中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

　　摘 要： 物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)性、應(yīng)用性極強(qiáng)的學(xué)科， 物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的重要渠道。作者具體提出了教師通過物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)以培養(yǎng)學(xué)生的好奇心、觀察能力、動(dòng)手操作能力、創(chuàng)造性思維，以及完善實(shí)驗(yàn)評價(jià)等方法來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
　　關(guān)鍵詞： 農(nóng)村初中 物理實(shí)驗(yàn)教學(xué) 創(chuàng)新能力
　　
　　2010年10月中國共產(chǎn)黨第十七屆中央委員會(huì)第五次全體會(huì)議通過的《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃的建議》提出：“堅(jiān)持把科技進(jìn)步和創(chuàng)新作為加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的重要支撐。深入實(shí)施科教興國戰(zhàn)略和人才強(qiáng)國戰(zhàn)略，充分發(fā)揮科技第一生產(chǎn)力和人才第一資源作用，提高教育現(xiàn)代化水平，增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力，壯大創(chuàng)新人才隊(duì)伍，推動(dòng)發(fā)展向主要依靠科技進(jìn)步、勞動(dòng)者素質(zhì)提高、管理創(chuàng)新轉(zhuǎn)變，加快建設(shè)創(chuàng)新型國家。”［１］增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力，建設(shè)創(chuàng)新型國家，人才的創(chuàng)新能力日益重要。中學(xué)生作為發(fā)展中的人才，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)也顯得尤為必要。那么，在教學(xué)第一線的教師應(yīng)怎樣實(shí)施創(chuàng)新教育，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的創(chuàng)新人才呢?物理學(xué)科有著培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的肥沃土壤，許多實(shí)驗(yàn)?zāi)芗ぐl(fā)學(xué)生的求知欲望，誘發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新動(dòng)機(jī)，引發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新沖動(dòng)，從而培養(yǎng)學(xué)生強(qiáng)烈的創(chuàng)新意識。同時(shí)，充分的實(shí)驗(yàn)條件，較強(qiáng)的動(dòng)手能力與實(shí)踐能力也為創(chuàng)新提供了重要保證。物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)性、應(yīng)用性極強(qiáng)的學(xué)科，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的重要渠道。只有緊扣物理學(xué)科特點(diǎn)，利用其獨(dú)特的教學(xué)環(huán)境與條件，突出創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，才能符合時(shí)代對物理教學(xué)的要求，才能將物理教學(xué)提高到素質(zhì)教育的新層次上來。［2］下面是我在農(nóng)村初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和提高學(xué)生的創(chuàng)新能力的方法和途徑。
　　一、通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的好奇心和興趣。
　　興趣是最好的老師，學(xué)習(xí)物理知識也是如此。物理實(shí)驗(yàn)具有真實(shí)形象、生動(dòng)有趣的特點(diǎn)，對充滿好奇心的中學(xué)生來說，新奇的實(shí)驗(yàn)會(huì)讓他們興趣盎然，充滿對知識的渴求和強(qiáng)烈的好奇心，如“紙杯燒水”“覆杯實(shí)驗(yàn)”“慣性實(shí)驗(yàn)”等。學(xué)生在驚訝不已的同時(shí)，能從實(shí)驗(yàn)中學(xué)到有關(guān)知識，大大增強(qiáng)對物理知識的興趣和學(xué)習(xí)的信心，發(fā)揮其主觀能動(dòng)性，滿腔熱忱地投入到物理學(xué)習(xí)之中。物理實(shí)驗(yàn)生動(dòng)有趣、富有懸念、奇妙的現(xiàn)象能夠激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的好奇心，有利于學(xué)生去探索思考，在釋疑的過程中，既豐富知識，又培養(yǎng)創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。
　　二、通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。
　　創(chuàng)新思維不是憑空想象，它離不開對周圍事物的觀察，而觀察是物理實(shí)驗(yàn)的首要因素，增加實(shí)驗(yàn)的可視性，提高學(xué)生觀察能力，是提高學(xué)生創(chuàng)新思維的一個(gè)重要方面，演示實(shí)驗(yàn)在訓(xùn)練學(xué)生觀察能力方面有其特殊的作用。如《電磁感應(yīng)》實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動(dòng)，學(xué)生既要觀察導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向、磁體的南北極，又要觀察感應(yīng)電流的方向，還要觀察當(dāng)導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向或磁極發(fā)生變化時(shí)感應(yīng)電流的方向有什么不同。這就要求學(xué)生對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行全面細(xì)致的觀察，對全面培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力有很好的作用。
