淺談中學物理實驗教學的創新教育

汪俊彬

【摘 要】隨著信息化社會的發展，培養創新型人才變得極其重要。物理學是一門以實驗為基礎的科學。物理實驗作為一種科學實踐過程，應該為培養學生的創新精神和實踐能力提供有效的途徑和廣闊的空間，在中學物理實驗教學中進行創新教育，讓學生在實驗教學中充分發揮自主性，培養學生的創新精神，提高學生創新能力，使素質教育落到實處。

【關鍵詞】物理實驗；創新；素質教育

中學物理實驗教學面臨著一些問題：或者是教材中的演示實驗少開展，直接讓學生死記硬背實驗現象和結論；或者是學生分組實驗變成教師演示實驗；或者是機械按照教材要求進行實驗，缺少實驗創新；或者是為了完成實驗教學而進行實驗……創新教育要求學生學習的是解決問題的方法，而不僅僅是知識的本身。物理的實驗教學能夠很好的體現這一過程。創新教育不應只是一個時髦而響亮的口號，而應落在工作的實處。在中學物理實驗教學中開展創新教育，是物理學科的特點與物理實驗的本質要求，是充分發揮學生的創新思維和提高學生的創新能力的需要。

一、優化實驗教學方法，在探究中開展創新教育

物理是以實驗為基礎的科學，物理實驗對物理學習具有特殊的意義。物理實驗對學生理解科學本質以及學生核心素養的發展有著主要的作用。在初中物理實驗有學生分組實驗、課堂演示實驗及課外小實驗。教學中應根據教學計劃、學生的特點、學校的條件等來優化實驗教學方法，提升實驗教學質量。實驗教學中設計以獨立或小組合作方式進行的探究性物理實驗，形成教師引導下學生自主探究的實驗教學方法。學生實驗中進行討論和研究，明確實驗目的，設計并寫出具體實驗方案，教師對學生的實驗方案進行指導和修改，然后再讓學生自選實驗器材進行實驗，最終學生能獨立寫出實驗報告。這樣既能發揮學生的主體作用，又讓學生在體驗中增強創新意識。

將演示實驗優化為探究性實驗。課堂演示實驗多為教師動手演示，學生只是觀眾，沒有直接動手參與實驗。探究性實驗能拓展教學活動的廣度和拓寬學生思維深度，可以激發學生的探究欲望，有利于實施分層教學。學生在進行物理實驗的探究過程，可以自主地動手和動腦，學生的批判性思維、創新意識、實驗觀察力、實踐能力都得到了培養。因此，教學中盡可能地將演示實驗變為探究性實驗。在實驗過程中，盡量引導學生對實驗進行自我反思，小組成員間相互討論優化實驗設計方案，多引導學生思考“為什么”“還能怎樣”“有沒有更好的做法”，諸如此類，不斷啟迪學生思路，實現實驗教學創新。如在《比熱容》一課中，可將“比較不同物質吸熱的情況”的演示實驗變為探究實驗。對于質量相同的不同物體，“使溫度變化相同”，觀察其各自所須時間，從而探究其吸收的熱量是否相同。第一個實驗結束后，教師經過提問，引導學生分析、歸納、總結。接著，教師繼續提問：“那如果讓它們吸收的熱量相同，它們升高的溫度會不會一樣呢？”由學生圍繞“使加熱的時間相同”設計實驗方案，觀察其溫度的變化是否一樣。實驗后，學生進行自主分析、歸納和總結。學生在實驗中自己掌握時間和溫度的變化。學生在實驗中由識記實驗知識變為主動探究物理規律，由死記現象升華到探究物理本源，學生學習物理的積極性因此得到提高，學生的創造性思維因此得到培養，學生物理學科素養得到提升。

