刊名: 教师教育研究
主办: 北京师范大学;华东师范大学;高等学校教资培训交流北京中心
周期: 双月
出版地:北京市
语种: 中文;
开本: 大16开
ISSN: 1672-5905
CN: 11-5147/G4
邮发代号: 2-418
历史沿革:
曾用刊名:高等师范教育研究
期刊荣誉:核心期刊 CSSCI来源期刊来源期刊;国家新闻出版总署收录;Caj-cd规范获奖期刊;中国期刊网来源刊;百种重点期刊;社科双百期刊;全国优秀社科期刊
创刊时间:1989
利用物理实验培养学生创新能力和反思能力浅谈
【作者】 于海平
【机构】 山东省昌乐县新城中学
【摘要】【关键词】
【正文】物理实验教学既是物理教学的基础,也是培养学生各种能力的基础和物理课堂教学中实施素质教育的一种主要渠道和有效手段,我在教学实践中发现,在物理实验教学上,除了培养学生的观察能力、探究能力、动手能力、知识梳理和运用能力外,还特别应重视通过物理实验培养学生的创新能力和反思性学习能力。
一、利用实验针对性的培养学生的创新能力
1、通过创新演示实验激励学生的创新意识
演示实验不能可有可无,它是培养学生能力的一个重要方面,是培养学生能力的向导,创新演示实验需要有创造性教学,要培养学生的创新精神,教师首先要具有创新精神和创新能力,在实验教学中,教师要勤于思考,勇于探索,做好演示实验的改进工作。如物理课本第一册图11—4“鸡蛋将怎样?为什么?”的实验可以这样改进,把广口瓶换成150ml平底烧瓶,把去壳的熟鸡蛋换成去壳的熟鹌鹑蛋,演示时把一端浸过酒精棉的铁丝点燃后迅速插入烧瓶中,待燃烧片刻后抽出铁丝,再迅速将鹌鹑蛋放在瓶口上,过会即可看到鹌鹑蛋沿着烧瓶颈慢慢下滑到瓶底,这样的改进可见度增大,生动形象地证明了大气压的存在,另外该实验还可以演示烧瓶把鹌鹑蛋吐出来,方法是把烧瓶倒立,使鹌鹑蛋堵住瓶口(小头向下),然后把烧瓶固定在铁架台上,用毛巾包住瓶底,并不断把热水慢慢注到毛巾上,一会烧瓶就吐出鹌鹑蛋。
让学生将改进后的实验与课本上的方法对照比较,分析优劣,体味到实验创新的实用性。因此,成功的创新演示实验,有利于克服思维定势,开拓学生思维,激励学生敢于标新立异,提出富有新意、与众不同的实验方案,以此激励学生的创新意识。
2、学生分组实验中创新能力的培养
一是将演示实验改为学生实验。将演示实验改为学生实验,可变被动接受为主动接受,培养学生创造性思维的独立性。例如:学习“液化现象”时,课本上有压缩体积的演示实验,而没有降温液化的实验,我让学生每人手拿一块玻璃,并对玻璃呵气,让学生体会、研究现象,得出结论。这种做法,能让学生在动手中观察思考,讨论分析,推理、判断,自己去发现问题、解决问题和得出结论,使做实验的过程,成为学生再发现的创新过程。
二是将验证性实验改为探索性实验。将验证性实验改为探索性实验,可变依赖思想为探索精神,培养学生忠于实验数据的求实精神和领悟教材的思想方法。变验证实验为探索实验,不仅能让学生积极思考,开发智力,而且增强了学生对成功学习、实验及解决问题的信心。
三是将测量性实验改为设计性实验。将测量性实验改为设计性实验,可变思维的单向性为多向性,培养学生的创造性和发散性思维。如学过欧姆定律后,让学生自行设计测未知电阻的电路图,学生根据原理设计出下面几种电路图,有的还说出他只需—个电压表也可测出来未知电阻Rx的阻值,我充分肯定了他们应用学过的知识画电路的做法,并根据实验室现有的条件分析得出宜采用的电路,学生感到一种成功的喜悦,通过培养学生的发散思维,也使学生的创新能力在潜移默化中得到培养。
二、反思性学习能力培养的主要措施
在实验的各个阶段,如果不引导学生加以反思,学生就不会学习得很深入,更不会真正地“学会学习”,所以要在实验探究的各个阶段训练学生的反思能力。
