大学物理实验中如何培养学生的创新思维能力

时间:2022-11-23 15:29:40 培养方法 我要投稿
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大学物理实验中如何培养学生的创新思维能力

创造性思维是人类思维的精华,是引发创造活动的前导。培养学生的创造能力越来越受到重视,成为各级各类学校教育和教学中必不可少的重要一环。实施素质教育的在我们辽宁省已经有近十年的时间了,作为十几年的中学物理教师,我结合学校教学的实际谈谈如何在物理实验中培养学生的创造性思维能力?物理是一门以观察和实验为基础的科学。实验教学既是物理知识教学的基础,也是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。物理学的实验基础、理论体系及研究方法在学生智能结构的发展中占有非常重要的地位。如若能在物理实验教学中培养学生的创造性思维能力,则对学生认知能力的提高,创造能力的萌发以及对学生的养成教育都将起着强有力的作用。在进行物理实验时,可根据实验所提供的信息、实验提出的器材、学生掌握知识的深浅,从不同方向和不同方面来指导实验,寻找处理实验的多种方法。下面就如何在实验教学中培养学生创造性思维能力,谈几点自已的体会。加深对基本知识的认识程度,激发学生的求知欲,培养学生的探索能

大学物理实验中如何培养学生的创新思维能力

 探索改革实验教学模式,发挥主导、主体功能

素质教育的目的就是把学生从被动的、苦学的束缚中解脱出来成为学习的主体。叶圣陶曾经讲过:“受教育不是像张开了个空袋子,等人家把东西倒进来,装满它。受教育含有个重要的意义,就是学习。朱子注:‘学而时习之’道,‘习,鸟数飞也。学之不已,如鸟数飞也。’这个说法极好。小鸟的屡次屡次的飞,用的是它自己的能力。”因此我们在教学中应该尽可能地给学生提供自己学、自己动手、自己动脑的机会。让他们在学习的过程中做主人,充分表现自己。只有这样,才能谈得上创造性思维的培养。 要在中学物理教学中实施创造教育不能仅靠在个别课例中偶然渗透几次与创新精神的培养有关的活动,必须要有全盘的完整的考虑。教师要在发挥自身的创造性的基础上,从发现和开发学生的创造性,重视和运用扩散思维,探索创造个性和创造能力出发,从目标、内容、方法、途径和形式等方面系统地去研究,充分挖掘出教材和教学活动中的创造性因素,对学生施以影响,培养训练学生的创造性思维能力,科学设计活动课程中的创造性活动,在创设宽松的教学环境的基础上,坚持以启发为核心,采用以学生自知、自思、自创、自理、自评为主线的民主教学方法,开发学生的创造潜能。 大力探索改革不适应新时期形势的中学物理实验教学模式,建立起按科学设计实验教学程序、优化实验教学过程、指导实验方法、培养创新能力的“引导—探索—实验—掌握”教学模式.这种教学模式应充分发挥教师的主导作用,突出学生的主体地位.教师充分相信学生,使学生主动参与实验.课本让学生看,实验让学生做,思路让学生想,疑难让学生议,错误让学生析.让学生独立设计实验,利用物理实验,发挥学生的主观能动作用,最大限度地调动学生自主学习的积极性和主动性.变单向信息传递为双向式、多向式信息传递与交流,教师在课内讲重点、关键点和注意点,发挥好主导调控作用.主要方式是采取提问、答疑、讨论、观察实验现象、动手操作等.在实验中,加强对学生的创造性思维能力的培养。……

二、    改变教育观念,从应试教育中走出来

从附近的几个市、县的大多数学校来看,还是把升学率作为学校的一项重要指标来抓,没有真正脱离开应试教育。升学竞争的压力导致大多数学校都把升学率看做是学校发展的第一要素,所以素质教育的真正实施就会大打折扣.”大量的资料信息表明:中国基础教育最为突出的弊端之一,就是忽视了对学生进行动手能力的培养。“高分低能”正是在应试教育思想的长期熏陶下结出的苦果。著名物理学家杨振宁也曾对中、美两国学生进行一番比较后指出:“中国的学生学习非常刻苦,基础知识丰富、扎实,且善于考试。但他们却普遍存在动手能力差,不善于提出问题等缺陷。临近21世纪,作为基础教育学科之一的物理教学如何从应试教育转向素质教育?加大实验教学力度,提高学生的观察能力和动手能力,大力培养学生在实验中的创造性思维能力,是全面提高人的素质必不可少的一个方面。