　　三、教師轉(zhuǎn)變觀念，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力。
　　培養(yǎng)學(xué)生的操作技能、規(guī)范學(xué)生的操作習(xí)慣是分組實(shí)驗(yàn)的重要目的之一，教師不能一手包辦。如在《用伏安法測小燈泡功率》的實(shí)驗(yàn)中，教師從安全的角度出發(fā)，應(yīng)先指出根據(jù)電路圖連接電路，連接電路時(shí)開關(guān)是斷開的，滑動(dòng)變阻器要滑到最大阻值，電流表、電壓表選用合適的量程，連接完成后再檢查并試觸。對實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的電流表無示數(shù)、電表超過量程等現(xiàn)象讓學(xué)生討論，開動(dòng)腦筋，自己解決，從而培養(yǎng)學(xué)生的操作技能和規(guī)范的操作習(xí)慣。
　　四、組織引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。
　　創(chuàng)新教育發(fā)展的成果，主要體現(xiàn)在學(xué)生的創(chuàng)新思維上，這也是教師教學(xué)的重要目標(biāo)。在實(shí)驗(yàn)中，雖然結(jié)果是正確的，但實(shí)驗(yàn)過程中若未出現(xiàn)預(yù)料中的現(xiàn)象或現(xiàn)象不夠明顯，這種實(shí)驗(yàn)也是不夠成功的，這就需要對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)。如在人教版九年級物理課本《浮力》實(shí)驗(yàn)（圖一）中，當(dāng)物體浸入水中時(shí)，有幾點(diǎn)不足：（1）當(dāng)溢液杯傾斜度小時(shí)一部分水會(huì)沿著杯壁流下，很難全部收集；（2）當(dāng)溢液杯傾斜度大時(shí)沿著杯壁流下的水量會(huì)減少，但物體易與杯壁接觸，且物體浸入水中的深度有很大的局限性。學(xué)生通過奇思妙想，把可樂瓶底去掉，口朝下，用插有Z型玻璃導(dǎo)管的橡皮塞塞住，如圖二，改進(jìn)成了一個(gè)操作極其方便，效果明顯的溢液杯。組織學(xué)生自己主動(dòng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，將極大地拓展學(xué)生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。
　　五、重視設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。
　　設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)就是據(jù)實(shí)驗(yàn)題目提出的要求，由學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、自行完成實(shí)驗(yàn)過程并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一種實(shí)驗(yàn)方式。所以，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)在完成過程中具有很強(qiáng)的獨(dú)立性和很大的靈活性，因此設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)?zāi)苓M(jìn)一步活躍學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)思想，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力及動(dòng)手能力。如九年級物理第十三章《力和機(jī)械》第一課《彈力》的課后習(xí)題有一題是：輕按桌面能使桌面發(fā)生彈性形變嗎？自己設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)。學(xué)生進(jìn)行了如下幾種設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：方案一:在桌面放個(gè)圓球，按下之后如果圓球滾動(dòng)了，就說明桌面發(fā)生變化了。方案二:【器材】平面鏡1塊，激光筆固定在鐵架臺上。【操作】（1）把平面鏡平放在桌面上，鏡面朝上，用激光筆斜照在平面鏡上，經(jīng)平面鏡的反射，光點(diǎn)落在天花板（或墻上）。（2）用力壓桌面，可見光點(diǎn)發(fā)生明顯移動(dòng)；撤去外力，光點(diǎn)又回到原來位置。方案三:【器材】有底座的平面鏡2塊，激光筆固定在鐵架臺上。【操作】（1）在桌面上相隔一定距離立2塊平面鏡，鏡面相對，用激光筆照在平面鏡上，經(jīng)2塊平面鏡的反射，光點(diǎn)落在屏上（或墻上）。（2）用力壓桌面，可見光點(diǎn)發(fā)生明顯移動(dòng)；撤去外力，光點(diǎn)又回到原來位置。這些方法無一不具有創(chuàng)造性。雖然方案一實(shí)驗(yàn)效果不明顯，但體現(xiàn)出學(xué)生的發(fā)散思維。物理設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)?zāi)艹浞煮w現(xiàn)學(xué)生的主體地位，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)獲取信息的興趣，提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。
　　六、增加探究性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。
