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关键词: 数学悖论 创新思维 能力培养
趣味数学历来不被人们所重视,只是娱乐游戏的工具。然而,悖论――作为趣味数学的重要组成部分,在推动数学发展上,其作用功不可没,它的每一次出现,都引发了数学危机。
悖论是指:如果在某一个理论系统中,能够推出两个互相矛盾的命题或语句,或者该系统中能证明两个互相矛盾的等价命题或语句,则称该理论系统中包含有悖论。而数学史上发生的三次数学危机都与悖论有关。
第一次数学危机是由不能写成两个整数之比引发的,而在此之前,数学界公认的是所有的数都可以写成两个整数之比,其实质是:是无理数,全体整数之比构成的是有理数系,有理数系需要扩充,需要添加无理数,彻底解决这一危机是在19世纪,依赖实数理论的建立;第二次数学危机则是由贝克莱大主教提出的,是对牛顿“无穷小量”说法的质疑引起的,它的实质是缺少严密的极限概念和极限理论作为微积分学的基础。直至柯西创立极限理论及魏尔斯特拉斯创立“ε-δ”语言,才彻底地反驳了贝克莱的责难;第三次数学危机由罗素悖论引发的危机。罗素构造了一个集合s:s由一切不是自身元素的集合所组成。然后罗素问:“s是否属于s呢?”不论怎样回答,都会产生矛盾。为了消除悖论,数学家要将康托“朴素的集合论”加以公理化,并且规定构造集合的原则,但第三次数学危机的解决,并不是完全令人满意的。
虽然悖论引发了3次数学危机,但是随着危机的消除,数学也在步步向完备体系发展,可以说,悖论在整个数学发展史中,起着不可磨灭的作用,它的作用主要表现在检验、完善某一理论体系,推动数学的发展。第一次数学危机促成了公理几何与逻辑的诞生;第二次数学危机促成了分析基础理论的完善与集合论的创立;第三次数学危机促成了数理逻辑的发展与一批现代数学的产生,数学由此获得了蓬勃发展。然而,每一次悖论的发现都需要突破常规的思维方式才可以做到,而突破常规的思维方式就需要创新。
下面举几例说明如何在悖论中,找到创新点,发散思维,解决问题。
例1:老板损失了多少。
有个人在A店铺买了90元的东西,然后交给店铺老板一张100元的钞票。由于店铺老板正好没有零钱可找,便到隔壁B店铺兑换了零钱,找给这个人10元。过了一会,B店铺老板发现这张100元的钞票是假钞,便找到A店铺老板要求赔偿。A店铺老板无奈,只好又赔偿了B店铺老板100元钱。过后,A店铺老板非常气恼,认为自己损失了200元;而B店铺老板安慰他说,只损失了10元。请问:究竟A店铺老板损失了多少钱?
分析:老板到底损失了多少钱?200元?10元?还是其他数额?每个答案似乎都有道理,学生经过一定的思考和讨论,一定会悟出:解决这个问题的关键在于明白受益和损失是一种对称关系。在A店铺老板与买东西的人之间,买东西的人什么也没有支付,却受益了100元,所以在此次交易中,A店铺老板损失了100元;在A店铺老板与B店铺老板之间,因为B店铺老板没有任何受益,所以A店铺老板就没有任何损失。综上,A店铺老板损失了100元。
例2:卖苹果。
有两筐各30公斤的苹果要卖。其中,一筐大苹果每2公斤卖6元,另一筐小苹果每3公斤卖6元。这时有个人过来说:“这样分开卖,还不如搭配着卖。2公斤大苹果搭配3公斤小苹果,一共卖12元。”卖苹果的认为这个建议合理,就开始搭配着卖。于是这个人又说:“那我就全买了。5公斤搭配苹果12元,60公斤为12×12=144元。”卖完苹果后,卖苹果的人发现上当了。请问卖苹果的人是怎么上当的?
