刊名: 教育研究
主办: 中国教育科学研究院
周期: 月刊
出版地:北京市
语种: 中文;
开本: 大16开
ISSN: 1002-5731
CN: 11-1281/G4
邮发代号:2-277
历史沿革:
专题名称:教育理论与教育管理
期刊荣誉:社科双效期刊;国家新闻出版总署收录;中国期刊网核心源刊;CSSCI 中文社会科学引文索引来源期刊;北京大学《中文核心期刊要目总览》来源期刊;
创刊时间:1979
浅谈在物理实验教学中的创新教育
【作者】 杨建华
【机构】 福建省宁化六中
【摘要】【关键词】
【正文】 伴随着经济的发展,科技的日新月异,知识在社会生活和社会发展中的作用越来越大,而以知识为基础的知识经济越来越受到世人瞩目。决定个人命运的主要因素,也已不再是掌握知识的多少,而在于更新知识创新知识的能力的大小。创新教育是以培养创新精神和能力为基本价值取向的教育,它能够使学习者通过对已有知识的学习,了解前人怎样解决具体问题的方法,从而模拟前人解决问题的思考方式,在现有的基础上积累经验,拓展视野,孕育创新。也就是说创新教育要求学生学习的是解决问题的方式方法,而不仅仅是知识本身。因此,创新教育不应只是一个时髦而响亮的口号,而应贯穿在教学的每一个环节。
创新是事物发展过程中量的积累,是量变过程。同时创新又是创造,是事物的突变,是一个全新事物和方法,是事物发展过程中的质变。物理的实验教学能够很好的体现这一质变过程。当前实验的研究和创新主要反映在如下三个方面:实验内容的创新、实验手段的创新和实验教学方法的创新。我们下面就在物理实验教学中来探索创新教育的具体实施。
一、更新实验教学的思路
创新不是凭空的胡编乱造,而是通过对客观事物的观察、分析、总结,在客观事物的基础上得到前人没有得到的结果结论,或者是用前人的正确结论创建新的领域。如果把创新等同于建造空中楼阁,那是对创新的一个歪曲。
物理就是以实验为基础的学科,也就是物理的定义、定理、规律、定律都建立在大量的实验和实践活动中,那么我们所说的实验也就不仅仅局限于现行物理教科书中所安排的学生分组实验、演示实验和若干课外小实验。我们的实验教学可以在课堂上,也可以在课后;可以使用实验室所配备的器材,也可以自备自制教具,甚至可以使用我们日常生活中的现有物品和一些玩具,经常用学生身边的物品做实验。如用铅笔和小刀做压强实验,用雪碧瓶做液体压强与深度关系的实验,用汽水瓶做大气压实验,用眼药瓶做物体的浮沉实验,用水和玻璃做光的色散实验等,类似的事例不胜枚举。这些器材学生更熟悉,更有利于使学生明白物理就在身边,物理与生活联系非常密切。而且通过这些课本上没有出现的器材启发学生的创新能力:大家一起来想一想,还可以用什么来说明我们要知道的内容。或者,这种类似的方法我们可以用来解决其他什么问题,等等。充分调动学生刚刚萌芽的创新意识和创新精神。
总之,我们不是为做实验而做实验,而是学习这种研究事物内在联系的思路,研究问题的方法。
二、实验教学方法的改革
1、观察是创新的前提
观察是实验的第一步,也是创新的前提。没有对客观事物的认识是谈不到创新的。我们在实验教学中首先应该使学生知道:所谓观察就是要有目的的辨明观察对象的主要特征,发现引起变化的条件和原因,其次,要使学生了解观察是要经过一定的努力,克服一定的困难,才能发现问题,才能得到对事物的正确认识和正确的结论。
需要指出的是:在教学中应该让学生知道,观察事物是科学方法中提取大量事实的第一步,也是我们要进行任何创造和超越的第一步,我们所需要的不仅仅是大家观察到的结果, 更重要的是观察这个活动本身,观察在生活中无处不在。比如观察水的沸腾实验中要求学生注意观察在给水加热的过程中,能看到什么?在此基础上引导同学讨论观察的方法和应注意的问题。可以提示看到的不同现象是由不同的原因引起的,但是具体是哪些原因,应该由学生通过多次的实验得出一定的结论,而不是老师在黑板上把各种条件罗列出,再提供给学生实验。那样做会限制了学生的思维,不利于学生形成创新思维。
2、实验,在学习中创新
人们的许多知识是通过观察和实验认真加以思索和总结得到的。如对于彩虹,自然界在特定雨天后才能看到,平时看不到。在教学时用三棱镜做光的色散实验让彩虹出现在教室里,使学生感到新奇。通过这段教学,师生共同讨论,形成共识,知道什么是实验。实验就是在人工控制条件下使物理现象重复出现供人们观察的工作。通过实验,能够对物理事实获得具体的明确的认识,有助于理解物理概念和规律。那么在这里学习的就不是色散的知识,更重要的是学习了这种探索事实根本的方法——实验。
