激趣 创新 提高──物理学具的运用与学生创新能力的培养

摘要：实验是物理教学中不可缺少的重要环节。以前常用的教具已不再是今日的主导，运用学具进行教学、实验和探究活动，具有真实、具体、直观、形象的特点，有助于激发学生的学习兴趣和求知欲，有助于学生掌握探究方法和技能，帮助启发学生的创新意识，积极提高学生的科学素养。使用学具进行实验教学，应当贯穿在一节物理课教学过程的始终。

关键词：新课程　物理教学　实验教学　学具　培养　创新

我国新一轮基础教育改革纲要提出，在实施新课程的教学中，要落实“以人为本”的新理念。它要求我们广大教师，要注重培养学生的学习兴趣、爱好，养成良好的科学素养，提高学生的动手操作技能，让他们通过合作交流，进一步开发思维，培养他们分析和解决问题的能力，以达到开发智力的目标。而物理课是一门以自然界的事物、现象、规律为探究对象的基础学科，实验是教学过程中不可缺少的重要环节，运用恰当的实验教具，既能培养学生的动手操作能力，有利于他们分析、思维等能力的提高，更容易给学生提供探究创新的机会。但是，在以往的教学实际中，通常是教师的教具占据着主导位置，学生只能眼巴巴地看着老师做实验，自己却“伸手莫及”、“望物兴叹”，从而导致了“动手能力差”、“高分低能”等一系列问题的产生。

随着教学改革的不断深入，教学内容也在不断变化。传统的实验教具已跟不上教材变化的需要，很多在教材中已不适用，急需补充新的教学仪器与实验器材，这是当代教学改革的需要，也是发展教育的需要。但是新的教具开发、研制、定型、生产，需要有一个较长的过程，相对课本而言，具有较强的滞后性，还不能及时满足新的实验教学的需要。因此，在大多数学校新的实验仪器不够完善的情况下，教师除了充分利用现有实验资源，还可以开动脑筋，灵活机动地利用生活中常用的一些简单材料，指导学生制作出物理课中需用的实验操作材料──学具，可以解决实验教学中许多实际问题。

由于学具是专供学生用的学习材料，有的用于观察，有的用于实验，有的还可以用来制作其它实验器材。英国著名学家托马斯·赫胥黎指出：“假如科学教育要取得最好效果的话，它必须是实际的。”现代教学理论认为：在物理课的实际教学中，学生参与科学实验的过程与获得知识的过程是同步的，而且是同等重要的。学生在科学实验探究过程中，可同时获得知识并掌握操作技能。生理学研究表明：人的眼、耳、鼻、手、嘴五官感受知识的比率是不同的：视觉占83%，听觉占11%，触觉占3．5%，嗅觉占1．5%，味觉占1%。我们可以非常清楚地知道：视觉、听觉和触觉共同作用其感受知识的比率可高达97．5%。在物理课中使用学具进行教学，让学生亲自动手进行实验，将眼、耳、手综合运用，可达到最佳学习效果。心理学家认为：青少年对知识从感性认识上升到理性认识的过程，实际是形象思维向抽象思维过渡的过程，事物的形象在记忆中保存下来这是一种表象，也是大脑进行分析、综合的依据，是形成概念的基础。由于青少年的自制能力和自控能力较差，注意力不易集中。若单纯依靠教师的讲解，要让学生完成科学概念的形成是比较困难的。而学具则不同，它通过提供实物，再加上教师的语言、眼神和手势，比传统的黑板+粉笔要具体、生动得多，给学生以实在感和兴趣感，容易引起学生对学具的强烈情感和体验。只有当学生的理智和情感处在和谐状态时，才能置身于真实的情景中，用科学知识解决实际问题。因此，教师在课堂教学中能正确地使用好教具，并指导学生正确地使用好学具，可以最大限度地帮助学生理解物理知识，让学生在“玩”学具中获取更多的知识。