(一)认识两种物理教育观

中学物理教育的目标是什么?尽管建国以来历次教学计划和教学大纲的说法不尽相同,其基本目标都是要与其他学科和其他学校活动一起,“培养有理想,有道德,有文化,有纪律的社会主义公民”(《全日制中学物理教学大纲》,1990年4月第二版)。但是,在实际工作中,两种不同的实践反映出来的却是两种不同的物理教育观。多数人的作法实际是在努力把学生培养成为物理专业工作者,另一种则是力图使物理课程在培养高素质公民的过程中作出贡献。

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(二)明确创造教育的目标

创造教育的目标是实施创造教育的出发点和必要的前提。教师在制定知识教育目标时,也应制定创造教育目标。制定物理创造教育目标的基本原则是:不着重于模仿和储备知识,重在向学生提供有助于创造能力开发的教育和指导,培养和发展学生的创造能力。物理创造教育目标的具体方面是:(1)培养科学观察能力:强调科学观察能力在科学创造中的重要作用,训练科学观察的方法,培养良好的观察品质;(2)培养创造思维能力:“逻辑思维”和“发散思维”的协调作用,重视直觉和扩散思维训练,发展创造思维;(3)培养创造想象能力:重视原型启发,激起联想,鼓励科学猜想,指导学生运用创造想象同创造思维结合产生创造设想;(4)培养创造性解决问题的能力:训练学生在实际运用中创造性解决问题的方法及具体步骤;(5)培养创造型学习能力:重视培养创造型学习方法和策略,……

三、在实验教学中突出探索方法的培养

物理教学常用的有实验归纳法和实验验证法。在教学中,应有意识地安排这两种方法加强训练。例如,在总电阻教学中,就可进行这两种方法的训练。(1)应用实验归纳法探索电阻串联。首先,教师要求学生根据欧姆定律设计一个电路,测定各个电阻的阻值,然后由学生进行实验,并从实验中归纳出R串=R1+R2的结论。接着,教师根据串联电路中电流电压的特点和欧姆定律,从理论上加以推导,也得出同样的结果。这样,在获得关于串联-总电阻与分电阻关系的知识的同时,学生学习到自己设计电路、总结规律、从理论上论证的初步方法,即实验归纳法。(2)应用实验验证法探索电阻并联。在并联电路的探索中,先由教师从理论上推导出1/R并=1/R1+1/R2的关系,接着由学生自己设计电路操作实验,然后验证这一关系。最后,由教师进行总结,联系电阻与导体截面积的关系对并联作出解释。这样,在获得关于并联电阻知识的同时,学生学习了实验验证法。

四、通过设计物理实验,进行思维能力的培养。

学生对自然界的事物怀有好奇心,对还不懂的现象总喜欢问几个为什么。教师应该爱护学生的这种精神,可以和学生一起设计实验,组织他们观察现象,引导他们积极思考。例如“判定感生电流方向的楞次定律”的教学,课前可先留给学生一个思考题:如何判定感生电流方向?怎样通过实验加以归纳得出?强化学生的创造意识。在此基础上,将学生带到实验室,根据电磁感应现象的知识,共同设计一个用线圈、电流表、条形磁铁组成的实验线路。让学生自己动手连接线路,观察实验现象,并做好记录。引导学生边观察,边思考,边发现问题,边解决问题,并根据实验记录加以分析、归纳和总结,帮助学生从中得出感生电流的磁场总是要阻碍原来磁场的变化的结论。然后,引导学生将磁铁换成通电螺线管再做实验,或把通电螺线管放在线圈中,改变通电螺线管电流的大小,并观察实验现象,记录实验结果。最后,归纳得出上述不同情况下的电磁感应现象所产生的感生电流的磁场,总要阻碍原来磁场的变化的结论,即楞次定律。通过启发诱导,大部分学生都能熟练应用楞次定律,收到良好的教学成效。