分析:卖苹果的人之所以上当,是因为将局部成立的比例关系的传递性,当成了整体成立的比例关系的传递性,因而产生了计算错觉。本题中,30公斤小苹果按3公斤一份划分,可以分为10组;而30公斤大苹果按2公斤一份划分,可以分为15组。因此,将它们以3∶2的比例搭配时,组合到第10组时,小苹果就组合完毕,余下的5组10公斤大苹果就不可能再按3∶2的比例组合,只能以大苹果的实际价格来卖了。如果仍然按搭配价格来卖,自然就会少卖钱了。即:10公斤大苹果应该卖:6(元)×5(组)=30(元),而实际上只卖了12(元)×2(组)=24(元),所以卖苹果的人少卖了6元。
从上面两例可以看出,悖论学习与创新思维密切相关,在教学中教师切不可忽视它的作用。那么如何培养创新思维能力呢?
创新思维的过程是开发大脑的一种发散思维过程,它是把某种有一定“依据”的“空想”变为“现实”的大脑活动过程,是通过思考,以概念、判断、推理、设计、指导实践等形式反映客观事实的能动过程。创新思维的开发不但与人的智力因素有关,而且还与人的非智力因素密切相关。非智力因素包括人对环境的适应能力、直面困难和解决困难的控制能力;它还包括仔细观察事物、坦率和明确地摆出自己的意见与方案、做事专注而快速、能在合作中摆正自己的位置和发挥自己的作用、善于控制情绪、做事坚持不懈的能力。
创新思维要求人们具有一定的创造性思维技巧。创造性思维技巧是指以各种智力因素与非智力因素为基础,在创造活动中,表现出来的具有独创的、能产生新事物的高级的复杂的思维技巧。创造性思维技巧的本质特征就是开拓和创新,即通过对已有信息进行再加工、组合、分解、重构,最后达到新发现和新突破。要学会新的思维方式,它要求我们掌握逻辑思维技巧、形象思维技巧、辐射思维技巧,以及逆向思维技巧,等等,尤其要学会通过多种思考方法的交叉互渗整合,才会发现新的突破。创新思维不仅需要有分析洞察的能力,还要有逻辑推理、辩证思维能力和善于发现的能力。另外,创新还要求突破常规思维。
至于如何培养创新思维,使自己的思维“软化”,首先是拓宽思维的广度,从更宽广的范围内,把握事物之间的联系;其次是扩大观察范围,为思维注意力的适时转移、分配做好准备,并以此消除思维定势的影响;再次是破除思维障碍,想得再多点,再宽点,从而突破格式塔的完形心理(格式塔是德文Gestalt的意译,意为完整结构)。从选择心理上讲,在竞争性的互动选择中,每个人都希望自己受益最大。但从格式塔心理学角度来看,结构不是其组成部分的简单相加,其组成部分的性质是由内部系统性整体结构决定的。这也就是“格式塔”的意义所在;第四是培养群体协作精神,其目的是为了集思广益,从而激励群体的集体智力,开发更多的思路;第五是避免一味地求同,从而真正体现创新思维的“求异”的题中应有之义。
国外曾经进行过一个动物实验:把一只鸡放在一道栅栏一侧,另一侧则放上鸡食。尽管绕过栅栏即可以吃上鸡食,但这只鸡除了咯咯地一边叫,一边盯着鸡食盆干瞪眼外,再无其他办法。国外还曾经有过一个动物实验:把跳蚤放在一个密封的容器中,跳蚤的每一次跳都碰到容器盖。当把容器盖取掉后,跳蚤只能跳到原来容器盖的高度,再也跳不出容器了。鸡和跳蚤不能突破本能的障碍,但人却可以突破思维的障碍。只要假以时日,经过有目的的训练之后,偶而为之的“异想天开”,可以经过一个由量变到质变的过程,在一个新的思维能力高度上稳定地形成具有创新根基的“标新立异”。
因此,在创新思维活动中,为了突破“常识”的束缚,我们应该记住前苏联心理学家鲁宾斯坦的一句话:“为了做出可能的事,不要忘记去做不可能的事。”为了使思维更趋于灵活、全面,就必须打破这种顺序性的限制,针对事物的不同情况,多向发散,及时、灵活地改变对事物结构、顺序的认识,以一种崭新的非顺序性的体验看待事物。
创新思维是当今社会生存的通行证,是一个国家提高竞争力的重要因素之一,也是一个人在这个社会上立足的重要基础之一。在勇攀知识的高峰中,我们每个人都需要创新精神;在日益激烈的竞争中,惟有凭借创新精神,我们才可以脱颖而出。
参考文献:
[1]《科学美国人》编辑部.从惊讶到思考──数学悖论奇景[M].北京:科学技术文献出版社,1982.
