優(yōu)化高中物理實驗 培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

曹衛(wèi)權(quán)

在當今世界各國的基礎(chǔ)教育課程改革中，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力都已成為一個主要的內(nèi)容，而物理實驗教學(xué)因其自身特點可全方位培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，是實現(xiàn)創(chuàng)新教育的主要途徑。因此，應(yīng)優(yōu)化物理實驗教學(xué)，充分發(fā)揮其在創(chuàng)新能力培養(yǎng)中不可替代的作用。

1.物理實驗教學(xué)的重要性

物理學(xué)是一門建立在實驗基礎(chǔ)上的自然基礎(chǔ)科學(xué)。物理實驗既是物理學(xué)理論的基礎(chǔ)，也是物理學(xué)發(fā)展的動力。高中物理實驗既是培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生創(chuàng)新能力的最有效的手段，也是有效提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑。因而，教師在高中物理教學(xué)中必須以實驗為基礎(chǔ)，以實驗為抓手來激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識、挖掘?qū)W生的創(chuàng)新潛能，才能適應(yīng)21世紀創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的需求。

2.優(yōu)化傳統(tǒng)物理實驗教學(xué)模式

2.1改進演示實驗

高中物理課堂演示實驗的教學(xué)模式主要以驗證性為主，一般是由教師獨立操作教材預(yù)設(shè)的實驗，以驗證教材上已知的物理概念、規(guī)律等。該教學(xué)模式的優(yōu)點是實驗?zāi)康?、步驟、結(jié)果精準無誤，但缺點也顯而易見：在整個實驗過程中，學(xué)生基本處于被動接受狀態(tài)，談不上思考，更談不上實踐能力的訓(xùn)練和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。鑒于此，有必要對演示實驗進行優(yōu)化改進，讓其煥發(fā)出新的光彩。

2.1.1在演示實驗前預(yù)設(shè)問題，創(chuàng)設(shè)物理情境，激發(fā)學(xué)生興趣

問題情境是指教師有目的有意識地創(chuàng)設(shè)各種情境，激起學(xué)生興趣進而去探疑問難，其中的問題源于情境。教師在演示實驗前，可利用生活中的物理現(xiàn)象，巧妙創(chuàng)設(shè)物理情境，在此基礎(chǔ)上設(shè)計實驗，展開物理過程。創(chuàng)設(shè)物理情境，能快速調(diào)動學(xué)生思維，勾起其學(xué)習(xí)探究的欲望。

2.1.2演示實驗中設(shè)置懸念，激發(fā)學(xué)生探究欲望

如做關(guān)于重力和摩擦力的實驗時，教師把兩本厚厚的書的書頁互相交叉很多頁，讓一學(xué)生上臺試著把兩本書拆開，結(jié)果不管該學(xué)生使多大的勁，都沒能把兩本書拆開；老師能輕松就扯開，這一“懸念”的設(shè)置使學(xué)生大腦里馬上產(chǎn)生了興奮劑，產(chǎn)生了強烈的求知欲望。2.1.3改教師演示實驗為師生共同完成或?qū)W生分組實驗

物理演示實驗是以教師操作演示為主的實驗，有時為了方便演示或調(diào)動學(xué)生積極性也可讓學(xué)生參與或獨立操作表演。也可以把原來一人操作的課堂演示實驗改為師生共同完成或?qū)W生分組實驗，讓更多學(xué)生有觀察、動手、記錄的機會，營創(chuàng)交流、互助的學(xué)習(xí)氛圍，讓學(xué)生在親身參與、動手操作的實驗過程中，加深對概念、規(guī)律的理解，加強對物理學(xué)習(xí)的興趣。

2.2改驗證性實驗為探究性實驗

物理實驗是物理學(xué)探究的基礎(chǔ)，教師應(yīng)充分重視物理探究性實驗，在日常教學(xué)中加大探究性實驗的比重，選取新穎、難易適度、操作簡明、宜于探究的課題讓學(xué)生自主實驗探索；也可以加大驗證性實驗和測定性實驗的探究性，或直接把某些演示實驗和學(xué)生實驗設(shè)計為探究性實驗，在課堂教學(xué)、課外實驗、實驗課上貫穿科學(xué)探究，激發(fā)學(xué)生的求知探索興趣，培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力和科學(xué)探究能力。

3.實驗中以問題為導(dǎo)向，著意培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維

3.1巧設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)并提出問題

問題是教學(xué)的開端。創(chuàng)新能力，首先就在于能提出有價值的科學(xué)問題。因此，物理實驗教學(xué)的首要任務(wù)，就是引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，激發(fā)學(xué)生對問題的探求欲望。如“磁生電”課題，教師可由電能生磁讓學(xué)生提問猜想：磁能否生電呢？通過這種逆向提問，培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維能力。教師還可進行發(fā)散式提問，通過觸類旁通擴展的發(fā)散性問題，使學(xué)生的物理知識遷移應(yīng)用能力得到培養(yǎng)，發(fā)散思維得以養(yǎng)成。

