改進(jìn)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法 培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

■閆晉生

改進(jìn)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法 培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

■閆晉生

10.3969/j.issn.1671-489X.2012.35.106

物理學(xué)是一門(mén)以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，研究物質(zhì)運(yùn)動(dòng)最基本、最一般的規(guī)律和物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)以及它們?cè)趯?shí)踐中的應(yīng)用的科學(xué)。學(xué)生對(duì)物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)，對(duì)物理概念和規(guī)律的理解以及動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，更多地是要借助于實(shí)踐或?qū)嶒?yàn)。物理學(xué)的各種現(xiàn)象與規(guī)律幾乎都是通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的，實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)于幫助學(xué)生理解和掌握物理知識(shí)起著非常關(guān)鍵的作用?？v觀物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀，講得多，做得少，有的即使做了也是走馬觀花，流于形式，小實(shí)驗(yàn)、小制作更是很少有人問(wèn)津。積極探索實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效途徑，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作的水平和創(chuàng)新能力，已成為一個(gè)迫切需要解決的新課題。

1 激發(fā)興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)和創(chuàng)新的積極性

興趣是最好的老師，是推動(dòng)學(xué)生求知的一種內(nèi)在動(dòng)力?？梢酝ㄟ^(guò)一些有趣的實(shí)驗(yàn)、通過(guò)介紹歷史上一些物理學(xué)家的趣聞?shì)W事以及通過(guò)對(duì)家庭常用電器的使用等的了解，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和學(xué)習(xí)興趣。

2 提高實(shí)驗(yàn)可見(jiàn)度，增加實(shí)驗(yàn)趣味性

在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要善于運(yùn)用各種手段，使實(shí)驗(yàn)變得妙趣橫生，來(lái)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和興趣。比如在演示動(dòng)能和彈性勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)中，小球撞擊彈簧片使之發(fā)生形變，而后彈簧片恢復(fù)形變將小球彈回，說(shuō)明動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中由于彈簧片太小，受小球撞擊時(shí)發(fā)生形變不明顯，不能清楚地觀察到彈簧的形變。這時(shí)可以在實(shí)驗(yàn)中增加一些輔助器材，稍作改進(jìn)。如圖1所示，將兩個(gè)彈簧片盡量靠近但不接觸，并用導(dǎo)線分別和燈座兩接線柱相連。在小球撞擊彈簧片使之發(fā)生形變的瞬間，兩彈簧片接觸，電路閉合，燈泡發(fā)光，從而將彈簧片的形變轉(zhuǎn)換成燈泡發(fā)光。這表明小球撞擊彈簧片使之發(fā)生形變，小球的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈簧片的勢(shì)能。當(dāng)彈簧片恢復(fù)原狀將小球彈回時(shí)，常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，燈泡熄滅，彈簧片形變消失，其彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能。這個(gè)實(shí)驗(yàn)要在教師的指導(dǎo)下，盡可能讓學(xué)生自己動(dòng)手進(jìn)行操作實(shí)驗(yàn)，以便提高學(xué)生的動(dòng)手能力和學(xué)習(xí)興趣。

圖1

3 注重科學(xué)探究，提高學(xué)生創(chuàng)新能力

初中物理學(xué)中的一個(gè)重要內(nèi)容就是阿基米德定律。為了加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果，把教師的演示實(shí)驗(yàn)改變?yōu)樘骄啃缘膶W(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)和觀察，探索出浮力的大小與排開(kāi)水的重量關(guān)系。

可采取的步驟：1）用彈簧秤吊著長(zhǎng)方體，將其慢慢浸入水中，讓學(xué)生觀察彈簧秤指針的變化，分析長(zhǎng)方體的受力情況，引出浮力的概念及其產(chǎn)生的必要條件；2）在彈簧秤下吊一個(gè)不規(guī)則的石塊并慢慢浸沒(méi)在水中，直到水從容器中溢出，啟發(fā)學(xué)生分析這時(shí)石塊所受的力的大小與排開(kāi)水的重量關(guān)系；3）將形狀規(guī)則的長(zhǎng)方體的1/3、2/3、全部浸入水中，測(cè)出各次排開(kāi)水的重量和浮力的大小，讓他們從測(cè)定的數(shù)字中尋找排開(kāi)水的重量和浮力大小的關(guān)系；4）用形狀不規(guī)則的石塊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生從觀察到的現(xiàn)象中分析出浮力的大小與排開(kāi)水的重量的關(guān)系。

在上述步驟完成后，教師就可以引導(dǎo)學(xué)生概括、總結(jié)規(guī)律：1）形狀規(guī)則的長(zhǎng)方體，無(wú)論是部分還是全部浸入水中，無(wú)論浸入較深還是較淺，長(zhǎng)方體所受的浮力的大小都等于它排開(kāi)那部分水的重量；2）形狀不規(guī)則的石塊浸入水中所受浮力的大小也等于石塊排開(kāi)水的重量。

這時(shí)，教師就可以提出一個(gè)新的問(wèn)題：如果將上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中用的水改為酒精或者別的什么液體，情況又會(huì)怎樣？通過(guò)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生同樣可得出上述結(jié)論。最后由教師概括出阿基米德定律。

通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)，拓寬了學(xué)生的視野，鞏固了所學(xué)知識(shí)，又培養(yǎng)了學(xué)生動(dòng)手操作的能力，同時(shí)總結(jié)得出結(jié)論：浮力的大小等于物體排開(kāi)液體或氣體的重量。

4 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)手段，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神

成功的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅可以培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力，達(dá)到教與學(xué)同步，理論與實(shí)踐相結(jié)合，更重要的是可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，提高學(xué)生創(chuàng)新能力。

課堂演示實(shí)驗(yàn)是中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)常性、直觀性、效果性三位一體、緊密結(jié)合的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，也是培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)創(chuàng)新的基本途徑。因此，教師應(yīng)從較基本的實(shí)驗(yàn)開(kāi)始，將主動(dòng)創(chuàng)新的思維貫穿其中。在演示實(shí)驗(yàn)中，教師首先要具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，勤于思考，勇于探索。

比如，在初中物理“大氣的壓強(qiáng)”一課，在廣口瓶瓶底鋪一層沙子，點(diǎn)燃酒精浸過(guò)的棉花，燃燒片刻后，用剝了皮的比廣口瓶直徑稍大的熟雞蛋堵住瓶口，可以看到雞蛋慢慢掉入瓶中，這就證明了大氣壓強(qiáng)的存在。那么，進(jìn)入瓶中的雞蛋能否完整地取出（當(dāng)然不能打破廣口瓶）？又是如何取出的呢？在教師提出問(wèn)題后，讓學(xué)生思考、討論并在老師的啟發(fā)下找出解決問(wèn)題的答案：將瓶中的沙子倒出并用清水沖洗干凈；取一直徑稍大于廣口瓶的塑料飲料瓶，截取上半部分套在廣口瓶上，用透明膠帶將接口封死；在塑料瓶口用帶有導(dǎo)管的橡膠塞蓋住瓶口，用橡膠管將導(dǎo)管與兩用抽氣筒連通，倒立并固定在鐵架臺(tái)上；不斷向外抽氣，雞蛋便會(huì)慢慢從廣口瓶中滑落到塑料瓶中。

總之，教師要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教法，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的技能和質(zhì)量，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效益，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中始終注重培養(yǎng)學(xué)生的觀察、探究以及創(chuàng)新的興趣和能力，為提高教育教學(xué)質(zhì)量作出積極的貢獻(xiàn)，為國(guó)家培養(yǎng)出更多的有用人才。

山西省晉中市教育技術(shù)裝備中心）