[2]明清河.数学悖论的发展与研究[J].山东教育学院学报,2003,(2).
关键词: STS教育 创新思维能力 高中物理教学
培养学生的创新思维能力是当前素质教育的重点内容之一,培养创新型人才更是时代的要求。高中物理自身的学科特点决定了高中物理教学过程更利于培养学生的创新思维能力。作为新时代的高中物理教师,我们应当积极探索一条更能培养学生创新思维能力及促进高中物理教学的新路子。本文依据当前创新教育理论,针对高中物理教学中渗透STS教育能有效培养学生的创新思维能力进行探讨。
高中生的创新思维能力主要包含创新意识、创新思维和实践能力等。具体表现为具有丰富的想象力、旺盛的求知欲,以及能够排除外界干扰而长期专注于某感兴趣的问题的意志品质;强烈深究事物变化机制的渴望,善于批判地看待问题,并能提出新颖独到的观点;能够地灵活运用自己所学的知识解释相关现象,以及解决日常生活中遇到的问题;平常喜欢小设计、小制作和小发明等活动。在高中物理教学中渗透STS教育活动,学生能充分观察、接触、了解社会,以及最新的科技动态,从而使创新思维能力的培养落到实处。
1.渗透STS教育能培养学生的创新意识和优秀品质
创新意识是创造性思维和创造的前提,是人们从事创造性活动的出发点和内驱力,而内容充实、生动的STS教学可以激发学生的学习兴趣。在物理教学过程中适时地渗透STS教育,让学生既掌握了物理学科的基础知识,又了解了所学的知识在生产和生活中的具体应用。学生在此过程中能切身体会到学有所用和学以致用的乐趣,基于此大多数学生都会对科学知识产生浓厚的兴趣,并希望进一步学习,激发了他们学习科学知识的热情;另外,在物理教学过程中结合教材实际,适当地介绍相关的物理学历史,不仅可以激发学生的学习兴趣和爱国热情,形成科学的思想方法和研究方法,而且可以培养学生不断创新的科学精神和优秀品质,造就严谨务实的科学态度。如用杨振宇、丁肇中和李政道等物理学家在物理学方面的卓越成就,激发学生的民族自豪感和勇攀科学高峰的自信心;伽利略的理想实验是以可靠的事实为基础的,不仅指出了亚里士多德的错误认识,更重要的是可以将物理学的观察、实验、抽象、逻辑、想象等研究方法,潜移默化地对学生产生影响,促进学生创新思维能力的发展。
2.渗透STS教育能提高学生的创新观察能力和提出问题的能力
爱因斯坦曾说:“提出问题往往比解决问题显得更重要。”因此,提出问题的能力是人的素质的重要组成部分,是创造思维能力的源泉。在物理教学过程中,向学生介绍与教学实际内容相关的物理科学技术的新发展、新成果和新动态。如纳米材料的研制及应用、超导体的获得及应用、磁悬浮的应用、现代航空航天技术和通讯技术的发展状况及趋势、集成电路在社会生活和工业生产中的应用等,让具有时代气息的物理课堂,引导学生根据已有的知识结构和生活体验进行探究。STS教学让科学概念的学习发生于生活中,探究学生感兴趣的或与自身相关的问题,这样,学生便会积极主动地搜索可用资讯,认真观察相关的自然和社会现象。此时,观察作为一种有目的﹑有计划且较为持久的知觉,是学生认识世界﹑获得信息和汲取知识的主要途径。学生在对感兴趣的现象进行观察或在教师精心设计问题情境后有意识地引导学生提出问题。如此,学生的创新观察能力和提出问题的能力便能渐渐提高。
3.渗透STS教育能提高学生综合分析问题和解决问题的能力
STS教育可以拓宽学生视野、改变“学习物理就是为了学会解题,为了高考应试”的片面认识、让学生体验到课堂内外所学物理知识与我们的社会生产和生活是息息相关的,使学生学会用综合的观点分析并解决问题。STS自身是一门新兴的交叉性学科,物理教学过程中渗透的STS教育内容会涉及其他多种学科的内容,具有较强的综合性,体现了现代高中理科教育的综合性趋势和科学精神与人文精神的统一。因此,STS教育的跨学科性、综合性、实践性,以及科学与人文的融合性,有利于培养学生综合应用知识分析问题的习惯和能力。如有的学生自行安装家庭照明电路,为家庭制定出科学的节电措施等。渗透STS教育,还提高了学生的科技创新能力、科学评价能力和科学决策能力,如学了电磁学知识以后,教师可以根据当地的地形特征和实际能源情况,要求学生扮演未来的电力工程师,对本地宜采用火力发电还是核能发电进行探究,并提出可行性方案。
在高中物理教学过程中有意识地渗透STS教育,能培养学生的独立和创新意识、提升发现问题的能力,并且学会突破已有的物理知识和应用范围,提出新颖独到的思路和观点。诚然,高中生创新能力和精神的培养是直觉思维、形象思维和抽象思维等多种思维螺旋式上升的过程,不可能一蹴而就。然而,STS教育在培养学生创新思维能力方面具有传统物理教育和其他学科教育所不可比拟的优势,因此,广大高中物理教师应抓住机遇,在教学过程中积极渗透STS教育,以期进一步提高学生的创新思维能力。
参考文献:
[1]孙可平.STS教育论[M].教育出版社,2001.8,第1版.
