加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué) 培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

黃國富

關(guān)鍵詞：初中物理;物理實(shí)驗(yàn);創(chuàng)新能力;教學(xué)措施

引言

物理是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。實(shí)驗(yàn)是打開物理奧秘世界的重要手段，沒有實(shí)驗(yàn)就沒有物理學(xué)科。在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要以問題為線索，讓學(xué)生主動參與實(shí)驗(yàn)，促使學(xué)生將物理實(shí)驗(yàn)同物理思維有機(jī)結(jié)合，讓學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)中探索物理問題，尋找解決問題的方法[ 1 ]。為此，初中物理教學(xué)中，教師既要加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過程，使以學(xué)生為主體，以自主學(xué)習(xí)為主的雙主體性得到發(fā)展，又要發(fā)展學(xué)生個性，開發(fā)學(xué)生潛能，培養(yǎng)其創(chuàng)新能力。

1 ?增設(shè)自主創(chuàng)新的開放性實(shí)驗(yàn)與開展實(shí)驗(yàn)設(shè)計

實(shí)驗(yàn)設(shè)計是創(chuàng)新的搖籃，通過學(xué)生思考設(shè)計相關(guān)問題的物理實(shí)驗(yàn)，能有效培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力、創(chuàng)新實(shí)踐能力。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師不妨給定實(shí)驗(yàn)探索的目的，全部由學(xué)生自行設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案，并自行選擇物理實(shí)驗(yàn)器材，這能很好地激發(fā)學(xué)生探索實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的目的，很好地調(diào)動學(xué)生的積極性與創(chuàng)造性，啟迪學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)他們探索的興趣和創(chuàng)新精神。例如，當(dāng)學(xué)完歐姆定律后，教師不妨讓學(xué)生自行畫出一些測量未知電阻的電路設(shè)計圖，學(xué)生根據(jù)原理設(shè)計出了幾種不同的電路圖，有的還說出他只需一個電壓表也可以測出未知電阻Rx的阻值。

鼓勵學(xué)生根據(jù)一定的目的，任務(wù)，獨(dú)立地設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案，使學(xué)生積極思維。大膽想象，發(fā)揮其創(chuàng)造性，既培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計能力和創(chuàng)新能力，又有利于培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識分析，解決問題的能力。

2 ?增加實(shí)驗(yàn)數(shù)量和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式

2.1 ?增加實(shí)驗(yàn)的數(shù)量

大信息量是靈感產(chǎn)生的前提，實(shí)驗(yàn)是學(xué)生獲取物理信息的源泉。楊振寧教授說過：“物理的本身就是現(xiàn)象而不是推理。”學(xué)生對概念的建立，規(guī)律的掌握，思維能力的培養(yǎng)都依賴于大量的事實(shí)。然而教材提供的實(shí)驗(yàn)是很有限的，在一定程度上抑制著學(xué)生思維的發(fā)展，創(chuàng)造力的形成。針對這種情況，教師在教學(xué)中應(yīng)當(dāng)有意識地增加實(shí)驗(yàn)數(shù)量，甚至將實(shí)驗(yàn)引入例題的講解，習(xí)題講評中，向?qū)W生提供更多的信息，激發(fā)他們創(chuàng)造的靈感。

2.2 ?改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式

2.2.1 ?演示實(shí)驗(yàn)改為教師邊講學(xué)生邊做實(shí)驗(yàn)