　　傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，大多數(shù)是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，對實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃怼⑵鞑摹⒉襟E、結(jié)果及注意事項(xiàng)等環(huán)節(jié)都作了詳細(xì)講解，學(xué)生只是在教師的統(tǒng)一要求下使用規(guī)定的器材、按照統(tǒng)一的步驟進(jìn)行重復(fù)性的操作，這樣實(shí)驗(yàn)嚴(yán)重阻礙了學(xué)生創(chuàng)新性思維的發(fā)展。探究性實(shí)驗(yàn)有助于學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的發(fā)展。教師應(yīng)將部分驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探究性實(shí)驗(yàn)，通過提出問題—猜想和假設(shè)—設(shè)計(jì)探究方案—實(shí)驗(yàn)探究—分析論證—合作與交流等要素來開展探究性實(shí)驗(yàn)。在具體的探究活動(dòng)中根據(jù)不同的探究內(nèi)容對上述要素有所側(cè)重，在循序漸進(jìn)的探究活動(dòng)中培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、操作能力和思維能力；培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和勇于創(chuàng)新的探索精神。
　　七、鼓勵(lì)學(xué)生課外小制作、小發(fā)明，培養(yǎng)創(chuàng)造性思維。
　　小制作、小發(fā)明是物理知識和物理實(shí)驗(yàn)的傳承和應(yīng)用。進(jìn)行小實(shí)驗(yàn)，小發(fā)明的制作，能提高學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦能力。在物理教學(xué)中，要鼓勵(lì)學(xué)生積極參加物理科技小組等物理課外活動(dòng)，最大限度地發(fā)揮學(xué)生創(chuàng)造思維的積極性，通過體驗(yàn)小制作、小發(fā)明成功完成的喜悅，可促使學(xué)生形成良好的意志品質(zhì)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，提高實(shí)驗(yàn)操作能力和創(chuàng)新思維能力。［３］
　　八、開放式實(shí)驗(yàn)室管理，增加學(xué)生探究的時(shí)間和空間，培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)性與創(chuàng)造性。
　　農(nóng)村學(xué)生由于生活體驗(yàn)缺乏導(dǎo)致視野狹窄，獲得信息的渠道也不通暢。開放的實(shí)驗(yàn)室及開放的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)會(huì)使學(xué)生在分組實(shí)驗(yàn)課中，由于動(dòng)手能力差、操作方法不當(dāng)，造成實(shí)驗(yàn)誤差很大，不能很好地完成實(shí)驗(yàn)；有些學(xué)生對課堂中的演示實(shí)驗(yàn)存在疑慮與迷惑；也有些學(xué)生對有疑問的習(xí)題，要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；還有的學(xué)生想做課本之外的一些實(shí)驗(yàn)；更有些學(xué)生有一些奇思妙想，需要實(shí)驗(yàn)室作為他們創(chuàng)造的平臺。開放的時(shí)間和空間，能使學(xué)生根據(jù)自身的具體情況獨(dú)立思考、自己動(dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)的過程中激發(fā)主動(dòng)性與創(chuàng)造性。［4］
　　九、完善實(shí)驗(yàn)評價(jià)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新積極性。
　　科學(xué)的評價(jià)是學(xué)生創(chuàng)新能力提高的動(dòng)力源泉，在當(dāng)前推進(jìn)新課程的實(shí)踐中，進(jìn)一步完善實(shí)驗(yàn)考核的評價(jià)機(jī)制，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力不可或缺的組成部分。實(shí)驗(yàn)考核的評價(jià)應(yīng)以激勵(lì)性評價(jià)為主，以給予學(xué)生不斷發(fā)展和進(jìn)步的內(nèi)驅(qū)力。對學(xué)生的評價(jià)應(yīng)該重視實(shí)驗(yàn)技能、實(shí)驗(yàn)過程、探究能力、科學(xué)態(tài)度、環(huán)保意識、質(zhì)疑精神等諸方面，給予一定的評價(jià)，從而培養(yǎng)和提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。［5］
　　綜上所述，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的最佳途徑，在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師要堅(jiān)定“每個(gè)學(xué)生都能成功”的信念，變傳統(tǒng)的演示性實(shí)驗(yàn)為學(xué)生實(shí)驗(yàn)，增加學(xué)生的體驗(yàn)機(jī)會(huì)；變傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探究性實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的探究能力；變以往封閉性實(shí)驗(yàn)為開放性實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。不但在課堂上開展實(shí)驗(yàn)，而且應(yīng)該在課外開展探索實(shí)驗(yàn)，鼓勵(lì)學(xué)生參與課外小制作和小發(fā)明，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極思考、主動(dòng)探索，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，不斷提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
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