淺談創(chuàng)新實驗在中學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用

朱永兵

【摘 要】充分開發(fā)物理實驗功能，為學(xué)生“創(chuàng)造性的學(xué)”創(chuàng)造環(huán)境和條件。本文就作者經(jīng)驗談了一些做法，包括轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，充分利用趣味實驗，多給學(xué)生動手實驗的機會，改進實驗教學(xué)方法，對實驗后要重視方法總結(jié)。

【關(guān)鍵詞】問題的提出（理論意義和實踐意義）;核心概念界定;國內(nèi)外相關(guān)研究狀況;研究目標、研究內(nèi)容、研究方法、研究的創(chuàng)新點等

【中圖分類號】G633.7 ??????【文獻標識碼】A

【文章編號】2095-3089（2019）09-0242-01

一、中學(xué)物理實驗的理論意義和實踐意義

我國2003年3月由國家教育部頒發(fā)了《普通高中課程方案實驗》（普通高中物理課程標準），明確提出高中物理課程的總目標是：能運用物理知識解決一些實際問題，關(guān)注前沿科學(xué)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，學(xué)習(xí)科學(xué)的探究方法，發(fā)展學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣，培養(yǎng)其好奇心與求知欲。

物理是一門實驗應(yīng)用型很強的學(xué)科，中學(xué)物理的教學(xué)目的就是要向?qū)W生傳授基礎(chǔ)的物理知識，通過培養(yǎng)學(xué)生對其物理學(xué)科的學(xué)習(xí)能力和對知識的應(yīng)用能力，從而達到能力的提升。很多物理概念和規(guī)律的建立都和物理實驗有著緊密的聯(lián)系，或通過假說驗證，或通過實驗歸納等，若離開物理實驗，就難以誕生物理規(guī)律，其真理性也失去了判斷的標準。通過基本的實驗促進學(xué)生對知識的掌握，對實驗的創(chuàng)新可以提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;提升學(xué)生的創(chuàng)造思維能力;培養(yǎng)學(xué)生的理解能力、推理能力、應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問題的能力、分析處理問題的綜合能力。

有教師對中學(xué)物理教育中的學(xué)生進行興趣方面的調(diào)查研究，數(shù)據(jù)顯示可以看出，在高中物理起始教育階段，使學(xué)生產(chǎn)生消極情緒的重要原因是物理知識的抽象難懂。國外也有研究表明，似乎高一生剛開始對物理還很有興趣，但隨著學(xué)習(xí)進程的推進，感覺沉悶乏味，興趣逐漸減弱。物理創(chuàng)新實驗可以保持和激發(fā)學(xué)生穩(wěn)定而持續(xù)的興趣，營造生動直觀的物理學(xué)習(xí)環(huán)境，是當前高中物理教育研究工作者應(yīng)致力解決的問題。

現(xiàn)行高中物理教學(xué)中，有許多物理實驗很難滿足物理教學(xué)對它們的基礎(chǔ)要求，有些實驗現(xiàn)象不明了，有些實驗不易做成功，有些實驗教具太復(fù)雜，有些方法不盡完善，有些實驗設(shè)計思想不成熟，還有很多的物理現(xiàn)象無法實驗演示。這就是中學(xué)物理教學(xué)中所存在的具體問題。

中學(xué)物理實驗研究創(chuàng)新的目的如下三重意蘊：

（1）培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效途徑是指導(dǎo)學(xué)生進行物理實驗設(shè)計。

（2）改進原有實驗、開設(shè)新實驗都是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效方法。

（3）在高師物理學(xué)專業(yè)學(xué)生中開展物理實驗研究與設(shè)計技能訓(xùn)練是培養(yǎng)高素質(zhì)物理教師的關(guān)鍵。

二、物理實驗教學(xué)的創(chuàng)新的范疇

1.概念的界定。

創(chuàng)新一詞據(jù)考查源于拉丁語里的“innovare”，意思是“更新、制造新的東西或改變舊的東西”。在我國，“創(chuàng)新”一詞早在《南史》中就曾提到過，是“創(chuàng)立和創(chuàng)造新的東西“的意思。創(chuàng)新是一個使用非常廣泛的概念，大概是指：①泛指一種新生事物，②一種創(chuàng)新精神、創(chuàng)新意識，③是指一種科學(xué)發(fā)明、創(chuàng)造、發(fā)現(xiàn)、技術(shù)革新等科技上創(chuàng)造性成果的統(tǒng)稱[2]。

綜上所述，我們把創(chuàng)新能力概括為：人在各種類型的創(chuàng)新活動中，利用已有的知識和經(jīng)驗，新穎獨特地解決問題，產(chǎn)生有價值的新方法、新思想和新成果的能力;另外在理解創(chuàng)新能力時，還必須清楚地認識到：創(chuàng)新能力并不是發(fā)明家、藝術(shù)家和各類偉大人物獨有的，而是每個人都有的一種潛質(zhì)。創(chuàng)新能力不僅表現(xiàn)在科學(xué)、藝術(shù)等特殊領(lǐng)域，而且表現(xiàn)在社會生活的方方面面，每個人都有參與創(chuàng)造性活動的機會，每個人都有進行創(chuàng)新的潛能。

