在物理實驗中培養學生的創新能力

摘 要： 在中學物理實驗教學中，教師以簡單實驗導入新課，創設實驗問題，創設寬松的學習氣氛，激發學生的學習興趣和求知欲，從而使學生的創新能力得以發展。

關鍵詞： 中學物理 實驗教學 創新能力

新的課程標準對物理的教學內容、教學方式、教學評估教育價值觀等多方面都提出了許多新的要求。因此，為保證新課程標準的落實，教師要把課堂教學作為有利于學生主動探索的學習環境，讓學生在獲得知識和技能的同時，在情感、態度價值觀等方面都能夠充分發展作為教學改革的基本指導思想，把物理教學看成是師生之間、學生之間交往互動、共同發展的過程，積極進行實驗探索問題的實踐。眾所周知，實驗教學是中學物理教學的重要組成部分，它是以教師課堂演示或學生動手操作等形式，通過學生視覺觀察及思考，在學生頭腦中建立起物理概念和物理規律，從而達到理解和掌握物理知識的教學形式。

1.以簡單的演示實驗導入新課，培養學生的興趣和求知欲

“興趣是最好的老師”。一個學生學得好不好在很大程度上取決于他有沒有學習的興趣。在講授新課之前，教師就應該考慮如何激發學生的學習興趣和求知欲望，使其一開始就有一個明確的探索目標和正確的思維方向，這是一堂課成功的前提。如在講浮力大小的時候，教師可以通過演示沉浮現象來激發學生興趣。選三只同樣大小的薄膜塑料袋，分別裝上相同體積的鹽水、水和酒精，用細線扎緊口（塑料袋里不能有泡），然后把它們先后放入水中，會看到上浮、下沉、懸浮三種現象。為什么會出現這三種情況呢？把三個袋子分別投入鹽水或酒精中，情況又會發生什么樣的變化呢？這樣也就引起了學生想解決問題的沖動，學生會自己猜想浮力與哪些因素有關，自己提出假設，進行猜想，設計實驗，帶著興趣和疑問進行實驗，創新能力也隨之提高。

2.創設實驗問題促進學生創新能力的發展

創新教學是研究性、引導性、發現性、歸納性等要素的有機結合。這就要求教師在實驗中創造性地應用現代教學方法和教學手段將多種教學方法優化組合，用“創造性地教”為學生“創造性地學”創造環境和條件。因此除了演示實驗和分組實驗外，在學生的模型制作、游戲、調查小實驗等活動中，也可以發展學生的創新能力。例如，在建立電阻概念的教學中，教師一開始就要求學生用實驗方法來研究鉛筆芯的電阻，通過改變鉛筆芯兩端的電壓可以獲得不同的電流強度，并由此得出“電阻是導體本身的一種性質，不同導體阻礙電流的作用不同”的結論。由于學生手腦結合，使理解速度加快，又因全班學生研究的都是鉛筆芯，但是獲得的阻值相差較大，學生很自然地提出：“為什么差不多的鉛筆芯電阻值相差很多?電阻到底與什么因素有關？”甚至有的學生提出電阻是否與物質密度有關。學生的思維閘門打開了，教與學的自由度擴大了，學生的探究欲也增強了，創新能力也隨之提高。

3.充分利用課堂上的“物理實驗”激發學生的求知欲望和創新欲望

創設客觀教學情境主要以實驗為主，進行直觀教學，同時設計各種問題，結合學生的發展區找到新舊知識的最佳結合點，從而促進新舊知識的綜合。例如，在復習用天平和量筒測固體和液體密度這一實驗時，教師可進一步延伸：如果沒有量筒只有天平如何測量固體和液體的密度，并告訴學生實驗器材可以任意選取，學生以小組形式討論，比一比哪一個小組最快找出答案，哪一個小組方法最多。其目的一是把學生探究問題的熱情充分調動起來；二是培養學生的團結協作精神和競爭意識，訓練學生的思維，培養他們的創新精神。對“優勝隊”給予表揚，對“追趕隊”給予大力的鼓勵和支持，盡力能使每一組的學生都保持較高的探究熱情。接著可以讓學生猜下一個探究問題是什么？由于平時注意訓練發揮學生的主動性，學生最后都能猜到這個問題：如果這個實驗沒有天平只有量筒，能否測出固體和液體的密度？實驗器材同樣可以任意選擇，這個題目要用到浮力的有關知識，綜合性較強，所以教師應適時點撥，恰當引導，讓學生運用多種物理方法去研究探索。在討論、交流和研究中發現新問題、新知識，最后在總結中體現民主，讓學生暢所欲言，談自己的感想和收獲。

4.在實驗中培養學生的觀察能力

要培養觀察能力，教師必須引導學生學會如何觀察，教會學生進行觀察的具體方法。如在觀察水沸騰時，教師要指導學生注意觀察比較，水沸騰前后氣泡上升過程中的區別，以及沸騰后的水溫情況，證明沸點的存在。又如在“電流表”的實驗教學中，教師講了電流表的符號之后，讓學生仔細觀察電流表，然后提問學生：“你怎么知道這是一只電流表？它的零刻度線在哪里？有幾個接線柱？當使用‘+’，‘3’兩個接線柱時，量程是多少？每一大格表示多少？每一小格又是多少？”等等。對于復雜的物理現象，教師應指導學生按照一定的步驟，一步一步地仔細觀察，并要做到全面完整、深入細致。

5.創造寬松的課堂氣氛激發學生的創新欲望

誘發學生的創新動機，關鍵在于建立民主和諧的學習氛圍。教師要創造一種民主、寬松、友好的教學環境，使學生在心理上放松的情況下形成一個無拘無束的思維空間。反之，如果課堂氛圍過于嚴肅，就會抑制學生的積極性，阻礙學生的思維。要想創造民主、和諧的學習氛圍，教師首先要更新觀念，要徹底拋棄師德尊嚴、教師的權威神圣不可侵犯等傳統觀念。“親其師，信其道”。教師要學會用微笑、幽默性、鼓勵的語言，親近的動作拉近與學生的距離，及時傳遞對學生的信任、期望、贊許等信息，使師生間建立一種信任、平等的關系，讓學生消除神秘感、恐懼感，大膽地表達出自己觀點，敢于和同學、老師爭論。其次要變傳統的灌輸式的學習為探究式學習。傳統的實驗教學都是教師講得非常仔細，實驗原理、步驟、注意事項等反復強調，學生背得昏天暗地，可考試時實驗還是丟分最多的。在教學“測小燈泡電阻”這一節時，教師可組織成一節探究性學習課，把儀器發給學生，讓學生自己動手，并把實驗過程中出現的問題羅列出來，讓學生討論原因，親身體會創新不是高不可攀的難事，從而提高學生想創新、敢創新的自信心，激起學生的創新欲望。

總之，運用物理實驗進行素質教育的方法和途徑是多種多樣的。教師只有首先加強自身素質的修養，并在實驗教學改革過程中多嘗試、多探索、多實踐，才能從根本上把傳統課堂教學沉悶的“呈現—接受”模式變為生動的“引導—發現”模式，“在引導下發現”和“在發現中引導”，這充分展現了課堂教學動態生成性的格局，使課堂煥發了蓬蓬勃勃、生生不息的生命活力，使物理實驗教學達到應有的效果，物理教學也才會形成一個全新的局面。