在物理實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

吳宏

摘 要：物理學(xué)從本質(zhì)上說是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和物理理論的建立都必須以嚴(yán)格的物理實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，并受到實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)。因此，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)在中學(xué)物理中就顯的尤為重要。然而，在過去的物理教學(xué)中，往往只是重視理論教學(xué)，卻忽視了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用。即使進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，也只是側(cè)重于應(yīng)試，忽視了對學(xué)生能力的培養(yǎng)，致使實(shí)驗(yàn)教學(xué)僅僅是課本的翻版，毫無新意，又令學(xué)生束手束腳，無法達(dá)到實(shí)驗(yàn)本身的目的。

關(guān)鍵詞：物理；實(shí)驗(yàn)；探究；創(chuàng)新

中圖分類號：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1002-7661（2014）16-206-01

物理學(xué)從本質(zhì)上說是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和物理理論的建立都必須以嚴(yán)格的物理實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，并受到實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)。因此，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)在中學(xué)物理中就顯的尤為重要。然而，在過去的物理教學(xué)中，往往只是重視理論教學(xué)，卻忽視了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用。即使進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，也只是側(cè)重于應(yīng)試，忽視了對學(xué)生能力的培養(yǎng)，致使實(shí)驗(yàn)教學(xué)僅僅是課本的翻版，毫無新意，又令學(xué)生束手束腳，無法達(dá)到實(shí)驗(yàn)本身的目的。因此，在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，應(yīng)該注意不斷激勵學(xué)生通過觀察、思考等一系列活動，來發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新意識，從而培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力。

那么，在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中如何來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力呢？筆者認(rèn)為可以從以下幾個方面入手。

一、變驗(yàn)證式實(shí)驗(yàn)為探究式實(shí)驗(yàn)

以前，課堂演示實(shí)驗(yàn)大多數(shù)是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。教材已給出結(jié)論，只需用實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證即可。這種做法，導(dǎo)致學(xué)生僅是一名旁觀者，而不是參與者。若變演示實(shí)驗(yàn)為探究實(shí)驗(yàn)，就可以把學(xué)生完全調(diào)動起來，在學(xué)生動口、動手、動腦的過程中，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。對比兩種方式，探究式實(shí)驗(yàn)?zāi)芨玫陌l(fā)揮學(xué)生的主體作用，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。盡管學(xué)生的探究，談不上科研成果之說，但這種方式注重的是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力與創(chuàng)新意識。在學(xué)生積極參與研究的過程中，學(xué)生不但掌握了基本的實(shí)驗(yàn)方法、基本技能，還激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維。

二、采用多方法實(shí)驗(yàn)，鼓勵學(xué)生改進(jìn)實(shí)驗(yàn)

在學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)中，教師應(yīng)在幫助學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)原理的基礎(chǔ)上，鼓勵學(xué)生用不同的器材、不同的方法來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生需要在各種因素中進(jìn)行取舍，對所得信息進(jìn)行篩選。這就要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過程中，有全局的觀點(diǎn)，在不同情況下善于應(yīng)變。這樣，就可以培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)變能力，提高學(xué)生的分析、抽象、概括、能力，活躍學(xué)生的思維。在物理實(shí)驗(yàn)中，為了使實(shí)驗(yàn)更鮮明生動，更有效的反映問題，通過多方法實(shí)驗(yàn)，改進(jìn)原有的實(shí)驗(yàn)，能夠充分的調(diào)動學(xué)生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

三、創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)問題，提倡學(xué)生質(zhì)疑

沒有問題就沒有進(jìn)步，沒有問題就沒有突破。常言道“小疑則小進(jìn)，大疑則大進(jìn)”。孔子在鼓勵學(xué)生時常道“每事問”。大科學(xué)家愛因斯坦在回答他為什么可以做出科學(xué)創(chuàng)造時說：“我沒有什么特別的才能，不過喜歡尋根刨底的追究問題罷了?！笨梢?，發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、敢于質(zhì)疑是創(chuàng)新能力的一個重要方面，而要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，就需要提倡學(xué)生敢于質(zhì)疑。例如，在觀察《光的色散》實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們用三棱鏡去觀察七色光帶。一位學(xué)生提出了這樣一個問題，“為什么白光通過三棱鏡投在屏上時，彩色光帶為上紅下紫，而透過棱鏡直接觀察時，彩色光帶卻是上紫下紅？”這個問題提的好，說明他是真的動腦，真的思考了。筆者立即鼓勵了他，并借此機(jī)會提倡全班學(xué)生養(yǎng)成多提問、多質(zhì)疑的好習(xí)慣。從此以后，同學(xué)們在實(shí)驗(yàn)中都踴躍思考，敢于質(zhì)疑，極大的調(diào)動了學(xué)生的創(chuàng)新意識。在物理實(shí)驗(yàn)中，教師應(yīng)該多培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力，提倡學(xué)生多思考、多提問，敢于挑戰(zhàn)權(quán)威，勇于探求真理。只有這樣才能全面調(diào)動學(xué)生的主動性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

