讓自主創(chuàng)新能力在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中升華

邱鵬

物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中占有重要的地位。物理實(shí)驗(yàn)是一種能動(dòng)的實(shí)踐活動(dòng)，是手腦并用的過程。在中學(xué)的各門課程中，物理課在提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)方面起著無可替代的作用，實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中更是占有著重要的地位。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高物理教學(xué)效果和開發(fā)學(xué)生創(chuàng)新能力，在加強(qiáng)素質(zhì)教育的今天，顯得更加突出，尤為重要。

一、對(duì)演示實(shí)驗(yàn)實(shí)施“三自主”

傳統(tǒng)的演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)是老師做，學(xué)生看。由于缺少“參與”意識(shí)，往往調(diào)動(dòng)不起積極性，發(fā)揮不了主體作用，學(xué)生的獨(dú)立操作能力及創(chuàng)造力就難以得到充分培養(yǎng)。變演示實(shí)驗(yàn)為分組實(shí)驗(yàn)，就是在教師的啟發(fā)指導(dǎo)下將演示的過程轉(zhuǎn)化為學(xué)生自己獨(dú)立地運(yùn)用實(shí)驗(yàn)去探求知識(shí)或獲取必要的感性知識(shí)，從而自己得出結(jié)論的過程。這樣做不僅可以在課堂上增加了學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦的機(jī)會(huì)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)基本功的訓(xùn)練，而且還可以通過實(shí)驗(yàn)探求知識(shí)，獲取知識(shí)。對(duì)學(xué)生來說，按照思維發(fā)展獲取新知識(shí)的過程，本身就是創(chuàng)造的過程。變演示實(shí)驗(yàn)為分組實(shí)驗(yàn)，增加的就是學(xué)生的創(chuàng)造體驗(yàn)。這種效果是單純的演示實(shí)驗(yàn)所不能達(dá)到的。

（1）學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)關(guān)鍵是讓學(xué)生考慮好實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理。在研究焦耳定律的演示?shí)驗(yàn)時(shí)，教師先向?qū)W生出示了這節(jié)課的課題：“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān)”，怎樣才能看到電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的現(xiàn)象（要用到物理研究的轉(zhuǎn)換法）。學(xué)生經(jīng)過老師的啟發(fā)、引導(dǎo)，再經(jīng)過他們認(rèn)真思考，自愿組合的小組討論，設(shè)計(jì)出不同的方案，有的方案效果特別好。例如：取兩根阻值不同的電阻絲，在每段電阻絲上用凡士林粘上若干根火柴梗，通電后會(huì)發(fā)現(xiàn)阻值較大的電阻絲上的火柴梗依次掉下來;有的學(xué)生讓燒瓶中的空氣受熱壓強(qiáng)增大，推動(dòng)管中的紅水柱移動(dòng);有的學(xué)生想到使木條吸收電熱升溫達(dá)到著火點(diǎn)而燃燒……，這樣變限制性的演示實(shí)驗(yàn)為開放性探究性實(shí)驗(yàn)，極大地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)和探究物理的積極性，培養(yǎng)了學(xué)生的發(fā)散思維和創(chuàng)造性思維能力，學(xué)生自主探究能力就得到提升，學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的教學(xué)理念得到了實(shí)踐。

（2）學(xué)生自主選制實(shí)驗(yàn)器材。學(xué)生設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案后，可以向?qū)嶒?yàn)室借一些儀器，還可以利用廢舊物品自制一些器材。如：一些同學(xué)把廢電爐絲制成電熱絲研究焦耳定律，把廢干電池中的鋅片取出作電極，制作水果電池;用廢棄的可樂瓶研究液體壓強(qiáng)與深度關(guān)系;用家里廢棄的花線與大鐵釘做成電磁鐵。對(duì)于物理小實(shí)驗(yàn)制作，學(xué)生激情高漲，意猶未盡，學(xué)生的求知欲得到滿足，學(xué)生探索知識(shí)奧秘的激情得到點(diǎn)燃，學(xué)習(xí)積極性得到有效的激勵(lì)。

二、對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)采取“三開放”

