在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的策略

吳倩

[摘? ?要]創(chuàng)新是一個(gè)國(guó)家、一個(gè)民族進(jìn)步的靈魂，是國(guó)家興亡的基礎(chǔ)?，F(xiàn)階段，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展快速，全球一體化的趨勢(shì)越發(fā)明顯，對(duì)于創(chuàng)新型人才的需求也逐漸增大。為了滿足社會(huì)發(fā)展的需要，我國(guó)開(kāi)始針對(duì)教育體系進(jìn)行改革，制定了知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀三位一體的教學(xué)目標(biāo)，重視對(duì)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，物理實(shí)驗(yàn)成為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的重要途徑，文章對(duì)此進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析。

[關(guān)鍵詞]物理實(shí)驗(yàn);創(chuàng)新意識(shí);創(chuàng)新能力

[中圖分類號(hào)]? ?G633.7? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]? ?A? ? ? ? [文章編號(hào)]? ?1674-6058（2021）09-0040-02

中學(xué)物理教學(xué)大綱中指出，在對(duì)學(xué)生觀察能力、思維能力、自主學(xué)習(xí)能力進(jìn)行培養(yǎng)的過(guò)程中，教師也需要注意對(duì)學(xué)生的創(chuàng)造能力進(jìn)行培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為物理教學(xué)的主要內(nèi)容，在其中融入創(chuàng)新教育已是必然，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)創(chuàng)造精神、落實(shí)素質(zhì)教育的核心，也是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的需求。

一、物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與培養(yǎng)創(chuàng)新能力的關(guān)系

1.創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)

創(chuàng)新就是從客觀的角度，對(duì)事物進(jìn)行觀察、分析和總結(jié)，最終得出結(jié)果。所以，利用物理實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，首先，教師需要做的是拓展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容，不要一味局限于課本，在遵循課本知識(shí)的同時(shí)，也要注意課外實(shí)驗(yàn)知識(shí)的拓展。其次，教師不能只應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室原有的實(shí)驗(yàn)器材，也要對(duì)生活中的資源進(jìn)行運(yùn)用，引導(dǎo)學(xué)生制作實(shí)驗(yàn)器材，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力。最后，不應(yīng)只是在課堂上才開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，實(shí)際上在課堂之外的生活中，很多場(chǎng)景下都適合進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)，教師需要做的就是引導(dǎo)學(xué)生利用自己熟悉的物品，利用常見(jiàn)的生活器材進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)。實(shí)際上這種貼近生活的實(shí)驗(yàn)方式，更能給學(xué)生新鮮感，也更能引發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，促使學(xué)生的創(chuàng)新能力得到提高。

2.激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣是培養(yǎng)其創(chuàng)新能力的條件

愛(ài)因斯坦曾經(jīng)說(shuō)過(guò)，興趣是最好的老師，是學(xué)生前進(jìn)的動(dòng)力。要想通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新能力進(jìn)行培養(yǎng)，就必須激發(fā)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的興趣。學(xué)生的創(chuàng)新能力是其產(chǎn)生創(chuàng)新意識(shí)后不斷訓(xùn)練發(fā)展而成的，換而言之，創(chuàng)新意識(shí)是學(xué)生創(chuàng)新能力的動(dòng)機(jī)。在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中，教師必須以興趣為引導(dǎo)，帶領(lǐng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行操作、觀察、探究和創(chuàng)新，這也是養(yǎng)成學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的內(nèi)在動(dòng)力。總之，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣是形成其創(chuàng)新能力的階梯和重要條件。

3.提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力是培養(yǎng)其創(chuàng)新能力的前提

觀察就是人對(duì)事物以及現(xiàn)象進(jìn)行觀察、分析和了解，這是開(kāi)始實(shí)驗(yàn)的第一步，也是學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新的前提。如果學(xué)生不具有對(duì)客觀事物進(jìn)行仔細(xì)觀察的能力，就無(wú)法對(duì)事物的本質(zhì)有深刻的認(rèn)識(shí)。在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中進(jìn)行觀察，就是指教師要通過(guò)正確的方式引導(dǎo)學(xué)生觀察對(duì)象的主要特征，找到引起事物變化的規(guī)律并得出結(jié)論，這樣不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，而且也可以為學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展打下基礎(chǔ)。