將單一實驗優化為綜合性實驗。對于學習了課本中某一章節的實驗后，引導學生在掌握實驗原理的基礎上，能夠自主選擇實驗器材進行實驗。這就要求學生能對各種因素中進行取舍，對所得信息進行篩選，培養了學生的應變能力，使學生的綜合素質得到發展。如在《測量小燈泡的電功率》實驗中，學生分組實驗不只是完成“測量小燈泡的電功率”實驗，而是引導學生利用現有實驗器材，拓展為綜合性實驗。初中電學運用“伏安法”進行實驗，除了能測量小燈泡的電功率，還能測量小燈泡的電阻，引導學生對兩種實驗進行對比學習，使學生的綜合能力得到拓展，提升學生的學科素養，達到創新教育的目的。

二、拓展實驗教學范圍，多維度落實創新教育

實驗教學對于學生掌握知識、形成學習能力也具有舉足輕重的作用。實驗不僅要求學生掌握的物理知識及實驗技能，還要求學生能在學習中創造性地運用物理知識和充分發揮實驗技能學生生活中的功能。中學物理實驗教學由課堂實驗、課外實驗小發明小制作、實驗技能比賽、實驗專題講座等要素組成，各要素不是各自單獨地體現出來的，而是通過要素之間的聯系、綜合地表現出來，因此，要拓展實驗教學范圍。

物理實驗也是一種實踐，課外實踐拓展實驗教學，可提高學生的動手能力，培養學生的創新能力。教師應有意識有計劃地組織課外實踐活動，結合實驗特點和青少年的心理特點，精心設計活動內容，從組建學生課外實驗興趣小組開始，根據學生能力及知識水平的差異，分層開展活動，使實踐活動內容形式豐富且頗具趣味性。可指導學生做課本上的小實驗，如“水果電池電壓”實驗、如圖“紙盒燒水”實驗等。可指導學生自制實驗器材來完成實驗，如驗證大氣壓存在（如“覆杯實驗”）、潛水艇浮沉條件、探究影響音調高低的因素等實驗。實驗可以使用實驗室所配備的器材，也可以自備自制教具，甚至可以是用我們日常生活中的現有物品。這些器材學生更熟悉，更有利于學生明白物理就在身邊，物理與生活聯系非常緊密。而且通過這些課本上沒有出現的器材啟發學生的創新能力，調動學生剛剛起步的創新意識和創新精神。學生自制教具學具，不但鞏固了課內所學的知識，也提升了學生的實驗技能，培養了學生的創造能力。課外實踐活動要走向社會生活實際，指導學生開展調查活動，如到實驗儀器工廠進行參觀訪問，撰寫簡單的調查報告等。

三、實驗與多媒體技術融合，在呈現中推進創新教育

融合多媒體技術進行教學，是教學現代化的重要標志，是教學改革的重要組成部分。利用多媒體技術來準備教學，組織教學并輔助實驗教學，能極大提高學生學習興趣，提升課堂效率，達到優化中學物理課堂的目的。多媒體技術為物理實驗教學提供生動形象的物理情景，使不易操作或難以在課堂中完成的實驗也能呈現出來。有些實驗，由于客觀條件的限制，如實驗器材難以找到、實驗難以成功、實驗效果差等，這樣的演示實驗在課堂上很難操作，即使能操作也比較費時，影響到課堂效率。故對于這樣的實驗，可以相對應的實驗視頻或動畫，利用多媒體將實驗過程展示出來，這樣既能讓學生感知實驗的過程，幫助概念、規律的形成，又能節省實驗的時間，更好的提高課堂效率。例如在《核能》一課中，將原子核裂變的鏈式反應通過動畫展示出來；如在“測定大氣壓值”時，按照教材上的實驗裝置及操作過程做托里拆利實驗，因水銀（汞）有毒而往往沒有進行課堂實驗，此時可以借助FLASH動畫演示托里拆利實驗過程。再如演示實驗中，在對實驗儀器讀數時，距離儀器較遠則實驗觀察效果差，這時可以利用投屏技術將儀器讀數的刻度細節投影到多媒體屏幕上且進行放大，增強課堂實驗演示的教學效果。

中學物理教師注重創新教育，在實驗教學中不斷優化實驗方法，拓展課外實驗活動，實現實驗與多媒體技術有效融合，有利于提高學生創新能力，有利于提升學生學科素養。

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