對靈感欲擒故縱的目的。實踐表明,在學(xué)生受到嚴(yán)格的邏輯思維訓(xùn)練的同時,進(jìn)行一些非理性、非邏輯的思維訓(xùn)練,可以避免學(xué)生思維的模式化,對提高學(xué)生的創(chuàng)新能力大有裨益。
創(chuàng)新是事物發(fā)展過程中量的積累,是量變過程。同時創(chuàng)新又是創(chuàng)造,是事物的突變,是一個全新事物和方法,是事物發(fā)展過程中的質(zhì)變。物理的實驗教學(xué)能夠很好的體現(xiàn)這一質(zhì)變過程。我們下面就在初中物理實驗教學(xué)中來探索創(chuàng)新教育的具體實施。
一、更新實驗教學(xué)的思路
創(chuàng)新不是憑空的胡編亂造,而是通過對客觀事物的觀察、分析、總結(jié),在客觀事實的基礎(chǔ)上來得到前人沒有得到的結(jié)果結(jié)論,或者是用前人的正確結(jié)論創(chuàng)建新的領(lǐng)域。如果把創(chuàng)新等同于建造空中樓閣,那是對創(chuàng)新的一個歪曲,是非常容易誤入唯心主義的泥潭的。
物理就是以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,也就是物理的定義、定理、規(guī)律、定律都建立在大量的實驗和實踐活動中,那么我們所說的實驗也就不僅僅局限于現(xiàn)行初中物理教科書中所安排的十九個學(xué)生分組實驗,兩百一十一個演示實驗和若干課外小實驗。我們的實驗教學(xué)可以在課上,也可以在課下;可以使用實驗室所配備的器材,也可以自備自制教具,甚至可以使用我們?nèi)粘I钪械默F(xiàn)有物品,經(jīng)常用學(xué)生身邊的物品做實驗,如用鉛筆和小刀做壓強(qiáng)實驗,用雪碧瓶做液體壓強(qiáng)與深度關(guān)系的實驗,用汽水瓶做大氣壓實驗用眼藥瓶做物體的浮沉實驗,用水和玻璃做光的色散實驗等,這些器材學(xué)生更熟悉,更有利于使學(xué)生明白物理就在身邊,物理與生活聯(lián)系非常緊密。而且通過這些課本上沒有出現(xiàn)的器材啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力:大家一起來想一想,還可以用什么來說明我們要知道的內(nèi)容。或者,這種類似的方法我們可以用來解決其他什么問題,等等。調(diào)動學(xué)生剛剛起步的創(chuàng)新的意識和創(chuàng)新的精神。
總之,我們不是為做實驗而做實驗,我們做實驗是學(xué)習(xí)這種研究事物內(nèi)在聯(lián)系,研究問題的方法。
二、實驗教學(xué)方法的改革
1、觀察是創(chuàng)新的前提
觀察是實驗的第一步,也是創(chuàng)新的前提。沒有對客觀事物的認(rèn)識是談不到創(chuàng)新的。我們在實驗教學(xué)中首先應(yīng)該使學(xué)生知道:所謂觀察就是要有目的地辨明觀察對象的主要特征,注意發(fā)現(xiàn)引起變化的條件和原因,其次,要使學(xué)生了解觀察是要經(jīng)過一定的努力,克服一定的困難,才能發(fā)現(xiàn)問題,才能得到對事物的正確認(rèn)識和正確的結(jié)論。
需要指出的是:在教學(xué)中應(yīng)該讓學(xué)生知道,觀察事物是科學(xué)方法中提取大量事實的第一步,也是我們要進(jìn)行任何創(chuàng)造和超越的第一步,我們所需要的不僅僅是大家觀察到的結(jié)果,更重要的是觀察這個活動的本身,觀察在生活中無處不在。比如觀察水的沸騰實驗中要求學(xué)生注意觀察在給水加熱的過程中,能看到什么?在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)同學(xué)討論觀察的方法和應(yīng)注意的問題。可以提示看到的不同的現(xiàn)象是由不同的原因引起的,但是具體到是哪些原因,應(yīng)該由學(xué)生通過多次的實驗得出一定的結(jié)論,而不是老師在黑板上把各種條件羅列出,再提供給學(xué)生實驗。那樣做實際限制了學(xué)生的思維,是不利于學(xué)生形成創(chuàng)新思維的。