五、重视课外实验,培养创造性思维能力

学生的课外实验(包括小制作),主要是以扩展知识面、发展创造力为主要目的。学生在课外实验中,不可能一帆风顺。教师要适当引导,不使他们过多地碰壁。但是,教师也不可包办代替,要让学生经受挫折,从中总结经验教训,不断改进实验,发挥学生的创造性,从而获得成功,这样将会增加学生学习的乐趣并得到更多锻炼。

在中学物理实验教学过程中确定以实验为基础,用实验来展开激发学生的实验兴趣,发挥学生参与教学的主动性和积极性,培养学生操作实验、设计实验的实践能力和创造能力.加强实验教学的研究,尽量把验证性实验改为探索性实验,把演示实验改为边讲边实验,通过挖掘教学内容的学术性,有机地把课内探索延伸到课外.总之,尊重科学,实事求是,面对群体,以实验创新教育为前提,使学生达到掌握物理实验技能和科学方法,养成科学态度,学会运用实验手段解决物理问题的能力为指导思想,强化实验教学目标,要求学生在实验的全过程中自始至终抓好“七个正确”:其一,选择仪器正确;其二,安装调试实验装置正确;其三,操作规程正确;其四,观察方法正确;其五,测量读数正确;其六,处理数据正确;其七,实验结论正确.

六、良好的多媒体手段是培养创造性思维的保证

对于信息技术教学而言,我个人认为最有效的多媒体手段是多媒体网络教室加上计算机、投影机。

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现在大多数中学都新建了微机室和多媒体网络电教室,充分地利用这些现代化的教学手段,可以大容量、快节奏、高效率地进行教学,使学生顺利地掌握计算机知识,提高智力和非智力因素水平,加强学生创造性思维的培养。

七、在运用中升华创造性思维

学习兴趣的真正源泉是在于把所学的知识加以运用,只有在这种时候,人们才能真正感受到掌握知识的欢乐。夸美纽斯指出:当学生看到,“他所学的不是乌托邦,也不是属于柏拉图理想的什么东西,而是真正在我们周围的、彻底认识了就会给生活带来真正益处的物体,在这样的条件,智慧将会比较积极地用在学习方面,并且会更仔细地认出一切。”知识运用可以促进学习和智力活动的兴趣。

近几年来,各级政府和教育行政部门花大力气进行中、小学实验仪器、电教设备的配套建设。重点中学的仪器设备已经相当完善,一些普通中学的仪器设备也得到了较大的充实,这为我们的实验教学提供了物质基础。“实验教学应摆在物理教学中的首要地位”已成为广大物理教师的共识。不少中学物理教师正在自觉地朝着大力加强实验教学的方向努力,纷纷开展着各种“以实验为基础”的跟踪对比教改试验。 然而,由于长期受应试教育思想的影响,在很大范围内物理实验教学在某种程度上仍然处于“讲起来重要,教起来次要,考起来不要”的状态。实验教学因长期未受到应有的重视而成为物理教学中的薄弱环节。采取“以讲代做”的实验教学方式大有人在。教学大纲上规定的演示实验和学生分组实验未得到真正的重视和落实,导致实验室和仪器设备使用效率十分低下,教育资源严重浪费。使学生在学习动机上由“要我学”转变成“我要学”,对学习产生了强烈的求知欲,发挥了自身的创造能力,体验到了学习本身所带来的快乐,进而使学生生动、活泼、主动地学习,全面地提高了学生的素质

大学物理实验中如何培养学生的创新思维能力 [篇2]

素质教育的核心是着力培养和开发学生的创造能力,而创造能力的核心又是创造性思维能力。物理是一门以实验、实践为基础的不断创新的学科,在培养学生的创新思维能力方面,物理具有独特的优势。

一、培养创新意识,激活创新思维

1.营造创新氛围,培养创新意识

教学过程是师生双边活动过程,教师在课堂教学中需要立足主导地位,引导学生积极主动地学习。例如,在探讨“影响蒸发快慢的因素”时,笔者提出,要想使潮湿的衣服较快变干,应怎么做?引导学生结合日常生活经验想办法。学生想出了许多可行的办法,比如用电风扇吹、放在炉火旁边烘、用电熨斗烫、尽量把衣服摊开等。接着引导学生对以上多种办法的要素进行分析,逐步归纳总结出影响蒸发快慢的三个因素。最后作进一步延伸,引导学生分析得出:蒸发速度的快慢还与环境湿度、液体种类有关。总之,为学生营造良好的创新学习氛围,有利于培养学生的创新意识和创新思维。

