淺析物理實驗中的創新教育

蘇 龍

摘要：時代呼喚創新教育。物理實驗教學蘊含豐富的創新教育內容。物理實驗教學是實施創新教育的“綠色通道”。物理教師要充分發揮物理實驗優勢加強創新教育。

關鍵詞：物理實驗；創新教育；綠色通道；創新

一、時代呼喚創新教育

二十一世紀是科學技術飛速發展的世紀，又是一個充滿希望、充滿機遇和挑戰的時代，它需要同時代相適應的高素質人才，這就對教育和人才培養提出新的要求。它要求我們有效地引導和促進基礎教育向素質教育轉軌，要求我們培養的人才具有思索性、創造性、有競爭力和較高的科學素質。而素質教育的核心是培養學生創新能力。江澤民總書記在考察北京大學時強調指出：“創新是不斷進步的靈魂。如果不能創新，不去創新，一個民族就難以發展起來，難于屹立于世界民族之林。創新，很根本的一條就是要靠教育，靠人才?！边@一論斷指出了時代發展對培養人才創新素質的呼喚。因此在各門學科的教育教學活動中滲透創新教育是十分必需的和極為緊迫的，也是中國教育的當務之急。

二、創新教育與物理實驗教學的關系

創新教育就是培養具有創新精神和創新能力人才的教育。而物理學是一門知識創新快，技術應用廣泛的自然學科，它具有很強的應用性和創新性。在物理教學內容中蘊含著豐富的創新教育內容，這就為培養創新型學生提供了極好的載體，尤其在物理實驗教學中進行創新教育是極其重要的和迫切的，也是可行的。

物理教學實驗能培養學生細致、敏銳的觀察能力；大膽探索，勇于實踐能力；分析、比較、判斷、推理、歸納的邏輯思維能力；概括、抽象的辯證思維能力；猜測、假設的想象創造能力和處理、解決實際問題的能力等。這些能力構成了人在自然界和社會中生存和發展必不可少的基本素質，也是創新的前提和基礎。

中學生時代既是人的一生從幼稚走向成熟的時代，又是心理、生理、智力和能力快速發展的時代。在這黃金時間進行物理實驗教學，產生的影響是深刻的，可能影響人的一生，可能影響一代人，甚至影響到整個民族的素質。

三、物理實驗教學是實施創新教育的“綠色通道”

1.物理實驗能激起學生濃厚的興趣和好奇心。

愛因斯坦說過：“興趣是最好的老師”。而興趣形成的直接原因是好奇，好奇心是十分可貴的。從心理學角度講，它是人對自己不了解的事物感到新奇而有興趣進行探究的一種心理傾向，是推動人們主動求異，進行創新性思維的內部動因。前人因好奇和興趣而創新的例子比比皆是。如牛頓對蘋果落地產生好奇和興趣才揭示了萬有引力定律；瓦特對開水產生蒸氣掀起壺蓋的好奇和興趣發明了蒸汽機。由此可見，興趣和好奇是創新的起點。

物理學是一門以實驗為基礎的學科。物理實驗具有直觀、形象、鮮明的特點，無論是演示實驗或分組實驗都能激起學生的好奇和興趣。例如：在講解《動量和沖量》時，用一只熟雞蛋和生雞蛋從相同高度同時自由落下，分別落在桌面上和厚海綿墊上，結果熟雞蛋破裂，生蛋不僅完好無損而且反彈一定高度；又如在講《密度》時做演示實驗：雞蛋在清水中沉底，在鹽水中可以懸浮或漂浮。學生觀察后發現與自己日常經驗或想象不一樣，就會覺得新鮮、奇怪，急欲求知答案，從而激發和培養了學生的興趣。而興趣既是學好物理學的前提，又是培養學生創新精神和創新能力的前提。

除了點興趣之火于課內外還要添興趣之柴于課外。課外通過布置小實驗、小制作、小發明等形式來激發和培養學生學習興趣。如上完《有固定轉動軸物體的平衡》后布置小制作：用一根竹筷和一個已知質量的螺母制成一個小桿秤：又如講完《液體表面性質》后布置課外小實驗：利用“毛細現象”進行“爬水比賽”等。

廣大中學生正在長身體、長智力、心理逐步成熟的時期，物理實驗向他們有目的地展現許多有趣的物理現象。呈現了許多真實的、形象生動的物理事實，他們在好奇心驅使下產生極大興趣，進而轉化成學習的巨大動力，使學習成為學生的自覺行動，有些學生還有可能有所創新，從而為科學事業和其它進步事業做出輝煌成就和貢獻。

2.物理實驗能創設問題情景，啟發學生創新意識。

古人云：“學起于思，思源于疑”。俗話說：“不止不行，不塞不流”。疑則誘發探索，從而發現真理，科學發明創造正是從質疑開始的，從解疑人手的。質疑是“源”，創造就是“流”。只有在疑中探索，才能提出獨特見解，而這正是創新的萌芽。同時人類創新史也表明：創新源于疑。

在物理實驗教學中要不斷創設問題情景，設置懸念，讓學生多疑多思，以培養學生的問題意識和對問題的洞察能力。如：在測定小燈泡功率的實驗教學中，在學生掌握常規測定方法后，為促使學生知識“升華”，設疑：某一同學在測額定電壓為3.8V的小燈泡功率時使用的電源電壓為6伏，他用一臺最大量程為3伏的電壓表測出了結果。你知道他是怎樣測量的呢?學生只需打破常規，變異思維，聯想到串聯電壓特點可知小燈泡正常發光時加在滑動變阻器兩端的電壓只為2.2伏，是可以用上述電壓表測量的。這樣使學生思維生“慧眼”，透過重重“迷霧”洞察一切。學生的創造思維能力得到不斷提高和拓展。

在物理實驗教學中，學生提出問題是他們積極思維的結果，也是主動學習的表現，即使學生提一些不恰當或稀奇古怪的問題，也不要責備，要給予充分信任和尊重。如在演示完熱脹冷縮現象后有同學提問：“夏天日子長冬天日子短，是不是熱脹冷縮?”答案雖是否定的，但對學生的聯想應大膽鼓勵。學生能在別人看來不成問題之處提出問題，這就是創新的萌芽。

3.物理實驗能發展學生的個性，培養學生創造性思維。

著名的特級教師陳鐘梁說：“創新的土壤是個性，沒有個性就沒有創新?！比说膫€性和創造性才能的發展只有在自由環境中才能開花結果，而物理實驗恰好能為學生創造一個平等民主的自由空間。每個學生都能自由地觀察實驗現象，自由地分析判斷實驗結果，都可以親自動手進行實驗探索和驗證，每個人都可獨立發表自己的見解，與同學進行交流討論，共同完成實驗任務。在實驗中教師還可以進行有利于學生個性發展的因材施教，鼓勵學生創造性思維火花的萌發，實驗過程中學生思維不會感到被束縛，創造性思維才會產生。如在“用電流表和電壓表測電池的電動勢和內電阻”實驗中放手讓學生去思考和探索，讓學生自己設計方案，選擇器材，獨立操作，自擬實驗報告并進行數據處理，從而得出結論。學生分別設計出自己的實驗電路，并列出了相應的實驗原理式。這里舉其中兩個電路加以說明。

電路(1)：如圖1所示，R為變阻箱，S為電鍵，ε、r分別為待測電池的電動勢及其內阻，A為安培表。電阻R和電流I的讀數可知，利用全電路歐姆定律有：

ε=I₁R₁+I₁r，ε=I₂R₂+I₁r