2、實驗,在學(xué)習(xí)中創(chuàng)新。
人們的許多物理知識是通過觀察和實驗認(rèn)真地加以思索和總結(jié)得到的。如對于彩虹,自然界在特定雨天后才能看到,平時看不到。在序言中教學(xué)中用三棱鏡做光的色散實驗讓彩虹出現(xiàn)在教室里,使學(xué)生感到新奇,通過這段教學(xué)師生共同討論,形成共識,知道什么是實驗。實驗就是在人工控制條件下使物理現(xiàn)象重復(fù)出現(xiàn)供人們觀察的工作。通過實驗,能夠?qū)ξ锢硎聦崼@得具體的明確的認(rèn)識,有助于理解物理概念和規(guī)律。那么在這里學(xué)習(xí)的就不是色散的知識,更重要的學(xué)習(xí)了這種探索事實根本的方法——實驗。
實驗中要有實事求是的科學(xué)態(tài)度。教育學(xué)生每做一個實驗應(yīng)該:了解實驗?zāi)康模_使用儀器,作必要的記錄,得出相應(yīng)的結(jié)論整理好實驗器材。根據(jù)實驗觀察到的現(xiàn)象和結(jié)果得出結(jié)論,做出正確的實驗報告。向?qū)W生適當(dāng)介紹一些物理學(xué)大師所做的物理實驗以及所取得的成績,而在以后的學(xué)習(xí)中能夠運(yùn)用這些方法來探索知識。
3、重視方法的總結(jié),動手動腦
科學(xué)方法提出這樣幾個步驟:收集大量資料,證據(jù);總結(jié)分析;得出結(jié)論;提出意見和建議。實驗做完了,結(jié)果出來了,我們的實驗是不是就結(jié)束了?沒有。應(yīng)用才是我們的最終目的,這也完全符合唯物主義方法論中關(guān)于從實踐到理論再由理論到實踐的辨證原則。
當(dāng)學(xué)生做了基本實驗后,教師應(yīng)當(dāng)對學(xué)生實驗提出較高層次的要求--做驗證性的和設(shè)計性的實驗。比如在做完測平均速度的實驗后應(yīng)該總結(jié)實驗時所采用的物理方法:控制變量的方法,這種方法在物理的實驗中是最常用的,是應(yīng)該掌握的。這樣在學(xué)完密度知識后根據(jù)實驗室所能提供的器材可以要求學(xué)生解決如何測金屬塊的密度問題,學(xué)生可以根據(jù)控制變量的方法提出設(shè)計方案,也可以提出一些具體問題,自己設(shè)計實驗方法進(jìn)行實驗。這不僅對前面知識的應(yīng)用,也是一種對物理方法的使用。
運(yùn)用現(xiàn)有的知識內(nèi)容推論后面的學(xué)習(xí)內(nèi)容是一種物理研究的思路,更是學(xué)生應(yīng)該掌握的物理方法之一。在這個研究的過程中也更容易有新的突破。在做固體融化的實驗過程中(直接加熱),開始的實驗結(jié)論和課本上總是不一致,學(xué)生甚至考慮了課本的大膽想法。在引導(dǎo)學(xué)生考慮小學(xué)學(xué)習(xí)的熱平衡的知識后,就有學(xué)生考慮是不是加熱不均勻的問題,通過討論,最終使用了水浴的方法來解決了問題,結(jié)論與課本基本一致。這就是運(yùn)用來探討新知識新方法,在探討中學(xué)生也品嘗到了成功的喜悅。
三、實驗教學(xué)評價中的新意識
教師對教學(xué)目標(biāo)的完成情況進(jìn)行評估,為制訂下一個目標(biāo)做準(zhǔn)備,這是一個學(xué)科目標(biāo)的結(jié)束。如果說學(xué)生已經(jīng)掌握了知識的重點(diǎn)、難點(diǎn),形成了相應(yīng)的技能技巧,那么教師應(yīng)該對學(xué)生學(xué)習(xí)過程進(jìn)行總結(jié),學(xué)生掌握了什么,超越了什么?誰做得最好,由教師和學(xué)生總結(jié)這個的經(jīng)驗,從而形成再創(chuàng)新能力,這個環(huán)節(jié)是必不可少的。
【關(guān)鍵詞】創(chuàng)新;拓展;創(chuàng)造;全新
伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,科學(xué)的日新月異,知識在社會生活和社會發(fā)展中的含量越來越高,而以知識為基礎(chǔ)的知識經(jīng)濟(jì)越來越受到世人矚目。決定個人命運(yùn)的主要因素,也已不再是掌握知識的多少而在于更新知識創(chuàng)造知識的能力的大小。創(chuàng)新教育是以培養(yǎng)創(chuàng)新精神和能力為基本價值取向的教育,它能夠使學(xué)習(xí)者通過對已有知識有學(xué)習(xí),了解前人是怎樣解決具體問題的,從而摸擬前人解決問題的思考方式,在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上積累經(jīng)驗,拓展視野,孕育創(chuàng)新。也就是說創(chuàng)新教育要求學(xué)生學(xué)習(xí)的是解決問題的方式方法,而不僅僅是知識的本身。因此,創(chuàng)新教育不應(yīng)只是一個時髦而響亮的口號,而應(yīng)落在工作的最實處。
創(chuàng)新是事物發(fā)展過程中量的積累,是量變過程。同時創(chuàng)新又是創(chuàng)造,是事物的突變,是一個全新事物和方法,是事物發(fā)展過程中的質(zhì)變,物理實驗教學(xué)中來探索創(chuàng)新教育的具體實施。
一、觀察是創(chuàng)新的前提
觀察是實驗的第一步,也是創(chuàng)新的前提。沒有對客觀事物的認(rèn)識是談不到創(chuàng)新的,我們在實驗教學(xué)中首先應(yīng)該使學(xué)生知道:所謂的觀察就是要有目的地辨明觀察對象的主要恃征,注意發(fā)現(xiàn)引起變化的條件和原因,其次,要使學(xué)生了解觀察是要經(jīng)過一定的努力,克服一定的困難才能發(fā)現(xiàn)問題,才能得到對事物的正確認(rèn)識和正確的結(jié)論。需要指出的是:在教學(xué)應(yīng)該讓學(xué)生知道,觀察事物是科學(xué)方法中提取大量事實的第一步,也是我們要進(jìn)行任何創(chuàng)造和超越的第一步,我們所需要的不僅僅是大家觀察到的結(jié)果,更重要的是觀察這個活動的本身,觀察在生活中無處不在。比如觀察水的沸騰實驗中要求學(xué)生注意觀察在給水加熱的過程中,能看到什么?在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生討論觀察的方法和應(yīng)注意的問題。可以提示看到的不同現(xiàn)象是由不同的原因引起的。但是具體到是哪些原因,應(yīng)該由學(xué)生通過多次的實驗得出一定的結(jié)論,而不是老師在黑板上把各種條件羅列出來,再提供給學(xué)實驗。那樣做實際限制了學(xué)生的思維,是不利于學(xué)生形成創(chuàng)新思維的。
二、實驗,在學(xué)習(xí)中創(chuàng)新
人們的許多物理知識是通過觀察和實驗認(rèn)真地思索和總結(jié)得到的。如對于彩虹,自然界在特定的雨天后才能看到,平時看不到。在序言中教學(xué)中用三棱鏡做光的色散實驗,讓彩虹出現(xiàn)在教室里,使學(xué)生感到新奇,通過這段教學(xué)師生共同討論,形成共識,知道什么是實驗,實驗就是在人工控制條件下使物理現(xiàn)象重復(fù)出現(xiàn)供人們觀察的工作。通過實驗,能夠?qū)ξ锢硎聦崼@得具體的明確的認(rèn)識,有助于理解物理概念和規(guī)律。那么在這里學(xué)習(xí)的就不是色散的知識,更重要的學(xué)習(xí)了這種探索事實根本的方法—實驗。
實驗中要有實事求是的科學(xué)態(tài)度。教育學(xué)生每做一個實驗應(yīng)該:了解實驗?zāi)康模_使用儀器,做必要的記錄,得出相應(yīng)的結(jié)論整理好實驗器材。根據(jù)實驗觀察到的現(xiàn)象和結(jié)果得出結(jié)論,做出正確的實驗報告。向?qū)W生適當(dāng)介紹一些物理學(xué)大師所做的物理實驗以及所取得成績,而在以后的學(xué)習(xí)中能夠運(yùn)用這些方法來探索知識。
三、重視方法的總結(jié),動手動腦
【關(guān)鍵詞】物理實驗;創(chuàng)新教育
