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學生在物理方面的認知雖然還處于基礎水平,但是對于教師的實驗演示他們很感興趣,正因為一知半解才會更有好奇心繼續研究物理知識。教師應適當地將一些演示性實驗改為探索性實驗,這樣才能夠達到培養學生不同能力的目標。探索性的實驗更能夠激發學生的創新能力,構建更廣闊的活動空間和思維空間,激發不同層次學生的探索和創新的欲望。學生在探究實驗的過程中,能夠將動手和動腦很好地結合在一起。在實施過程中教師應當選取合適的問題作為實驗內容,在教學過程中利用探究式實驗的方法培養學生的能力。創新意識的培養滲透在物理實驗中,教師應當讓學生對各種實驗的基本環節都進行觀察和處理,并對實驗過程進行相應的指導,鼓勵學生積極對實驗過程進行探究,并將探究的實驗內容和創新能力很好地聯系在一起。
二、教師首先要注重觀念的轉變,提高自己的創新能力
要讓學生具備創新意識,教師本身必須轉變觀念,注重提高自己的創新能力。教師要從自身做起,對整個實驗課堂教學起主導作用。教師不可能像百科全書一樣儲存各種各樣的知識,但無論物理教師的資質如何,都必須對物理教學有自己的教學思想,必須在自己的教學領域有獨特的見解和創新能力。培養學生的創新意識,教師要轉變自己的教學觀念和角色意識,不要照本宣科,單調地傳授書本上的知識,而是創造更多的機會讓學生積極思考,幫助學生不斷發現問題,根據學生的整體情況進行判斷。綜上所述,教師應當有創新教學教育制度的意識,必須轉變阻礙學生創新能力發展的教育觀念和教學模式。如果教師只是單方面地進行物理實驗,只是為了達到書本上的要求,以完成任務的思想完成實驗教學,那么這種教學是沒有任何效果的,特別要注意,有些教師會單方面地傳授知識并不讓學生自己動手完成,如果簡單地將考試分數作為衡量教育成果的唯一標準,那么就無法在實驗教學中真正提高學生的創新意識。
三、注重培養學生的實驗數據整理分析能力
很多學生只是抱著“好玩”的思想學習的,很多時候做完了實驗就懶得進行實驗整理。創新意識的培養不僅僅在實驗進行的過程中,還應該在實驗后的整理過程中。很多學生認為,只要學會實驗操作就可以,根本不會重視實驗的結果,所以數據會有很大的誤差。針對這些情況,教師應當硬性地要求學生進行數據規整,讓學生學會處理不同的實驗數據和誤差的分析,并作出相關的實驗效果圖。通過整理和歸納的過程,最終可以讓學生認識到實驗操作的重要性,整理數據的過程也能讓學生再一次對實驗內容作出思考,創新意識不僅能在實驗過程中初步形成,在整理數據之后還能進一步強化創新意識。
四、結語
初中物理教學中,應該改變以往的“口頭式”實驗教學,改變以往教師枯燥和乏味的教學現象,將學生致力于教學的主體。將課堂教學的內容放置到學生實驗中去,其目的是訓練學生的動手能力和增加實驗活動的次數,讓學生通過實驗增加體會和感悟,真正地做到對知識的理解,同時物理實驗的內容接近于生活主題,提供了書本知識的應用能力。除此之外,在初中物理實驗教學中,教師首先要設計好實驗的步驟和內容,準備好實驗設備,同時要向學生介紹實驗的步驟和應該注意的事項,并對實驗的結果進行科學的分析。通過物理實驗教學,使學生逐步地掌握了實驗的基本思路、技能和方法,為今后進一步學習物理知識打下了基礎。
二、初中物理實驗教學的思路
(一)探索式實驗的教學方法
傳統的初中物理實驗教學方法中,教師一般是課堂實驗教學的主體,學生根據教師的實驗思路進行觀察與思考,直接參與到教學實驗活動的機會很少,造成學生的動手能力比較弱,不利于學生創新能力的培養。在以教師為主體的課堂中,如果將演示性實驗教學活動改為探索性實驗教學,給學生更多的動手操作機會,發揮學生的主體作用。比如,在初中物理教學中實施“阿基米德原理”教學時,在講授浮力的大小與相關聯的因素時,教師給學生思考的時間,是否與深度、密度、形狀有關呢?學生可進行想象,培養學生的自主思考能力。
