王素荣河北省衡水市第五中学053000
我们首先应该对创新能力有一个了解。创新能力是个人心理品质和能力的复杂的、高水平的结合,其中主要的心理品质和能力包含着——创新意识、创新精神、创新思维和实践能力、动手能力等基本要素。故此有必要先从这四方面入手,讨论在高中物理实验教学中培养学生创新能力的途径。
一、加强探索性实验教学,培养学生的创新意识
探索性实验是根据教材的特点和学生实际情况,在学生已有知识和初步具有实验技能的条件下,由教师提出课题,在教师指导下,让学生自己动手、动脑、在实验中观察现象,主动探索,然后得出物理规律的实验方法。通过设计探索性实验,可以把学生带入科学探索情景中,让学生在实践中探索新知识,亲身经历寻求并发现知识的过程,使他们的创新潜能得到开发,创新意识得以培养。有了创新意识,才能激发创新精神,产生积极的创新思维,从而引起学生探索和亲自动手欲望,为创新提供了前提条件。具体说来可以通过以下两种方式实现创新意识的培养。
1、改课堂演示实验为探索性实验,培养学生的创新意识
课堂演示实验一般都是教师为主体,学生仅是观察者,没有直接参与到实验中去。这虽然培养了学生的观察力和思维能力,但并不利于创新能力的培养.变演示性实验为探索性实验,学生可以在自己“探索”物理规律的实验过程中把动手与动脑结合起来,锻炼并培养自己的创新意识。这就需要教师对实验进行创新设计,包括教具的改进,实验过程的安排,问题的设置及解决的办法等。这种创新设计对学生将是一种很好的示范,对学生创新能力的培养将起到潜移默化的作用。在实验教学中,教师因势利导,及时对学生中那些标新立异,独树一帜的做法予以肯定、支持和帮助,鼓励学生用自己的头脑思考问题,不人云亦云,敢于另辟蹊径,勇于探索,不断创新。从而调动起学生的积极创新意识。
2、精心设计探索性实验,注意提出和启发探索问题,引导学生自行探索,在解决各种疑问和设想的过程中培养创新意识
例如:在探索“串并联电路的功率与电阻的关系”的实验中,给“6v,3w和6v,6w”
两个灯,比较在串并联中,那个灯较亮,启发学生思考,灯的亮暗表示什么?在学生认识电功率与电阻关系的基础上,再给出两个变阻器,让学生再动手探索,如何在串联电路中,让两个灯同时正常发光。使学生在解决实际问题的过程中培养了探索意识和探索精神,增强了应用科学知识解决实际问题的创新能力。
二、注重实验的开放性,多变性和创造性,培养学生的创新精神
在实验教学活动中,我们可以对实验教学的内容进行合理的变化,通过改变器材、条件,变化数据处理方法,以及改变实验原理、目的来增强学生的创新意识,培养创新精神。
1、在实验器材上进行创新
实验器材的改变将会给学生提供一个崭新的实验手段,学生必须在不脱离基本的实验原理的情况下,创造性地运用新的实验器材完成类似实验。
例如;对于“测定玻璃的折射率”实验,在学生采用两面平行的玻璃砖,用插针法完成了实验后,可进一步要求学生思考。若将该玻璃砖换成三棱镜或厚度均匀的圆形玻璃,则又如何进行实验?
2、在实验条件上进行创新
实验条件的改变,也就是要求学生在新的条件下,运用所学的物理知识,创新性地确定实验方案,测定相关物理量,处理实验数据,从而达到实验目的。
3、在实验目的上进行创新
运用同样的实验器材,或者稍加改变,可以达到不同的实验目的,因此,改变学生实验的实验目的,启发学生进一步思考,同样可以培养学生的创新能力。
三、利用设计性实验培养学生的创新思维
在利用设计性实验教学过程中首先应该遵循“问题实验”的教学原则,教师要在激发学生创新意识的基础上,加强培养学生发现、提出和解决问题的能力,使学生逐渐养成独立获取知识和创造性地运用知识的习惯。通过让学生设计多种实验方案,培养求异的发散思维;通过让学生概括、判断和总结各种方案的优劣培养求同的集中思维。而发散思维、集中思维是培养学生创新思维的重要环节。其次要按照设计性实验的内容培养学生的创新思维。设计性实验的内容可以分为以下三类:①测量某一物理量的课题。如“测平均速度”的课题,给学生斜面、小车(或小球)、刻度尺、手表(或停表)、金属片等,由学生设计出实验装置、实验原理、注意事项、实验结论等内容。此类实验便于结合实际,促进学生把基础知识转化为能力。②探讨研究和应用的课题。③研究测量方法的课题。让学生根据课题要求,设计出多种方法。这类实验可使学生学习和掌握一些实验中经常用到的测量方法,可培养学生的思维的变通能力,也就是培养了学生的创新思维。
四、开放实验室,采用多种方式提高学生的实践能力、动手能力
当今从事科研工作,既要善于搞理论研究,科学发现,又要具备技术开发的实践能力以及动手操作能力,因此着眼于学生的未来发展,应该为他们提供更多的动手机会。这可以通过多种途径来达到。教师可以灵活地变课堂演示实验为“学生分组实验”或“学生随堂实验”,增加学生实验的能力。学生亲自动手做实验从中探索并理解物理规律,比教师枯燥地讲解、学生硬性地记忆好得多,正如“百闻不如一见,一见不如一做”嘛。还可以增加一些课外学生实验,开展实验展览。学生可利用课外时间到实验展览室动手做实验,教师可以发挥主导作用,及时解决学生实验过程中所遇到的疑难问题。并且应该组织课外实验兴趣小组,并开展实验竞赛活动。教师可以有针对性地向实验兴趣小组的学生推荐一些课外实验读物,配合实验读物的指导,并可定期举行实验竞赛讲座,开阔他们的实验知识,实验方法和实验技能的视野。通过开放实验室,采取多种多样的实验活动从而提高学生的实践能力。在学生的兴趣驱动下,必然会促使学生积极探索,勇于创新的精神,从而提高他们的创造能力。