物理學(xué)是一門基礎(chǔ)科學(xué),是整個自然科學(xué)和現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ),對促進(jìn)社會的發(fā)展具有不可替代的作用。要學(xué)好物理就必須改變過去注重知識傳授的傾向,關(guān)注學(xué)生的發(fā)展,倡導(dǎo)學(xué)生主動參與、樂于探究、勤于思考的學(xué)習(xí)方式。要積極改革教學(xué)方法,注意研究學(xué)生的心理特征和認(rèn)知規(guī)律,善于啟發(fā)學(xué)生的思維,激起學(xué)習(xí)興趣,使他們積極、主動地獲得知識和提高能力。加強(qiáng)實驗是物理教育本質(zhì)的自然回歸,符合素質(zhì)教育的理論和實踐的要求。實驗滲透著方法教育,對養(yǎng)成良好習(xí)慣,訓(xùn)練意志品質(zhì)有積極作用,是提高素質(zhì)的重要途徑。演示實驗生動有趣,易形成懸念,它在創(chuàng)設(shè)問題情境,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)學(xué)生在學(xué)習(xí)中的積極性和主動性,引導(dǎo)學(xué)生追根求源探索知識上有極其重要的作用。針對演示實驗的創(chuàng)新問題,本文就此談?wù)勛约旱哪w淺體會和做法,與同行們研討。
一、更新實驗教學(xué)的思路
人們的許多物理知識是通過觀察和實驗,認(rèn)真地加以思索和總結(jié)得到的。如對于彩虹,自然界在特定雨天后才能看到,平時看不到。在課堂上用三棱鏡做光的色散實驗讓彩虹出現(xiàn)在教室里,使學(xué)生感到新奇;再引導(dǎo)讓學(xué)生去討論解開雨后彩虹形成的這個謎。實驗就是在人工控制條件下使物理現(xiàn)象重復(fù)出現(xiàn)供人們觀察的工作。在這里學(xué)習(xí)的就不僅是色散的知識,更重要的是學(xué)習(xí)了這種探索事實的根本方法—實驗。
物理就是以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,物理的定義、定理、規(guī)律、定律都建立在大量的實驗和實踐活動中,所以我認(rèn)為,實驗教學(xué)不僅局限可以在課上,也可以在課下;可以使用實驗室所配備的器材,也可以自備自制教具,甚至可以使用我們?nèi)粘I钪械默F(xiàn)有物品,經(jīng)常用學(xué)生身邊的物品做實驗,如用水和玻璃做光的色散實驗等,這些器材學(xué)生更熟悉,更有利于使學(xué)生明白物理就在身邊,物理與生活聯(lián)系非常緊密。而且通過這些課本上沒有出現(xiàn)的器材啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力:大家一起來想一想,還可以用什么來說明我們要知道的內(nèi)容,或者,這種類似的方法我們可以用來解決其他什么問題,等等。調(diào)動學(xué)生剛剛起步的創(chuàng)新的意識和創(chuàng)新的精神。
總之,我們不是為做實驗而做實驗,我們做實驗是學(xué)習(xí)這種研究事物內(nèi)在聯(lián)系,研究問題的方法。
二、改革實驗教學(xué)的方法
1.注重引導(dǎo)學(xué)生觀察實驗
觀察是實驗的第一步,也是創(chuàng)新的前提。觀察在生活中無處不在。
案例一:在演示肥皂液薄膜的復(fù)色光干涉實驗時,可先讓學(xué)生細(xì)致觀察,然后出示以下問題:①本實驗需要研究觀察什么?怎樣觀察?觀察時眼睛、薄膜、火焰三者的位置關(guān)系如何?②為什么在肥皂薄膜上會出現(xiàn)反射像?③條紋有何特點(diǎn)?條紋的顏色排列是否有序?為使學(xué)生養(yǎng)成細(xì)致觀察的習(xí)慣,培養(yǎng)他們的觀察能力,教師應(yīng)該在沒有出示以上問題時就讓學(xué)生自由觀察。待觀察一段時間后,老師再讓學(xué)生回答以上問題。肯定有部分學(xué)生觀察方法不當(dāng),老師可指導(dǎo)學(xué)生重新觀察,這樣做一定可以大大激發(fā)學(xué)生的求知欲,掌握正確的觀察方法,從而留下深刻的印象。
