利用物理實驗培養(yǎng)創(chuàng)新能力

趙靈香

〔關(guān)鍵詞〕 物理教學(xué)；實驗；創(chuàng)新能

力；演示實驗；設(shè)計；多

樣化

〔中圖分類號〕 G633.7

〔文獻標識碼〕 C

〔文章編號〕 1004—0463（2012）

12—003４—０1

物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，實驗教學(xué)能幫助學(xué)生準確、科學(xué)地理解物理概念，鞏固物理知識，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生觀察現(xiàn)象、分析問題、討論辨析疑難問題的能力。物理實驗教學(xué)是物理教學(xué)的重要組成部分，那么教師應(yīng)如何通過實驗教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，提高物理教學(xué)質(zhì)量呢？

一、通過演示實驗培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

物理演示實驗?zāi)転閷W(xué)生提供感性認識，并在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生探究新知識。引導(dǎo)學(xué)生在觀察的同時有意識地根據(jù)教師的演示積極思考，是提高學(xué)生探究意識和創(chuàng)新能力的前提。所以，物理教師應(yīng)善于引導(dǎo)學(xué)生進行思維加工，通過討論，理解物理概念，并進一步推理、延伸，從而實現(xiàn)由感性認識到理性認識的飛躍。如，在講“動量定理”這節(jié)課時，為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，我引進了演示實驗。實驗教學(xué)中，先做了一個圖形，再將彈簧、木塊連接在一起放在水

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平的試驗臺上，用試驗槍打出一顆子彈，讓其射在木塊上。讓學(xué)生仔細觀察彈簧、木塊的運動狀態(tài)。此時，我提醒學(xué)生思考：彈簧、木塊的速度是如何獲得的；這個速度會受到哪些因素的影響；由彈簧、木塊的速度受到影響的因素，你發(fā)現(xiàn)子彈的有什么作用；子彈入射彈簧、木塊時，彈簧、木塊的表面會發(fā)生什么變化。一系列的引導(dǎo)加上學(xué)生的觀察、分析和思考，大大提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力，教學(xué)效果很好。

二、通過設(shè)計實驗培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

在學(xué)生掌握了一些物理基礎(chǔ)知識和基本實驗技能的基礎(chǔ)上，教師應(yīng)根據(jù)物理實驗教學(xué)的要求，有目的、有計劃地引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計一些符合要求且具有創(chuàng)新性的實驗，讓學(xué)生更好地在實驗中鍛煉創(chuàng)新能力。在此過程中，物理教師應(yīng)對學(xué)生的實驗方案作出具體的指導(dǎo)，這也是訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)思維方法，培養(yǎng)創(chuàng)新能力的一種有效途徑。例如，學(xué)習(xí)了電路的連接后，研究串、并聯(lián)電路中的總電阻時，教師要求學(xué)生根據(jù)歐姆定律設(shè)計一個電路，測定各電阻的阻值，然后由學(xué)生進行實驗，并從實驗中歸納出R=R1+R2的結(jié)論。接著，教師根據(jù)串聯(lián)電路中電流電壓的特點和歐姆定律，從理論上進行推導(dǎo)，也得出同樣的結(jié)果。這樣在研究關(guān)于串并聯(lián)電路中總電阻與分電阻關(guān)系的同時，學(xué)生也學(xué)會了自己設(shè)計電路，這是進行創(chuàng)造性學(xué)習(xí)的關(guān)鍵步驟。

三、在多樣化物理實驗設(shè)計中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

1.在多樣化的物理實驗設(shè)計中培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力。

發(fā)散思維又稱求異思維、輻射型思維，它是指一種沿著不同方向、不同角度，從多方面尋求多樣性答案的開放性思維方式。為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，教師在設(shè)計物理實驗中應(yīng)盡可能根據(jù)不同的實驗?zāi)康?、實驗器材多尋求設(shè)計方案。

①根據(jù)同一實驗?zāi)康?，進行多樣化的實驗設(shè)計。如，在“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”一課中，教師先用條形磁鐵演示了磁生電的實驗現(xiàn)象，并讓學(xué)生觀察法拉第電磁感應(yīng)現(xiàn)象，接著要求學(xué)生自行設(shè)計產(chǎn)生感應(yīng)電流的方案并驗證，其中不乏新穎的設(shè)計，如將磁鐵繞閉合線圈做圓周運動，有的學(xué)生用導(dǎo)線在條形磁鐵外自行繞線圈，通過改變線圈周圍條形磁鐵的面積來產(chǎn)生感應(yīng)電流。教師進而引導(dǎo)學(xué)生從不同的個性方案中歸納出共同的規(guī)律，總結(jié)產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的共同條件，從而有效地開發(fā)了學(xué)生的發(fā)散思維。

②用有限的實驗器材設(shè)計多樣化的實驗方案。如，利用打點計時器可設(shè)計多種實驗：判定運動性質(zhì)；測量一些物理量，如時間、平均速度等；研究自由落體運動；驗證牛頓第二定律和機械能守恒定律；演示振動和波的干涉現(xiàn)象等。但是除了盡可能多地設(shè)計多種方案外，還要遵循正確、可靠、簡捷、精確的原則，優(yōu)化方案，從中選出最佳方案，只有這樣才能有效提高發(fā)散思維能力。

2.引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

通過質(zhì)疑，可以激勵學(xué)生進行多方位的思考，引導(dǎo)學(xué)生對一些物理現(xiàn)象進行總結(jié)歸納，找出其原因、發(fā)生條件和規(guī)律。教師作為教學(xué)活動的參與者，要讓學(xué)生以探索者的身份積極參與到活動中去，大膽地提出疑問，并想方設(shè)法解決問題，從而提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

編輯：張昀