关键词:职业中专;电工电子教学;创新思维能力
引言
在当前教育事业蓬勃发展背景下,对于学生创新思维能力培养是尤为关键的,大力推行创新教育有助于培养学生创新精神和创造能力,潜移默化中养成良好的创新能力,对于学生未来发展影响较为深远。在实际教学活动开展中,对于学生的创新精神培养工作中尽管取得了一定成效,但是其中仍然存在一系列问题,诸如,创新思维能力培养观念陈旧,培养方法单一,教师的自身认知不全面,难以全身投入到工作中。由此看来,加强职业中专电工电子教学中学生创新思维能力培养研究是十分有必要的,对于后续理论研究和实践工作开展具有一定参考价值。
1摒弃陈旧观念,为创新教育工作提供思想指导
创新教育主要是以继承为主,注重培养学生创新精神和创新能力,促使学生综合素质全面发展为主要目的,真正地将以学生为本的教育理念融入其中。在电工电子教学中,应该注重对教学理念的创新和完善,摒弃陈旧的教育思想观念。在电工电子教学中,教师应该明确自身职责所在,创新和完善教学思想,突出学生课堂主体地位,为学生创设良好的学习情境,调动学生学习兴趣,积极主动地参与其中,引导学生自主学习,主动探索和交流,在教师的帮助下养成良好的创新思维意识和自主学习习惯。学生在自学中,教师需要注重对学生探索的激发,强调学生以饱满的创新精神去开展学习活动,能够不受到教材内容的束缚,坚持独立思考,有针对性地养成良好发现问题、分析问题和解决问题的能力。教学中不能将学生当作强制灌输知识的容器,更不能控制学生按照自己的教学计划进行,尽量培养学生依靠自己能力解决学习中的问题,真正将自主学习权交给学生,成为学习的主人。给予学生自由学习空间,满足学生个性化学习需要,创新学习思维,获得良好的教学成效。教师只有在观念上得到转变和创新,才能有效转变教学方法,与时俱进,为新时期的专业型人材培养做出更大的贡献。
2鼓励质疑,培养学生的创新精神
学习是一个不断探索和发现的过程,只有存在疑问,才有探究和学习的动力,这样才会赋予学习创造性。但是,提出一个问题要远比解决一个问题要难得多,因为解决问题只需要通过整合自身所学知识,寻求合理的解题技巧即可,而提出问题确是创新思维活动的起源。没有新的问题,就没有创新思维活动,更不用说获得足够的创新思维能力培养。诸如,在讲述整流电路中,结合教学需要讲解电路中电流和电压之间的关系,然后讲解电路中的伏安特性。通过提出疑问来加深学生的迷惑,产生探索和学习的兴趣,才能积极主动地参与其中,探究桥式整流电路和变压器整流电路结构,对比分析各自的优势缺陷。在课下根据所学到的知识进行实践,在实践中激发创造力,大胆投入到自己的发明创造中。
3结合实际生活,形成创新动机
学生在实际学习活动开展中,只有具备足够的创新动机,才能维持学生长久的探究和学习兴趣,从而朝着既定目标努力。可以说,创新动机、创新目的和创新效果之间是密切联系的,尤其是在电工电子教学中,作为一门同实际生活联系较为密切的学科,教学内容中涉及到生活的方方面面。知识来源于生活,最终也要回归到生活,电工电子教学不应该仅仅局限在课堂的理论知识讲述中,更应该通过引导学生利用自身所学知识解决实际生活中的问题,加强理论知识和实践的整合,加深对知识的理解和记忆,还能够有效提升学生知识运用能力。诸如,在电工电子教学中,要求同学设计一个楼梯的照明电路,需要在设计中融入到节能、便捷的设计概念。这一实践活动是非常实际的,通过激发学生学习兴趣,积极参与其中,积极讨论和交流,在思维碰撞中产生新的火花。有的学生认为应该采用双出开关,有的则认为应该采用闸刀双掷双控,这两种设计理念都能够有效满足设计要求。开关设计中,尽管科学、合理、可靠固然重要,但是还要结合实际生活中的节能需要,选择更为合适的灯具,实现光照亮度、节能和安全最为合理的组合。
