物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

徐桂斌

“以德育為核心，以培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為重點(diǎn)的素質(zhì)教育”是我國當(dāng)今教育改革與發(fā)展的主流。物理教學(xué)作為學(xué)校教育的重要內(nèi)容之一，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起著重要作用。而物理是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，物理的前進(jìn)與發(fā)展無不是在實(shí)驗(yàn)中探索、發(fā)展、完善。物理實(shí)驗(yàn)具有直觀、鮮明、生動(dòng)、奇幻等特點(diǎn)，使課堂生動(dòng)活潑、易懂；還可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析問題的能力、思維能力、應(yīng)用知識(shí)解決問題的能力；養(yǎng)成動(dòng)手、動(dòng)眼、動(dòng)腦的良好習(xí)慣，這不僅是全面實(shí)施素質(zhì)教育的需要，也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要途徑。那么，如何利用物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力呢？

一、利用趣味實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)創(chuàng)新精神

興趣是最好的老師，興趣是創(chuàng)新的先導(dǎo)。學(xué)生對(duì)事物有了興趣，才能有動(dòng)力去認(rèn)識(shí)它，去思考它、研究它，才能為學(xué)生創(chuàng)新思維的迸發(fā)增加可能性。興趣是構(gòu)成創(chuàng)新動(dòng)機(jī)最現(xiàn)實(shí)、最活潑的心理成分，是形成學(xué)生好奇心的基礎(chǔ)，是創(chuàng)新動(dòng)力最重要的源泉。物理實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常伴隨各種光怪陸離的現(xiàn)象過程，這些奇異的現(xiàn)象常常會(huì)把學(xué)生帶入魔術(shù)般的物理生活殿堂。學(xué)生往往會(huì)想為什么有這種現(xiàn)象？這是怎么回事？物理是不是都是如此有趣，力求弄明白，學(xué)生會(huì)對(duì)物理學(xué)科產(chǎn)生極大的興趣，有了這種興趣學(xué)生就會(huì)積極主動(dòng)地去學(xué)習(xí)物理，思考和觀察物理現(xiàn)象，對(duì)物理實(shí)驗(yàn)更加關(guān)注，努力學(xué)習(xí)物理知識(shí)。教師充分利用這個(gè)機(jī)會(huì)，抓住學(xué)生心理，因勢(shì)利導(dǎo)，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣、創(chuàng)新精神，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生努力學(xué)習(xí)和探索物理學(xué)奧秘的強(qiáng)烈欲望。

二、重視演示實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)

物理教材中的實(shí)驗(yàn)都是物理工作者長(zhǎng)期探索、實(shí)踐總結(jié)的實(shí)驗(yàn)。它們具有科學(xué)性、安全性、可行性。這些實(shí)驗(yàn)在新課的導(dǎo)入，重點(diǎn)、難點(diǎn)的突破，知識(shí)的理解、鞏固運(yùn)用，實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，科學(xué)的學(xué)習(xí)方法的形成中具有非常重要的作用。教師在做實(shí)驗(yàn)前要教給學(xué)生如何觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如何分析現(xiàn)象發(fā)生的原因，正確得出結(jié)論，如何書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告單。教師在做實(shí)驗(yàn)時(shí)一定要操作規(guī)范，描述準(zhǔn)確，記錄詳細(xì)全面，科學(xué)分析，結(jié)論正確，真正起到示范作用。如果教師不重視物理實(shí)驗(yàn)，怕麻煩圖省事，少做或不做或以講代做實(shí)驗(yàn)?；蛘咦鰧?shí)驗(yàn)時(shí)不注意細(xì)節(jié)，潛移默化中會(huì)給學(xué)生以后從事研究、創(chuàng)造、發(fā)明造成不必要的失誤。

三、變演示實(shí)驗(yàn)為學(xué)生探索性實(shí)驗(yàn)

傳統(tǒng)的課堂演示實(shí)驗(yàn)，一般是教師進(jìn)行操作和講解，學(xué)生只是“看客”，沒有動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)，學(xué)生的動(dòng)手能力得不到鍛煉，學(xué)生的思維發(fā)展就會(huì)受到限制，不利于學(xué)生創(chuàng)新思維的發(fā)展。如果把演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，盡量多給學(xué)生動(dòng)手機(jī)會(huì)，讓學(xué)生充分地動(dòng)腦、動(dòng)手、動(dòng)口，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，就有利于學(xué)生創(chuàng)造思維的激發(fā)。因此，在條件允許的情況下，教師應(yīng)盡可能將演示實(shí)驗(yàn)改為在教師指導(dǎo)下，由學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，例如：講彈力時(shí)，驗(yàn)證堅(jiān)硬的課桌也可以發(fā)生彈性形變，教師指導(dǎo)學(xué)生在書桌上豎放兩個(gè)相對(duì)的平面鏡，用激光手電照射，通過二次反射后光斑的變化和復(fù)位，讓學(xué)生驚奇地發(fā)現(xiàn)課桌也能發(fā)生彈性形變，不僅現(xiàn)象明顯，印象深刻，而且培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α．?dāng)然有些演示實(shí)驗(yàn)也可以讓學(xué)生上講臺(tái)演示，便于師生間的信息溝通，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