以往很多演示實(shí)驗(yàn)一直是教師個人表演的實(shí)驗(yàn)活動，這種教學(xué)模式忽視了學(xué)生的主動性，不利于學(xué)生作為學(xué)習(xí)個體的主動性與積極性發(fā)展。為此，教師不妨將演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)，教師需要在旁邊輔導(dǎo)講述，即教師的講解與學(xué)生實(shí)驗(yàn)觀察結(jié)合進(jìn)行。長期的實(shí)踐證明，教師有針對性地改變這種演示實(shí)驗(yàn)的做法取得很好的教學(xué)效果，讓學(xué)生與教師能夠有效互動，臺下的學(xué)生也會更加認(rèn)真地觀察臺上學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作;對于教師而言還能發(fā)現(xiàn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中不足之處，只不過教師需要從班級學(xué)生物理基礎(chǔ)考慮，選擇合適的學(xué)生上臺操作實(shí)驗(yàn)，以保證學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)與教師輔導(dǎo)講述能有效配合[ 2 ]。這種改變的演示實(shí)驗(yàn)操作有利于學(xué)生對知識的理解和鞏固，有利于培養(yǎng)其思維能力與創(chuàng)造能力。

2.2.2 ?適當(dāng)增加和改進(jìn)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)

學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)是考查學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ闹匾问?，即能全面衡量學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ膶?shí)驗(yàn)方式。分組實(shí)驗(yàn)考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)原理與方法，實(shí)驗(yàn)技能，實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析等，為了增加學(xué)生的動手實(shí)驗(yàn)機(jī)會，教師可以將實(shí)驗(yàn)分組多一些，諸如二至三人一組。

中考物理考試說明、課程標(biāo)準(zhǔn)、教材中規(guī)定的實(shí)驗(yàn)是分組實(shí)驗(yàn)最基本的任務(wù)要求，教師還可以根據(jù)教學(xué)需要將一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)也作為探究性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)。如阿基米德原理演示實(shí)驗(yàn)改為分組實(shí)驗(yàn)，分別用水和煤油作為液體，讓學(xué)生自己探索浸在液體里的物體受到浮力大小和什么因素有關(guān)，使學(xué)生在探索中對阿基米德原理的理解更深刻。在這一探索過程中，學(xué)生的創(chuàng)新能力得到培養(yǎng)。

充分利用實(shí)驗(yàn)的主動性、探索性、創(chuàng)造性功能，把主動權(quán)交給學(xué)生，教師盡可能多地讓學(xué)生做開放性分組實(shí)驗(yàn)，教師對實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)方法等都設(shè)置限定條件，可以自行根據(jù)實(shí)驗(yàn)室器材完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，實(shí)驗(yàn)全程需要自行思考、設(shè)計。例如，九年級物理中“用電流表和電壓表測電阻”實(shí)驗(yàn)，教師可以先列出一些實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)與注意事項(xiàng)，其他完全讓學(xué)生自行完成實(shí)驗(yàn)過程。他們二到三人一小組自行選擇實(shí)驗(yàn)儀器，設(shè)計實(shí)驗(yàn)電路圖，撰寫實(shí)驗(yàn)報告，處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等。由于這個實(shí)驗(yàn)開放性要求，教師不過多的干涉，實(shí)驗(yàn)探究性大，小組合作性強(qiáng)，自主發(fā)揮性大，小組學(xué)生能學(xué)到更多的物理知識，還能培養(yǎng)其觀察能力、動手能力、思維能力和創(chuàng)造能力。

3 ?增加課外實(shí)驗(yàn)作業(yè)，引導(dǎo)學(xué)生由物理走向生活

實(shí)驗(yàn)源于生活。教師在教學(xué)中有的實(shí)驗(yàn)就是需要向生活開放，讓學(xué)生從生活中尋找熟悉的實(shí)驗(yàn)資源。這樣做不僅能讓學(xué)生對物理這門學(xué)科產(chǎn)生濃厚的興趣，加深理解課堂中的物理知識或物理規(guī)律。豐富的課外實(shí)驗(yàn)可以不受教材的限制，教學(xué)進(jìn)度的約束，又能把課內(nèi)學(xué)習(xí)的知識與日常生活聯(lián)系起來[ 3 ]。為此，那些趣味性、知識性、生活性強(qiáng)的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)苡行龑W(xué)生，這對當(dāng)代的初中生很具有吸引力，符合其心理特征。教師平時可適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生用生活中常見的廢舊器材做實(shí)驗(yàn)。

