發揮物理實驗室在物理實驗創新教育中的積極作用

尹玉梅

伴隨著經濟的發展，科技的日新月異，知識在社會生活和社會發展中的含量越來越高，而以知識為基礎的知識經濟越來越受到世人矚目。決定個人命運的主要因素，也已不再是掌握知識的多少，而在于更新知識、創造知識的能力的大小。也就是說，創新教育要求學生學習的是解決問題的方式方法，而不僅僅是知識本身。因此，創新教育不應只是一個時髦而響亮的口號，而應落在工作的實處。這就要求在教育教學中培養學生的創新意識、創新精神和實踐能力。物理教師應該用“創新”編織課堂教學，給學生更多的參與機會，讓學生在寬松的教學環境中學會思考，學會創新。筆者認為，在物理實驗室中進行物理實驗教學更有利于創新教育的實施。

因為在物理教學中要培養學生的創新意識和創新能力，就必須具備以下能力和技能：觀察基本儀器和實驗現象的能力，合理選擇和正確使用儀器的能力，實驗操作能力，處理數據、歸納結論的能力。而這些能力的培養大都是在實驗室里進行并取得的，可以說物理實驗室是培養學生創新意識和創新能力的基地。并且物理學是一門以實驗為基礎的學科，物理實驗是學習、研究物理學最主要、最基本的方法，實驗過程隱含著豐富的科學思想和科學方法，既包括操作技能和處理實際問題的本領，又包括科學的猜想和假設、邏輯的思考和論證、準確的數據和數字分析、嚴密的推理和清晰的表述。因此，實驗能力在現代社會中是一種比較全面的能力。

實驗的直觀性和可操作性都比較強。通過對實驗的觀察、思考、分析、總結，可以掌握抽象的概念，不僅可以激發學生學習的興趣，培養學生動手的能力，還可使學生從實驗中得到啟發，產生聯想，找到他們創新思維的基點。物理學家丁肇中說：“自然學科離不開實驗的基礎。特別是物理學，是從實驗中產生的。”物理學家羅杰爾?培根指出：“沒有實驗，任何新的東西都不能深知。”因此，物理教師把物理實驗室作為激發學生學習興趣，培養創新意識和創新精神的寶庫。經常利用實驗室提供的器材做一些演示實驗，創設問題情境，使學生產生新奇、新鮮感，激發出學生的學習興趣，使興趣成為求知的向導，使內部驅動力產生探索的欲望，使探究導致創新意識的萌發。

例如在講壓力、壓強時，筆者用手掌滿握雞蛋，用力壓雞蛋而不破；再將雞蛋輕輕敲打桌面，蛋殼立即破；或者將雞蛋高高舉起，松手落下，學生都會有“雞蛋會摔碎”的感覺，然而，雞蛋竟然會彈起，并且完好無損，原來雞蛋落到裝有海綿的盒子里。“雞蛋落到裝有海綿的盒子里為什么不會破呢？”再比如在講慣性時，筆者手拿小鐵錘問學生：“當小鐵錘撞擊鐵片時鐵球會隨鐵片一起飛出嗎？”學生內心都有一定的猜想，然后筆者釋放小鐵錘，小鐵錘很快將鐵片打出去，但鐵球卻不隨鐵片一起飛出，而是豎直落在下面的小碗里。這樣緊扣學生心弦的情境問題，把學生帶入物理情境中去，讓他們產生各種疑問和設想，激發學生“需要學”的動機。急于想解決問題的強烈愿望又成為學生創造思維的動力，使學生思維活躍，智力呈開放狀態。學生有了疑問，才會進一步思考和探索，才有可能有所發現和創新。這正如教育家陶行知所說：“發明千千萬，起點是一問。”

也有人曾總結過：對于事物的認識，聽到不如見到，見到不如一做。這說明動手做的重要性。前蘇聯教育家蘇霍姆林斯基說過：“學生的聰明才智來自他們的手指頭。”他一針見血地點明“動手”有著不可替代的作用，要培養學生的創造能力，就要培養學生的動手能力。