四、合理改革實(shí)驗(yàn)，誘導(dǎo)創(chuàng)新思維

物理教材中安排的實(shí)驗(yàn)，是人們經(jīng)過反復(fù)驗(yàn)證總結(jié)的優(yōu)秀實(shí)驗(yàn)，這是無可置疑的。隨著科學(xué)的發(fā)展，實(shí)驗(yàn)中的不足逐漸暴露出來，教材中的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)主要是用來驗(yàn)證和鞏固知識(shí)的，缺乏對(duì)知識(shí)的深入引導(dǎo)和研討，有些實(shí)驗(yàn)的裝置或?qū)嶒?yàn)操作中仍存在著這樣或那樣的不足。由于學(xué)校條件不同，現(xiàn)代化的更直觀、生動(dòng)、形象的多媒體教學(xué)也不一定參與。因此，有可能影響學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)展。為了適應(yīng)素質(zhì)教育的要求，為了更好地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新教育功能，必須改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)，增加學(xué)生動(dòng)手機(jī)會(huì)，使演示實(shí)驗(yàn)盡可能做到邊講邊實(shí)驗(yàn)或教師與學(xué)生共同實(shí)驗(yàn)或在教師的指導(dǎo)下讓學(xué)生獨(dú)立實(shí)驗(yàn)，使驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)變?yōu)樘剿餍詫?shí)驗(yàn)，在探索中創(chuàng)新；將實(shí)驗(yàn)習(xí)題由集中安排到分散安排；將習(xí)題中敘述性實(shí)驗(yàn)改為操作性實(shí)驗(yàn)，將教材中重點(diǎn)、難點(diǎn)知識(shí)增加實(shí)驗(yàn)。

在實(shí)驗(yàn)中改革，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置。有時(shí)實(shí)驗(yàn)器材過于繁雜，會(huì)對(duì)學(xué)生造成一種壓力，選擇簡(jiǎn)單更明了的裝置，可以減輕學(xué)生認(rèn)識(shí)的壓力，并能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的激情和興趣。為此，課堂教學(xué)中我們可以采用簡(jiǎn)單明了的教具，激發(fā)學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦的熱情，并學(xué)會(huì)用身邊的各種東西制作出物理實(shí)驗(yàn)器材，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)明創(chuàng)造能力。

五、增加探索性實(shí)驗(yàn)

在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，應(yīng)開拓學(xué)生的思維空間，增加探索性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)和選擇實(shí)驗(yàn)方案，允許學(xué)生在掌握實(shí)驗(yàn)原理的基礎(chǔ)上，使用不同的器材、不同的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。例如：反射一節(jié)，需要驗(yàn)證光的反射定律，首先讓學(xué)生思考怎樣利用桌上的器材進(jìn)行光的反射，學(xué)生可以在空氣中、水中、透明液體中、煙霧中不一而同，展現(xiàn)各自的途徑、手段，下一步要求學(xué)生分析、探討怎樣認(rèn)識(shí)光的反射規(guī)律，會(huì)有哪些規(guī)律性認(rèn)識(shí)等待學(xué)生去發(fā)現(xiàn)。下面又怎樣一步步去印證這些規(guī)律性認(rèn)識(shí)呢？教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生大膽提出各種假設(shè)，并展開討論分組，設(shè)計(jì)出檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方案。通過學(xué)生自主地探索實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生掌握、熟悉、歸納、綜合、抽象等思維的基本方法，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力，掌握研究物理的科學(xué)研究方法，大大增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的信心。

六、嘗試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)是學(xué)生運(yùn)用有關(guān)物理知識(shí)和技能，確定恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)方案解決問題的過程。是創(chuàng)新能力的真實(shí)體現(xiàn)，學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，成功地解決實(shí)際問題，從而產(chǎn)生創(chuàng)新激情。設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)需要熟練地、靈活地運(yùn)用物理知識(shí)，所以能較好地培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力、邏輯思維能力和創(chuàng)造能力，還可培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真、一絲不茍、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。

為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，教師還可充分利用課外興趣活動(dòng)小組，根據(jù)學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)水平，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，通過解決身邊的生活問題，使學(xué)生認(rèn)識(shí)物理實(shí)驗(yàn)的重要性，從而自覺地去創(chuàng)造革新?？傊?，利用物理實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，不僅是當(dāng)前，也是今后相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期的重要課題，需要我們物理工作者不斷地探討研究，愿我們一起共同努力，使物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)成為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要陣地。

（責(zé)編 田彩霞）