物理實驗教學(xué)與創(chuàng)新教育

曾泉章

摘要：隨著知識經(jīng)濟(jì)的到來和新世紀(jì)競爭的需要，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是社會發(fā)展的需要，也是對素質(zhì)教育和新課程改革實施的核心要求。本文結(jié)合筆者的親身教學(xué)體驗和對物理實驗教學(xué)方面的探索，就如何在物理實驗教學(xué)上對學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新教育和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)談一些看法。

關(guān)鍵詞：實驗教學(xué)；創(chuàng)新教育；能力培養(yǎng)；科學(xué)探究

人類社會的進(jìn)程是一部不斷發(fā)展、不斷創(chuàng)新的過程；如果沒有昨日的創(chuàng)新，就不會有今天的輝煌；如果沒有今天的創(chuàng)新，同樣也不可能迎來明天的騰飛。所以，“創(chuàng)新是一個民族進(jìn)步的靈魂，是一個國家長盛不衰的動力”；同時也是我們教育肩負(fù)的一項歷史使命。如何培養(yǎng)新一代具有創(chuàng)新能力的人才，已成為我們每一個教育工作者所面臨的一個重要課題，也是教育改革的成敗關(guān)鍵之一。

一、更新教育理念，樹立創(chuàng)新觀念

不同的教育觀念產(chǎn)生不同的教育；素質(zhì)教育是以提高民族素質(zhì)和國民競爭力為宗旨的教育，是要把沉重的負(fù)擔(dān)轉(zhuǎn)化為人力資源優(yōu)勢的教育，它與傳統(tǒng)教育截然不同；在課堂教學(xué)中應(yīng)努力貫徹以學(xué)生發(fā)展為中心的教育觀，以培養(yǎng)學(xué)生能力為目標(biāo)的策略。

學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是學(xué)校教育教學(xué)活動的主要任務(wù)之一；在教育教學(xué)中，教師要切實轉(zhuǎn)變觀念，要用創(chuàng)新的教育來培育創(chuàng)新的人才。教師作為知識的傳授者和能力的培養(yǎng)者，從某種角度上講，學(xué)生是一塊原材料，將被加工成怎樣的產(chǎn)品，教師起著重要的作用；教師的教育理念將對學(xué)生產(chǎn)生深遠(yuǎn)甚至一生的影響。

所以，創(chuàng)新教育的首要是對教師的教育理念的更新，讓教師首先具備創(chuàng)新精神。

二、重視科學(xué)探究，培養(yǎng)科學(xué)創(chuàng)新能力

發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新精神離不開科學(xué)的學(xué)習(xí)過程，科學(xué)的核心是探究，教育的目標(biāo)是促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生的能力。在物理實驗教學(xué)中，應(yīng)給學(xué)生提供充分的科學(xué)探究機(jī)會，讓學(xué)生通過手腦并用的探究活動，體驗探究過程的曲折和樂趣，學(xué)習(xí)科學(xué)方法，發(fā)展科學(xué)探究所需要的創(chuàng)新能力并增進(jìn)對科學(xué)探究的理解。

過去的實驗教學(xué)，尤其是學(xué)生分組實驗，我們總是要求學(xué)生按照課本上的實驗步驟，按照老師的演示步驟一步一步做完的。為了改變這種依葫蘆畫瓢的教學(xué)方法，本人將有些分組實驗作了教學(xué)方法的改變，增加了學(xué)生主動探究的成分，給足學(xué)生實驗的時間，給足學(xué)生討論的時間，給足學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的時間。學(xué)生在做、思、議、改的過程中，對探究的目的、過程、現(xiàn)象和結(jié)論就有了深刻的理解。例如，在做《歐姆定律》的實驗時，本人的基本做法是：老師對實驗的過程先不作講解，只是對實驗中該注意的方面作適當(dāng)強(qiáng)調(diào)，如電表量程的選擇、正負(fù)接線柱的接法等，放手讓學(xué)生去看書、討論、提問、實驗，在實驗的基礎(chǔ)上，老師再根據(jù)出現(xiàn)的問題作解釋，或再讓學(xué)生討論、實驗，最后得出正確的結(jié)論。實驗的過程不出所料，出現(xiàn)了很多問題，這是過去教學(xué)中所發(fā)現(xiàn)不了的。如：很多學(xué)生在研究電流跟電阻關(guān)系時，不知道移動滑動變阻器，而是換了電阻后就馬上進(jìn)行讀數(shù)；在得出電流跟電阻關(guān)系時，有許多學(xué)生都認(rèn)為“保持電壓不變時，電阻跟電流成反比”是正確的。出現(xiàn)這些問題，是正常的教學(xué)現(xiàn)象，從中也給了我們一些啟發(fā)：教學(xué)不能僅僅停留在告訴的層面上，要創(chuàng)造教學(xué)情景，讓學(xué)生主動去探索和發(fā)現(xiàn)。

