编者:培养学生的创新精神和实践能力,是素质教育着力弘扬的基本要义,是素质教育的关键点。物理学作为一门以实验为基础的科学,在培养学生的创新精神和实践能力上有着更为广阔的空间。本文作者对此做了深入探讨。
开设课题研究,培养学生创新意识
○许士友
中学物理实验教学改革的首要任务,首先是教育工作者思想观念的转变,要切实把培养学生的创新精神和实践能力作为教学改革的方向,又必须深入研究其培养的途径和方法。我们认为,在培养学生的创新精神和实践能力的过程中,培养学生的创新意识十分重要,而开展研究性课题研究,是全面培养学生综合运用所学知识的能力收集和处理信息的能力,分析和解决问题的能力,语言文字表达能力以及团结协作能力的重要环节,同时课题研究主要着眼于能力与意识的培养,而不在于某项具体知识的学习。
物理课题研究内容
按照物理教学大纲要求,研究的课题大致可以分为探索性实验、科技制作、新科技问题的学习报告、社会调查、扩展性学习等几个不同的类型,依据大纲,可以归纳出如下四个课题研究内容以供选择。
1、以探索性实验展开课题研究
探索性实验与验证性实验是实验的两大类别,其本质区别就在于探索性实验侧重于过程的进行,而验证性实验侧重于结论的得出,因此,这两类实验即使是内容相似,但由于方法有别,也会导致学生学习时的心理活动不同,从而达到不同的训练,我们之所以强调探索性实验,关键在于探索性实验有利于使学生养成主动求知的良好习惯,增强学生的创新意识,以“研究凸透镜成像规律”为例:将物体放于光具座上不同位置处,研究物距,像距,以及焦距之间的关系,思考各种情况下成像的性质,以照像机、放大镜等日常生活中的实例分析凸透镜的应用,将上述分析用图表归纳出来,并总结出规律,有兴趣的学生还可以利用透镜成像原理,查阅相关资料,制作简易望远镜等模型,从而使学生在探索过程中掌握知识提高能力。
2、以跨学科综合性的实际问题展开课题研究
随着时代的发展,社会的进步,各门学科不再像从前那样各自独立,互不干扰,而是日趋整合,从而出现了一批边缘学科,整合课程,使科学相互融合于实际当中,也就是说,课题选取不仅仅限于物理学科的知识,还可以引入化学、生物等相关知识,以“废电池的回收与利用”为例:首先应了解电池的结构、材料、化学反应过程以及电池的电动势,内阻等一系列物理与化学方面的知识。其次还要了解生物圈中有害物质的循环过程,从而了解汞元素对人类的危害。再次,还要了解社会科学知识。从而研究废电池的回收与利用等等。
3、以现代物理科技相关的新发展,新成果等展开课题研究
当今世界科技迅猛发展,许多与物理相关的科技成果迅速在生产与生活中得以广泛应用,以课题研究形式及时将新科技纳入知识体系,有利于丰富学生的知识,开阔学生的眼界,提高学生的能力。以“信息的传递”为例展开研究,可以看出,通迅手段由过去的烽火、书信到电通讯,发生了诸多变化,通过查阅资料及调查研究,分析各种通讯手段,比较其优劣,尤其对于光纤通讯这种新技术,可以采用塑料纤维摸拟制作光纤通讯机,并对其进一步研究。
4、以与生产、生活密切相关的现实问题展开课题研究
物理是一门源于社会、用于社会、改造社会的学科,从“秤的运用”到“温室效应”,无一不连接着物理与社会,因此,在教学中选择与生产、生活密切相关的知识作为研究课题,能够使学生理论联系实际,活学活用,并增强学生关注社会,关心生活的意识。例如:“菜刀上的力学知识”可以使学生小处见大,由简单现象分析复杂规律,“噪声的危害与防护”可以使学生了解噪声的相关知识并提出防治的措施,从而使学生关心环境保护。以“从电冰箱到臭氧层”为例进行研究:讨论电冰箱的工作原理,分析氟利昂的物理性质、化学成分以及氟利昂导致臭氧层被破坏的原因,研究臭氧层与人类的关系,进而探讨解决的对策等,通过以上课题研究,可使学生在学习知识,提高能力的同时,增强环保等意识,提高学生关注身边物理的敏锐力,从而使学生更富有主动性和参与意识。
课题研究的方法
课题研究可渗入到各个方面,需要在研究课题时掌握一定的方法:
1、 问题探究法
这是课题研究中比较常用的方法,通常是从某一具体问题出发,探讨其产生的根据以及解决的方法等。
2、问题讨论法
适用于合作进行的课题研究,这种方法有益于扩展学生的思路,相互取长补短,从而使研究课题更为完善。
3、实验操作法
通过实验探讨解决问题的方法,使研究更具有说服力,像研究“摩擦力”、“材料保温性能”等问题都是建立在实验的基础上的。
4.现场调查法
通过对实际现象的观察来增加科学知识,掌握素材,为从事研究工作打下基础,如在进行“内能的利用和环境的保护”这一课题的研究中,学生可到附近的工厂、农村调查环境污染问题,作为提出改进措施的依据。
体会与思考
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。老师要倡导和保护学生的这种精神,多开设课题,进行研究性学习,面对人们已有的发现和物理定律,也要启发学生问个为什么,并大胆提出质疑、验证。不仅要使学生懂得知识,还要了解知识的产生、形成和发展过程。无论是验证性实验,还是设计性实验,乃至课外小实验都要贯穿学生主动参与的思想,尤其是提出问题及对结论的假设和猜想,一定要使学生成为真正意义的主体。这是激发实验动机和探索欲的关键,有了这个基础,就可以把学生带到课题研究中去。通过课题要充分调动学生的主动性,使学生主动地从事课题研究,主动地探求知识,在研究过程中,老师不能喧宾夺主,不能对课题研究采取权威的态度去要求学生如何做,而是充当一个引导者,辅助者,在学生需要时给予帮助,从而使学生在自由的空间里充分发挥其积极性、主动性、创造性,使学生的创新品质得以更好地发展。