摘要：随着素质教育理念逐渐深入人心, 我国越来越重视对学生能力的培养, 其中创新能力与实践能力是能力培养的重点和难点。物理学科作为各个教育阶段的重点内容, 在物理实验教学中提升学生的创新能力是学校与教师面临的重要任务。创新能力主要体现在学生是否能够创造性的处理问题, 不受传统观念和思想的束缚, 不局限于固定的模式, 展开想象, 勇于探索, 进而提高自身的综合素养。物理实验本身是操作性很强的教学内容, 物理教师要善于利用实验过程培养学生的动手能力与创新能力。本文首先指出了当前物理实验教学存在的问题, 分析了通过培养学生创新能力的重要性, 提出了如何通过物理实验培养学生创新能力的有效策略。
关键词：物理实验教学; 创新能力; 培养策略;
新时期的教育注重对学生能力的培养, 面对科技突飞猛进的当下环境, 我国教育界要培养具有专业技能与创新实践能力的人才, 以适应社会和科技的进步。物理是一门实践性较强的学科, 物理实验教学作为物理教学体系中的重要组成部分, 不容忽视, 教师要善于利用物理实验教学, 采用高效的教学手段, 提高学生的实践能力与创新意识, 锻炼学生的创新思维集和想象力, 培养适合现代社会需要的复合型人才。
1 目前物理实验教学存在的问题和不足
首先, 部分学校物理教学课程设置不够合理, 理论课程安排较多, 比较重视理论和基础知识教学, 物理实验教学课程安排较少, 实验开出率较低, 实验结果不尽如人意。随着教育事业的推进, 目前, 我国对于物理实验教学越来越重视, 但部分学校没有按照新课程标准的要求对物理实验教学进行改革, 尽管部分学校开展了物理实验教学, 但是质量和效果并不是很理想。
其次, 部分学校和教师对于物理实验教学不够重视, 教学观念和思想相对传统, 只认识到理论教学的实际意义, 忽视了实践教学的重要性思考, 导致教师一直在讲实验, 而不是带领学生实践, 使实验的作用难以发挥, 学生的动手实践机会很少。且部分教师物理实验水平有限, 专业技能有待提高, 实验教学的水平有待进一步提高, 教师素质有待提升。
另外, 部分学校开展物理实验教学的模式不够创新, 实验教学模式单一、僵化, 教师教学方式比较呆板, 物理实验教学效果不佳。而且个别学校物理实验硬件设备设施不齐全, 很多设备比较落后, 物理实验的仪器也不足, 很多实验器材缺乏, 使实验难以进行, 很多实验都是老师口述讲解下过程就结束了, 实验的操作性较低。
2 物理实验中培养学生创新能力的重要意义
物理学科是一种研究事物规律和性质的一种学科, 主要作用在于揭示很多事物和现象产生的原理, 物理实验教学是物理教学中的核心内容, 通过实验学生对于物理定理和概念会有更深的认知, 物理实验教学对于培养学生的创新能力与实践能力有着至关重要的作用。
物理实验教学虽然过程中教师示范, 学生在教师带领下参与实验, 但是实际上不单单是将实验的步骤教给学生, 还要引导学生研究物理现象, 分析其产生的原因, 采用科学的实验方法进行实验, 建立物理模型, 实验方法就有很多种, 如控制变量法、转换法与实验推理法等, 这些工作的进行有助于提升学生的动手能力和实践能力。物理实验可以锻炼学生的思维, 实验的过程也是一个思考和探究的过程, 可以扩充学生的思维空间, 激发学生潜能的发挥, 有利于提高学生的想象力和创造力。
教师要结合教学内容选择适合的实验, 多设计一些探究式的实验项目, 引导学生进行实验, 进而帮助学生巩固物理知识, 掌握先进的实验方法, 促进学生们主动思考, 提高学生的想象力与创新能力。例如在进行电路实验时, 教师要鼓励学生动手实践, 大胆提出疑问, 帮助学生们理解电路中各种单位量之间的关系, 电压、电流、电阻等, 串联和并联电路的区别。教师要善于纠正学生在实验中的错误, 指导学生掌握物理实验的精髓, 进而深化对物理知识与定律的理解。
3 物理实验教学培养学生创新能力的有效策略
3.1 采取有效方式提升学生的实验兴趣与创新意识
物理教学中涉及很多中研究方法, 有观察, 假设, 还有实验, 实验时验证物理定理最直观的载体和形式, 物理学中的理论都是经过千百次的实验才获得最终的结论的, 可见物理实验的重要性。物理实验教学是一个实践的过程, 是一个检验真理的过程, 实验的开展有助于提高实验者的感知能力、分析能力和归纳能力, 对于学生而言, 是锻炼思维最好的方式, 有助于学生思维从形象思维到抽象思维的过渡, 有助于激发学生的求知欲望, 有利于提高学生的实践能力与创造力。
