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浅谈初中物理实验教学中的创新教育  

2011-06-29 18:01:21|  分类: 教育探索 |  标签: |举报 |字号 订阅

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浅谈初中物理实验教学中的创新教育
          初中物理教师的博客   高垚骏的物理空间  

 初中物理老师教育博客与物理教学网荟萃


浅议初中物理实验教学中的创新教育 

一、问题的提出

创新教育是以培养人的创新精神、创新思维和创造能力为基本价值取向的教育。在物理实验教学中,创新教育的提出,一方面是物理教学改革不断深入的需要,另一方面也是由物理学科的特点与物理实验的本质决定的。物理学的创新和发展无不与实验密切联系,物理实验教学理应成为培养学生创造性的重要环节。但是,传统的物理实验教学模式却表现为“统一的实验设计,机械划一的实验器材,固定呆板的实验程序,已知样板的实验结论”,这无疑把学生当成了接受知识的容器,限制了学生的主动性、积极性,难以激发他们独立思考,敢于实践的激情,抑制了学生个性的发展,扼杀了学生的创造性。

物理实验作为一种科学实践过程,应该为培养学生的创新精神和实践能力提供有效的途径和广阔的空间。但是我们现在所面临的初中物理实验教学现状却不容乐观。那么,应该如何在物理实验教学中实施创新教育呢?笔者从学生对物理实验的态度、对物理实验的评价和意见出发,进行了调查研究,了解到一些关于初中物理实验教学的实际情况,探索了一些物理实验教学中落实创新教育的有效途径。

二、当前初中物理实验教学的现状调查

“以创新精神为核心”的教育要打破“教师本位论”和“以知识为核心”的观念,应在“学生为主体”的观念下展开“开放式教育”。为此,笔者连续两年分别选择了初二和初三学生为调查对象,让学生自主地对“实验的态度”、“实验的评价”和“实验的意见”发表看法。分析调查结果发现,有超过80%的学生对实验有兴趣,只有不足20%的学生害怕做实验。这说明实验以其真实、直观、形象和生动的特点吸引了天生好奇、好动的中学生。兴趣是最好的老师,教师可以充分利用学生对实验的兴趣加以诱导,这无疑为激发学生的创新精神提供的良好的前提条件。并且从超过80%的学生愿意动手实验和愿意参加物理活动来看,学生通过观察实验,自然也会产生自己动手的欲望。因此教师可设法通过让学生多动手操作,在实验和想象推理中培养学生的创新思维和创新能力。

另一方面,调查结果也显示了创新教育面临的极大挑战,学生及教师所创设的实验环境难如人所愿。有近30%的学生反映学生实验教学过于传统,缺乏创新,无法满足学生求新、求异的需要。除了实验本身趣味性差以外,认为学生实验内实施物理活动的内容太少。这表明学生创造天性的发挥失去了空间,受到了抑制。另外还有超过40%的学生觉得现在的实验器材“Y货”较多,装配不佳,性能不良,实验误差很大。这也从另一个角度说明了学生的创造性受到严重抑制。

总之,调查结果表明学生是具有巨大创造潜能的,要把这种潜能发掘出来,变成现实的创造力,需要教育工作者的艰辛劳动。所以,笔者以为,未来教育的挑战,不仅是针对学生,更重要的是针对教师。

二、关于物理实验现状调查的启示

针对如此严峻的物理实验教学现状,笔者想到以下几点措施:

1、明确创新教育的基本含义

①关于创造力。创造力是人们根据一定的目的,运用一切已知信息,产出某种新颖独特,有社会或个人价值产品的能力。它的本质是一个综合性的心理概念,不仅仅是一种思维方式或操作技能,而是包涵知识经验、智力因素及个性因素的整体的心理能力。因此,不能把创新教育看作一种单项教育,不能将创新教育截头去尾,进行单纯的技能训练或思维训练,它需要在创新精神、创新思维和创新能力诸方面全方位培养。

②关于创新精神。创新精神是指保证创新活动顺利进行的心理品质,如强烈而持久的创新动机、坚忍不拔的创新意志、积极主动的创新性格和健康的创新情感等。创新精神的培养应着重于四个品质:即冒险性、挑战性、好奇心、想象力。创新精神是创新活动的内在动力机构,它在发动创造性活动方面起着关键作用。