实验中要有实事求是的科学态度。教育学生每做一个实验应该做到:了解实验目的,正确使用仪器,作必要的记录,得出相应的结论,整理好实验器材。根据实验观察到的现象和结果得出结论,做出正确的实验报告。向学生适当介绍一些物理学大师所做的物理实验以及所取得的成绩,并且在以后的学习生活中能够运用这些方法来探索知识。
3、重视方法的总结,动手动脑
科学方法提出这样几个步骤:收集大量资料,证据;总结分析;得出结论;提出意见和建议。实验做完了,结果出来了,我们的实验是不是结束了?没有,应用才是我们的最终目的,这也完全符合唯物主义方法论中关于从实践到理论再由理论到实践的辩证原则。
当学生做了基本实验后,教师应该对学生实验提出较高层次的要求——做验证性的和设计性的实验。比如在测完平均速度的实验后应该总结实验时所采用的物理方法:控制变量的方法,这种方法在物理的实验中是最常用的,是应该掌握的。这样在学完密度知识后根据实验室所能提供的器材可以要求学生解决如何测金属块的密度问题。学生可以根据控制变量的方法提出设计方案,也可以提出一些具体问题,自己设计实验方法进行实验。这不仅是对前面知识的应用,也是对一种物理方法的应用。
运用现有的知识内容推论后面的学习内容是一种物理研究的思路,更是学生应该掌握的物理方法之一。在这个研究的过程中也更容易有新的突破。在做固体的融化的实验过程中 (直接加热〉,开始的实验结论和课本上的叙述总是不一致,学生甚至考虑了推翻课本的大胆想法。在引导学生考虑小学学习的热平衡的知识后,就有学生考虑是不是加热不均匀的问题,通过讨论,最终使用了水浴的方法来解决问题,结论和课本基本一致。这就是运用现有知识来探讨新知识新方法,在探讨中学生也品尝了成功的喜悦。
三、实验教学评价中的创新意识
教师对教学目标的完成情况进行评估,为制定下一个目标做准备,这是一个学科目标的结束。如果说学生已经掌握了知识的重点、难点,形成了相应的技能技巧,那么教师应该对学生学习过程进行总结,学生掌握了什么,超越了什么?谁做得最好,由教师和学生总结成功的经验,从而形成再创新能力,这个环节是必不可少的。
在以往的教学评价中,往往是以学生的一次次考试的成绩来评价每一个学生,在具有创新意识的教育教学过程中,这个评价方法自然也应该有所改进,而实验教学的评价似乎成了其中的重点。新的评价观点不仅仅应该看到学生在操作实验中的熟练程度、准确程度,更应该重视实验中解决问题的能力。由于这种评价还在起步当中,在实际操作时就更应该努力避免死板缺乏创造力的观点,这也是我们努力的方向。
总之,创新教育能使学生学会学习,开发智力,提高素质,增加了锻炼的机会,增强适应社会发展的意识。而其在物理实验教学中的具体实施,也是为我们培养大量的适应新时代需要的人材提供一个可行的方式方法。
创新是事物发展过程中量的积累,是量变过程。同时创新又是创造,是事物的突变,是一个全新事物和方法,是事物发展过程中的质变。物理的实验教学能够很好的体现这一质变过程。当前实验的研究和创新主要反映在如下三个方面:实验内容的创新、实验手段的创新和实验教学方法的创新。我们下面就在物理实验教学中来探索创新教育的具体实施。
一、更新实验教学的思路
创新不是凭空的胡编乱造,而是通过对客观事物的观察、分析、总结,在客观事物的基础上得到前人没有得到的结果结论,或者是用前人的正确结论创建新的领域。如果把创新等同于建造空中楼阁,那是对创新的一个歪曲。
物理就是以实验为基础的学科,也就是物理的定义、定理、规律、定律都建立在大量的实验和实践活动中,那么我们所说的实验也就不仅仅局限于现行物理教科书中所安排的学生分组实验、演示实验和若干课外小实验。我们的实验教学可以在课堂上,也可以在课后;可以使用实验室所配备的器材,也可以自备自制教具,甚至可以使用我们日常生活中的现有物品和一些玩具,经常用学生身边的物品做实验。如用铅笔和小刀做压强实验,用雪碧瓶做液体压强与深度关系的实验,用汽水瓶做大气压实验,用眼药瓶做物体的浮沉实验,用水和玻璃做光的色散实验等,类似的事例不胜枚举。这些器材学生更熟悉,更有利于使学生明白物理就在身边,物理与生活联系非常密切。而且通过这些课本上没有出现的器材启发学生的创新能力:大家一起来想一想,还可以用什么来说明我们要知道的内容。或者,这种类似的方法我们可以用来解决其他什么问题,等等。充分调动学生刚刚萌芽的创新意识和创新精神。