物理創(chuàng)新思維就是指物理思維結(jié)果具有獨創(chuàng)性、新奇性、價值性和目的性的物理思維活動，突破已有的物理知識，提出設(shè)想思路、嶄新的見解、觀點等。

2.研究目標。

在物理創(chuàng)新實驗的設(shè)計過程中，充分體現(xiàn)以學(xué)生為主體，調(diào)動學(xué)生的積極性，充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造能力。讓學(xué)生在創(chuàng)新中取得成功，這種成功的喜悅更加激發(fā)他們對實驗創(chuàng)新的興趣，興趣則是每位學(xué)生學(xué)習(xí)好物理的最后的老師。強化物理實驗研究與設(shè)計、對實驗技能訓(xùn)練的教學(xué)實踐表明：物理創(chuàng)新實驗設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效途徑，也是培養(yǎng)高素質(zhì)的物理教師的關(guān)鍵所在。

3.研究內(nèi)容。

創(chuàng)新實驗課程內(nèi)容主要由以下幾個模塊組成：趣味性實驗研究、簡易設(shè)計性實驗研究、探究性實驗研究、計算機仿真實驗研究等。

①趣味性實驗主要研究一些有趣味性實驗。

②簡易設(shè)計性物理實驗主要探究物理實驗的設(shè)計原理，體現(xiàn)實驗設(shè)計人員的創(chuàng)造性思維。

③探究性實驗研究模塊主要是深度挖掘內(nèi)隱的知識與技能、方法與過程結(jié)構(gòu)。

④計算機仿真實驗研究主要研究如何利用計算機進行物理仿真實驗。

4.研究方法。

本文采用了多種研究方法，主要有：文獻分析法，案例分析法，調(diào)查法（包含調(diào)查表法，問卷法和訪談法）

案例分析法：通過課堂實踐，不斷的進行反思，改進傳統(tǒng)和陳舊的實驗方案。

文獻分析法：通過查閱各類的相關(guān)資料，了解國內(nèi)外物理實驗創(chuàng)新的發(fā)展歷史，DIS實驗的現(xiàn)狀，物理實驗教學(xué)的模式為本文的優(yōu)化傳統(tǒng)實驗教學(xué)研究提供借鑒。

調(diào)查法：研究早期的學(xué)生問卷調(diào)查，對本學(xué)校物理教師進行訪談，并對高中物理必修1，必修2，選修3-1，選修3-2的實驗內(nèi)容用調(diào)查表呈現(xiàn);末期對外開課，并自制問卷，并對聽課教師和本班學(xué)生問卷調(diào)查。

三、如何進行物理實驗教學(xué)的創(chuàng)新

1.改革物理實驗教學(xué)的方法。

（1）重視課堂演示實驗，提高物理實驗教學(xué)質(zhì)量。

（2）合理運用多媒體技術(shù)，優(yōu)化演示實驗教學(xué)。

（3）認真設(shè)計學(xué)生分組實驗，深化分組實驗效果。

（4）改革物理實驗教學(xué)模式，開辟物理實驗教學(xué)新途徑。

（5）合理利用資源，開放實驗室，還課堂于學(xué)生。

2.開展科技創(chuàng)新活動。

（1）增設(shè)學(xué)生物理課外活動制作課。

小實驗和課外活動也是物理實驗教學(xué)的一個重要方面，它既是物理課堂教學(xué)的補充，也是物理實驗教學(xué)的延伸，通過理論和實際相結(jié)合，進一步加深和鞏固了學(xué)生書本上所學(xué)的知識，提高了他們的綜合素質(zhì)。

（2）鼓勵物理教師與學(xué)生共同自制物理實驗教具。

教師在引導(dǎo)學(xué)生進行課外制作的同時，自己也不能偷懶，完全可以從身邊各種各樣的素材中選擇跟自己教學(xué)有緊密關(guān)系的材料，自己親自動手制作一些教具，為學(xué)生樹立一個好的榜樣，讓學(xué)生感受到來自教師的支持。

總之，物理實驗教學(xué)需要物理教師投入更多的時間和精力，不能只是為了分數(shù)而教學(xué)，為了分數(shù)而實驗。教師在教學(xué)思想上要善于創(chuàng)新創(chuàng)造，在教學(xué)行為上要勇于借腦借力。

四、結(jié)束語

總之，創(chuàng)新實驗?zāi)苁箤W(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)，激發(fā)和提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其在創(chuàng)新中開發(fā)智力提高素質(zhì)，增加了鍛煉的機會，增強了適應(yīng)社會發(fā)展的能力。并且創(chuàng)新教育會給我們培養(yǎng)大量的適應(yīng)現(xiàn)代化社會需要的人才提供一個可行的方式方法。所以，為了能更好的發(fā)展學(xué)生，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力，老師要多探索，敢于創(chuàng)新，只有具備了創(chuàng)新的思想，才有可能摸索出創(chuàng)新的教學(xué)手段來。

本文系2018年度周口市基礎(chǔ)教育教學(xué)研究項目《中學(xué)物理實驗創(chuàng)新研究》（zkjy18075010）研究成果。