4创设良好的学习情境,激发学生学习热情
由于职业中专学生自身学习能力较差,更多的是无法对学习保持长久的学习兴趣,这就需要学生整合所学知识,激发内在学习动力,积极投入到学习中。一般情况下,学生对于电工电子知识的学习产生兴趣,自然就会保持强烈的好奇心和探索欲望,从而积极主动的参与到学习中,提高创新思维能力。故此,为了确保学生能够保持长久的学习兴趣,更加长久地参与其中,就需要教师充分发挥自身引导作用,根据实际教学内容,设计更为合理的问题情境,提出难度适中的问题来激发学生学习兴趣。电工电子由于学科特性,其中内容尽管学习难度较大,但是有很多内容需要实践操作,根据学科特点来选择合理的教学方式,如合作学习法、情境教学法、任务教学法等等,在提升教学效果的同时,还可以有效培养学生的创新意识。
5结语
综上所述,在职业中专电工电子教学中,教师应该充分发挥自身的引导作用,帮助学生养成良好的创新精神,在设计的教学情境中,保持长久的学习兴趣,丰富想象力,激发创新热情,培养学生的创新思维能力,使其真正成为学习的主人。
参考文献:
[1]黄勇.职业学校电工电子教学与创新思维能力的培养[J].新课程(教研版),2011,11(10):310.
一、建立以素质教育为核心,注重创新能力培养的人才模式
以素质教育为核心,注重学生创新能力的培养,改革传统的教学模式,主要实现观念的转变,努力构建知识、能力、素质协调发展的人才培养模式。因此,初中体育教学要适应未来知识经济社会的需要,我们在思想上必须要重视授技与育人相结合、强身与需求相结合、教学与服务相结合,充分发挥学生学习的积极性与主动性,努力构建“知识、能力、创新”协调发展的人才培养模式,从而培养学生创新精神,真正实现科教兴国。
二、实施创新教育,必须提高体育教师队伍的综合素质
体育教师应明确创新教育的目的,具要有突出的超前性和创造性思维能力。在教学过程中应启发学生,激励学生,给学生提供探索新理论、新技术、新规律的机会。为培养学生的创新能力应建立新的评价方式。教师教师在教学过程中,为培养学生的创新能力应有意地推迟评判。因为教学过程中过早的向学生讲授问题的答案或结果都会使学生以为无需进行探索和研究,会阻碍学生积极主动地去分析问题和解决问题。教师提出问题,缓下结论或评价能够促使学生积极思考分析问题,积极去创新。由此可见,要进行创新教育必须有创新型的教师,创新型教育要求每位体育教师必须转变观念,增强自身创新能力,懂得教育规律,了解世界教育发展趋势,热爱创新教育和创造活动,自身也要不断提高创造思维和创新能力,主动地成为创新教育的主体因素,积极投入到教育改革中,用自身的创新精神来影响学生。
三、培养学生的创新意识,指导学生创新思维方法
培养学生创新能力的方法是多种多样的,也不是一成不变的,主要有以下几种。
1、 发散思维法 发散思维在创造活动中的地位与作用十分重要,它是从一个思维对象出发,充分展开想象、联想、类比等具体思维形式。它具有变通性、独特性和流畅性,能突破常规和经验的限制,摆脱思维定式的束缚,提出超乎寻常的新观念。
2、 逆向思维 也叫求异思维,它是对司空见惯的似乎已成定论的事物或观点反过来思考的一种思维方式。敢于“反其道而思之”,让思维向对立面的方向发展,从问题的相反面深入,从而发现新的理论、新的规律、新的结论,达到新的高度。
