淺談學(xué)生創(chuàng)新思維在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的培養(yǎng)

陳百春

物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。物理實(shí)驗(yàn)作為物理教學(xué)的基本手段，有其特殊的教學(xué)功能：不僅能夠?yàn)閷W(xué)生提供學(xué)習(xí)的感性材料，驗(yàn)證物理定律，而且能夠提供科學(xué)的思維方法，加深對(duì)基本知識(shí)的認(rèn)識(shí)程度，激發(fā)學(xué)生的求知欲，培養(yǎng)學(xué)生的探索和創(chuàng)新能力。

當(dāng)前的中學(xué)物理教學(xué)中，偏重知識(shí)傳授而輕視技能訓(xùn)練，單純應(yīng)付考試忽視能力培養(yǎng)的現(xiàn)象還十分嚴(yán)重，實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍是一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。近幾年，我在物理新教材的教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到：加強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的重要作用，是搞好探究式綜合教學(xué)的關(guān)鍵，是使學(xué)生積極主動(dòng)獲取知識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性實(shí)踐能力的基本保證

一、在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中對(duì)學(xué)生進(jìn)行探索和創(chuàng)新的培養(yǎng)

在物理教學(xué)中常用的有實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證法和實(shí)驗(yàn)歸納法。在課堂教學(xué)中，應(yīng)有意識(shí)地對(duì)這兩種實(shí)驗(yàn)方法加強(qiáng)訓(xùn)練。例如，在總電阻教學(xué)中，就可進(jìn)行這兩種方法的訓(xùn)練。 （1）應(yīng)用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證法探索電阻并聯(lián)。在并聯(lián)電路的探索中，先由教師從理論上推導(dǎo)出并聯(lián)電路的總電阻1/R并=1/R1+1/R2的關(guān)系，接著由學(xué)生自己設(shè)計(jì)電路操作實(shí)驗(yàn)，然后驗(yàn)證這一關(guān)系。最后，由教師聯(lián)系電阻與導(dǎo)體截面積的關(guān)系進(jìn)行分析和總結(jié)，對(duì)并聯(lián)作出解釋。這樣，學(xué)生在獲得關(guān)于并聯(lián)電阻知識(shí)的同時(shí)，學(xué)習(xí)了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證法。 ?（2）應(yīng)用實(shí)驗(yàn)歸納法探索電阻串聯(lián)。首先，教師要求學(xué)生對(duì)串聯(lián)電路的總電阻與分電阻的關(guān)系進(jìn)行猜測(cè)，提出假設(shè)。然后設(shè)計(jì)一個(gè)電路，測(cè)定各個(gè)電阻的阻值和總電路的阻值，由學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)比較，并從實(shí)驗(yàn)中歸納出R串=R1+R2的結(jié)論。接著，教師根據(jù)串聯(lián)電路中電流電壓的特點(diǎn)和歐姆定律，從理論上加以推導(dǎo)，也得出同樣的結(jié)果。這樣，在獲得關(guān)于串聯(lián)總電阻與分電阻關(guān)系的知識(shí)的同時(shí)，學(xué)生學(xué)習(xí)到自己設(shè)計(jì)電路、總結(jié)規(guī)律、從理論上論證的初步方法，即實(shí)驗(yàn)歸納法。

二、通過設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)

學(xué)生對(duì)自然界的事物懷有好奇心，尤其是對(duì)于剛剛接觸到物理的初中學(xué)生來說，不懂的現(xiàn)象總喜歡問幾個(gè)為什么。教師應(yīng)該愛護(hù)學(xué)生的這種精神，可以和學(xué)生一起設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，組織他們觀察現(xiàn)象，引導(dǎo)他們積極思考。例如：研究浮力實(shí)驗(yàn)，先將塑料塊放入盛水的燒杯中，無論怎樣壓塑料塊，塑料塊最終都浮在水面上，由此引出浮力的概念，而后再將杯中水倒干擦凈，將塑料塊壓到杯底（與杯底密切），然后倒入水，這時(shí)問學(xué)生：塑料塊會(huì)不會(huì)上浮？學(xué)生肯定回答塑料塊會(huì)上浮，實(shí)驗(yàn)結(jié)果塑料塊沒有浮上來。如此“奇怪”問題，能激發(fā)學(xué)生去思考為什么，大膽地猜測(cè)浮力與哪些因素有關(guān)，強(qiáng)化學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。在 ? 此基礎(chǔ)上，讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)去探索浮力究竟和哪些因素有關(guān)，讓學(xué)生自己觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并做好記錄。教師引導(dǎo)學(xué)生邊觀察，邊思考，邊發(fā)現(xiàn)問題，邊解決問題，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄加以分析、歸納和總結(jié)，幫助學(xué)生歸納出影響浮力大小與物體排開水的多少有關(guān)系的結(jié)論;然后引導(dǎo)學(xué)生將水換成酒精、煤油，探索酒精、煤油對(duì)同樣的物體產(chǎn)生浮力大小，通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，比較實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，加以分析和總結(jié)，得出浸在液體里的物體受到的浮力還與液體的密度有關(guān)。總結(jié)以上實(shí)驗(yàn)，歸納和分析出：浸在液體里的物體受到豎直向上的浮力，浮力的大小等于被物體排開的液體受到的重力的大小。這就是著名的阿基米德原理。這樣通過教師的啟發(fā)誘導(dǎo)，學(xué)生親自動(dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探索，大部分學(xué)生都能熟練應(yīng)用阿基米德原理解決實(shí)際問題，能收到良好的教學(xué)成效。