(二)多做教材中沒有的實驗
現在初中物理教學中,實驗教學幾乎在書本能夠找到,但在實際的教學中,教師可以增加實驗教學課時,擴展實驗教學主題。在初中物理實驗教學中,要舉一反三,增加實驗教學活動的目的就是為了提高學生的思維能力和擴大學生的知識面。物理實驗教學的器材比較多,可以以實驗室的設備作為器材,也可以自備實驗器材,甚至把我們日常生產生活中所使用的物品作為實驗器材。事實說明,一個優秀的學生對物理現象很感興趣,具有很強的悟性。物理學習比較差的學生,不是智力的因素,而是缺少對物理知識的了解。因此,作為物理教師,其主要的教學目的是盡自己最大的能力在課堂上給學生展示豐富的物理現象和物理情景。
(三)提高實驗教學的自主性,突出教學的“新穎”
在初中物理試驗教學中,為了提高學生的自主創新能力和獨立思考能力,有必要給學生留充分的思考空間。在實驗教學中,充分發揮學生的主觀能動性、積極性和主動性。在發揮教師指導作用的基礎上,盡可能地讓學生獨立地選擇實驗教材,正確地進行實驗操作,完成實驗步驟,獨立地完成實驗結果,并提出問題,特別是提出新穎的問題,體現了學生的自主創新能力。
(四)創新思維的培養
在初中物理教學活動中,教師不僅要提高學生的智力,而且要培養學生的思維能力,應該把培養學生思維能力放在首位,才能培養學生的創新思維能力。在初中物理實驗教學中,學生創新思維能力的培養可以設置創設情境,激發求新求異,引導學生進行發散性思考,擴展學生思考的視野。創新思維要求學生多方面、多角度和非常規性思考。學生思維是創造的起點,是學生善于思考和樂于思考的催化劑。因此,在初中物理教學中,教師要通過各種手段激發學生思考的興趣,培養思考的能力,養成思考的習慣,在思考中提出科學、合理和獨特的方法。
三、提高初中物理實驗教學效率的建議
(一)教師要以身作則
初中教師在物理實驗教學中發揮著重要的作用,要從根本上解決物理實驗教學的方法,開展學生對物理知識感興趣的教學活動,以便提高學生學習物理知識的興趣,這樣可以發揮教師的引導作用和學生自主學習的能力。另外,學生可根據自己的愛好和能力選擇不同的實驗內容,做到因材施教,這樣有助于調動學生的主動性、積極性和自覺性,有助于學生智力的開發和個性化發展,同時促進了學生對理論知識的學習和接受。
(二)教師要有所專
實際上,所謂的創新物理實驗室建設的根本目的是為了更好的開發學生的創造性思維,培養學生核心能力的形成,為學生自身才能的展現提供了一個良好的環境。通常研究項目主要是根據課題的形式來制定和設計,將會由專業的教師來對學生進行輔導。并且,教師要將課題提出與實驗教學實際靈活的結合在一起,可以由學生自行擬題,或是由實驗室提出問題。在這一過程中,無論是方案的確定,還是研究過程,都必須讓學生單獨完成,教師可以適當的給予學生一些鼓勵和幫助,激勵學生能夠大膽創新的去探索問題,善于觀察發現,用所學的物理知識來解決生活中遇到的難題,從而促進學生的全面型發展。其次,學生通過實踐動手得出的研究成果也是學生自己努力而來的研究成果,更是學生創造能力、開拓創新、分析問題、解決問題等多方面的體現。這樣一來,能夠更加有效的激發學生們的學習積極性,積極主動的參與到物理實驗研究活動中,逐步提升學生的創先實驗能力,同時也達到了十分理想的教學效果,真正實現了教學育人的目的。
2構建研究性創新物理實驗平臺的可行性分析
2.1與大學人才培養要求相一致
現如今,科學技術的飛速發展,各種各樣的科學技術出現在人們的生活中,逐漸呈現了綜合化的發展趨勢。并且,在這一新形勢的發展背景下,越來越多的新問題也被不斷提出,這就對高等教育提出了更高一層的要求,而隨著教育體制改革的不斷深入,我校也將培養復合型創新性人才作為主要的人才培養目標,通過合理的物理實驗課程安排來培養學生實驗操作能力,有效的激發學生的創新能力和創造性,進一步提高學生綜合素質水平。因此,為了更好的滿足于現代社會對全面型人才的需求,加大對研究性創新物理實驗的建設是十分有必要的,改變以往傳統的實驗教學理念和教學模式,大力推廣基礎實驗教學的應用。