一、巧用学具，有利于激发学生的求知欲

“科学始于好奇”。中学生富有好奇心和求知欲，而这正是引起创新的内在动力，巧妙地安排学生的动手操作，可以激发他们参与学习的兴趣，唤起求知的欲望，点燃创造的火花。自制学具正好在这方面有着巨大的优势，它不用象正规教具那样“正规”，它完全可以不拘一格从身边寻找素材来设计一些有趣的实验，并在教师指导下有目的、有计划地进行，可激发他们的学习兴趣，提高学习自觉性和积极性，激励他们主动探索、锲而不舍的求知欲望。

由于初中学生正处于具体形象思维向抽象思维的过渡阶段，他们具有爱玩、爱动的个性特点。因此，适时地创设一些动手操作活动，给学生提供动的机会，会使学习变得自然、轻松、高效。例如，我在上《声音的产生与传播》这节课之前，我布置了一个制作学具的任务：利用你身边的材料，来制作一个可供研究声音产生和传播的学具。任务布置下去之后，孩子们纷纷忙碌了起来。等到了上课的时间，我首先让学生把自己课前所制作的学具拿出来展示并介绍，他们的话匣子立刻打开了，都争抢着先介绍，兴趣十足。他们有的带来了口哨，还有的带来了笛子，甚至还有个男同学动手制作了一组“水瓶琴”，并说：“我是利用物体的振动这一原理来制作的！……”听到这句话，我十分开心，感觉这次的活动非常成功，因为这节课就是要让学生知道并了解声音是由物体的振动而产生的，我几乎没有提到这个词，但是通过孩子们的亲手制作，探究，思考，居然自己就得出了结论。这既是新课标的要求，也是我所期盼的。整堂课我都把时间让给了学生，让他们充分去感受，去表现，让他们的学习兴致得到最淋漓尽致地发挥！

二、善用学具，有利于提高学生的探究技能和创新能力

探索是人类认识客观世界的一种重要手段。实践表明：在教学活动中，让学生亲自操作学具进行实验，通过实践验证前人获得的科学结论，既可有效地提高学生运用所学知识解决实际问题的能力，又能培养他们锲而不舍、勇于探索的科学态度。同时，由于探究活动的多样性和探究方法的灵活性，可以让学生在实验过程中不断学习科学的探究方法和技巧，有利于提高学生的实验技能，培养学生的创新能力。

利用学具进行物理实验教学，应当立足课堂，课外延伸；立足学校，校外拓展；形成教材内外、课内课外、校内校外、传统学具与现代多媒体学具相结合的开放的教学体系，在开放的情景中把课内训练和课外实践活动有机地结合起来，使学生学习知识和掌握技能的渠道与途径多样化，在科学探索过程中培养学生创新意识，提高学生科学素质。

由于教材列举的事物现象、提问的情景、思考的问题、讨论的主题、选择的探究项目大多源于学生身边的事物，所以利用学具进行实验、探究活动，要遵循学生的心理特点、认知规律和生活经验，贴近学生的生活，有利于帮助学生在科学实践和探究活动过程中建构认识，学习和掌握知识。随着科技的发展，教育的进步，如今的教学越来越多地利用现代多媒体技术进行教学活动，最为突出的是制作运用CAI课件。一节课的教学辅助课件可算得上是教师教学的好帮手，在现阶段的课堂教学模式中，学生的主体地位越来越明显地得到重视，一个精美的课件已不再是教师的教具了，也成了学生的学件──多媒体学具。在实践中发现，利用这种多媒体学具，不仅可以提高学生的信息素养，更有利于丰富学生的科学探究方法。例如在教学《光的直线传播──日食和月食》这节课时，我把学生带进多媒体教室，采用目前非常“流行”的WebQuest教学模式进行教学，把平日枯燥的课堂变成了活生生的网络，用frontpage制作出了便于师生交流的网页型学具，里面为学生提供给了清晰的导航，告诉学生在这节课中的具体活动内容，让他们分小组进行合作探究学习，其中创设了虚拟网络，丰富的网络知识和falsh动画为学生的探究提供大量的资源。通过学生的亲身探究、思考，他们不仅了解了日食和月食的成因，还掌握了其他有关宇宙的知识，并在课后，有的写了一篇关于“日食和月食”的科技小论文