因此，在初中物理教學中要切實貫徹“以實驗為基礎的教學原則”，真正把物理實驗作為物理教學的重要內容看待，比較多地采用學生邊學邊實驗的教學方式。針對初中學生的特點，在課堂教學中，筆者讓學生通過自己動眼、動手、動口、動腦進行學習，使各種感官受到刺激，延長學生的有意注意時間，促使大腦對各感官傳輸的信息進行綜合分析，進而提高課堂教學的思維密度。筆者在教學中改變“老師講、學生聽，老師寫、學生抄，老師做、學生看”的那種因學生處于消極地位而使課堂氣氛沉悶的情況，由學生自己閱讀材料，自己做實驗，還可以討論講述，因此他們學習的主動性、積極性得到充分發揮。

例如：筆者將電流表、電壓表部分的教學改為邊學邊實驗后，學生對知識點得到更深的領悟。實驗中有的學生觀察到指針偏轉方向相反，這使他認識到是因為“+”“-”接線柱接反了。他的這種“發現”要比教師直接告訴他“接線柱的接法要正確”理解得更透徹，印象更深刻，也使他認識到電流是有方向的。通過實驗，學生不僅掌握了基本實驗技能，有效地領會物理知識，更重要的是讓學生從做中獲得信息，體驗創造和發展的喜悅，提高分析和解決問題的能力，進而達到創新思維的培養。

教師在教學中還應該讓學生知道，觀察事物是科學方法中提取大量事實的第一步，也是進行任何創造和超越的第一步，需要的不僅僅是大家觀察到的結果，更重要的是觀察活動本身。而在物理實驗教學中要做到這一點，就離不開物理實驗室為教師和學生所提供的場所和必備的實驗器材。物理實驗室不僅可以提供觀察實驗的場所和器材，更重要的是有些實驗可以不受特定自然環境和時間的限制，讓學生有足夠的時間去探索。如對于彩虹，自然界在特定雨天后才能看到，平時看不到。教師在教學中可以用三棱鏡做光的色散實驗讓彩虹出現在教室里，使學生感到新奇。通過這段教學，師生共同討論，形成共識，知道什么是實驗。實驗就是在人工控制條件下使物理現象重復出現供人們觀察的工作。通過實驗，能夠對物理事實獲得具體的明確的認識，有助于理解物理概念和規律。那么在這里學習的就不僅是色散的知識，更重要的是學習了這種探索事實根本的方法——實驗。實驗中要有實事求是的科學態度。教育學生每做一個實驗應該了解實驗目的，正確使用儀器，做必要的記錄，得出相應的結論，整理好實驗器材，根據實驗觀察到的現象和結果得出結論，做出正確的實驗報告。而這些能力的培養都來源于實驗，都離不開物理實驗室的配合。

物理實驗室的器材，經過加工可以變得多用。如給每個光具座配備一小塊玻璃板，就可以增加平面鏡成像實驗。通過實驗，學生知道不僅可以做其他的實驗，還有利于調動學生創新的意識和創新的精神。

另外，開放性作業的設計，能充分調動學生學習的積極性，讓每個層次的學生都能充分地表現和發展，在課外廣闊的天地里發揮自己的創造力。因此，物理實驗室不僅課堂上要對學生開放，課下對學生也要開放，鼓勵學生來到實驗室做課外小實驗、小制作，促進學生對教學內容的學習。例如：有的學生來到實驗室做“紙鍋燒開水”“電鈴”“魚在開水中游”等小實驗、小制作。從某種意義上說，各種物理實驗都是一種特殊的、直觀的實踐，學生在動手完成各種小實驗、小制作的過程中，思維異常活躍，學習欲望高漲，參與意識增強，都迫切希望進一步探索問題。

總之，創新教育是當前素質教育的核心，是一種重視人的主動性，弘揚人的主體精神，以人的發展為本的教育。它能使學生學會學習，開發智力，提高素質，增加鍛煉的機會，增強適應社會發展的意識。而其在物理實驗教學中的具體實施，離不開物理實驗室。