在實驗教學中滲透創新教育

21世紀是知識經濟社會，而知識經濟的核心是創新。相對傳統經濟，它實現了從有形資產向無形資產的轉變；從重視引進、模仿能力向強調創新能力轉變。這種嶄新的經濟形態的重要特點就是創新、創新、再創新。未來社會，一些體力勞動將由機械或機器人代替，一些記憶性的勞動將由電腦代替，而人的主要優勢是創造，這是非人類所代替不了的。未來社會對人的創造力要求更高，將不再以擁有知識量的多少作為衡量一個人素質高低的惟一尺度，關鍵是創新能力的高低。創新這兩個字眼，已成為當今時代最強有力的音符，創新教育已成為當今世界各國教育的主旋律。

物理學是一門實驗科學，物理實驗內容蘊含著極其豐富的創新內容，為培養創新型學生提供了極好的載體。要在物理實驗教學中培養學生的創新能力，應改革傳統的實驗形式和方法，注重實驗的探究性和過程性，注重學生在實驗探究中的情感體驗。

一、改革演示實驗

傳統實驗的形式主要有兩種，演示實驗和學生分組實驗，而以演示實驗為主。在教學活動中，為了豐富學生的感性知識，或為了提出問題，或為了對設問的對象進行深入討論，或對已有結論進行驗證，教師選用適當的儀器設備進行演練，學生觀看，師生共同討論、分析，得到結論，這就是演示實驗。演示實驗有許多獨特的優點，如目的明確、操作簡便、可靠性強、容易控制等等，對培養學生的觀察能力，分析問題的能力和邏輯思維能力起到了一定的作用。但這種形式也有許多不足，學生只能被動地接受，沒有成為實踐者，實驗動手能力得不到訓練，也不會遇到實驗過程中的一些異常問題，學生幾乎沒有主動思考的空間，學習主動性、積極性得不到調動，不利于學習主體性的發揮和創造性思維培養。目前我們雖然還沒有找到能替代演示實驗的實驗教學方式，但我們應該盡量改進演示實驗，不要讓演示實驗，變成是純粹的教師表演，而應多顧及到學生，讓學生有參與到這一活動的機會，把它改成是師生互動的一種探究活動。在演示過程中，讓學生思維活動的時間多些，鼓勵學生多猜想和多提出問題，增加演示實驗的趣味性和活動性。例如，在演示動滑輪省力定滑輪不省力的實驗中，我們通常是用滑輪、鉤碼與彈簧秤來完成的。為了增加實驗的趣味性和活動性，我用了一只較大的實用性滑輪和兩條粗繩，將一條繩的一端固定在欄桿上，穿過動滑輪后，讓一個學生拉住，另外兩個學生拉住動滑輪上的繩，進行拔河比賽，結果一個學生贏了兩個學生，而把滑輪作定滑輪使用時，則不然。做完實驗后，讓學生來討論分析，得出結論。

如果條件許可，可以將有些演示實驗改成邊教邊實驗。邊教邊實驗是在實驗教學中針對所研究的問題，教師提供器材設備，讓學生自己動手實踐，探究問題發生的原因，預測結論與實驗的結果是否一致，從而得到結論的方式。這種方式更有利于培養學生的創造能力、分析問題的能力、解決問題的能力和實際操作的能力。例如，在學習光的反射規律內容時，光的反射定律的得出，以往是由教師做演示，分析、概括得出的。現在我采用邊教邊實驗的方法，取得了很好的效果。我將學生分為若干小組，給每組學生提供一個市面上出售的玩具激光筆做光源，到玻璃店里割些小片的平面鏡，再提供些硬紙片，學生根據教師的指導，把平面鏡放在桌面上，硬紙片垂直地立在平面鏡上，用激光筆照射，并用鉛筆畫出光路，再用量角器測量分析，最后得出反射定律。這樣做，取材容易，學生實驗的熱情又高，效果比純粹由老師做演示好多了。

