高中物理演示實驗教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)策略

摘要：本文結(jié)合高中物理教學(xué)實踐，從通過自制教具和創(chuàng)新物理演示實驗，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識；通過增加演示實驗的學(xué)生參與度，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新興趣；通過生動的演示實驗，創(chuàng)設(shè)問題情境，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維；通過增強演示實驗的探索性、開放性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神等方面討論了培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的教學(xué)策略。

關(guān)鍵詞：高中物理；演示實驗；創(chuàng)新能力；培養(yǎng)策略

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2013）1（S）-0034-2

課堂演示實驗是物理教學(xué)的重要手段，是物理實驗教學(xué)的重要組成部分。《普通高中物理課程標準（實驗稿）》把科學(xué)探究作為重要的教學(xué)方式，把培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力作為學(xué)習(xí)目標。這既給高中物理演示實驗注入了新的活力，同時對高中物理演示實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力提出了新要求。

1、高中物理演示實驗教學(xué)模式的創(chuàng)新

傳統(tǒng)的高中物理演示實驗教學(xué)模式主要是教師操作，學(xué)生觀察，并通過教師的啟發(fā)引導(dǎo)，幫助學(xué)生對實驗進行觀察和思考。

新課程下高中物理演示實驗教學(xué)模式要把學(xué)生當成課堂的主體，教師起引導(dǎo)作用，在演示實驗中應(yīng)當采用師生共同參與模式、學(xué)生自主實驗?zāi)Ｊ?、和小組合作參與模式，演示實驗還要直觀、明顯，能讓學(xué)生較為直觀的觀察到整個實驗過程和現(xiàn)象。通過實驗引發(fā)學(xué)生的興趣，啟發(fā)學(xué)生的思維，有助于學(xué)生認識規(guī)律，發(fā)展創(chuàng)新能力。

2、高中物理演示實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的策略

在高中物理演示實驗教學(xué)中，可以從以下幾方面人手培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力：

2.1 通過自制教具和創(chuàng)新物理演示實驗，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識

自制教具是教師或?qū)W生為了改進教學(xué)方法或者針對教學(xué)的重點、難點，而就地取材、進行研究制作的。自制教具除了具有教育性和直觀性，還具有很強的針對性和明顯的靈活性。因此，自制教具在教學(xué)過程中發(fā)揮的作用是一般教具無法比擬的。而創(chuàng)新物理演示實驗可以使實驗效果更直觀明顯。所以，開展自制教具和創(chuàng)新物理演示實驗活動，可以激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。

例如在講高一物理緒言時，為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動他們學(xué)習(xí)物理的積極性，可以做幾個簡單有趣的課堂演示實驗。例如歷史上有名的欹器，是一種灌溉用的汲水罐器，它是我國古代勞動人民在生產(chǎn)實踐中的一個創(chuàng)造。欹器有一種奇妙的本領(lǐng)：未裝水時略向前傾，待灌入少量水后，罐身就豎直一些，而一旦灌滿水時，罐子就會一下子傾覆過來，把水倒凈，而后又自動復(fù)原到原來的平衡位置，等待再次灌水。在教學(xué)實踐中我們可以用廢棄的飲料瓶簡單制作并演示欹器的工作過程。制作方法：將飲料瓶的底部去掉。截取適當?shù)拈L度，在截取部分的中部左右穿兩個小孔，再取一根自行車的輻條或鐵絲，穿過小孔架在支架上（注意密封性要好），如圖1所示。

利用此演示實驗在課堂上可以調(diào)動學(xué)生的興趣，并引導(dǎo)學(xué)生積極思考：在灌水的過程中，整個容器系統(tǒng)的重心是怎樣變化的？為什么灌一點兒水以后，欹器要豎直一些？灌滿水后，為什么容器又會一下子傾覆過來？水倒凈后，重心為什么又會復(fù)原到口向上的位置？必要時教師可提示學(xué)生用初中物理中物體重心的變化和平衡原理加以解釋。

2.2 通過增加演示實驗的學(xué)生參與度，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新興趣

傳統(tǒng)演示實驗的教學(xué)強調(diào)教師精彩演示講解、學(xué)生專注觀察思考，這種做法的優(yōu)點在于注重了物理知識結(jié)構(gòu)的連貫性和物理知識傳授的演繹性特點，但卻忽視了學(xué)生學(xué)習(xí)物理概念和定律的認知特點和心理狀態(tài)，不利于學(xué)生自己得出結(jié)論的歸納式學(xué)習(xí)習(xí)慣的培養(yǎng)。因此，我們可以在演示實驗思路上做一些創(chuàng)新，適當?shù)奶岣邔W(xué)生在演示實驗中參與的地位，把演示實驗的操作權(quán)讓位給學(xué)生，使學(xué)生親身體驗實驗的各個步驟，領(lǐng)略知識的獲得過程。更好地培養(yǎng)學(xué)生敏銳的觀察力和豐富的想象力，形成了問題意識和動手研究問題的習(xí)慣，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新興趣。