在觀察中,要引導(dǎo)同學(xué)討論觀察的方法和應(yīng)注意的問題。可以提示看到的不同的現(xiàn)象是由不同的原因引起的,但是具體到是哪些原因,應(yīng)該由學(xué)生通過多次的實驗得出一定的結(jié)論,而不是老師在黑板上把各種條件羅列出,讓學(xué)生按部就班。那樣做實際限制了學(xué)生的思維,是不利于學(xué)生形成創(chuàng)新思維的。
2.變演示實驗為探索性實驗,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
在傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式中,課堂演示實驗一般以教師為主體,學(xué)生僅僅是旁觀者,沒有直接參與,不利于其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。筆者認(rèn)為要將演示實驗改為探索性實驗,讓學(xué)生充分的動腦、動手、動口,發(fā)揮學(xué)生的主體作用,從而有利于學(xué)生創(chuàng)造性思維的激發(fā),以下是筆者設(shè)計的兩個演示實驗教學(xué)方案:
案例二:測電阻率實驗,實驗前讓學(xué)生設(shè)計五種以上的實驗方案,畫出電路圖,分析比較確定最佳方法。課堂上再討論總結(jié),測電池的電動勢和內(nèi)阻實驗,可有方法:
(1)安培表內(nèi)接;
(2)安培表外接;
(3)兩已知電阻和安培表;
(4)伏特表和已知電阻;
(5)兩伏特表測電阻。
師生再共同分析各方法的利弊,選擇最佳的方案。
3.采用多種實驗方法,活躍學(xué)生思維
筆者認(rèn)為在幫助學(xué)生掌握實驗原理的基礎(chǔ)上,允許學(xué)生用不同的器材、不同的實驗步驟進(jìn)行實驗。在實驗中,學(xué)生需要在各種因素中進(jìn)行取舍,對所得信息進(jìn)行篩選。這就要求學(xué)生在確定的目標(biāo)下,有全局觀點(diǎn)和善于妥協(xié),在不同情況下善于應(yīng)變,培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)變能力,使學(xué)生分析、抽象概括、綜合表達(dá)能力都得到訓(xùn)練和發(fā)展。
4.創(chuàng)設(shè)實驗問題,促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展
創(chuàng)新教學(xué)的構(gòu)成要素是研究性、引導(dǎo)性、發(fā)現(xiàn)性、歸納性等有機(jī)的結(jié)合起來,這就要求教師在實驗中創(chuàng)造性的應(yīng)用現(xiàn)代教學(xué)方法和教學(xué)手段,將多種教學(xué)方法進(jìn)行優(yōu)化組合,用“創(chuàng)造性的教”為學(xué)生“創(chuàng)造性的學(xué)”創(chuàng)造環(huán)境和條件。因此除了演示實驗和分組實驗之外,在學(xué)生的模型制作、游戲、調(diào)查小實驗活動中,也可以發(fā)展創(chuàng)造活動,鼓勵學(xué)生創(chuàng)造。例如,學(xué)習(xí)反沖知識后,讓學(xué)生自制火箭模型和反沖式水輪機(jī)模型。
三、建立實驗教學(xué)評價中的意識創(chuàng)新
教師對教學(xué)目標(biāo)的完成情況進(jìn)行評估,為制訂下一個目標(biāo)做準(zhǔn)備,這是一個學(xué)科目標(biāo)的結(jié)束。如果說學(xué)生已經(jīng)掌握了知識的重點(diǎn)、難點(diǎn),形成了相應(yīng)的技能技巧,那么教師應(yīng)該對學(xué)生學(xué)習(xí)過程進(jìn)行總結(jié),學(xué)生掌握了什么,超越了什么?誰做得最好?由教師和學(xué)生總結(jié)這個經(jīng)驗,從而形成再創(chuàng)新能力,這個環(huán)節(jié)是必不可少的。