在物理實驗中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的策略

　　摘 要： 物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，物理實驗不僅是學(xué)生獲取物理知識，認識物理規(guī)律的重要途徑，對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)也是其他學(xué)科不能替代的。因此，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力應(yīng)是每位教師追求的教學(xué)目標。作者就如何激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新熱情，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，談?wù)勛约旱目捶ā?br/>　　關(guān)鍵詞： 物理實驗 創(chuàng)新能力 培養(yǎng)策略
　　
　　“創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂，是國家興旺發(fā)達的不竭的動力。”在21世紀是創(chuàng)新教育的世紀，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力應(yīng)是每位教師追求的教學(xué)目標。那么如何激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新熱情、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、提高學(xué)生的創(chuàng)新能力呢？
　　一、創(chuàng)設(shè)物理情境，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識
　　物理學(xué)是以觀察、實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)。創(chuàng)設(shè)物理實驗情境就是創(chuàng)設(shè)一定的環(huán)境條件，讓學(xué)生面臨一個需要解決的問題，引起學(xué)生的認識沖突，把學(xué)生引到迫切想解決問題的情景中。
　　例如，情景一：用煤氣給水壺燒水，一不注意，水開后溢出的水會把火澆滅，釀成危險。請問同學(xué)們有何改進辦法？
　　情景二：有人發(fā)明在壺蓋開個小孔，水沸騰后，會發(fā)出叫聲。這又是什么道理？
　　再如講到“大氣壓強”時，用一乒乓球堵在裝滿水的飲料瓶口，手拿瓶倒置，乒乓球仍緊緊被“吸”在瓶口，瓶中水絲毫未灑，把瓶子轉(zhuǎn)向其他方向，乒乓球始終未掉，學(xué)生感到非常驚奇。這個實驗的設(shè)計源于課本，但不墨守成規(guī)，直觀又有創(chuàng)新，讓學(xué)生馬上置身于情景之中，不知不覺中沿著科學(xué)的思路和方法去思考問題，并且意識到創(chuàng)新并不神秘、也不遙遠，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識。
　　二、改進實驗，讓學(xué)生在探究中學(xué)會求知、學(xué)會創(chuàng)新
　　曾經(jīng)一位著名特級教師風(fēng)趣地講：“酒杯在于晃動，朋友在于走動，課堂教學(xué)在于活動。”這句話揭示了課堂教學(xué)的真諦：滿足學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中表現(xiàn)的欲望。一個好的物理教師往往會把一些演示實驗改為學(xué)生實驗，把驗證性實驗改為探索性實驗。這不僅給學(xué)生帶來成功的喜悅，提高學(xué)習(xí)興趣，而且培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。
　　例如，在學(xué)習(xí)《阿基米德定律》一節(jié)時，學(xué)生對影響浮力大小的因素存在許多模糊認識。僅憑教材中一個實驗，學(xué)生理解起來非常困難。為此，將此實驗由演示變?yōu)閷W(xué)生分組探索。首先，讓學(xué)生分組討論，猜想影響浮力的大小因素，接下去的環(huán)節(jié)是驗證猜想。動一動手自己解決急需解決的問題，此刻學(xué)生品嘗成功喜悅的心情更加迫切。八仙過海，各抒己見，集思廣益。我采用物理學(xué)中常用的“控制變量法”設(shè)計出一組組簡便合理的實驗方案。課堂上人人動手，借助桌上已有的實驗器材，一試身手。由于猜想浮力大小與6個因素有關(guān)（液體密度、排開液體體積、物體密度、物體的體積、物體沒入液體中的深度、物體的形態(tài)），要逐個進行研究需要很長時間，一節(jié)課的時間根本無法完成上述任務(wù)。因此就應(yīng)以小組為單位，分別有重點地落實以上其中的某兩項任務(wù)，學(xué)生在實驗中獲得感知再對數(shù)據(jù)進行分析、比較、概括，進行思維加工，最后由各小組歸納結(jié)論：液體里的物體受到液體向上的浮力。浮力的大小只與液體的密度和物體排開液體的體積有關(guān)，與其他因素無關(guān)。即f浮=ρ液gv排。