3.2以問題為線索，引導(dǎo)學(xué)生深入探究、動手實踐

科學(xué)就是不斷地解決一個又一個問題，從而達到推動科技進步和社會發(fā)展的目的。因此，在物理實驗教學(xué)中教師應(yīng)以問題為線索，緊緊圍繞著問題的探索、解決，引導(dǎo)學(xué)生積極動手參與實驗，由淺入深地探究問題，進而解決問題。這種在深入思考的基礎(chǔ)上進行的探索實踐活動，能引導(dǎo)學(xué)生由淺入深地逐步探索解決問題，由現(xiàn)象到本質(zhì)，逐步內(nèi)化物理知識和概念，深刻理解物理規(guī)律；有助于學(xué)生創(chuàng)造性思維、實踐技能的培養(yǎng)和求是求真科學(xué)探索精神的養(yǎng)成。

3. 3解決舊問題，發(fā)現(xiàn)新問題

教學(xué)的最終目的不是為了用已知的知識消滅問題，而是在初步解決問題的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)新的問題，進而把學(xué)生引上創(chuàng)造性思維之路。而提出新的問題、新的可能性，從新的角度去看舊的問題，都需要有創(chuàng)造性的想象力，教師可以引導(dǎo)、組織學(xué)生對之前實驗探究過程進行評價、質(zhì)疑，學(xué)生在實驗基礎(chǔ)上進行交流、探討，進而提出實驗探究過程中發(fā)現(xiàn)的新問題。引導(dǎo)學(xué)生在運用知識的探索過程中有所“創(chuàng)新”地解決問題，讓學(xué)生帶著問題走進教室，帶著更多的問題走出教室，去分析身邊隨處可見的生產(chǎn)生活等物理現(xiàn)象，不斷去發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、發(fā)現(xiàn)“新”問題，進而真正成為具有獨立思考意識和科學(xué)創(chuàng)新能力的創(chuàng)新型人才。

4. 注重實驗設(shè)計，激發(fā)創(chuàng)新意識

4.1改進或拓展實驗

一些教材規(guī)定的實驗，學(xué)?，F(xiàn)有的實驗配置往往不能滿足教學(xué)的需要，這時教師可鼓勵學(xué)生自制實驗設(shè)備甚至用日常生活中常見的器具代替常規(guī)實驗器材來完成實驗，經(jīng)過替換，實驗操作起來更簡便直觀，實驗現(xiàn)象更明顯。

4.2研發(fā)新實驗

除了教材規(guī)定的實驗外，教師應(yīng)開發(fā)設(shè)計一些新的課堂小實驗，讓學(xué)生加強對相關(guān)物理知識的建構(gòu)；同時，教師還應(yīng)鼓勵學(xué)生結(jié)合日常生活中司空見慣的物理現(xiàn)象，通過自制一些小實驗，探究這些現(xiàn)象涉及了哪些物理知識、運用了哪些物理原理，以彌補課堂實驗的不足，將物理學(xué)科知識和生活實際相聯(lián)系，訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高其解決實際問題的能力。

5.創(chuàng)新實驗手段

物理實驗作為一種傳統(tǒng)的教學(xué)手段由來已久，它是讓學(xué)生在觀察實驗現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，推演、論證、掌握和理解物理概念和定律，發(fā)現(xiàn)“新”物理問題的重要途徑和手段。隨著時代的發(fā)展，高中物理實驗教學(xué)也應(yīng)與時俱進，不斷突破創(chuàng)新，特別要注意與現(xiàn)代化教育手段有機結(jié)合，以實現(xiàn)優(yōu)勢互補，讓實驗更成功，實驗效果更明顯。

5.1適當使用投影儀

教師在做物理實驗時，應(yīng)注意實驗的可觀察性，讓全體學(xué)生都能清楚地觀察到實驗現(xiàn)象。實驗中用攝像頭投射在屏幕上，學(xué)生看起來就直觀清楚得多，從而有效提升了演示實驗的教學(xué)效果。

5.2充分利用網(wǎng)絡(luò)媒體資源

物理實驗教學(xué)中，一些物理實驗沒法在課堂上操作。此時，可運用現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)媒體資源，將一些抽象的、學(xué)生難于理解的物理現(xiàn)象逼真地呈現(xiàn)給學(xué)生，既能降低教學(xué)難度，讓學(xué)生獲得完整的感性認識，又能極大地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性，提高課堂效率，幫助學(xué)生輕松地理解物理知識、掌握物理規(guī)律，使物理教學(xué)過程從局限在課堂中的封閉性走向開放性，增大教學(xué)容量，從而達到最優(yōu)化的教學(xué)效果。

創(chuàng)新是引領(lǐng)社會發(fā)展和民族進步的第一動力，在高中物理實驗教學(xué)中，教師應(yīng)發(fā)揮好主導(dǎo)作用，以學(xué)生為主體，不斷優(yōu)化改進實驗教學(xué)，創(chuàng)新實驗內(nèi)容、手段、方法，創(chuàng)設(shè)科學(xué)、高效、類型多樣的實驗，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，在實驗的趣味探索過程中，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力。