二、在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的策略

1.創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

只有在適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)情境下，學(xué)生才能全身心地投入實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中，創(chuàng)新能力也才能得到有效提高。教師在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，需要采用多樣化的方式，給學(xué)生創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境，為學(xué)生提供一個(gè)自由的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，讓學(xué)生主動(dòng)參與到實(shí)驗(yàn)中來(lái)。教師也可利用課后的時(shí)間，讓學(xué)生以小組的形式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷闹谱?，這也是使學(xué)生創(chuàng)造能力得到發(fā)展的一個(gè)主要途徑。

例如，在開(kāi)展“二力平衡”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師就可以讓學(xué)生自制實(shí)驗(yàn)器和砝碼，只要學(xué)生愿意花時(shí)間，就一定能順利制作出實(shí)驗(yàn)器材。教師需要注意的是對(duì)學(xué)生進(jìn)行多樣化的鼓勵(lì)，讓學(xué)生不斷產(chǎn)生做實(shí)驗(yàn)的興趣，在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中提高創(chuàng)新能力。

2.將實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)延伸到課外

每節(jié)物理課的時(shí)間是45分鐘，但是教學(xué)任務(wù)繁重，教師要想在有限的時(shí)間內(nèi)完成教學(xué)目標(biāo)有較大的壓力，很多知識(shí)只能一帶而過(guò)。為了解決教學(xué)時(shí)間和目標(biāo)之間的矛盾，教師需要將一些課堂中的實(shí)驗(yàn)知識(shí)延伸到課外，讓學(xué)生更好地學(xué)習(xí)。

例如，在學(xué)習(xí)“運(yùn)動(dòng)和力”的實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)時(shí)，學(xué)生需要了解運(yùn)動(dòng)速度、路程和時(shí)間之間的關(guān)系，對(duì)平衡力和平衡狀態(tài)的關(guān)系進(jìn)行探究，這樣教師就可將這些實(shí)驗(yàn)知識(shí)延伸到課外。再如，在探究“阿基米德原理”的浮力實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師就可以給學(xué)生布置課外迷你實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生利用舊牙膏皮來(lái)制作小船，也可以進(jìn)行“利用飲料瓶制作潛水艇來(lái)測(cè)量水的浮力”實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在制作實(shí)驗(yàn)工具和動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，會(huì)不斷獲得新的知識(shí)和感悟，在探究實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，也會(huì)發(fā)現(xiàn)一些問(wèn)題，產(chǎn)生很多新的想法。開(kāi)展長(zhǎng)期室外實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，學(xué)生的動(dòng)手能力會(huì)得到明顯的提高，對(duì)事物的觀察能力和解決問(wèn)題能力也會(huì)得到提高。同時(shí)，通過(guò)課外實(shí)驗(yàn)，學(xué)生對(duì)于自然科學(xué)的喜愛(ài)情緒越發(fā)高漲，創(chuàng)新能力也逐漸得到培養(yǎng)。

3.利用投影技術(shù)，提升演示實(shí)驗(yàn)效果

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，很多先進(jìn)的設(shè)備被應(yīng)用到物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，促使物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果得到明顯提升。教師可利用這些先進(jìn)的設(shè)備，提升物理實(shí)驗(yàn)的效果，如可利用多媒體和投影技術(shù)，給學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)的過(guò)程或自然現(xiàn)象和自然變化的規(guī)律，讓學(xué)生更好地體驗(yàn)到物理實(shí)驗(yàn)的精神。在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中，部分物理教師利用多媒體技術(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行演示，學(xué)生對(duì)教師演示的過(guò)程進(jìn)行觀察，并在觀察的過(guò)程中對(duì)其中的問(wèn)題和規(guī)律進(jìn)行總結(jié)，得出實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確結(jié)論。但是一般情況下，一個(gè)班級(jí)的學(xué)生有40個(gè)左右，很多坐在后排的學(xué)生無(wú)法清楚觀察到物理實(shí)驗(yàn)的細(xì)節(jié)，理解上就存在一定的難度。利用投影技術(shù)，教師就可將實(shí)驗(yàn)過(guò)程投在銀幕上，為學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)打下了基礎(chǔ)。

例如，在探究“定滑輪和動(dòng)滑輪”的實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)時(shí)，為了讓學(xué)生更好地認(rèn)識(shí)定滑輪和動(dòng)滑輪，教師需要事先準(zhǔn)備好鐵架臺(tái)、長(zhǎng)線、滑輪、鉤碼、測(cè)力計(jì)等實(shí)驗(yàn)工具，然后利用投影儀播放實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過(guò)程，讓學(xué)生進(jìn)行觀察，再將學(xué)生分成小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這樣既節(jié)省了實(shí)驗(yàn)時(shí)間，又可對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新能力進(jìn)行培養(yǎng)。

