利用探究性實驗培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

1、利用探究實驗培養(yǎng)學(xué)生綜合創(chuàng)新能力河北邱縣一中 左玉強 內(nèi)容摘要：通過實驗，創(chuàng)設(shè)問題情境，將演示實驗改為探究性隨堂實驗，指導(dǎo)學(xué)生自己設(shè)計探究性實驗，由探究性隨堂實驗向研究性學(xué)習(xí)活動發(fā)展，豐富的課外活動，重視家庭實驗等不同層面途徑培養(yǎng)學(xué)生綜合創(chuàng)新能力關(guān)鍵詞：探究性實驗 創(chuàng)設(shè)情境 研究性學(xué)習(xí)活動 家庭實驗 探究性學(xué)習(xí)參考文獻(xiàn) :高文隆. 探究性教學(xué)在我國高中物理教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用前景探析J. 大眾科技, 2006, (01) . 趙承忠. 在研究性學(xué)習(xí)中學(xué)會提出問題J. 湖北教育, 2002, (21) . 黃黎偉. 探究性學(xué)習(xí)在中學(xué)物理教學(xué)中的運用J. 桂林師范高等專科學(xué)校學(xué)報, 2008王平. 探究

2、性學(xué)習(xí)在中學(xué)物理實驗教學(xué)中運用的研究J. 華章, 2008, (Z1) 探究性實驗是指在物理實驗的基礎(chǔ)上通過學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題，對可能的答案做出假設(shè)和猜想，并設(shè)計方案，通過實驗、操作、搜集證據(jù)，對獲得的信息進行處理，得出初步結(jié)論。學(xué)生通過收集和處理信息、表達(dá)與交流等活動，獲得知識技能、方法、態(tài)度，特別是創(chuàng)新方面的發(fā)展。 傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式往往是教師牽著學(xué)生的鼻子走，致使學(xué)生一味地死記硬背而無暇顧及“創(chuàng)新思維”。學(xué)生容易形成畏懼心理，縮手縮腳，不敢提出自己的想法，即使有想法，也不敢大膽去驗證。探究性實驗教學(xué)模式能給學(xué)生提供主動探求知識的寬松環(huán)境，激發(fā)他們認(rèn)真思考，精心設(shè)計實驗，積極主動的去尋求答案

3、，他們在愉悅的情緒下，潛力得到充分發(fā)揮。思維更加活躍。在對未知領(lǐng)域的探索過程中，通過自己的實驗操作和驗證，從中就會迸發(fā)出更多的智慧和靈感，對學(xué)生創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)是十分有益的。一 創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生的探究欲望和創(chuàng)新意識 情境，是無形的“情”和有形的“境”的有機融合。作為外部因素，它可以誘發(fā)并觸及學(xué)生的精神需要，打開學(xué)生心靈的窗戶，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，點燃思維火花，使學(xué)生以積極的心態(tài)，投入到探究活動中。行行色色的物理實驗。可以營造良好的教學(xué)氛圍，針對學(xué)生渴望了解的問題，結(jié)合學(xué)生已有的知識經(jīng)驗，通過實驗，創(chuàng)設(shè)問題情境，開發(fā)學(xué)生的思維，使學(xué)生能獨立地在實驗中找尋答案，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力

4、，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。二 將演示實驗改為探究性隨堂實驗，培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力美國一所學(xué)校的教室里有這樣一條標(biāo)語：“聽了，我知道；看了，我理解；做了，我記得?！毙睦韺W(xué)家認(rèn)為：聽可以記住10的信息；看可以記住30的信息；動手做可以記住90的信息。盡管中學(xué)生學(xué)習(xí)知識絕大部分是通過視覺、聽覺，但真實物體對人視覺、聽覺、味覺等各個感官的刺激是最深刻的，也是最能激發(fā)學(xué)生興奮點的，從而更有利于完成形象思維到抽象思維的飛躍。因此，在條件允許的情況下，盡量將一些教學(xué)演示實驗改為學(xué)生隨堂實驗,變學(xué)生“看”,為學(xué)生“做”，這樣能充分激發(fā)學(xué)生的興趣，提高學(xué)生處理問題能力。例如：向心力是勻速圓周運動中的重要

5、概念，向心力演示實驗是引出向心計算公式的基礎(chǔ)。在條件允許的情況下，可將此實驗改成了探究性隨堂實驗： 1 課前準(zhǔn)備：在學(xué)習(xí)勻速圓周運動的線速度和角速度，研究同軸轉(zhuǎn)動和異軸傳動的問題時，將向心力演示器作為分析實例，研究在同一轉(zhuǎn)動盤的不同位置線速度之間的關(guān)系，傳送帶在變速盤不同擋位左右盤角速度之比。 2 課堂上提出兩個問題思考：    1）猜想：向心力的大小可能會跟哪些因素有關(guān)？ 2）怎樣通過此實驗裝置研究向心力與這些因素之間的關(guān)系？由于向心力演示器是首次與學(xué)生見面。當(dāng)學(xué)生最后猜測得出向心力可能跟m、（v）、r有關(guān)后，就開始著手于研究實驗器材，熟悉操練器材，分析各部件的功用，并同