总之,我们不是为做实验而做实验,而是学习这种研究事物内在联系的思路,研究问题的方法。
二、实验教学方法的改革
1、观察是创新的前提
观察是实验的第一步,也是创新的前提。没有对客观事物的认识是谈不到创新的。我们在实验教学中首先应该使学生知道:所谓观察就是要有目的的辨明观察对象的主要特征,发现引起变化的条件和原因,其次,要使学生了解观察是要经过一定的努力,克服一定的困难,才能发现问题,才能得到对事物的正确认识和正确的结论。
需要指出的是:在教学中应该让学生知道,观察事物是科学方法中提取大量事实的第一步,也是我们要进行任何创造和超越的第一步,我们所需要的不仅仅是大家观察到的结果, 更重要的是观察这个活动本身,观察在生活中无处不在。比如观察水的沸腾实验中要求学生注意观察在给水加热的过程中,能看到什么?在此基础上引导同学讨论观察的方法和应注意的问题。可以提示看到的不同现象是由不同的原因引起的,但是具体是哪些原因,应该由学生通过多次的实验得出一定的结论,而不是老师在黑板上把各种条件罗列出,再提供给学生实验。那样做会限制了学生的思维,不利于学生形成创新思维。
2、实验,在学习中创新
人们的许多知识是通过观察和实验认真加以思索和总结得到的。如对于彩虹,自然界在特定雨天后才能看到,平时看不到。在教学时用三棱镜做光的色散实验让彩虹出现在教室里,使学生感到新奇。通过这段教学,师生共同讨论,形成共识,知道什么是实验。实验就是在人工控制条件下使物理现象重复出现供人们观察的工作。通过实验,能够对物理事实获得具体的明确的认识,有助于理解物理概念和规律。那么在这里学习的就不是色散的知识,更重要的是学习了这种探索事实根本的方法——实验。
实验中要有实事求是的科学态度。教育学生每做一个实验应该做到:了解实验目的,正确使用仪器,作必要的记录,得出相应的结论,整理好实验器材。根据实验观察到的现象和结果得出结论,做出正确的实验报告。向学生适当介绍一些物理学大师所做的物理实验以及所取得的成绩,并且在以后的学习生活中能够运用这些方法来探索知识。
3、重视方法的总结,动手动脑
科学方法提出这样几个步骤:收集大量资料,证据;总结分析;得出结论;提出意见和建议。实验做完了,结果出来了,我们的实验是不是结束了?没有,应用才是我们的最终目的,这也完全符合唯物主义方法论中关于从实践到理论再由理论到实践的辩证原则。
当学生做了基本实验后,教师应该对学生实验提出较高层次的要求——做验证性的和设计性的实验。比如在测完平均速度的实验后应该总结实验时所采用的物理方法:控制变量的方法,这种方法在物理的实验中是最常用的,是应该掌握的。这样在学完密度知识后根据实验室所能提供的器材可以要求学生解决如何测金属块的密度问题。学生可以根据控制变量的方法提出设计方案,也可以提出一些具体问题,自己设计实验方法进行实验。这不仅是对前面知识的应用,也是对一种物理方法的应用。
运用现有的知识内容推论后面的学习内容是一种物理研究的思路,更是学生应该掌握的物理方法之一。在这个研究的过程中也更容易有新的突破。在做固体的融化的实验过程中 (直接加热〉,开始的实验结论和课本上的叙述总是不一致,学生甚至考虑了推翻课本的大胆想法。在引导学生考虑小学学习的热平衡的知识后,就有学生考虑是不是加热不均匀的问题,通过讨论,最终使用了水浴的方法来解决问题,结论和课本基本一致。这就是运用现有知识来探讨新知识新方法,在探讨中学生也品尝了成功的喜悦。
三、实验教学评价中的创新意识
教师对教学目标的完成情况进行评估,为制定下一个目标做准备,这是一个学科目标的结束。如果说学生已经掌握了知识的重点、难点,形成了相应的技能技巧,那么教师应该对学生学习过程进行总结,学生掌握了什么,超越了什么?谁做得最好,由教师和学生总结成功的经验,从而形成再创新能力,这个环节是必不可少的。
在以往的教学评价中,往往是以学生的一次次考试的成绩来评价每一个学生,在具有创新意识的教育教学过程中,这个评价方法自然也应该有所改进,而实验教学的评价似乎成了其中的重点。新的评价观点不仅仅应该看到学生在操作实验中的熟练程度、准确程度,更应该重视实验中解决问题的能力。由于这种评价还在起步当中,在实际操作时就更应该努力避免死板缺乏创造力的观点,这也是我们努力的方向。
总之,创新教育能使学生学会学习,开发智力,提高素质,增加了锻炼的机会,增强适应社会发展的意识。而其在物理实验教学中的具体实施,也是为我们培养大量的适应新时代需要的人材提供一个可行的方式方法。