高中物理實驗教學中施行創新教育的探討

■張勇

物理學的概念、規律都是通過觀察和實驗再加以歸納和總結得到的，所以物理學是一門以實驗為基礎的學科。物理實驗作為物理教學的手段之一，有其特殊的教學功能，不僅能夠為學生提供學習的感性材料，而且能夠提供科學的思維方法，在一定程度上加深對基本知識的認知，激發學生的求知欲，培養學生的探究創新能力。

1 由于應試教育的慣性，物理實驗教學仍然存在一些問題

應試教育是以卷面分數來衡量學生成績的優劣和能力的強弱，往往培養出高分低能的書呆子。素質教育把學生的能力培養放在教育的首位，對于高中物理教學來說，其實驗教學是非常重要的教學部分，新的課程標準對實驗教學提出了更明確、更具體的要求。然而，在實施新課程標準的過程中，物理實驗教學仍然存在一些不足之處。

1.1 應試教育實驗教學模式的沿用

應試教育的實驗教學模式有兩大特點：其一，以演示實驗為主的實驗教學模式，大部分實驗都是教師在講臺上演示一遍，學生只是旁觀者，不能動手做，有的連印象都不深，更談不上創新能力的培養；其二，要求學生所做的實驗都是一些驗證性實驗，其教學程序是“要驗證的問題→實驗證明→結論”。這樣做實驗，學生只是按照課本和教師設定的步驟和要求進行實驗，只是機械地操作一遍，并且機械地記住實驗結果。這種實驗的結果只能是抑制學生的學習興趣，談不上創新思維的開發和能力的培養，相反會使得學生養成依賴的不良習慣，抑制學生創新意識和創新能力的養成。

1.2 簡單地將實驗能力等同于實驗技能

能力是一種個性心理特征，它有更深、更廣的意義，而技能僅屬于活動方式的范疇，兩者是不同的概念。應試教育則把實驗的操作技能等同于實驗能力，認為強化實驗技能的訓練就是能力的培養，因此在實際教學中過分強調操作技能的程序化和規范化，甚至達到了機械的地步。物理實驗能力是一種綜合能力，由多個因素組成，主要包括理解能力、創新設計能力、動手能力、總結歸納能力等。在物理實驗教學中，要以培養學生的實驗能力為主，才能真正實施素質教育。

1.3 單一的評價方法——卷面考試形式

應試教育的一切都是以卷面考試分數進行衡量的。由于升學考試的原因，新課程雖然實施了多年，但在現階段，中學物理實驗的評價方法還是書面試題形式，沒有完全擺脫應試教育的舊模式。這種卷面試題評價方法雖然簡單、省時、省事，但其局限性也是非常明顯的。它造成學生在學習過程中做與不做實驗，在實驗過程中是否進行思考探究沒有關系，反正只是書面上的幾個題，做對了得分，沒有做對少得分或不得分，不能全面反映學生的實驗態度和習慣、實驗水平和創新能力。

2 對實驗教學改進的嘗試

新課程標準要求物理實驗教學要改變傳統的教學模式，在做實驗前讓學生帶著問題去設計實驗方案，在實驗過程中使學生自己去探究，不斷地發現新問題和解決問題，這樣才符合素質教育對物理實驗教學的要求。遵循新課程標準的要求，筆者在物理實驗教學中作了一些改革嘗試，對培養學生的創新能力收到較好的效果。

2.1 改演示實驗為師生共同完成的分組實驗

諾貝爾物理獎獲得者楊振寧說：“中國小孩在動手的興趣和能力方面明顯不如歐洲和美國的小孩，主要是沒有動手的機會。”近些年，我國中學生在國際物理奧賽中，理論成績一般優于歐美學生，而往往由于實驗成績落后使之與前幾名失之交臂。究其原因：我國的中學物理教材中學生實驗本來安排的就不多，而由于種種原因的制約，教師往往只能用講解和演示代替學生實驗，甚至有的學校只用書面訓練代替學生實驗。

為了培養學生的動手能力和創新思維能力，筆者不僅組織學生做好大綱要求的學生實驗，并且創造條件將一些演示實驗改為學生分組實驗，師生合作共同完成。例如，在學習研究滑動摩擦因數時，課本上安排的是演示實驗，筆者在上課前就準備每個學生一個彈簧秤，在講完基本概念之后，把彈簧秤發給學生，讓他們自己動手探究滑動摩擦因數與哪些因素有關。這個實驗操作簡便，人人都能夠動手探究一番。這樣不僅提高了學生的學習興趣，又培養了學生動手實驗和探究的能力。

