談物理實驗教學與學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

王建英

物理是一門以實驗為基礎的學科,實驗是物理的靈魂,是物理的魅力和激發(fā)學生學習興趣的主要源泉,物理實驗是實驗科學的重要組成部分,物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和物理理論的建立都必須以嚴格的物理實驗為基礎,并受到實驗的檢驗,沒有物理實驗就沒有物理學,因此,在物理教學中,尤其在物理實驗教學中,應不斷激發(fā)學生通過實驗、觀察、比較、類比、歸納等手段,提高創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

一、將部分演示實驗變?yōu)榭茖W探究性實驗,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力

《物理課程標準》指出“科學探究既是學生的學習目標,又是重要的教學方式之一。將科學探究列入內(nèi)容標準,旨在將學習重心從過分強調(diào)知識的傳承和積累向知識的探究過程化,從學生被動接受知識向主動獲取知識轉化,從而培養(yǎng)學生的科學探究能力、實事求是的科學態(tài)度和敢于創(chuàng)新的探索精神?！?/p>

“學生在科學探究活動中,通過經(jīng)歷與科學工作者進行探究時的相似過程,學習物理與技能,體驗科學探究的樂趣,學習科學家的科學探究方法,領悟科學家思想和精神。”

《物理課程標準》的以上闡述,闡明了物理實驗教學應由原來的教先講解試驗,再讓學生按實驗報告冊上的步驟來做實驗,收集并記錄實驗數(shù)據(jù),通過數(shù)據(jù)來驗證物理規(guī)律是正確的,我們應該記住它,并會用此規(guī)律轉化到科學探究中來,并且也告訴我們?nèi)绾闻囵B(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

以前,課堂演示實驗過多。雖然演示實驗能使學生獲得感性認識,也能培養(yǎng)學生的觀察能力和思維能力,引起學生的興趣,同時也能對培養(yǎng)學生的實驗操作能力起一定示范作用。但它以教師為主體,學生也僅僅是旁觀者,沒有直接參與,不利于其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。將部分演示實驗改為探究性實驗,讓學生充分動腦、動手、動口,發(fā)揮學生的主體作用,從而有利于學生創(chuàng)造思維的激發(fā)?？茖W探究過程包括以下要素:提出問題、猜想與假設、制定計劃與設計實驗、進行實驗與收集證據(jù)、分析與論證、評估、交流與合作。這七個要素相輔相成,每個要素都體

現(xiàn)了對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

二、加強演示實驗的直觀性、趣味性,激發(fā)學生創(chuàng)新的興趣

初中學生年齡大都十四五歲,他們的認知特點是:對直觀、具體、形象的事物易接受,極感興趣。因此,教學時緊扣教學內(nèi)容,大力加強演示實驗,巧妙設計實驗,有機結合教學掛圖、模型和幻燈等多媒體。以提高演示效果,使演示實驗真實、形象、生動、有趣,給學生以最直接的感官刺激,喚起學生的好奇心,最大限度激發(fā)學生的求知欲,并配合講解指導學生認真觀察實驗現(xiàn)象,啟發(fā)學生思維活動、邏輯的導出結論。例如:在“壓強”的教學中為使學生弄清壓力、受力面積和壓強這三者的關系,向學生舉了雜技表演----人站在鐵板一例。提問:“人的腳為什么沒有被戳破?”許多學生認為這是雜技演員練出來的“輕功”。為幫助學生尋找答案,我演示下面一個實驗:出示兩塊木板一塊上面釘三個釘子,另一塊上面釘了密密麻麻同樣的釘子,把裝滿紅水的同樣規(guī)格的兩個薄塑料袋,分別輕輕放在兩板的釘子上,讓學生觀察實驗現(xiàn)象,結果放在三個釘子上的塑料袋被戳破,紅水流出,另一袋沒被戳破,為什么會出現(xiàn)著樣的現(xiàn)想呢?引導學生分析得出結論:在壓力一定的情況下,增大受力面積可以減小壓強,所以雜技演員的腳安然無恙。再如講授初三《分子運動論的初步知識》一節(jié),分子間同時存在引力和斥力,學生感到抽象難理解,為使學生能夠直觀地理解這一抽象的問題,我做了這樣一個教具:在一個彈簧的兩端固定兩個乒乓球,彈簧的長度相當于分子之間的距離,兩個乒乓球相當于兩個分子,當平衡時引力=斥力,當乒乓球靠近時表現(xiàn)為斥力,乒乓球遠離時表現(xiàn)為引力。這樣抽象的分子作用就可以直觀地演示在學生面前,使學生對分子間的相互作用力獲得初步的感性認識。

其實很多的初中物理演示實驗完全可以讓學生一起參與進行,既能調(diào)動學生主動性和積極性,又能使學生動手能力得到加強,演示實驗結果是否真實,直接影響學生的學習興趣,讓學生參與實驗,提高演示的可信度,使學生印象深刻,興趣大增。

三、加強探索性實驗,培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力

翻開物理學發(fā)展史,可以看到,任何一條物理規(guī)律的建立,科學學說的出現(xiàn),都有一段艱辛而漫長的探索過程,

規(guī)律的確立與形成,離不開正確的研究方法和推理方式。探索性的實驗,有利于展示前人的思路,揭示蘊含的思想,將負載著的優(yōu)秀的思維方式剖析出來,有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新素質(zhì)。例如,法拉第日夜辛勤工作,經(jīng)過無數(shù)次實驗,嘔心瀝血,終于發(fā)現(xiàn)了“電磁感應定律”,為發(fā)電機的發(fā)明奠定了基礎,為人類進入電氣化時代鋪平道路。如何在實驗中展示這一偉大的思維和研究方法呢?教師首先介紹,法拉第的思想中,確信物理學所涉及的自然界的各種力是互相緊密地聯(lián)系著的,他分析了電流的磁效應后認為,既然電可以產(chǎn)生磁,反過來磁也應該能產(chǎn)生電?；谶@一思想,實驗中先引導學生猜想:(1)電和磁有什么關系?(2)實驗:發(fā)現(xiàn)通電導線周圍有磁場。(3)猜想:利用磁場可否獲得電流?(4)再實驗:發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象,并總結規(guī)律。然后引導學生利用手中器材,探索獲得感應電流的操作方式。探究性實驗,有利于喚起學生希望的火花和自信,感受到學習的無限樂趣,對培養(yǎng)創(chuàng)新意識、創(chuàng)造能力以及終身學習能力起到重要的作用。

總之,物理實驗教學在物理教學中,占有重要的地位,它不僅為學生學習物理提供符合認識規(guī)律的環(huán)境,也培養(yǎng)了學生學習物理的興趣,激發(fā)了學生的求知欲望,還有利于培養(yǎng)學生良好的道德素養(yǎng)和科學作風,更重要的是它培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新能力,使學生的科學方法得到了更好的訓練。所以新課改下,我們應在以后的物理教學中重視實驗教學,以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。