6、時思考：A.“當(dāng)金屬球放在橫臂擋板邊，變速盤轉(zhuǎn)動時，小球受到的向心力由什么來提供？”如果是演示實驗，那么學(xué)生可能看不清楚器材構(gòu)造，對標(biāo)尺上的刻度反映了小球受到向心力的大小這一概念的感受就比較模糊，通過8人一組的學(xué)生隨堂實驗，學(xué)生通過親手操作，很快就能明白擋板對小球的作用力與標(biāo)尺刻度的關(guān)系。B.“根據(jù)此實驗器材，你怎樣研究向心力和相關(guān)物理量的關(guān)系？”學(xué)生制定實驗計劃，運用“控制變量法”這一科學(xué)方法，根據(jù)自己對器材的分析，有的組討論出用控制變量法研究向心力和m、r的關(guān)系，有的組討論出用控制變量法研究向心力和m、v、r的關(guān)系。學(xué)生在相互討論交流和自行設(shè)計、操作實驗的過程中，不同組設(shè)計并得出不同的方案

7、，并設(shè)計表格，也大致得出向心力與m、（v）、r的關(guān)系。這樣做，不僅增加了學(xué)生實驗的機會，而且培養(yǎng)了學(xué)生的實驗操作能力，思維能力，表達(dá)、交流、合作能力等。同時也體現(xiàn)出科學(xué)探究過程的敏捷性，多樣性。三 指導(dǎo)學(xué)生自己設(shè)計探究性實驗，提高學(xué)生創(chuàng)設(shè)情境，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力教師拋開教材，指導(dǎo)學(xué)生自己設(shè)計探究性實驗，探究性實驗設(shè)置的“問題”，本身要含有能引起學(xué)生潛在的不滿足與追求新知識的心理切入點，“問題”既要有利于學(xué)生系統(tǒng)掌握知識，又要有發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，能培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的“生長點”，以利于學(xué)生根據(jù)問題的特點有新的發(fā)現(xiàn)。 在教學(xué)中，要加強實驗設(shè)計能力的培養(yǎng)，要放開手腳，讓學(xué)生獨立設(shè)計實驗

8、，對于難度大、探索性較強的實驗，教師可進行必要的指導(dǎo)，對于學(xué)生設(shè)計的實驗方案，應(yīng)認(rèn)真審查，只要沒有意外情況，都可以讓學(xué)生進行試驗，樹立學(xué)生的自信心，使學(xué)生勇于探索，勇于實踐。通過學(xué)生自己動腦設(shè)計，自己動手操作，自己分析實驗結(jié)論，一方面培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)能力、觀察能力、思維能力，另一方面也開發(fā)了學(xué)生的智力，培養(yǎng)了創(chuàng)新精神。四 由探究性隨堂實驗向研究性學(xué)習(xí)活動發(fā)展，促進學(xué)生創(chuàng)新能力的進一步發(fā)展創(chuàng)新教學(xué)的構(gòu)成要素是研究性、主體性、發(fā)展性、歸納性等，這就要求在實施教學(xué)方法創(chuàng)新的同時，用“創(chuàng)造性的教”為學(xué)生“創(chuàng)造性的學(xué)”創(chuàng)造環(huán)境和條件。研究性學(xué)習(xí)就是根據(jù)這一需要設(shè)置的新課程計劃，具有典型的創(chuàng)新教育功能。研

9、究性學(xué)習(xí)是指學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，從課堂中走出來，在周圍生活和社會生活中選擇和確定研究課題，以類似于科學(xué)研究的方法主動地獲取知識，應(yīng)用知識、解決問題的學(xué)習(xí)活動。通常有：查閱資料（包括上網(wǎng)查閱）、實驗操作、走訪專家、社會調(diào)查、問題討論、現(xiàn)場觀察等。研究性學(xué)習(xí)不僅培養(yǎng)了學(xué)收集處理和加工信息資料的能力，更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維和促進了學(xué)生的創(chuàng)新能力的發(fā)展五、豐富的課外活動，能夠給學(xué)生提供很好的實驗探究機會 在課外活動中，學(xué)生積極動手動腦，熱烈討論研究，有的對生活中的現(xiàn)象進行探究，有的對課上的實驗加以改進，為滿足學(xué)生的這種欲望，學(xué)校和老師要毫無保留地為學(xué)生提供實驗器材，開放實驗室，要讓學(xué)生大膽地進

10、行實驗，從中發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，為挖掘他們的創(chuàng)新能力創(chuàng)造條件。六 、重視家庭實驗發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造力 學(xué)生家庭實驗主要是以擴展延伸知識面,發(fā)展創(chuàng)造力為主要目的,以第二課堂的形式和獨立活動為特點,因而,對于家庭實驗的要求。就應(yīng)該突出科學(xué)與生活的聯(lián)系,發(fā)揮學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性,并注重加強啟發(fā)誘導(dǎo),使學(xué)生利用身邊的一些儀器或教師提供的實驗儀器,由易到難來驗證他們的實驗方案以及結(jié)果是否具有科學(xué)性,若出現(xiàn)問題,討論分析方案中出現(xiàn)問題的可能性,然后再討論提出改進方案,繼續(xù)實驗,這樣反復(fù)進行不但提高學(xué)生的興趣,調(diào)動學(xué)生積極性,而且也培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新和實踐能力。總之,探究性實驗本身就是通過問題的提出和猜測,進行艱苦的探索,讓學(xué)生獲得對信息獲取、分析、判斷、選擇的能力,并重視用實驗解決問題的學(xué)習(xí)方式和過程,讓學(xué)生自己動手實驗探究,把學(xué)生被動的接受知識轉(zhuǎn)化為主動求知,由讓我學(xué)變?yōu)槲乙獙W(xué),大大提高了學(xué)生動手實驗、動眼觀察、動腦思維、動口表達(dá)的能力,使學(xué)生的學(xué)習(xí)過程成為發(fā)現(xiàn)問題、認(rèn)識問題、解決問題、創(chuàng)造問題的過程,學(xué)生不但學(xué)會了學(xué)習(xí)方法;