1.制定计划与设计实验中的反思。实验设计是做实验的依据,但在实际教学过程中,常出现这样的情况,就是学生在设计实验的时候没有思路,这主要是因为学生在实验设计的前后没有反思的习惯,不注意总结规律而造成的。学生在实验设计的过程中可从以下几方面进行反思:对实验设计的思路进行反思,对设计中所采用的方法进行反思,对实验步骤进行反思,对实验的记录和观察数据进行反思,并注意总结设计规律。比如:测一个小石块的密度,确定了原理ρ=m/v后,明确需要测得的量为小石块的质量m和体积v,可以用天平测出小石块的质量,用量筒测出小石块的体积;也可以用弹簧测力计在空气中测出小石块的重力,求出它的质量,再用弹簧测力计吊着小石块将小石块完全浸没在水中后测出其示数,然后用浮力原理计算出小石块的体积,最后用密度公式求解。设计实验思路时,就可以引导学生反思是否还有其它的测质量和体积的方法。当实验步骤设计好以后,要引导学生反思在测量的过程中,到底是先测质量呢?还是先测体积?为什么?也就是说,当步骤设计好后,要反思一下步骤的合理性,包括测量的先后顺序,实验的可行性等问题。
2.在进行实验与收集证据中的反思。实验过程既是观察实验现象,提高观察能力的过程,也是检验设计的实验步骤是否合理的过程,又是验证猜想是否合理的过程。在这一过程中培养学生的反思能力是非常重要的。在实验操作开始前,可反思以下内容:实验设计合理吗?还有没有需要修改的地方?在实验中需要观察哪些现象?还应该做哪些准备工作?是否已经阅读了仪器说明书?在实验操作过程中,可反思:所选择的器材合理吗?实验操作合理吗?实验中观察到了哪些现象?观察到的现象和实验设计时所预想的现象一样吗?还有哪些现象是没想到的?在实验过程中随时可能出现问题,有了问题,小组的同学之间是否相互解答,相互提示?在实验操作完成后,应反思:这次实验成功吗?所记录的数据正确吗?实验中的现象合理吗?实验设计还有哪些需要改进的地方?整个实验过程安全吗?在实验中有哪些地方是在设计实验时没有想到的?出现了哪些没有预想到的现象?
3.在分析、论证和评估中的反思。在实验数据的分析过程中主要反思以下内容:是通过什么方法得到实验结论的?进行了怎样的推理过程?还有哪些没有解决的问题?发现了哪些新问题?实验设计方案可以做哪些改进?能从实验中得到哪些教训?
4.在交流与合作中的反思。这一过程实际上就是学生在用有声的语言不断地反思自己的思维过程,而学生在倾听别的同学的叙述的过程中,也在不断地反思自己的结论和做法,并将自己的信息和别人的信息进行比较从而找出自己的优点和不足。在这一过程中学会尊重别人,学会如何与别人合作。
培养学生创新能力和反思性学习的方法和途径是多种多样的,但目的是一致的,通过实验教学提高学生解决实际问题的科学思维能力,从而使实验教学富有生命力,才能使学生生动活泼,积极主动地发展。
一、利用实验针对性的培养学生的创新能力
1、通过创新演示实验激励学生的创新意识
演示实验不能可有可无,它是培养学生能力的一个重要方面,是培养学生能力的向导,创新演示实验需要有创造性教学,要培养学生的创新精神,教师首先要具有创新精神和创新能力,在实验教学中,教师要勤于思考,勇于探索,做好演示实验的改进工作。如物理课本第一册图11—4“鸡蛋将怎样?为什么?”的实验可以这样改进,把广口瓶换成150ml平底烧瓶,把去壳的熟鸡蛋换成去壳的熟鹌鹑蛋,演示时把一端浸过酒精棉的铁丝点燃后迅速插入烧瓶中,待燃烧片刻后抽出铁丝,再迅速将鹌鹑蛋放在瓶口上,过会即可看到鹌鹑蛋沿着烧瓶颈慢慢下滑到瓶底,这样的改进可见度增大,生动形象地证明了大气压的存在,另外该实验还可以演示烧瓶把鹌鹑蛋吐出来,方法是把烧瓶倒立,使鹌鹑蛋堵住瓶口(小头向下),然后把烧瓶固定在铁架台上,用毛巾包住瓶底,并不断把热水慢慢注到毛巾上,一会烧瓶就吐出鹌鹑蛋。
让学生将改进后的实验与课本上的方法对照比较,分析优劣,体味到实验创新的实用性。因此,成功的创新演示实验,有利于克服思维定势,开拓学生思维,激励学生敢于标新立异,提出富有新意、与众不同的实验方案,以此激励学生的创新意识。
2、学生分组实验中创新能力的培养
一是将演示实验改为学生实验。将演示实验改为学生实验,可变被动接受为主动接受,培养学生创造性思维的独立性。例如:学习“液化现象”时,课本上有压缩体积的演示实验,而没有降温液化的实验,我让学生每人手拿一块玻璃,并对玻璃呵气,让学生体会、研究现象,得出结论。这种做法,能让学生在动手中观察思考,讨论分析,推理、判断,自己去发现问题、解决问题和得出结论,使做实验的过程,成为学生再发现的创新过程。