三、變中求新，培養(yǎng)創(chuàng)新思維

傳統(tǒng)教學(xué)中，老師一般是按照課本上的實驗器材和要求來組織學(xué)生做實驗的。這種實驗過程，學(xué)生只要認(rèn)真閱讀教材，按部就班，實驗就會很順利地完成，會達(dá)到老師預(yù)定的教學(xué)目的。然而，我們認(rèn)為，學(xué)生的思維能力得不到充分訓(xùn)練，學(xué)生處理新問題的能力得不到造就。在這種教學(xué)模式下，只能是培養(yǎng)出按部就班、因循守舊的機(jī)械式的“機(jī)器人”。

為此，本人對有些實驗作了調(diào)整和修改，例如，學(xué)生在做《研究電磁鐵的磁性跟哪些因素有關(guān)》時，課本給出的器材是干電池兩節(jié)，開關(guān)、滑動變阻器各一個，兩個電磁鐵，大頭針和導(dǎo)線若干。而我們在上這節(jié)課時卻沒有給學(xué)生滑動變阻器，實驗過程中，學(xué)生都舉手向我們要滑動變阻器，此時，我們就引導(dǎo)學(xué)生去思考，沒有滑動變阻器是否可以做這個實驗。學(xué)生在我們的啟發(fā)下展開了討論，最后學(xué)生都能找到了實驗的新思路。通過這種改革，學(xué)生有更多的機(jī)會參與討論，參與思考；同時也告訴學(xué)生：解決同一個問題，其途徑是多樣化的。這對培養(yǎng)學(xué)生的開放性思維，創(chuàng)新思維將有很大益處。

四、加強(qiáng)隨堂實驗。激發(fā)創(chuàng)新意識

物理隨堂實驗教學(xué)指在上課過程中，緊緊圍繞著教學(xué)目標(biāo)，在教師的組織和引導(dǎo)下，學(xué)生自主的實驗探究活動。物理隨堂實驗教學(xué)有民主、開放、主動、參與和問題性以及體驗性的特點。

實施物理隨堂實驗教學(xué)時要注意課題的引入。教師要注意給學(xué)生創(chuàng)設(shè)合適的情境，引導(dǎo)學(xué)生在具體情境中主動發(fā)現(xiàn)并提出問題。

如“浮力”的教學(xué)片段：

師：“在日常生活中我們會看到這樣的情景：皮球浮在水面上，鐵塊放人水中會沉入水底，但用鋼鐵做的巨輪卻能浮在水面上。老師列舉的這些現(xiàn)象都是有關(guān)于浮力的現(xiàn)象。在日常生活中大家還見過哪些浮力現(xiàn)象?有關(guān)于浮力你想了解哪些知識呢?”在列舉浮力現(xiàn)象時。學(xué)生很自然會對這些現(xiàn)象進(jìn)行對比，進(jìn)一步提出自己的問題，并做出猜想，促使學(xué)生迫切希望自己通過實驗驗證自己的猜想。

愛因斯坦說過：提出一個問題往往比解決一個問題更重要。問題是思維的動力、創(chuàng)新的基石；問題意識會激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)愿望，從而注意力高度集中，積極主動地投入學(xué)習(xí)；問題意識還可以激發(fā)出學(xué)生勇于探索、創(chuàng)造和追求真理的科學(xué)精神。在物理隨堂實驗教學(xué)過程中，如果教師能創(chuàng)設(shè)合適的情境使學(xué)生能自己提出問題最好。有時問題也可由教師提出，對學(xué)生提出一些挑戰(zhàn)性的任務(wù)，同樣也能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，激發(fā)學(xué)生動手探究的欲望。