　　小組合作培養(yǎng)了學(xué)生實驗操作動手能力，科學(xué)設(shè)想能力。在猜想與實證間建立聯(lián)系的思維能力，既發(fā)揮了物理小組學(xué)習(xí)的功效又激發(fā)學(xué)生求知欲。通過改進實驗，對學(xué)生創(chuàng)新思維能力的發(fā)展具有很大的推動作用，起到事半功倍的效果。
　　三、利用開放性實驗試題，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維
　　創(chuàng)新思維是創(chuàng)新人才觀下的學(xué)生必備的一種素質(zhì)，而在物理學(xué)習(xí)中，一題多解的開放性試題則是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的又一個捷徑。有些物理知識較為抽象、深刻，有些開放性的甚至具有挑戰(zhàn)性的問題。由于學(xué)生個人認識能力的局限性，單靠某個學(xué)生獨立思考會出現(xiàn)困難或回答不全面。可以采用小組合作學(xué)習(xí)的形式來解決問題。
　　例如：在排除電路故障的教學(xué)時，我出示一個兩燈泡串聯(lián)的電路。當開關(guān)閉合時，學(xué)生發(fā)現(xiàn)電路兩燈均不亮，電流表示數(shù)為零。我要求學(xué)生根據(jù)已有知識判斷出電路為斷路，但故障在哪兒？怎樣排除故障？組織學(xué)生分組開展討論，由學(xué)生分析和處理信息。經(jīng)過討論，有小組提出電源可能接觸不良或報廢的，提出立即更新電池。基礎(chǔ)好一些的同學(xué)提出用電壓表來判定是不是報廢的電池。有的小組提出是電流表壞了或接觸不良，有的小組認為可能是某一導(dǎo)線斷了……這么多答案究竟哪一種更正確呢？又怎么一一解決呢？學(xué)習(xí)小組內(nèi)，組與組之間共同探討，并請同學(xué)演示解決問題的實驗，學(xué)生的思維異常活躍。在分析燈的好壞時，學(xué)生不再局限于常規(guī)的知識，不僅提出可用電壓表來檢測燈的好壞，而且提出其他方法來檢測。我對學(xué)生的每一種假設(shè)，都給予口頭鼓勵，對優(yōu)秀的有獨創(chuàng)性的見解給予激勵的掌聲。這極大地鼓舞了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，給了學(xué)生充分的自信心，使學(xué)生對物理問題的認識更加深入和全面，培養(yǎng)了學(xué)生全面思考問題的能力和擴展思維空間，從而完善各成員的知識結(jié)構(gòu)。
　　四、自制實驗學(xué)具，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力
　　各種各樣的發(fā)明創(chuàng)造，都是從實驗中得來的。在實驗課上讓學(xué)生用生活中的實物自制學(xué)具，這本身就是小發(fā)明、小創(chuàng)造，為今后創(chuàng)造能力的培養(yǎng)打下堅實的基礎(chǔ)。例如，講到“液體壓強”這節(jié)課，有學(xué)生用礦泉水瓶和細針探究液體壓強與深度的關(guān)系。只需將瓶子裝滿水，然后在不同深度扎些小孔，根據(jù)水柱射出的遠近就能形象地證明它們的關(guān)系。這個實驗雖小，但學(xué)生記憶深刻，興趣高漲。再例如“物體的浮沉條件”本身難掌握，有學(xué)生用小塑料瓶來研究，難題迎刃而解。這些做法雖然簡單，但學(xué)生從中體會到物理就在身邊，物理與生活聯(lián)系緊密，激發(fā)了學(xué)生發(fā)明創(chuàng)造的智慧。
　　總而言之，當今社會的競爭實質(zhì)上為知識創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新的競爭，從根本上講是創(chuàng)新人才的競爭。培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是每位老師的神圣使命。廣大教師只有樹立創(chuàng)新意識，形成創(chuàng)新作風(fēng)，自身具備較高的創(chuàng)新才能，才更有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。
　　
　　參考文獻：
　　［1］孟進.物理教學(xué)問題.遼寧師范大學(xué)出版社.
　　［2］朱鐵成.物理教學(xué)研究.浙江大學(xué)出版社.