二是将验证性实验改为探索性实验。将验证性实验改为探索性实验,可变依赖思想为探索精神,培养学生忠于实验数据的求实精神和领悟教材的思想方法。变验证实验为探索实验,不仅能让学生积极思考,开发智力,而且增强了学生对成功学习、实验及解决问题的信心。
三是将测量性实验改为设计性实验。将测量性实验改为设计性实验,可变思维的单向性为多向性,培养学生的创造性和发散性思维。如学过欧姆定律后,让学生自行设计测未知电阻的电路图,学生根据原理设计出下面几种电路图,有的还说出他只需—个电压表也可测出来未知电阻Rx的阻值,我充分肯定了他们应用学过的知识画电路的做法,并根据实验室现有的条件分析得出宜采用的电路,学生感到一种成功的喜悦,通过培养学生的发散思维,也使学生的创新能力在潜移默化中得到培养。
二、反思性学习能力培养的主要措施
在实验的各个阶段,如果不引导学生加以反思,学生就不会学习得很深入,更不会真正地“学会学习”,所以要在实验探究的各个阶段训练学生的反思能力。
1.制定计划与设计实验中的反思。实验设计是做实验的依据,但在实际教学过程中,常出现这样的情况,就是学生在设计实验的时候没有思路,这主要是因为学生在实验设计的前后没有反思的习惯,不注意总结规律而造成的。学生在实验设计的过程中可从以下几方面进行反思:对实验设计的思路进行反思,对设计中所采用的方法进行反思,对实验步骤进行反思,对实验的记录和观察数据进行反思,并注意总结设计规律。比如:测一个小石块的密度,确定了原理ρ=m/v后,明确需要测得的量为小石块的质量m和体积v,可以用天平测出小石块的质量,用量筒测出小石块的体积;也可以用弹簧测力计在空气中测出小石块的重力,求出它的质量,再用弹簧测力计吊着小石块将小石块完全浸没在水中后测出其示数,然后用浮力原理计算出小石块的体积,最后用密度公式求解。设计实验思路时,就可以引导学生反思是否还有其它的测质量和体积的方法。当实验步骤设计好以后,要引导学生反思在测量的过程中,到底是先测质量呢?还是先测体积?为什么?也就是说,当步骤设计好后,要反思一下步骤的合理性,包括测量的先后顺序,实验的可行性等问题。
2.在进行实验与收集证据中的反思。实验过程既是观察实验现象,提高观察能力的过程,也是检验设计的实验步骤是否合理的过程,又是验证猜想是否合理的过程。在这一过程中培养学生的反思能力是非常重要的。在实验操作开始前,可反思以下内容:实验设计合理吗?还有没有需要修改的地方?在实验中需要观察哪些现象?还应该做哪些准备工作?是否已经阅读了仪器说明书?在实验操作过程中,可反思:所选择的器材合理吗?实验操作合理吗?实验中观察到了哪些现象?观察到的现象和实验设计时所预想的现象一样吗?还有哪些现象是没想到的?在实验过程中随时可能出现问题,有了问题,小组的同学之间是否相互解答,相互提示?在实验操作完成后,应反思:这次实验成功吗?所记录的数据正确吗?实验中的现象合理吗?实验设计还有哪些需要改进的地方?整个实验过程安全吗?在实验中有哪些地方是在设计实验时没有想到的?出现了哪些没有预想到的现象?
3.在分析、论证和评估中的反思。在实验数据的分析过程中主要反思以下内容:是通过什么方法得到实验结论的?进行了怎样的推理过程?还有哪些没有解决的问题?发现了哪些新问题?实验设计方案可以做哪些改进?能从实验中得到哪些教训?
4.在交流与合作中的反思。这一过程实际上就是学生在用有声的语言不断地反思自己的思维过程,而学生在倾听别的同学的叙述的过程中,也在不断地反思自己的结论和做法,并将自己的信息和别人的信息进行比较从而找出自己的优点和不足。在这一过程中学会尊重别人,学会如何与别人合作。
培养学生创新能力和反思性学习的方法和途径是多种多样的,但目的是一致的,通过实验教学提高学生解决实际问题的科学思维能力,从而使实验教学富有生命力,才能使学生生动活泼,积极主动地发展。