2.创新教学方法,激活创新思维

中学物理教学内容的核心是基本概念和基本规律,它们大多来源于生活与生产实际、自然现象、物理实验等,在教学中应该根据教学实际,恰当运用有利于培养学生创造性思维的方法,如启发、探究教学法,以培养学生发现问题、提出问题的能力。如密度、压强、比热容等概念及平面镜(凸透镜)成像规律、杠杆平衡条件、串联(并联)电路的电流(电压)关系等规律的教学,教师要尽可能把教学过程设计为不断提出问题、不断解决问题的创造型教学模式,使学生在教师的启发引导下,以研究者和创造者的姿态独立思考,在研究探索的过程中,发现新知识,进而提高学生思维的深刻性、灵活性和创造性。

二、培养创新兴趣,激发创新精神

1.创设物理情境,培养创新兴趣

实践证明,学生创造性思维的产生与发展,动机的形成,知识的获得,智能的提高,都离不开一定的物理情境。所以,精心创设物理情境,可以激发学生的创新兴趣,激活学生的创造性思维,培养学生的创新精神。例如在学习《大气压强》这一课时,“大气压强”这个物理概念比较抽象,学生缺乏相应的感性认识,所以需要教师多做些演示实验,比如,将一个玻璃杯装满水,用一张塑料卡片封盖在杯口,再按住卡片把水杯迅速倒过来。问学生,如果把手移开后,会发生什么现象?学生充满好奇,教师松手后,水没有流出来,学生惊讶不已。另外,还可以向空矿泉水瓶内倒入少许热水,当瓶内出现白雾时,将水倒掉并迅速盖好瓶盖,过一会儿新奇的现象出现了:瓶子发生了变形,并发出一些声响,甚至会在桌面上轻微蹦跳;而打开瓶盖后,瓶子又恢复原状。以上实验操作,形象生动地说明了“大气压强”的存在。这样的教学既激发了学生的创新兴趣,又培养了学生的创新精神。

2.挖掘创新因素,培养创新精神

日常教学中,教师要深入研究教材教参,整合各种教法的特点,创造性地重组教材资源,精心设计教案流程,推敲好教学细节,合理选择组织形式,使大众的教材内容变为有探究价值的问题研究,从而激发学生探索的欲望。

三、探寻创新途径,培养创新能力

1.拓展知识领域,培养创新能力

学生的创造性思维能力需要以丰富的知识为基础,因此,在实际教学中,应拓展学生的知识领域,使学生具有较广博的知识,这样就更容易使学生发现各种知识之间的联系,触发联想,产生迁移,形成新的观点和新的理论,达到认识上新的飞跃。如学习电功和电热时,教师可以补充:纯电阻电路,电热等于电功;非纯电阻电路(如电动机电路),电热小于电功(电能大部分转化为机械能,少部分转化为内能)。

2.注重方法教育,培养创新能力

物理科学研究方法主要有:观察实验法,理想化法,等效法,模型法,转换法,类比法,归纳演绎法等。对学生进行科学方法教育,应体现在以下两个方面,通过知识教学渗透方法教学,要有意识地挖掘教材中的方法教育因素,在解决问题中,加强科学方法训练。如在研究凸透镜成像规律时,会出现这样的问题:当物体处于凸透镜二倍焦距以外时,在凸透镜异侧一倍焦距和二倍焦距之间成倒立缩小的实像。现将物体与像互换位置,则成什么性质的像?此时应指导学生用逆向思维法分析:只要把原来的像当成物、原来的物体当成像,问题便轻易化解。

3.加强思维训练,培养创新能力

解题教学及习题训练是物理教学中的重要环节。通过解题训练,尤其是一题多解、一题多练及多题归一等变式训练,能进一步帮助学生加深对知识的巩固与深化,增强思维的变通性、灵活性和创新性。

在当前教育形势下,教师要不断转变自身的教育思想和观念,不断探索创新的课堂教学模式和方法,全面培养学生的创新能力。

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