淺談創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)在中學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用

朱永兵

【摘 要】充分開(kāi)發(fā)物理實(shí)驗(yàn)功能，為學(xué)生“創(chuàng)造性的學(xué)”創(chuàng)造環(huán)境和條件。本文就作者經(jīng)驗(yàn)談了一些做法，包括轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，充分利用趣味實(shí)驗(yàn)，多給學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，對(duì)實(shí)驗(yàn)后要重視方法總結(jié)。

【關(guān)鍵詞】問(wèn)題的提出（理論意義和實(shí)踐意義）；核心概念界定；國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究狀況；研究目標(biāo)、研究?jī)?nèi)容、研究方法、研究的創(chuàng)新點(diǎn)等

【中圖分類號(hào)】G63 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】2095-3089（2019）05-0173-01

一、中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的理論意義和實(shí)踐意義

我國(guó)2003年3月由國(guó)家教育部頒發(fā)了《普通高中課程方案實(shí)驗(yàn)》（普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)），明確提出高中物理課程的總目標(biāo)是：能運(yùn)用物理知識(shí)解決一些實(shí)際問(wèn)題，關(guān)注前沿科學(xué)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，學(xué)習(xí)科學(xué)的探究方法，發(fā)展學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣，培養(yǎng)其好奇心與求知欲。

物理是一門實(shí)驗(yàn)應(yīng)用型很強(qiáng)的學(xué)科，中學(xué)物理的教學(xué)目的就是要向?qū)W生傳授基礎(chǔ)的物理知識(shí)，通過(guò)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)其物理學(xué)科的學(xué)習(xí)能力和對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力，從而達(dá)到能力的提升。很多物理概念和規(guī)律的建立都和物理實(shí)驗(yàn)有著緊密的聯(lián)系，或通過(guò)假說(shuō)驗(yàn)證，或通過(guò)實(shí)驗(yàn)歸納等，若離開(kāi)物理實(shí)驗(yàn)，就難以誕生物理規(guī)律，其真理性也失去了判斷的標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)基本的實(shí)驗(yàn)促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握，對(duì)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新可以提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；提升學(xué)生的創(chuàng)造思維能力；培養(yǎng)學(xué)生的理解能力、推理能力、應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問(wèn)題的能力、分析處理問(wèn)題的綜合能力。

有教師對(duì)中學(xué)物理教育中的學(xué)生進(jìn)行興趣方面的調(diào)查研究，數(shù)據(jù)顯示可以看出，在高中物理起始教育階段，使學(xué)生產(chǎn)生消極情緒的重要原因是物理知識(shí)的抽象難懂。國(guó)外也有研究表明，似乎高一生剛開(kāi)始對(duì)物理還很有興趣，但隨著學(xué)習(xí)進(jìn)程的推進(jìn)，感覺(jué)沉悶乏味，興趣逐漸減弱。物理創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)可以保持和激發(fā)學(xué)生穩(wěn)定而持續(xù)的興趣，營(yíng)造生動(dòng)直觀的物理學(xué)習(xí)環(huán)境，是當(dāng)前高中物理教育研究工作者應(yīng)致力解決的問(wèn)題。

現(xiàn)行高中物理教學(xué)中，有許多物理實(shí)驗(yàn)很難滿足物理教學(xué)對(duì)它們的基礎(chǔ)要求，有些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明了，有些實(shí)驗(yàn)不易做成功，有些實(shí)驗(yàn)教具太復(fù)雜，有些方法不盡完善，有些實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想不成熟，還有很多的物理現(xiàn)象無(wú)法實(shí)驗(yàn)演示。這就是中學(xué)物理教學(xué)中所存在的具體問(wèn)題。

中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)研究創(chuàng)新的目的如下三重意蘊(yùn)：

（1）培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效途徑是指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

（2）改進(jìn)原有實(shí)驗(yàn)、開(kāi)設(shè)新實(shí)驗(yàn)都是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效方法。

（3）在高師物理學(xué)專業(yè)學(xué)生中開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)研究與設(shè)計(jì)技能訓(xùn)練是培養(yǎng)高素質(zhì)物理教師的關(guān)鍵。

二、物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新的范疇

1.概念的界定。

創(chuàng)新一詞據(jù)考查源于拉丁語(yǔ)里的“innovare”，意思是“更新、制造新的東西或改變舊的東西”。在我國(guó)，“創(chuàng)新”一詞早在《南史》中就曾提到過(guò)，是“創(chuàng)立和創(chuàng)造新的東西“的意思。創(chuàng)新是一個(gè)使用非常廣泛的概念，大概是指：①泛指一種新生事物，②一種創(chuàng)新精神、創(chuàng)新意識(shí)，③是指一種科學(xué)發(fā)明、創(chuàng)造、發(fā)現(xiàn)、技術(shù)革新等科技上創(chuàng)造性成果的統(tǒng)稱[2]。

綜上所述，我們把創(chuàng)新能力概括為：人在各種類型的創(chuàng)新活動(dòng)中，利用已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，新穎獨(dú)特地解決問(wèn)題，產(chǎn)生有價(jià)值的新方法、新思想和新成果的能力；另外在理解創(chuàng)新能力時(shí)，還必須清楚地認(rèn)識(shí)到：創(chuàng)新能力并不是發(fā)明家、藝術(shù)家和各類偉大人物獨(dú)有的，而是每個(gè)人都有的一種潛質(zhì)。創(chuàng)新能力不僅表現(xiàn)在科學(xué)、藝術(shù)等特殊領(lǐng)域，而且表現(xiàn)在社會(huì)生活的方方面面，每個(gè)人都有參與創(chuàng)造性活動(dòng)的機(jī)會(huì)，每個(gè)人都有進(jìn)行創(chuàng)新的潛能。