4.通過(guò)實(shí)驗(yàn)提高學(xué)生的動(dòng)手能力

教師在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，很多學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室之前，對(duì)于實(shí)驗(yàn)的儀器和操作方法并不了解，只有部分學(xué)生會(huì)提前對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行預(yù)習(xí)，導(dǎo)致學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素質(zhì)整體偏低。這就要求教師對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行指導(dǎo)，讓學(xué)生正確地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。在物理實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，動(dòng)手能力的培養(yǎng)是創(chuàng)新的主要體現(xiàn)。教育家蘇霍姆林斯基曾說(shuō)過(guò)，學(xué)生的聰明才智大多從手指頭中獲得，這突出了學(xué)生動(dòng)手能力的重要性。教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中，常發(fā)現(xiàn)這樣一種現(xiàn)象，將學(xué)生分成小組開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以很好地完成，得出正確的結(jié)論，但是針對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰M(jìn)行考查時(shí)，卻發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生的動(dòng)手能力較差。這主要是因?yàn)樵趯W(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，教師一般只關(guān)注每個(gè)小組有沒(méi)有完成，但是并沒(méi)有注意小組內(nèi)個(gè)人的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)情況。盡管教師在實(shí)驗(yàn)前會(huì)要求每次實(shí)驗(yàn)以一人為主，其他人為輔，每人輪流做主，讓大家都動(dòng)手，但是落實(shí)情況較差。所以，教師一定要全面觀察和把控學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，親自進(jìn)行示范讓學(xué)生模仿，并監(jiān)督每個(gè)學(xué)生都進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，提高所有學(xué)生的動(dòng)手能力。

例如，在“摩擦力”的實(shí)驗(yàn)中，教師讓學(xué)生每人準(zhǔn)備毛巾、長(zhǎng)木板、棉布，然后教師提供彈簧測(cè)力計(jì)、帶鉤的長(zhǎng)方體木塊以及鉤碼，首先為學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)過(guò)程，其次讓學(xué)生分成小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最后對(duì)每個(gè)人的實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行考評(píng)，確保每個(gè)學(xué)生都動(dòng)手操作，促使學(xué)生的動(dòng)手能力得到提升。

5.引導(dǎo)學(xué)生處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并用數(shù)學(xué)的方式展示實(shí)驗(yàn)結(jié)論

實(shí)驗(yàn)必然會(huì)伴隨有實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)結(jié)論的產(chǎn)生，學(xué)生需要通過(guò)畫表、畫圖、建模等方式，對(duì)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，對(duì)物理量之間的聯(lián)系進(jìn)行總結(jié)。學(xué)生在對(duì)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的過(guò)程中，必然會(huì)發(fā)現(xiàn)一些物理規(guī)律，歸納總結(jié)、處理數(shù)據(jù)的能力也會(huì)得到顯著提高，這也是學(xué)生創(chuàng)新能力的體現(xiàn)，對(duì)于其今后的發(fā)展有非常大的意義。

例如，學(xué)生通過(guò)列表的方式將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表達(dá)出來(lái)，促使其更加具有條理性，讀取更加簡(jiǎn)明，可以更方便地找到物理量之間的聯(lián)系。通過(guò)圖表的方式對(duì)事物變化的規(guī)律進(jìn)行展示，能讓學(xué)生得出更加科學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

總而言之，在社會(huì)的發(fā)展過(guò)程中，學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)已經(jīng)成為必然。為了滿足社會(huì)的需求，我國(guó)教育體系進(jìn)行了改革，為學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)創(chuàng)造了條件。物理實(shí)驗(yàn)知識(shí)是物理學(xué)科中的重要內(nèi)容，也是實(shí)施創(chuàng)新教育的本體，對(duì)于學(xué)生物理素質(zhì)的養(yǎng)成有非常大的意義。教師需要結(jié)合實(shí)際的教學(xué)情況，創(chuàng)設(shè)多樣化的物理實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，提升自身的創(chuàng)新能力，為未來(lái)的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻(xiàn)? ?]

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（責(zé)任編輯? ? 黃諾依）