正所谓“兴趣是最好的老师”, 物理教师要注意培养学生的兴趣, 提高学生参与物理实验的积极性和热情, 好奇和兴趣可以为学习提供巨大的动力。在物理实验教学开展时, 教师要抓住学生的心理, 采用创设情境的方法, 提高实验教学的趣味性, 教师可以设置一些问题, 让学生们带着问题去参与实验, 这样更有针对性, 有助于帮助学生树立一种创新意识和思考意识。例如学习电学时, 将50w和30w的电灯进行串联, 那个灯更亮, 为什么, 通过实验学生可以得出想要的答案, 进而探索物理现象产生的原因, 提高对物理知识学习的兴趣。
3.2 提高实验课堂教学质量和效果
物理实验教学就是以实验为主, 这是一种实践性较强的教学过程, 教师要采用科学的方法, 利用物理实验的直观性, 找到新知识与旧知识的交汇点, 促进知识的综合。例如在讲解物质密度测量的实验时, 教师就可以将实验进行必要的拓展, 让学生考虑, 如果在没有量筒只有天平的前提下, 如何测量物质的密度, 学生自行选择器材, 将学生分为若干个小组, 学生通过讨论研究找出适合的实验方法, 进而得出结论。物理实验教学的质量主要表现在能否调动起学生的探究热情, 能否培养学生的逻辑思维, 提高学生的独立思考能力, 实验的过程对于培养学生的团队合作能力和人际交往能力都有很大帮助。通过实验, 教师要对表现优异的学生进行表扬和肯定, 进而提高学生学习的积极性, 提高实验教学的质量。
3.3 科学锻炼学生的思维, 挖掘学生的创新潜力
物理实验可以锻炼学生的思维, 包括逻辑思维、发散思维等等, 教师要利用多层面的实验, 挖掘学生的创造力, 这是提高学生创新能力的关键。
3.3.1 保证学生思维的集中
物理学科当中的理论主要是物理概念和定律, 这些结论的产生都是很多科学家经过很多年的无数次实验获得的, 因此, 物理实验的意义是十分重大的, 物理教师要善于利用物理实验将物理知识传授给学生, 在实验开展的过程中, 要保证学生思维的集中性, 认真观察实验现象, 认真分析实验结果, 进而得出一定的结论, 物理实验一定是严谨和科学的, 这是锻炼学生思维的有效方式。
3.3.2 锻炼学生的发散思维
物理学习中, 有很多问题的答案不是固定的, 物理问题的解决办法也不止一个, 例如电学中用电机器电功率的测量, 可以使用很多种仪器进行测量, 可以从多个侧面计算出需要测量的量。因此, 在物理实验开展中, 教师要设置一些开放性的问题, 鼓励学生进行思考, 一边实验一边探究, 进而锻炼学生的发散思维, 加强学生对于物理知识的判断。
3.3.3 实验的同时不忽略学生的个性
现代学生存在着较大的个体差异, 学生个性比较张扬, 学生们追求个性的解放, 在物理实验教学中, 教师要重视学生的个性, 鼓励学生的个性思维, 引导学生的创新思想火花的迸发。例如在学习电学方面的知识时, 解100Ω、50Ω和20Ω的3个电阻并联的总电阻, 个别学生认为50Ω是2个100Ω的电阻并联的等效电阻, 把20Ω认为是5个100Ω的电阻并联的等效电阻, 进而得出总电阻是8?, 这是一种简便算法, 但也有它的道理。
3.4 鼓励学生大胆质疑, 提升学生的创造力
物理教师要鼓励学生通过实验去证明和探讨物理知识和定理, 例如相同的玻璃杯里面装量不等的水, 按照水的多少排列, 敲击杯子边缘, 就可以听到不同的声音, 这其中的道理需要学生通过实验去感知。教师要鼓励学生对问题产生质疑, 为什么玻璃杯会发出声音, 而且声音高低不等, 声音来自于物体的振动, 经过介质传播到我们的耳朵里, 玻璃杯发出声音, 主要是杯壁产生振动, 装上水后, 水面以上的部分发生振动, 声音的高低是因为杯子装水后整体体积较大, 振动频率较低, 声音就低。
3.5 教师要采取多元化措施创新物理实验教学模式
物理教师要采取多元化的教学手段, 丰富物理实验教学的形式与内容, 教师可以将实验交给学生来设计, 学生对实验步骤进行规划, 自己选取实验器材, 在实验的过程中自己记录数据, 并对数据进行科学的分析, 做好物理实验的评价。例如在学习压力的作用时, 教师给学生提供很多东西, 重物、海绵、水、气球、铅笔, 让学生自己选择实验器材进行实验, 学生确定好实验步骤就可以进行实验操作了, 在实验操作过程中教师要进行指导, 但不能参与过多, 这样不利于学生自主学习与思考能力的提升, 实验结束后, 学生自己汇报实验结果, 提高学生的语言表达能力与创造能力, 学生会体会到物理实验的魅力, 体会到创新的乐趣。
4 结语
综上所述, 物理实验教学的实践性与可操作性是提升学生创新能力的有效载体, 物理教师要善于利用科学的教学方式, 提高学生的实验兴趣, 鼓励学生积极参与实验, 鼓励学生大胆质疑, 进而促进学生实践能力与创新能力的提高。
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