例如。在平拋運動的演示實驗中，先演示平拋運動現(xiàn)象，使學(xué)生獲得初步印象。接著演示平拋運動與自由落體運動等時性實驗，我們可以讓兩個學(xué)生在講臺上用兩枚硬幣直接演示。其中一名同學(xué)把一枚硬幣放到一本書上，平舉著書用手指將硬幣彈出去，另一名同學(xué)用手直接拿著，松開讓硬幣自由下落。演示時使兩枚硬幣位于同一高度，同時運動，經(jīng)過多次演示，在誤差允許的范圍之內(nèi)，兩枚硬幣同時落地，這有力的驗證了平拋運動在豎直方向上是白南落體運動。接著讓學(xué)生畫出平拋硬幣和自由落體硬幣每隔1/10秒位置的變化圖，即想象每隔1/10秒閃光一次所拍的照片是什么樣子，請兩位同學(xué)在黑板上面出米，讓全體同學(xué)評議、修改、補充，直到得出較滿意的結(jié)果。這種做法增強學(xué)生對實驗的理解和創(chuàng)新能力，同時為自己形成獨立、自信、創(chuàng)新的品格奠定了基礎(chǔ)。

2.3 通過生動的演示實驗創(chuàng)設(shè)問題情境，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維

強烈的好奇心。濃厚的興趣和旺盛的求知欲是引發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維的動力和源泉。而演示實驗?zāi)苁刮锢憩F(xiàn)象在課堂中生動地呈現(xiàn)出來，能極大地激發(fā)學(xué)生的求知欲，促使學(xué)生去探究和深思，在置疑釋疑的過程中，既能豐富學(xué)生的知識又能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。

例如在講授牛頓第一定律時，由于學(xué)生理想實踐推理能力不強，給他們在頭腦中形成物理規(guī)律帶來困難，我們可以精心設(shè)計讓學(xué)生先觀察下面的生動演示實驗：小車從斜面上同一高度自由滾到表面粗糙程度不同的平面上，觀察小車停下來的距離。第一次滾到粗糙的地毯上，第二次滾到教室的地面上，第三次滾到表面光滑的木板上。學(xué)生觀察到小車一次比一次滾動的距離遠，并最終靜止下來。此時我們不失時機的提問：小車為什么會停下來？為什么停下來的距離又有所不同呢？經(jīng)過前面的學(xué)習(xí)學(xué)生已經(jīng)了解到這是摩擦力不同的緣故。這時我們又進一步提出問題：假如小車滾到一個沒有摩擦力的平面上，小車以后的運動情況將會怎樣呢？經(jīng)過充分的考慮和熱烈的討論，學(xué)生最終認識到如果沒有摩擦力，下車就沒有停下來的理由，它就會永遠保持滑下斜面時的速度運動下去。此時，再講解牛頓第一定律，學(xué)生的理解就會深刻的多。這不僅極大強化了學(xué)生的創(chuàng)新思維，而且為今后進一步的創(chuàng)新思維活動打下了良好的基礎(chǔ)。

2.4 通過增強演示實驗的探索性、開放性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神

探索性、開放性是實驗創(chuàng)新的重要標志。通過增強演示性實驗的探索性、開放性，學(xué)生可以在自己“探索”物理規(guī)律的實驗過程中把動手與動腦結(jié)合起來，在實驗中觀察現(xiàn)象、主動探索，在開放中使他們的創(chuàng)新潛能得到開發(fā)。創(chuàng)新精神得以培養(yǎng)。

例如，電阻定律的演示實驗可以改成學(xué)生探索性、開放性實驗，教師通過引導(dǎo)學(xué)生對影響電阻的有關(guān)物理量進行梳理，讓學(xué)生自己通過知識遷移采用控制變量法對該演示實驗進行創(chuàng)新設(shè)計，包括實驗原理設(shè)計、實驗器材選擇與連接、實驗步驟、數(shù)據(jù)處理等，最終通過合作交流，討論形成準確結(jié)論。這種演示實驗的探索與開放，增強了學(xué)生主體意識，對培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神將起到潛移默化的作用。

綜上所述，高中物理演示實驗教學(xué)不僅為學(xué)生學(xué)習(xí)物理提供符合認識規(guī)律的環(huán)境，有利于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，激發(fā)了學(xué)生的求知欲望，而且更重要的是它有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。所以在新課改下，高中物理教師應(yīng)不斷更新觀念，創(chuàng)新演示實驗方法模式，努力培養(yǎng)出更多的創(chuàng)新型人才。