③关于创新思维。创新思维是指在前人已取得的成果基础上又有创新的思维过程。它是创新活动的认知因素。创新思维的根本特征是灵活性、独创性、敏捷性等。创新思维不是一种基本的思维形式,而是多种思维形式综合作用的结果。创造性思维的构成包括:形象思维和抽象思维;逻辑思维和非逻辑思维;再现思维和创造思维;发散思维和集中思维。

④关于创造能力。创造能力是指从事创新活动的基本技巧和能力。它是创新活动的执行结构,创新思维成果必须经过创造技能才能得以实现,是完成创新活动的必备条件,创造技能只有通过训练和实践才能获得。

要使学生有重大的知识发现或技术发明,并不是一个简单的过程。从客观事物存在,抽象出客观事物本质,需要有敏锐的创新观察与思考能力,用创新思维去概括抽象;从客观事物本质出发到知识发现或技术发明,则需要创新能力去实现。

心理学研究还表明:创造力是存在于主体之中的本质属性,因人的年龄、个性、受教育程度等表现出不同层次;创造力是逐步发展起来的,低层次的创造力是较高层次的创造力的基础。因此,对于学生创造力的培养除了要在创新精神、创新思维、创新能力各方面综合训练外,还要根据学生中学阶段的心理特征选择侧重点。笔者以为,初中阶段的物理实验教学应主要加强对学生创新意识、创新精神、创新思维的培养。

2、一个新的教育观念

创造要靠创造性来培养。其一,创造教育的各种方法和措施,需要教师去实施。其二,教师本人的创造性品质对学生创造性的培养具有榜样示范作用。其三,有创造性的教师往往会在情感上认同并鼓励学生的创造性,激发学生的创造力,从而帮助学生创造自己的辉煌。因此,物理教学中实施创新教育,要解决的首要问题就是转变教师的教育观念,提高教师自身素质。

教师不应该仅仅是训练和灌输的工具,而应该是发展和认知的手段。创新教育应彻底改变以往的封闭式教学,尊重学生的积极性使每一个学生都有动手的机会,每一个学生的创造性都受到重视,教师的权威将不再建立在学生的被动与无知之上,而是建立在教师借助学生的积极参与以促进其充分发展能力的基础上。用平等的眼光去看待学生,尤其不要歧视那些所谓“调皮捣蛋”的学生。要知道,你的教鞭下可能有瓦特,你冷眼里可能有牛顿,你的饥笑中可能有爱迪生。在创新教育体系中,师生关系将进一步朝着“教学相长”的方向转化和深化。

教师的教学设计要始终渗透对学生创新意识的培养,并且为了适应学生的多层次性要制定多层次的教学目标,也就是说所制定的创新教育目标能够使每个学生都有所创新。在整个教学过程中要力求“稚化”,以学生的眼光审视遇到的问题,或许一些教师看来不起眼的小问题对学生来说却是一次难得的创新机会,教师要在挖掘教材的基础上,精心设计实验的内容与形式。

教师要注意构建和谐、民主的实验教学气氛,使师生的心理状态达到最佳水平,以保证学生心情舒畅,思维敏捷,各种智力和非智力的创造因子都处于最佳活动状态。具体可表现为,善于鼓励学生大胆质疑,给学生发表意见的机会,欢迎学生与自己争论。教师对学生提出的不同见解不应只是简单的否定,而应引导学生审视其观点,得出正确结论。

教师还注意增效减负,使学生有时间和条件去动手实验,接触自然,参加社会实践;有时间应在教师的指导和帮助下,选择进行发明创造的课题,进行创造性的工作,让学生体验创造的乐趣。

但教师也应当明确,物理学是一门严谨的科学,在物理实验中实施创新教育仍要以基本概念、基本原理、基本技能等为基础。因而不能过分强调某个因素而忽视了其他因素,要综合考虑知识结构的系统性、可接受情况、社会需求等各种因素的相互作用。

3、合理的评价体系

考试作为检验和指导教学工作的杠杆,在素质教育下能否更好地发挥其作用,也是应该认真探讨的问题。重视实验教学,重视实验的应用意识和创新精神,就需要重视实验的评价和考核。在由应试教育向素质教育转变的过程中,模式不同,评价标准和手段也不同。所以,笔者以为,“中考”是的物理实验试题,不应只是课本实验的简单重复,而应加大考察学生对实验的创新与创造的力度。

