充分利用物理演示實驗培養學生創新思維能力

何新姬

在物理教學中為了突出學生的主體地位，培養學生的創新能力，教師應對演示實驗教學進行創新設計，要發掘物理演示實驗中巧妙的構思和方法，以實驗為依托，拓寬其思路，挖掘其內涵，通過形式多樣的實驗活動來培養學生的創新能力。

一、將演示實驗改為邊教邊實驗

邊教邊實驗是教師提出問題，讓學生自己動手實踐，探索問題發生的原因，從而得到結論的方式。這種方式有利于培養學生分析問題的能力、解決問題的能力、實際操作的能力和創新的能力，教師應盡可能的將演示實驗改成邊教邊實驗的形式。

例如，對于摩擦起電現象，教師可讓每個學生都用塑料尺在衣服上摩擦幾下，然后吸引碎紙屑;在講慣性時，可讓每個學生將鋼筆帽放在紙條上，然后看誰抽出紙條時還能保持筆帽不倒。學生們邊實驗邊觀察，加深了對知識的理解，加上教師有針對性的提出問題，調動了學生學習的積極性和主動性，使他們養成動手、動口、動腦的好習慣。將演示實驗改為邊教邊實驗，不是只讓學生的注意力停留在使他們感興趣的現象和事物上，而是引導他們逐步深入、擴散思維，從而培養他們的創新能力。

二、創新改進演示實驗

演示實驗對學生創新意識的培養和創新能力的訓練，起著至關重要的作用。教材中原有的實驗不能完全滿足培養學生創新能力的需要，教材中有些演示實驗的實驗效果不是太好，這時，教師可以組織學生一道參與對演示實驗的改進。這樣，不但能加深學生對知識的理解，而且可激發學生強烈的科學實踐愿望并付諸于行動，進而強化學生勇于進行科學探索和敢于改進前人科學實驗方案的創新意識。

例如，在做高溫玻璃導電實驗時[2]，教師可以組織學生取一小塊玻璃，用鑷子夾住后在酒精噴燈上燒成黃豆粒大的玻璃球，趁玻璃軟化時，將兩根銅線插入玻璃內，盡量靠近但不要接觸。再取一個帶有發光二極管的音樂賀卡，從賀卡電源接頭處引出兩根導線，再把自制的玻璃球串聯起來。玻璃球在未加熱前，賀卡音樂不響，發光二極管不亮，表明常溫下玻璃不導電。用酒精燈加熱玻璃球約1min，聽到音樂聲，但發光二極管不亮，繼續加熱約30s后發光二極管就亮了。這表明玻璃的導電性隨溫度的升高而增強。這樣的實驗改進后，無論是直觀性、趣味性還是美感上，都比原來的教材上介紹的實驗強得多，再加上讓學生參與實驗活動，可以很好地培養學生的創新能力。

三、增加演示實驗的層面

中學生對事物的觀察往往是表層、片面甚至是錯誤的。而物理規律的表現形式是多層次、多側面的。教材中提供的往往是單層次、單側面的實驗內容。從培養學生創新能力的角度來看，教師有必要進行適當的拓展和補充，盡量讓學生能從多層面、全方位去認識物理規律的全貌。

例如，為了證明大氣壓強存在做“覆杯”實驗，很多教師簡單的把厚紙片蓋在裝滿水的杯口再倒過來，實驗做完即了事，讓學生目睹了一個“理所當然的事實”“沒有什么好想的”。重新設計這個實驗教學時，可先由學生根據經驗思考“厚紙片能否掉下來”，在觀察的過程中先設疑讓學生帶著問題，旨在引起學生對厚紙片與水杯的重點觀察，然后分別演示水杯盛滿水而杯口向下、向側面，盛少量水，不盛水，在盛滿水的水杯與厚紙片的接觸處插入鐵絲等多種條件下厚紙片變化的情形，進而引導學生對實驗結果與條件關系的深層觀察和全面觀察，便能較好地培養、發展學生的創新能力。

四、創設實驗問題，促進學生創新能力的發展

創新教學的構成要素是研究性、引導性、發現性、歸納性等有機的結合起來，這就要求教師在實驗中創造性的應用現代教學方法和教學手段，將多種教學方法進行優化組合，用“創造性的教”為學生“創造性的學”創造環境和條件。因此除了演示實驗和分組實驗之外，在學生的模型制作、游戲、調查小實驗活動中，也可以發展創造活動，鼓勵學生創造。

例如，在“物體內能的變化”的教學中有個演示實驗，壓縮厚玻璃筒中的空氣，使空氣內能增加，溫度升高，從而使筒內易燃物著火。實驗中明亮的火花給學生以深刻的印象，然而實驗過后，不少學生提出：實驗的研究對象是什么？壓縮時筒內空氣的溫度到底是否變化？如何判斷它是否變化？實驗的目的是什么？特別是在沒有判斷出筒內空氣的溫度是否變化而事先就放入易燃物來顯示氣溫的升高，似乎不符合科學的探究過程。如果改變教材一舉成功的做法，而是實驗時在厚破璃筒內先不放易燃物，壓縮筒內的空氣，要求學生仔細觀察筒內空氣的內能有無增加。這時，學生感到困惑了。空氣內能增加與否怎能看得見？此時便可自然地引出一個實驗設計時的問題情境，如何判斷筒內空氣內能是否變化？如何變“看不見”為“可見”？順著這個思路展開過程并組織實驗教學，由于實驗是學生主動參與設計的，設計目的明確，還是實驗的設計思想均留下了深刻認識，甚至終身難忘。

五、變演示實驗為探索性實驗，培養學生的創新能力

在傳統的實驗教學模式中，課堂演示實驗一般以教師為主體，學生僅僅是旁觀者，沒有直接參與，不利于其創新能力的培養。筆者認為要將演示實驗改為探索性實驗，讓學生充分的動腦、動手、動口，發揮學生的主體作用，從而有利于學生創造性思維的激發。

如在做“測滑輪組機械效率”的實驗時，可對學生說：現在我們來探究一下，滑輪組的機械效率高低與什么因素有關，我們一起來設計一個實驗方案，進行實驗探究，下面是同學們想出的幾個方法。

（a）一樣的滑輪組裝置，看提升重物的多少。

（b）提升重物相同時，用兩種不同的裝置。

在上面的方法中，提出第（a）種方法最為可貴。他們用相同的裝置，提升不同重物進行實驗。應用了控制變量法，也達到了發散的要求。這正是對學生思維能力的培養。也是創新能力的培養。

總之，只要教師依據創新教育的理念，對每個演示實驗認真分析、處理開發，盡可能確定每個實驗要著重培養學生哪方面的能力，就一定能在培養學生創新能力的教學中取得良好的效果。