五、重視課外小實驗，培養(yǎng)創(chuàng)造能力

課外小實驗常常是被我們老師所遺忘的角落，從不會把它當(dāng)作一塊新大陸來開發(fā)，這是教育資源的一種極大的浪費，這也是學(xué)生缺乏動手能力和創(chuàng)新精神的重要原因之一。當(dāng)前，我國的教育為什么要課程改革。其目的是想通過課程的改革，轉(zhuǎn)變教師的教育觀念，變革傳統(tǒng)的教學(xué)模式，讓學(xué)生多實踐，多體會，多思考，從而逐漸培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新精神，使素質(zhì)教育能真正在新時代生根，成長，開花和結(jié)果。例如華東版教材配套學(xué)生指導(dǎo)用書上《自制串聯(lián)桔子電組》實驗，實驗器材比較好找，學(xué)生回去尋找材料、制作、演示、寫好記錄的過程，會引發(fā)學(xué)許多的思考和探索。有的學(xué)生用桔子做了以后，又換用了蘋果、土豆等器材來做，實驗的積極性非常高漲，奇怪的現(xiàn)象引起了學(xué)生的好奇和思考，為什么水果的組合會變成電源呢?如果用水果制成電源，應(yīng)用于日常生活中，那該多好啊!不是減少了環(huán)境污染嗎?這些問題的產(chǎn)生，是多么的自然，多么的富有新意。

六、運用開放性實驗，培養(yǎng)發(fā)散性思維

物理實驗是新課教學(xué)的重要手段，對激發(fā)學(xué)生興

趣，理解物理概念，掌握物理規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新精神有著十分重要的作用。

例如，在進(jìn)行電學(xué)復(fù)習(xí)時，我們給出了這樣一道題：現(xiàn)在給你干電池2節(jié)、開關(guān)3只、小燈泡2盞、5歐定值電阻2只、10歐定值電阻1只、滑動變阻器1只、電流表和電壓表各1只、導(dǎo)線若干，你能用以上器材研究哪些問題?請你寫出實驗?zāi)康?、實驗所需器材、實驗主要步驟和實驗的結(jié)論。學(xué)生看到這道題時，開始有點不知所措，此時，老師先作適當(dāng)引導(dǎo)，然后再讓學(xué)生去思考并完成。學(xué)生通過該題的訓(xùn)練，就把電學(xué)中的大部分實驗作了系統(tǒng)、詳細(xì)的復(fù)習(xí)。許多學(xué)生做完之后都有這樣的感嘆：電學(xué)實驗做了很多，原來他們所需的器材卻這么少，真想不到如此簡單!

七、進(jìn)行設(shè)計性實驗訓(xùn)練，培養(yǎng)創(chuàng)造思維

設(shè)計性實驗是對所學(xué)物理原理和所做物理實驗的綜合、應(yīng)用、遷移和創(chuàng)造。它是對學(xué)生應(yīng)用能力、設(shè)計能力和創(chuàng)新能力等的全面考查。為了培養(yǎng)學(xué)生這方面的能力，我們采取了一系列的措施，比如上面所講到讓學(xué)生做課外小實驗、變化課本實驗器材等手段，對培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計能力有極大的幫助。

除此之外，我們還讓學(xué)生做一些具體的開放性實驗設(shè)計題。如：要測一只未知電阻Rx的阻值(估計約幾十歐)?，F(xiàn)有器材是學(xué)生用的電壓表、電流表各一只，已知阻值為10歐的電阻一只，滑動變阻器(0－20歐)一只，以及電源、開關(guān)、導(dǎo)線等。請根據(jù)以上器材和下列要求，用不同的方法測出未知電阻Rx的阻值。要求：電壓表、電流表、已知阻值為10歐的電阻、滑動變阻器(0－20歐)四個器材中，每次只能用兩個；測量器材在一種方法中可使用兩次(即可測出電路中兩個不同部分的值)；至少要設(shè)計5種方法。

因此，在平時的教學(xué)中，要引導(dǎo)學(xué)生重知識發(fā)生的過程，重實驗的過程，重理解記憶，重一題多解，重自我創(chuàng)造而不是簡單模仿；要教會學(xué)生會學(xué)，樂學(xué)和精學(xué)。

培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神的教育是一個從低級到高級的過程。在基礎(chǔ)教育階段，學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新技能還比較低，所以教師做些必要的指導(dǎo)非常有必要。在上文課例中，在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生不斷克服困難。促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維的逐漸發(fā)展。另外，隨堂實驗教學(xué)中的教師指導(dǎo)、參與和評價，使學(xué)生的活動得到及時反饋，使學(xué)生的思維始終處于活躍狀態(tài)，有利學(xué)生創(chuàng)造思維的發(fā)展。

總之，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和和實踐能力是我們每位教育工作者義不容辭的責(zé)任。初中物理教師應(yīng)根據(jù)物理學(xué)特點，積極組織物理實驗教學(xué)，為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神作出自己應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

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