二、改革傳統的學生分組實驗

傳統中的學生分組實驗和演示實驗相比，更能激發學生對實驗的興趣，學生做實驗變得更主動，動手能力也得到了訓練。傳統中的學生分組實驗的缺陷在于開放性不夠，過于注重操作的規范性和結論的準確性，很少關注學生在實驗過程中的情感體驗，所有環節都是教材安排好的，學生受到思想禁固較多，在實驗中給學生體驗上帶來的新意甚少，不利于學生創造性思維的培養。對學生分組實驗，應多一些學生探究的成分，使實驗更具開放性。在實驗目的、實驗器材、實驗原理、實驗方案等都可以增加些開放性。例如，在上速度和平均速度這一課時，我設計一個探究物體沿斜面滾下時的運動狀態如何變化，并測出平均速度的實驗，實驗方案，實驗器材，由學生自己選擇。實驗的結果令我感到意外，單對物體運動狀態的猜想就有好幾種，有的認為物體將越滾越快，這是多數同學的看法；有的認為物體滾動時快慢不變；有的認為物體越滾越慢。實驗器材的選擇更是多種多樣了，用來做滾動的物體，有選用玩具小車、乒乓球、玻璃球、飲料瓶、鉛筆、籃球等等；做斜面的物體，有的是將一側的凳腳或桌腳抬起、有的是利用傾斜的水泥路面等等。學生思維如此活躍，在以往的教學中是不可能出現的。以前做這個實驗時，都是老師事先將小車、斜面在實驗桌上擺放好，調整好傾斜角度，讓小車加速下滾，運動快慢適當，把學生帶到實驗室后，老師再演示一遍，才讓學生進行實驗。再如，在測物體密度的實驗教學中，學生學過用量簡測鐵塊、石塊的體積后，我提出，“怎樣測量木塊或蠟塊的體積呢?”讓學生回去思考，在第二節課演示交流時，學生的方法大大超出了我的想象。有的用帶平面的物體直接把木塊壓入量筒的水面，讓物體的平面與水面相平，不使物體浸入水面，這樣讀出量筒體積增量，就是木塊的體積；有的用磨尖的細鐵線，扎在木塊上，將木塊推入量簡的水中，讀出量筒中體積的增量，得到木塊的體積；有的先拿一石塊測出體積后，再與木塊綁在一起，沉入量筒的水中測出體積后減去石塊的體積而求出木塊的體積；有的將木塊和石塊用線連在一起，讓石塊先沒入量筒的水中，記錄讀數，再讓木塊也沒入水中，讀數相減得出木塊的體積；還有一組學生，把木塊用細線綁好后，讓它穿過一小掛鎖，先讓小掛鎖沉入量簡的水中，起定滑輪的作用，再將木塊拖入水中，得到木塊的體積等等。這些方法在教師看來說不上怎么絕妙，但對于一個初學物理的初中學生來說，我們應該看出它充滿著創造力，閃爍著智慧的光芒。

三、增設一些全開放性實驗

設計一些開放性實驗可以讓學生有更多的思維空間和創造空間，有些簡易的實驗，我們應當信任學生，完全有能力自己完成，無需教師包辦。應該讓學生有更多的獨立思考的空間，使他們的想象力和創造力得到充分發揮的機會。在教學中，可以依據教材的相關課題，讓學生自己選擇實驗內容，自己選擇實驗器材，自己制定實驗計劃，自己進行實驗。例如，我在上光學時，安排了這樣一節特殊的實驗課，我選擇了有充足陽光的一節課，提供足夠的凸透鏡、凹透鏡、凸鏡、凹鏡、平面鏡等，將學生分成幾個小組，要求每個小組，確定實驗內容，擬定實驗計劃，自己進行實驗。學生興致很高，從收上來的實驗報告中，可以了解到，學生做了許多實驗，觀察了許多現象，提出了許多問題。有的測量了凹鏡和凸透鏡的焦距；有的比較了不同凸透鏡的焦距；有的仔細觀察比較了凸鏡、凹鏡的成像；有的透過兩個或三個凸透鏡觀察了物體的像；有的用凹透鏡與凸透鏡組合觀察物體的像；有的把凸透鏡與平面鏡組合觀察成像情況等等。

四、重視課外綜合性實驗和小制作

課外綜合性實驗可以不受教學進度的約束，把課內學習的知識和日常生活中豐富多彩的物理世界聯系起來，提供觀察自然、探索世界奧秘的契機。將平時積累的各方面知識進行重組、綜合和應用。可選取一些像竹片、木塊、易拉罐、包裝盒、廢報紙等家庭生活中常見的物品和廢棄物為材料，來進行實驗或制作，著力點在于培養學生的創新意識、自我設計實驗的能力和動手制作器材的能力。這類實驗的課題如：設計一個把雞蛋從五樓摔下來而不破碎的比賽；用紙張設計制作一座橋梁，比一比載重量；制作小孔成像儀；制作笛子；制作天平；制作彈簧秤等等。

總之，中學物理教師要適應時代要求，不斷更新觀念，解放思想、大膽嘗試，勇于探索，使創新教育落到實處。