（1）實(shí)驗(yàn)方法開放。就以測(cè)導(dǎo)體電阻為例，上課時(shí)讓學(xué)生明白實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，至于?shí)驗(yàn)方法由各小組討論決定，并要求同學(xué)們畫出相應(yīng)的電路圖。同學(xué)們通過相互討論、研究后，實(shí)驗(yàn)方法多種多樣，如伏安法、伏阻法、安阻法、極端法等等，有成績(jī)好的學(xué)生還采用了單表間接的測(cè)量方法。通過老師要求不限制實(shí)驗(yàn)方法設(shè)計(jì)測(cè)電阻活動(dòng)，大大提高學(xué)生運(yùn)用知識(shí)的綜合能力，同時(shí)挖掘了學(xué)生的發(fā)散思維和勇于創(chuàng)新的精神。真正體現(xiàn)百花齊放，百家爭(zhēng)榮的氣氛。

（2）實(shí)驗(yàn)步驟與目的開放。在伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中，進(jìn)入物理實(shí)驗(yàn)室只帶課本，不要求帶實(shí)驗(yàn)報(bào)告手冊(cè)。學(xué)生動(dòng)手前老師只強(qiáng)調(diào)各種電表的使用方法以及注意事項(xiàng)。在實(shí)驗(yàn)過程中，有的同學(xué)用伏安法測(cè)電阻時(shí)，分別用內(nèi)接法和外接法，讓學(xué)生體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方法的多樣性，使同學(xué)們達(dá)到了測(cè)電阻如期的目的。有的同學(xué)還用該電路圖驗(yàn)證了影響電阻大小大的因素，取兩段橫截面積相同，長(zhǎng)度不同的鐵導(dǎo)線;或長(zhǎng)度相同而橫截面積不同的鐵導(dǎo)線;或長(zhǎng)度橫截面積相同的銅和鐵導(dǎo)線分別測(cè)出它們的電阻并進(jìn)行分析。這樣培養(yǎng)了學(xué)生的觀察、分析問題能力，實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)變能力，也熟練了學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究方法（如控制變量法）

（3）實(shí)驗(yàn)歸納開放。實(shí)驗(yàn)后讓學(xué)生，多角度、多層次深入細(xì)致地觀察、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，從而開放性地歸納出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。如：有的小組分析真實(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出如下結(jié)論：A.伏安法測(cè)電阻時(shí)，用內(nèi)接法測(cè)量值偏大，用外接法測(cè)量值偏小;B.多次測(cè)量，求平均值可減小誤差;C.影響電阻的因素除了長(zhǎng)度、橫截面積、材料外，還與溫度有關(guān)。通過以上幾個(gè)方面的歸納與總結(jié)，培養(yǎng)了學(xué)生的分析、概括實(shí)驗(yàn)結(jié)論的能力，還拓展了學(xué)生的知識(shí)領(lǐng)域。

三、對(duì)于課外實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生“三重視”

物理的課外實(shí)驗(yàn)活動(dòng)是實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)的重要補(bǔ)充，是開展素質(zhì)教育的重要途徑。物理課外實(shí)驗(yàn)活動(dòng)由于集知識(shí)性、趣味性于一體，而深受學(xué)生的喜歡。學(xué)校應(yīng)盡量組織開展形式多樣的物理課外實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，使之成為實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)的有益補(bǔ)充、延伸和擴(kuò)展。學(xué)生通過參加豐富多彩的課外實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，不僅能培養(yǎng)學(xué)生觀察和實(shí)驗(yàn)的動(dòng)手能力和運(yùn)用所學(xué)知識(shí)來分析、解決實(shí)際問題的能力，而且還能培養(yǎng)思維能力和創(chuàng)新能力、開闊眼界、豐富知識(shí)。這些都是課堂上得不到的，更不是幾道習(xí)題就能替代的。學(xué)生獲得系統(tǒng)的物理知識(shí)，主要來源于課堂，但知識(shí)的運(yùn)用、擴(kuò)展卻是在課外。所以，物理的課外實(shí)驗(yàn)活動(dòng)是物理實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)的延伸和補(bǔ)充，以彌補(bǔ)課堂教學(xué)對(duì)學(xué)生能力培養(yǎng)方面的不足。教師只有把實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)和課外實(shí)驗(yàn)活動(dòng)有機(jī)地組織好，才能培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣，引導(dǎo)他們通過觀察和動(dòng)手實(shí)踐去分析和解決物理問題，逐步提高他們的能力。

總之，在教學(xué)過程中，既要遵循“教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體”的教學(xué)規(guī)律，同時(shí)也要不斷加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革與創(chuàng)新，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣為核心，注重培養(yǎng)學(xué)生能力為動(dòng)力。發(fā)揚(yáng)勇于創(chuàng)新，敢于創(chuàng)新的精神，全力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力，這是我們物理教師責(zé)無旁貸、義不容辭的職責(zé)。