三、活用学具，有利于加强学生的合作意识，进一步提高学生创新的意识

素质教育的根本任务是培养创新精神，我们必须在课堂教学中注重培养学生的创新意识和创新能力。创新能力是一种智力活动，需要一定的知识积累；同时它更是一种发现问题、积极探求的心理趋向，是一种善于把握机会的敏锐性，是一种积极创设条件以解决问题的应变能力。教学中合理使用好学具，有利于发挥学生在教学中的主体作用，让他们在课堂实验操作中，亲自动手，自主实验，通过在实验过程中不断发现问题，提出问题，解决问题，分析归纳，表述结论等，发展和培养学生的创新意识。例如，我在教授新课标八年级第三章《生活中的透镜》一课时，按教材规定完成教学任务后，布置课外活动，要求学生回家后做个照相机。第二天一进校，就有好几个同学拿着他们自己做的照相机来了，有的是借用小学自然里的学具做成的，有的是用易拉罐做成暗箱，还有的是用“水透镜”制成镜头，有的“镜头”还可以向前或向后伸缩。虽然做得粗糙，但从他们那各不相同的取材，形态各异的造型中，发现了他们了不起的创造力！当我把他们的作品展示给其他同学看时，他们一个个竟高兴得合不拢嘴，激动不已。

但是，科学研究的过程没有一个简单的、一成不变的步骤供科学家遵循，也没有一条捷径可使科学家直接通向成功。为了让学生能够领悟到这一点，教师不能盯着某个知识点去教，要告诫学生，对不同问题，探究方法是灵活的，探究的方式也不是惟一的，更不要强求学生用同一标准、同一方法去探究。在学生进行科学实验的过程中，要强调相互协作，鼓励他们用各种各样的方法去探索研究对象，尝试用不同方法解决问题，不断提升创新意识。

尽管学具在教学中具有十分重要的地位，但是，由于学生操作技能的限制，对学具的使用不可能像教师那样井然有序，再加上学生“好动”、“好玩”的天性，通常学具会乱摆乱放，容易造成实物遗失或损坏，养成不良的学习习惯，因此，我在教学实践中，特别注意要求学生正确操作，以免在使用过程中发生混乱，甚至造成不必要的伤害。因此，要让学生养成良好的使用习惯：

1．尽量让每个学生自备一个专用学具盒，小型学具全部放到学具盒中，以免造成遗失。

2．教育学生上课之前，要把学具盒放在课桌固定的地方，不要随便乱放；

3．课堂教学中打开学具盒时，力求做到“快”、“静”、“齐”，即打开学具动作要轻、快，尽量不要发出声响，以免影响其他同学的注意力，用完后的学具要及时放进学具盒里，以免丢失。

为了充分发挥学具的作用，全面客观地评价学生，我在学生中广泛开展了“成果展示袋”的活动，让学生把自己搜集的学具或者自己制作的学具放在里面。一个学期过去后，他们的“学具袋”日渐消瘦，而“成果展示袋”却日渐鼓胀，学生常指着他们的“成果袋”兴奋地说：“这些都是我通过努力而收获的成果！”而这时我也会对他们说：“加油！请继续努力！”

鉴于学具在学生素质教育中有着非常重要的作用，作为一名实验教师，应该在教学实践中不断学习新的科技知识，不断努力提高自身素质及创新意识。同时，充分利用学具，给学生营造一种敢想、敢说、敢做的学习环境，有效地开发学生思维，培养学生的创新能力，提高学生的科学素养。

参考文献：

《物理新课程标准》

《儿童心理学》 人民教育出版社