加強實驗教學 培養學生創新意識

葉 方

物理學是以實驗為基礎的學科,物理實驗是認識物質運動的一種基本的途徑和方法。它直觀地展現著物理過程,能使學生直接而不是拐彎抹角理解物理規律,讓學生處于教學主體地位,自覺地靈活運用知識。物理實驗直觀形象、生動有趣,能夠激發學生的興趣、活躍思維,因而也是培養學生創新能力的一個有效途徑。

加強實驗教學,要重視演示實驗,現在教材中編入了大量的演示實驗,這就為學生學習物理提供了必要的感性認識。做演示實驗時,實驗內容的安排要力求由淺入深、由表及里,階梯分明。要盡量避免教師一個人在講臺上演示,可以讓學生上臺幫助教師或者干脆讓學生在教師的指導下自己來演示,這樣做更能使學生產生共鳴,從而激發學生探索物理規律的興趣和熱情,也增加了實驗的可信度。有些內容難以演示,也應力求采用直觀教具、實物模型或掛圖等,這種形象的教學方法是深受學生歡迎的。有條件的話,也可把部分演示實驗改為學生實驗,師生共同在課堂上完成,也可以安排一些探索性物理實驗讓學生做,由學生通過自己的認真觀察和實驗,觀察查閱相關資料,啟發學生探求物理知識的積極性有利于培養學生思考、分析和解決問題的能力。比如在教學“靜電屏蔽”時,教師可把收音機調到正常工作后,放入一鐵網內做演示,讓學生觀察現象:為什么收音機在鐵容器中就不能收音了呢?又如在教學“光的波動性”時,可用激光作光源,把單縫和雙縫放在講臺上,以教室后面的墻壁作光屏,然后舉著一塊貼有半透明紙的玻璃板,沿著兩束光的疊加區,從后面走到前面,學生可以清楚觀察到干涉條紋的間距由大逐漸變小。這表明兩束光在整個疊加區內都發生了干涉,亮、暗條紋的空間分布是穩定的。這樣就讓學生信服地認識到了光的波動性。

對于一些難理解的規律及難懂的知識,或學生缺乏感性認識的東西,我們可以用一些非常規的、簡單的實驗去給學生演示,自制一些教具把抽象內容具體化,還物理學的本來面目。如許多學生對摩擦力的方向判斷比較模糊,教師可以自制一把長毛刷作為演示器材,通過刷子的長毛的彎曲情況把它受到的摩擦力直觀地展現出來;又如帶電粒子在勻強電場中的運動及其物理原理分析、應用,在靜電學里是個重要的內容,但沒有現成的演示教具,可以做這么一個模擬實驗:在乒乓球上面均勻涂上一層墨汁,干燥后再用鉛筆均勻涂上一層鉛筆粉末,這就制成了一個較大的但又比較輕的導電小球。然后將它放入平行電器內(用兩塊金屬板制成),當兩板加上高壓后,導電小球就在兩板間上下跳動,從而讓學生建立起一個形象鮮明的帶電體在電場中運動的圖景,這對以后學生理解帶電體在電場中的加速和偏轉,都是十分必要的。同樣,教學伽利略的理想斜面實驗時,為了避免紙上談兵,教師可以要求學生分組做實驗,讓物體從同一高度沿鋪有毛巾、木塊、玻璃的斜面滑下,通過記錄各次滑行的水平距離來分析得到結論。一個小小的制作、一個實驗的改進,都會使學生產生耳目一新的感覺。這樣做,有利于沖破以教材為本的束縛,改變灌輸式教育,有利于倡導啟發式,形成師生共同探索的學風,培養學生實事求是的科學態度。因此,教師應處處留意、時時引導,使學生在平常的學習中能多動手動腦,勇于探索,讓學生的創新意識、創新思維得到培養。

在高中實施新課程改革的今天,隨著教育現代化手段的日益完善,許多高中不能做或難以觀察的實驗,也可以利用多媒體課件來模擬顯示。如模擬各種裝置工作原理的動態過程,如模擬粒子加速器、核反應堆等的運用過程等。有些物理過程發生得十分迅速,通過電腦模擬可使時間拉長甚至暫停,從而顯示過程中各量的變化,如碰撞、鏈式反應等等,這樣可以豐富學生的感性認識,幫助學生更有效地理解物理規律及概念,這樣做也增加信息含量,使學生的創新意識得到培養。

在平時,教師也應多鼓勵學生搞小發明、小制作、小設計、小實驗等活動。這樣做,一是需要學生有創新的構思、創新的選題,讓他們自己去探索,使所學的知識對創造性的思維起到作用;二是學生通過把自己的創新設想由自己動手實驗而變為現實,使得創新意識和實驗能力有機結合在一起,這對學生的創新能力的培養有很大益處。例如,教學完反沖運動后可指導學生做水火箭,講完形變后讓學生自己設計反映微小形變的裝置等。廣泛開展這樣一些活動,使學生具有開展探索性活動的內容及廣闊時空,讓學生成為發現者的愿望不斷得到加強,創新潛能不斷得到開發。◆(作者單位:南昌市第二中學)

□責任編輯:周瑜芽