3、移接法 现代知识的综合运用程度越来越高,新的成果大量涌现,知识的渗透力愈来愈强,综合聚变效应也愈来愈强,体育教师要善于将其他学科中的原理、规律、方法等移接到体育教育理论体系中去,进行巧妙的衔接,创造出新的高效的教学原理、规律、方法等。移接法能够快捷地、高效地、间接性地创造出更多的新东西达到“它山之石,可以攻玉”的目的。
4、极限思维法 一种极限假设,把所思考的问题及其条件进行理想化假设。当假设被一步步地推到极限时,问题的实质就凸显出来。大家都知道苹果掉到牛顿头上的故事,可是好多人都不知道牛顿是怎么想的,我从牛顿的传记中知道牛顿是怎么想的:苹果为什么会掉到地球上面而不是飞上天呢?如果苹果树有100英尺高,苹果还会掉到地球上来吗?1000英尺高、10000英尺高呢?假如苹果树有一天长到月球那么高,苹果还会落到地球上吗?···从而发明了万有引力定律。
四、对学生创新能力培养需要遵循的原则
1 计划性原则 创新能力与技能不同,并非一朝一夕培养出来的。对于学生创新能力的培养是一项具有长远性和计划性的工作。因此,需要体育教师制定科学、合理的阶段性目标和培养计划,并根据相应的计划,分阶段,有计划地对学生进行创新思维能力的培养。
2 渐进性原则 对学生创新能力的培养必须遵循渐进性原则。
3 实践性原则 体育教师要多组织一些有意义的体育创新活动,让学生的创新能力在体育实践活动中得到应用、锻炼和提高。
4 结合性原则 对学生创新能力的培养如果局限于有限的课堂时间是很难达到预期的效果。因此,体育教师可根据学校以及学生的实际情况,将培养工程从课堂延伸到课外活动和大课间活动中,使之有机结合起来,一定会起到意想不到的效果。
5 个体性原则 学生的个性、心理、生理状况各不相同,因此体育教师要因材施教,对不同学生采取不同的引导方法,选择适合他们个性特点的方式方法来培养学生的创新思维能力。
五、注重学生个性培养,就是培养学生的创新精神
体育课程内容大多来源生活,与学生现实生活与可能生活有着紧密联系,学生课程学习活动以前,对现知对象已经建立起了各自的认知结构,这是他们的学习活动具有选择性与批判性的前提基础。体育教育活动必须调动学生的主体性,使学生主动地对各自原有的认知结构进行整合,自觉地同化新知识和新技能,从而建立起更为完善的新的认知结构。这一过程是学生主动参与下的“身体性体验”过程,是体育知识、技能和个性充分完善和发展的过程,只有体育课程去主动适应学生,才能使学生的个性得到发展,同时使学生的创新精神得到激发,学生的个性与创新精神的发展紧密联系在一起,创新精神是学生健康个性内涵的应有之意,个性是创新的策源地,一个没有个性的人谈何创新。
教师在教学过程中,依据学生的生理、心理特点发展水平和教学目标安排创设情境,提出引起思考的问题,使学生能积极主动地分析解决问题激发学生的创新精神。
六、结论
1、目前,初中体育与健康教学过程中对中学生创新思维及创新能力的培养不够,其主要原因是受传统体育教学、片面强调知识传授思想的影响,多以掌握运动技能为主,专业性强,灵活性差,学校体育教学设施简陋,部分教师知识老化,敬业精神不强,学生学习态度不够端正,缺乏创新评价内容。
【关键词】物理实验 创新能力 创造性思维
创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力。物理学是一门实验科学,物理实验是物理学科的灵魂。通过实验,不仅可以帮助学生形成概念,理解和巩固物理知识,从而获得比较熟练的实验技能,而且通过有计划地、周密细致地观察实验现象以及分析、推理、判断等思维活动也有助于培养学生的科学态度和创新精神。
一、用实验设置悬念,创设情境,激发兴趣