例如，用廢棄的飲料瓶可進(jìn)行探索壓強(qiáng)，制作滑輪等實(shí)驗(yàn);利用廢舊自行車上的零件，可做摩擦，桿杠，運(yùn)動和力等實(shí)驗(yàn);利用收錄機(jī)上的零件，可做諸多電學(xué)實(shí)驗(yàn)等;借助電視遙控器研究紅外線的傳播情況;運(yùn)用密度知識估算自己的體積等;去學(xué)生熟悉的游樂場中玩耍感受物理慣性，觀察摩擦;放學(xué)回家的路上，無論何種交通工具，嘗試估測一次自己的平均速度;利用一些激光發(fā)射器的玩具可制作平行光源;利用生活中常見的酒瓶底可制作凸透鏡等。當(dāng)然，作為物理教師需要鼓勵學(xué)生做好這些源于生活的課外小實(shí)驗(yàn)或小制作（學(xué)生制作的過程可以公布在班級微信群或者QQ群中），并有意識地在物理課堂教學(xué)中加以講評，使班級中不同認(rèn)知水平的學(xué)生的求知欲都能得到滿足。增加課外實(shí)驗(yàn)作業(yè)，可使學(xué)生接觸到大量的實(shí)際問題，不僅培養(yǎng)了學(xué)生的收集，處理和加工信息資料的能力，也可大大提高了學(xué)生動手實(shí)踐的創(chuàng)新能力和解決實(shí)際問題的能力。

4 ?合理利用多媒體輔助教學(xué)，培養(yǎng)創(chuàng)新思維

計算機(jī)多媒體教學(xué)形象逼真，課件素材可多方面地截取。多媒體課件中可以設(shè)計諸如聲、光、形、色等現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)中難以呈現(xiàn)的特點(diǎn)，將部分物理實(shí)驗(yàn)中難以理解的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象在生動、動態(tài)中呈現(xiàn)出來，特別是一些難于用演示實(shí)驗(yàn)來表現(xiàn)的物理過程情境，使用多媒體可以加以形象化表現(xiàn)，能激發(fā)學(xué)生的思考和興趣。這對培養(yǎng)學(xué)生思維能力方面起著獨(dú)特的作用，因而多媒體是一個助教促學(xué)的好手段。在物理教學(xué)中，合理運(yùn)用多媒體手段，使物理知識形象、逼真，教師以多方位、多維度、多方式傳輸給學(xué)生，讓學(xué)生能很好的理解物理知識，進(jìn)而能有效激發(fā)其物理思維，并創(chuàng)新體會物理現(xiàn)象的過程和情境，從而實(shí)現(xiàn)知識有效地積累和儲蓄，形成新的知識結(jié)構(gòu)。例如，八年級物理中用特殊測量方法來測量乒乓球的直徑，可以用多媒體模擬直徑平移，化里為外，用動畫來表現(xiàn)滾動測準(zhǔn)直徑等情境，生動形象。又如，八年級物理中研究凸透鏡成像規(guī)律時，教師用多媒體手段可以模擬物理實(shí)驗(yàn)中的物距變化，演示像距連續(xù)發(fā)生變化的各種場景，從而能有效地讓學(xué)生理解凸透鏡成像規(guī)律，這個成像規(guī)律是一個動態(tài)、完整的認(rèn)識過程。

綜上所述，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是實(shí)施創(chuàng)新教育的重要手段。加強(qiáng)初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，是向?qū)W生傳授物理知識的需要，更是激發(fā)學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣的源泉。本著提升學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ哪康?，教師需要有意識培養(yǎng)學(xué)生的物理創(chuàng)新能力，從而有效培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生的科學(xué)觀與世界觀的形成。為此，教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)同時要把好實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量關(guān)，大膽改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式，優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，從培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力出發(fā)，在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)創(chuàng)新思維，進(jìn)而形成創(chuàng)新能力，有效培養(yǎng)其物理學(xué)科素養(yǎng)。

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