三、拓展和重視課外實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力

學(xué)生的課外實(shí)驗(yàn)和課外小制作，主要是以擴(kuò)展學(xué)生的知識(shí)面、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力為主要目的。學(xué)生在課外實(shí)驗(yàn)中，教師要適當(dāng)引導(dǎo)，不使他們過多地碰壁。例如用一支帶橡皮塞的試管，一根彎成直角的細(xì)長玻璃管，少量紅墨水、酒精及棉花，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明液體蒸發(fā)時(shí)要吸熱。學(xué)生在課外實(shí)驗(yàn)中無從下手，教師可以引導(dǎo)學(xué)生從液體蒸發(fā)的特點(diǎn)：吸熱的角度去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在老師的提醒下，很快地完成了這個(gè)小實(shí)驗(yàn)。但是，教師也不可包辦代替，要讓學(xué)生經(jīng)受挫折，從中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性;如在用刻度尺測(cè)長度實(shí)驗(yàn)中，在課堂上用刻度尺測(cè)課本、作業(yè)本長度的基礎(chǔ)上，教師可靈活地設(shè)計(jì)補(bǔ)充，要求學(xué)生測(cè)一張紙的厚度、硬幣的周長、圓錐的高等，增大思維深度、廣度，讓學(xué)生在具體的操作中不斷的改進(jìn)自己的實(shí)驗(yàn)方法，在失敗中找出最佳方案。另外可讓學(xué)生自制儀器，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力。如在“比較材料的隔聲性能”課外實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)該由學(xué)生自己根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)及背景知識(shí)，選擇其所熟悉的隔聲材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生們從家常用品選擇了許多不同隔聲材料，如：泡沫、木板、硬紙盒、衣服、報(bào)紙等等;同時(shí)，為了對(duì)不同隔聲材料的隔聲性能進(jìn)行比較，學(xué)生必須要設(shè)計(jì)一種確定聲音等級(jí)的量化標(biāo)準(zhǔn)，通過實(shí)驗(yàn)觀察，比較出其所選擇的隔聲材料的優(yōu)劣。學(xué)生們通過課外的實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)了自己提出問題 ? ?進(jìn)行猜測(cè) ? ?設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) ? ?收集證據(jù) ? ? 檢驗(yàn)假設(shè) ? ? 交流的科學(xué)探究過程，從而使實(shí)驗(yàn)獲得成功，這樣將會(huì)增加學(xué)生學(xué)習(xí)的樂趣并充分發(fā)揮了自己的創(chuàng)新能力。

總之，在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開展創(chuàng)新教育是改革物理教學(xué)的體現(xiàn)，目的在于培養(yǎng)學(xué)生的各種思維能力、動(dòng)手實(shí)踐能力及培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，是實(shí)施素質(zhì)教育的一個(gè)重要方面。教師要更新觀念，就要大膽拋棄 “教師講，學(xué)生聽”的傳統(tǒng)教學(xué)行為，充分地體現(xiàn)以“學(xué)生為主體”展開物理課堂教學(xué)，要不斷更新教學(xué)觀念、改進(jìn)教學(xué)行為，要讓學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦，而要善于發(fā)掘?qū)嶒?yàn)中蘊(yùn)藏著的科學(xué)思想，精心設(shè)計(jì)富有啟發(fā)性的實(shí)驗(yàn)方案，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性和主動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維，提高學(xué)生創(chuàng)新思維能力，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的提高，在培養(yǎng)動(dòng)手能力同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生觀察、思維能力，融觀察、操作、思維于一體，才能使學(xué)生實(shí)驗(yàn)發(fā)揮更好的探索實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新路子，努力提高課堂教學(xué)的質(zhì)量教學(xué)效果。