物理創(chuàng)新思維就是指物理思維結(jié)果具有獨(dú)創(chuàng)性、新奇性、價(jià)值性和目的性的物理思維活動(dòng)，突破已有的物理知識(shí)，提出設(shè)想思路、嶄新的見(jiàn)解、觀點(diǎn)等。

2.研究目標(biāo)。

在物理創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，充分體現(xiàn)以學(xué)生為主體，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造能力。讓學(xué)生在創(chuàng)新中取得成功，這種成功的喜悅更加激發(fā)他們對(duì)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的興趣，興趣則是每位學(xué)生學(xué)習(xí)好物理的最后的老師。強(qiáng)化物理實(shí)驗(yàn)研究與設(shè)計(jì)、對(duì)實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的教學(xué)實(shí)踐表明：物理創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效途徑，也是培養(yǎng)高素質(zhì)的物理教師的關(guān)鍵所在。

3.研究?jī)?nèi)容。

創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容主要由以下幾個(gè)模塊組成：趣味性實(shí)驗(yàn)研究、簡(jiǎn)易設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)研究、探究性實(shí)驗(yàn)研究、計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)研究等。

①趣味性實(shí)驗(yàn)主要研究一些有趣味性實(shí)驗(yàn)。

②簡(jiǎn)易設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)主要探究物理實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原理，體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)造性思維。

③探究性實(shí)驗(yàn)研究模塊主要是深度挖掘內(nèi)隱的知識(shí)與技能、方法與過(guò)程結(jié)構(gòu)。

④計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)研究主要研究如何利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行物理仿真實(shí)驗(yàn)。

4.研究方法。

本文采用了多種研究方法，主要有：文獻(xiàn)分析法，案例分析法，調(diào)查法（包含調(diào)查表法，問(wèn)卷法和訪談法）

案例分析法：通過(guò)課堂實(shí)踐，不斷的進(jìn)行反思，改進(jìn)傳統(tǒng)和陳舊的實(shí)驗(yàn)方案。

文獻(xiàn)分析法：通過(guò)查閱各類的相關(guān)資料，了解國(guó)內(nèi)外物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的發(fā)展歷史，DIS實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)狀，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的模式為本文的優(yōu)化傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究提供借鑒。

調(diào)查法：研究早期的學(xué)生問(wèn)卷調(diào)查，對(duì)本學(xué)校物理教師進(jìn)行訪談，并對(duì)高中物理必修1，必修2，選修3-1，選修3-2的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容用調(diào)查表呈現(xiàn)；末期對(duì)外開(kāi)課，并自制問(wèn)卷，并對(duì)聽(tīng)課教師和本班學(xué)生問(wèn)卷調(diào)查。

三、如何進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新

1.改革物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法。

（1）重視課堂演示實(shí)驗(yàn)，提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

（2）合理運(yùn)用多媒體技術(shù)，優(yōu)化演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

（3）認(rèn)真設(shè)計(jì)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，深化分組實(shí)驗(yàn)效果。

（4）改革物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，開(kāi)辟物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)新途徑。

（5）合理利用資源，開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，還課堂于學(xué)生。

2.開(kāi)展科技創(chuàng)新活動(dòng)。

（1）增設(shè)學(xué)生物理課外活動(dòng)制作課。

小實(shí)驗(yàn)和課外活動(dòng)也是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一個(gè)重要方面，它既是物理課堂教學(xué)的補(bǔ)充，也是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的延伸，通過(guò)理論和實(shí)際相結(jié)合，進(jìn)一步加深和鞏固了學(xué)生書本上所學(xué)的知識(shí)，提高了他們的綜合素質(zhì)。

（2）鼓勵(lì)物理教師與學(xué)生共同自制物理實(shí)驗(yàn)教具。

教師在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課外制作的同時(shí)，自己也不能偷懶，完全可以從身邊各種各樣的素材中選擇跟自己教學(xué)有緊密關(guān)系的材料，自己親自動(dòng)手制作一些教具，為學(xué)生樹(shù)立一個(gè)好的榜樣，讓學(xué)生感受到來(lái)自教師的支持。

總之，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要物理教師投入更多的時(shí)間和精力，不能只是為了分?jǐn)?shù)而教學(xué)，為了分?jǐn)?shù)而實(shí)驗(yàn)。教師在教學(xué)思想上要善于創(chuàng)新創(chuàng)造，在教學(xué)行為上要勇于借腦借力。

四、結(jié)束語(yǔ)

總之，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)苁箤W(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，激發(fā)和提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其在創(chuàng)新中開(kāi)發(fā)智力提高素質(zhì)，增加了鍛煉的機(jī)會(huì)，增強(qiáng)了適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的能力。并且創(chuàng)新教育會(huì)給我們培養(yǎng)大量的適應(yīng)現(xiàn)代化社會(huì)需要的人才提供一個(gè)可行的方式方法。所以，為了能更好的發(fā)展學(xué)生，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力，老師要多探索，敢于創(chuàng)新，只有具備了創(chuàng)新的思想，才有可能摸索出創(chuàng)新的教學(xué)手段來(lái)。

本文系2018年度周口市基礎(chǔ)教育教學(xué)研究項(xiàng)目《中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新研究》（zkjy18075010）研究成果。