在课堂教学中设置悬念是一种行之有效的激活课堂的教学方法。针对不同课题和内容,把问题作为教学的出发点引入课题,可以使学生获得充分的感性知识,激发起求知欲望和学习兴趣,为下一步探究活动营造良好的氛围。
案例一:在学习“气体的压强”的课堂上,教师先提出问题:“将玻璃杯装满水,用塑料片把杯口盖严,一只手按住塑料片,另一只手抓住杯底,在空中将玻璃杯倒过来,并移开按塑料片的手,塑料片和杯子里的水会不会落下来?”学生可能会得出不同的答案。然后进行实验,让学生观察思考,最后根据此现象得出的结论是大气有压强。这样,通过实验设置悬念,大大激发了学生的好奇心和求知欲。
案例二:在“额定功率和实际功率”教学时,教师首先设问:“100W的灯泡亮还是40W的灯泡亮?”学生们异口同声说:“当然是100W的灯泡亮!”接着,“220V100W”的灯泡和“220V40W”的灯泡并联接入220V电源,与学生的答案一致。然后将这两只灯泡串联接入220V电源中,发现100W的灯泡反而比40W的灯泡暗得多,这完全出乎学生意料。这时教师启发学生去理解灯泡的额定功率和实际功率的物理意义对学生的印象就非常深刻。
二、创造性地设计探究性实验,培养学生的创造性思维
演示实验虽然具有直观性,但学生感受不深,刺激不大,往往思维不深刻,得不到认识上的进一步升华。在条件允许的情况下,教学中应尽可能把演示实验改为学生实验,变验证性实验为探索性实验,变限制性实验为开放性实验,变现成性实验为设计性实验,优化实验效果,创设培养创造性思维的环境。
案例三:在“液化”教学设计中,为了说明蒸发的致冷作用及影响蒸发快慢的几个因素,可将演示实验变为学生探究性实验。每桌上放两支温度计,几个浸湿的酒精和水的棉花球。先叫学生在手上擦一点酒精,来粗略感受蒸发的作用,接着让学生把酒精棉花裹住温度计的玻璃泡,观察温度计示数的变化,然后让学生归纳出“蒸发”致冷的作用。再接着让学生重复刚才的两个实验,并用书本对着温度计扇,观察温度示数变化与第一次有什么不同。再让学生滴两滴酒精在两只手上。将其中一滴涂开,观察哪一只手上的酒精先蒸发完。这样,蒸发快慢的条件随着学生自己的探究逐步得出。接下来问学生不同的物体在相同条件下蒸发快慢一样吗,请学生自己来实验探究(提示用水、酒精)。这种实验探究使学生的思维得到了锻炼,并能使学生不断体验到尝试创新、获得知识的成功喜悦。
案例四:在欧姆定律、研究串并联电路特点、阿基米德定律等教学中,通过探究实验得出规律。实验探究过程是从发散性思维到集中思维的过程,在探究活动之中,将扩散思维得到的各种可能情况分别逐一进行检验,作出是非选择,由感性认识上升到理性认识,并通过归纳总结发现知识间的内在联系,抽象、概括出物理规律,从而培养学生创造性思维的主动探索性。
案例五:学生除了进行做课本上规定器材和实验步骤的学生实验和小实验外,还可以让学生自己选择器材,根据不同的物理原理做同一实验,也可以给学生多种器材让学生自己确定实验的过程和步骤来完成同一实验。例如,给学生多种电学器材,让学生根据自己的思路来测定某一导体的电阻,使课本上的限制性实验变为开放性实验,培养学生思维的多向变通性和联想求异性。
案例六:利用同样的实验器材,改变实验条件,要求学生在新的条件下运用所学的物理规律创造性地确定实验方案,创造性地测定相关物理量,创造性地处理实验数据,从而达到探究新问题的目的。如在“测导体电阻”的实验教学中,对课本上原有实验方案进行改进,让学生自选器材进行实验设计并进行探究实验,变现成性实验为设计性实验,变限制性实验为开放性实验,从而最大限度地激发培养了学生的创新兴趣和发散思维能力。
三、体验科学家探究实验的过程,激发学生创造性思维意识