四、開設(shè)課外實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生思維

創(chuàng)新教學(xué)的構(gòu)成要素是研究性、引導(dǎo)性、發(fā)現(xiàn)性、歸納性等有機(jī)的結(jié)合起來，這就要求教師在實(shí)驗(yàn)中創(chuàng)造性的應(yīng)用現(xiàn)代教學(xué)方法和教學(xué)手段，將多種教學(xué)方法進(jìn)行優(yōu)化組合，用“創(chuàng)造性的教”為學(xué)生“創(chuàng)造性的學(xué)”創(chuàng)造環(huán)境和條件。因此除了演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn)之外，也可以在學(xué)生的模型制作、游戲、調(diào)查小實(shí)驗(yàn)活動中激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。例如，在一次課外實(shí)驗(yàn)時，筆者給每位學(xué)生發(fā)一枚雞蛋，讓學(xué)生們展開想象的的翅膀，利用雞蛋來驗(yàn)證一種物理規(guī)律或物理現(xiàn)象。學(xué)生的想法真是五花八門：有的把雞蛋煮熟后，浸入涼水之中，發(fā)現(xiàn)比平常的熱雞蛋好剝的多，從而驗(yàn)證了熱脹冷縮現(xiàn)象；有的把含酒精的棉花置入開口瓶中，并把雞蛋置于瓶口，燃燒后，雞蛋被吞入瓶中，從而驗(yàn)證了大氣壓的存在；還有的將雞蛋放于硬紙片上，下方置一杯水，迅速彈出硬紙片，雞蛋落入杯中，進(jìn)而驗(yàn)證了慣性定律。像這樣與實(shí)際相聯(lián)系的課外小實(shí)驗(yàn)，不僅激發(fā)了學(xué)生們對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的興趣，還能提高學(xué)生的發(fā)散思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

五、開放實(shí)驗(yàn)室，探索開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)法

開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)并不是簡單地打開實(shí)驗(yàn)室門就可實(shí)現(xiàn)的，那只是“實(shí)驗(yàn)室的開放”，而非真正的開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)。要搞好開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要有一整套相應(yīng)的措施。北京某校老師們打破了實(shí)驗(yàn)課附屬于理論課、以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主的教學(xué)模式。多年來他們一直在探索實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新模式，以適應(yīng)培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的需要。經(jīng)過近年來不斷地探索，他們提出了基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)開放式管理的新模式：教師根據(jù)最新科技發(fā)展的情況，擬就若干個實(shí)驗(yàn)題目，由學(xué)生選取后自行查閱資料、自行擬就實(shí)驗(yàn)方案、自行備齊所需簡易用具、按需要預(yù)先約定使用實(shí)驗(yàn)室及所需儀器的時間，最后獨(dú)立或分小組完成實(shí)驗(yàn)。教師的作用僅是提供必要的理論引導(dǎo)和“維護(hù)型”的實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)。這種實(shí)驗(yàn)的開放管理意味著進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的時間完全由學(xué)生自由選擇。為保證實(shí)驗(yàn)的正常開展并獲得良好的教學(xué)效果，在采用預(yù)約實(shí)驗(yàn)時間這一常規(guī)方法的同時，也尊重了學(xué)生意見，同時充分發(fā)揮學(xué)生的能動性、積極性和創(chuàng)造性。在每一個具體的實(shí)驗(yàn)過程中并沒有結(jié)束時間的規(guī)定，允許學(xué)生在實(shí)驗(yàn)失敗后重做，直至成功為止。指導(dǎo)教師也一改以往輔導(dǎo)過細(xì)，偏重結(jié)果的做法，讓學(xué)生充分展開想象、創(chuàng)造的翅膀，自由發(fā)揮。

上述方案，成功地調(diào)動了學(xué)生主動探索的積極性，毫無疑問，進(jìn)行開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效方法。雖然在實(shí)驗(yàn)過程中需要教師付出了更多的時間、精力和耐心，但對學(xué)生整體能力的提高大有裨益。創(chuàng)新是一個民族的靈魂，在知識經(jīng)濟(jì)的社會中，人類最重要的素質(zhì)就是創(chuàng)新能力。因此，在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力是我們實(shí)施素質(zhì)教育的重要內(nèi)容。為了使中華民族在新世紀(jì)能夠屹立于世界先進(jìn)民族之列，新時代的物理教師更應(yīng)該全力以赴，做出自己應(yīng)有的貢獻(xiàn)，用盡自己的每一份光和熱，來為祖國培養(yǎng)全方位的創(chuàng)新人才！