2.2 以探究性實驗取代驗證性實驗

高中課本中好些實驗都是驗證性實驗，只是用實驗來驗證已學過的物理知識的正確性，學生做驗證性實驗，是一種被動接受知識的狀態。而探究性實驗與驗證性試驗有本質的區別，它是通過對未知的探究，用科學的分析方法，并綜合實驗結果等思維過程來獲取知識，在這個過程中要求學生有較多的思考和討論，迫使學生主動探索而獲取知識，可以培養學生的探究和創新能力。

如“測定金屬電阻率”的實驗，課本上是驗證性實驗。筆者在安排這個實驗時作了改進，不用合金絲，而用鉛筆芯和鐵絲代替，讓學生自行探究鉛筆芯和鐵絲的電阻率。鉛筆芯和鐵絲是很容易找到的經濟型材料，每一個學生都可以動手去準備材料，自己動手去探究一番。在探究過程中，成功的學生獲得喜悅，從而激發了探究的激情和興趣；失敗的學生總結經驗和教訓，進行反思。探究性實驗的教學過程是培養學生學會求知、培養創新精神和實踐能力的過程。

2.3 鼓勵學生創設實驗，激發學生創新意識

實驗教學不要滿足于課本安排的實驗，要鼓勵學生自己開動腦筋創設新的實驗，實驗的創設是一個動手動腦可培養學生創新能力的過程。

勻速圓周運動中的線速度是比較難的一個知識點，在講完勻速圓周運動線速度之后，有的學生對于線速度的方向不理解，筆者就鼓勵學生自己設計一個實驗裝置演示線速度的方向。學生的積極性很高，動手做的學生很多，其中有兩個學生用廢棄玩具車上的小電動機做了個演示裝置，這個裝置很簡單而很有創意：把一個塑料圓盤安裝在小電動機的軸上，用兩節干電池給小電機供電，用一個小開關和幾根導線組成一個回路。連接好電路，在合上小開關后電機轉動，帶動圓盤高速轉動，在圓盤的邊緣用一支粉筆去接觸，粉筆的粉末從接觸點沿切線方向飛出的情形看得非常清楚。當把粉筆沿著圓盤邊緣移動時，可以看到，粉筆粉末總是沿著切線方向飛出。從這一現象說明，由于慣性的原因，粉末以被擦落時的速度做直線運動，則粉筆末飛出的方向就是圓盤與粉筆接觸處的線速度方向。通過這樣的演示，看到了勻速圓周運動的線速度總是沿切線方向的。

學生通過自己動手設計實驗，不僅可以掌握鞏固知識點，更重要的是培養了思維和創新能力。教師多鼓勵和引導學生進行實驗設計，幫助學生查找必要的資料和實驗器材，有必要時還要與學生一起去動手制作。

3 在實驗教學評價中引進創新意識

對于每一個物理實驗完成之后，教師要對本次實驗教學目標的完成情況和學生掌握知識的情況進行及時評估，做出恰如其分的講評，要及時抓住有創新意識的設計與操作方法進行肯定表揚。有時間的話可以要學生展示他們的創新之作，以激勵他們的創新興趣。同時要善于發現實驗過程中的不當操作方式和存在的一些問題，好讓他們在今后的實驗中注意，這樣使得每一次實驗都有一定的收獲。學生對于每一個實驗都能夠掌握其必要的知識和重點、難點，并且熟悉一定的技能和技巧，從而一步一個腳印地學好知識和提高能力。

新課程標準的評價觀與應試教育的評價觀不同：應試教育的評價觀主要是看實驗過程中學生的操作準確程度和熟練程度，新課程標準的評價觀則看重學生在實驗過程中提出問題和解決問題的能力。

4 結語

總之，實驗教學方面的創新教育就是要使學生學會學習、學會動手，學會提出問題和解決問題，開發創新意識和創新興趣。

[1]陳建華.談物理實驗教學中學生科學素質的培養[J].物理通報,2006(3):36-38.

[2]成建.新課程背景下如何通過實驗培養學生提出問題的能力[J].物理通報,2006(4):41-42.

[3]邵國憲.農村中學實驗教學與創新教育的思考[J].實驗教學與儀器,2006(9):15-17.