以往的物理实验考试方式主要以笔试方式为主,近两年虽增加了操作考试,但始终都没有离开教材。只要熟读教材就能通过考试,只要会按教材操作就能通过操作考试。这种考试方式实际上是在物理实验方面误导了学生死记硬背,不能激发学生的创造性。笔者以为,实验的考试方式可以要求学生在规定的时间内设计完成教材上基本没有的,但可以创造性地运用已做过实验的知识来完成的小实验和与教材相关的课外实验。这种考试的答案不唯一,教师可以根据学生设计方案的优劣,完成过程的正确与否以及是否有创新性等因素来评定成绩。这样的考试改革虽然教师的工作量会大大增加,但却能较清楚地反映学生创新能力方面的差距,举一反三。这样的考试也必然会真正提高学生独立自主解决实际问题的能力,培养学生的创新精神,同时也有利于提升教师自身的素质。

三、物理实验中培养学生创新能力的若干措施

1、设计探索性实验

探索性实验教学较普通的课堂教学有更广阔的活动空间和思维空间,可以激发和满足不同层次学生的探索与创新的欲望。学生在自己探索物理规律的实验过程中可以把动手和动脑结合起来,通过尝试错误发现知识,形成解决问题的策略,从而锻炼和培养学生的创新能力。教师应选取合适的、需要探索的问题作为实验内容,在教学中可以利用新旧知识的联系提出需要解决问题,并设计一系列有针对性、启发性的问题作为铺垫。设计问题时应充分渗透创新能力培养,要利用学生原有知识,引导学生在探索性实验中运用知识,并在实验仪器的选取,实验故障的排除及实验结论的得出等一系列环节中及时对学生进行指导,使学生在相对独立的实验活动中体会创新的艰辛与愉悦。为了使创新能力的培养长期化,教师可有计划地组织学生进行系列的探索性实验,并把实验内容与生活实际相联系,使创新能力的培养与物理知识的学习紧密结合。

笔者曾设计了这样一个探索性实验:探究灯泡的额定功率与实际功率。我给出的实验器材是,“220V100W”和“220V40W”两个灯泡,然后引导学生串联连接,来探究两灯的发光规律。起初学生根据已有日常生活经验,估计一定是“220V100W”比“220V40W”亮些。可是学生实际操作实验以后,却发现“220V40W”比“220V100W”亮些。学生无比惊奇,这是怎么回事?此时我抓住时机启发学生思考:(1)灯泡的亮暗表示什么意义?(2)学校、家庭里的电灯之间一般是怎样连接的?(3)不同的连接方式,产生灯亮暗现象的本质是什么?通过分析对比,学生自己得出串联电路中用电器的实际功率与用电器的电阻关系,定性的结论纠正了日常生活中错误的感性经验,使学生对额定功率的意义有了更深刻的理解。

2、进行学生分组实验

进行学生分组实验的原理是源自“头脑风暴法”,就是说利用集体思考的力量,互相启发,互相激励,使小组成员的大脑产生连锁反应,以集合大家的智慧,引出更多的创造意念,获得更多富有创造性的方案,产生一种“1+1>2”的理想效果。

为了充分发挥小组成员的积极性使他们充分发挥和表达自己的设想,还要注意一些问题。首先,不要过早地评判,这样会扼杀许多有价值的设想,实验结束后再进行整理和评价。其次,要注意引导小组成员对各成员的设想进行综合、改善,发展成新设想、新思路。再者,不论学生的做法多么蠢笨,甚至荒唐可笑也应积极鼓励,每个人都可保留自己的意见,不得用集体的意见去说服个体。

3、安排丰富多彩的物理活动课程

课堂教学时间是有限的,但是我们可以拓展无限的课外空间。物理活动课程可采用组织学生集体参观、实验操作比赛、实验设计成果展等多种形式。让学生走入社会,接触实际生活,真正体验“物理有用”这一初中物理教学的基本宗旨。

近两年来,笔者尝试着以创新物理实验教学方法来培养学生的创新思维、创新精神和创造能力,以取得了初步的成功。连续两年,笔者辅导的学生作品在参加“四川省青少年科技创新大赛”中,都获得了四川省二、三等奖,广安市、华蓥市的一、二等奖。

综上所述,笔者对物理实验方面进行的创新教学方法,创新教学模式,创新教学内容的探索才刚刚起步,其思维、设计是否科学,还有待实践的进一步检验。但我深信,作为物理教师,解放思想,大胆尝试,积极进行探索和创新,是新时代教师应有的本分。

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