2.2與學生實際認知能力相契合
創新實驗平臺的構建有利于全面培養學生的實驗技能、綜合分析問題和解決實際問題的能力,以培養學生的創新精神和創新能力為主線,同時符合學生的認知規律和實際水平,注重調動學生學習的積極性和主動性。研究項目是學生較熟悉的物理實驗教學中出現的問題,如數據測量問題、操作難點問題、實驗方法問題、調節規律探索問題、儀器結構改進問題、計算機輔助教學和管理、實驗教材中存在的問題探討等等。
2.3與教師科研能力的提高與拓展相促進
在創新物理實驗室的建設過程中,在提高學生實驗動手能力的同時,也在逐步提高教師的業務水平。其中,課題項目的研究不單單再是傳統課本中的教材內容,而是讓物理實驗課教師也會課題進行了更深入的研究和思考。這樣一來,教師就與學生共同學習、共同探討、共同解決在實驗探究過程中遇到的問題,并共同尋找到有效的解決辦法。并且,教師還會適當的給予學生一定的啟發,對其進行實質性的指導,培養學生形成很好的可行性思維。此外,教師在對學生進行教導的過程中,也在不斷加強自我建設,豐富了自身的知識層面,并學習到了更多新技術和新知識。由此,我們也可以看出,構件創新物力實驗平臺對于教學知識水平的提升有著重大的意義。
2.4能有效地推動大學物理實驗課程的建設與發展
眾所周知,課題研究本來就是一項周期長、持續發展的研究工作,其中涉及的實驗教學環節非常多,而創新實驗平臺的建設不僅能夠有效的推動物理實驗課程的可持續發展,還可以及時發現在實驗課程教學過程中各方面存在的不足之處,從而采取相應的改善對策進行改進。其次,大部分的課題研究成果都可以應用于實際的教學過程中,讓學生更好的學習到新的物理知識。并且,伴隨著研究性創新物理實驗室建設規模的不斷擴大,在不久的將來,勢必會發揮著不可預估的重要作用。
3研究性創新實驗的建設
以某高校為例,其專門開設了一門研究性創新實驗選修課(當時稱為綜合物理實驗課),課程設在大三,即修完普通物理實驗之后,初設課時學校不給學分,但學生反應強烈,報名學生近2/3,經過幾年實踐現已單獨列入教學計劃,是國家級精品課《普通物理實驗》的一部分。課題大部來自教師的科學研究或教學研究中正在探索的問題,也有學生自擬的課題,這些課題沒有預定的結論,因而需要師生共同探討,學生則通過查閱文獻、討論、設計實驗方案后,獨立進行實驗、分析實驗結果、提交論文,期末每個學生做15min的報告,由中心教師組成的考核委員會評定成績。
該校12年來共開過:用閃光法測定不良導體熱導率(教學研究)、用非平衡橋測鉑電阻溫度系數(教學研究)、虛擬儀器在電學實驗中的應用(教學研究)、超導薄膜和塊材制備及特性(科學研究)、掃描顯微鏡的數字化控制(科學研究)、超高真空掃描隧道顯微鏡及其應用(科學研究)、聲致發光(自選)、磁懸浮力的測量(自選)等200多個課題,而且從來沒有重復過。學生修完近代物理實驗(1)之后,在大四上學期為成績是優的學生開設開放性的研究性實驗課,學生可以在校內任選導師,確定題目就可申請,但內容必須包括樣品制備和3種以上的物性表征手段(學生必須親自參與),期末提交書面和口頭報告,其成績可作為近代物理實驗(2)的成績,這些學生等于提前進入畢業論文階段,提高了畢業論文的質量。
本科生研究性學習方式為優秀生創造了良好的學習環境,營造了不同于課堂學習的學習氛圍;調動了學生的學習積極性和主動性;激發了學生的創造才能;培養了學生的科研能力及書面、口頭表述能力。
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