探索物理實(shí)驗(yàn)教學(xué) 培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

黨的十七大報(bào)告提出，提高自主創(chuàng)新能力，建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家。這是國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略的核心，是提高綜合國(guó)力的關(guān)鍵。明確要求堅(jiān)持走中國(guó)特色自主創(chuàng)新道路，把增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力貫徹到現(xiàn)代化建設(shè)各個(gè)方面。到2020年，我國(guó)的自主創(chuàng)新能力顯著增強(qiáng)，科技進(jìn)步對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率大幅上升，進(jìn)入創(chuàng)新型國(guó)家行列。物理學(xué)從本質(zhì)上說(shuō)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和物理理論的建立都必須以嚴(yán)格的物理實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，并受到實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)。所以在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力是實(shí)施素質(zhì)教育的重要內(nèi)容，是實(shí)現(xiàn)這一偉大目標(biāo)的重要組成部分。因此在物理教學(xué)中，尤其是在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，注意不斷激勵(lì)學(xué)生通過(guò)觀察、比較、實(shí)驗(yàn)、歸納、類比等探索手段提出種種假設(shè)和猜想發(fā)展他們的創(chuàng)新意識(shí)就顯得尤為重要。

在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力呢？

一、 重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，打好基礎(chǔ)

目前，一些學(xué)生感到物理“難學(xué)”、“難懂”，其原因之一就是物理教學(xué)中缺乏實(shí)驗(yàn)，而一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國(guó)家，他們非常重視物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)和研究問(wèn)題的方法，如日本初中物理的課時(shí)數(shù)只有75課時(shí)，但安排的學(xué)生實(shí)驗(yàn)卻有20個(gè)，演示實(shí)驗(yàn)有130個(gè)，并且絕大多數(shù)都是研究性實(shí)驗(yàn)，基本形成以實(shí)驗(yàn)為中心的課堂體系。可見，他們的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)方面得到訓(xùn)練和能力培養(yǎng)比我國(guó)的學(xué)生多得多，他們學(xué)生的實(shí)驗(yàn)心理素質(zhì)比我國(guó)中學(xué)生強(qiáng)，他們的創(chuàng)新和發(fā)現(xiàn)和探討新問(wèn)題的能力遠(yuǎn)比我們。因此，在當(dāng)前我國(guó)中學(xué)教育由應(yīng)試教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)變過(guò)程中，我們對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，必須引起高度的重視，為了研究好這些課題，教師必須研究教材中哪些地方學(xué)生感到抽象、容易混淆、接受困難，并結(jié)合教學(xué)實(shí)際，研究解決的方法，努力開發(fā)一些直觀的演示，同時(shí)在教學(xué)中引進(jìn)近代物理學(xué)的某些思想方法和現(xiàn)代科學(xué)的新成就，例如“分子間作用力”的演示，可在兩只乒乓球間夾上一段彈簧，球的外側(cè)套上橡皮筋，平衡時(shí)，引力等于斥力；增大球距時(shí)，引力大于斥力；縮小球距時(shí)，引力小于斥力。這樣不僅培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣，更多地拓寬學(xué)生視野豐富他們的想象，而且能有效地提高了學(xué)生的觀察能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

二、 變演示實(shí)驗(yàn)為探索性實(shí)驗(yàn)，激發(fā)創(chuàng)造性思維

中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)可分為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和探索性實(shí)驗(yàn)，而大部分是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是對(duì)知識(shí)的正確與否加以驗(yàn)證，鞏固和加深對(duì)基本規(guī)律和基本原理的認(rèn)識(shí)。但是，對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)物理的科學(xué)方法和科學(xué)態(tài)度方面不能得到鍛煉，也不利于培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)探索物理規(guī)律的能力，而探索性實(shí)驗(yàn)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生思維能力、創(chuàng)造能力、自學(xué)能力、觀察實(shí)驗(yàn)?zāi)芰敖鉀Q實(shí)際問(wèn)題的能力有獨(dú)到的作用。正如愛因斯坦所說(shuō)：“對(duì)真理的探索比占有更加寶貴。”

因此，在教學(xué)中可把一些驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)變?yōu)樘剿餍缘膶?shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，要盡量再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)過(guò)程，多讓學(xué)生想想：“為什么要這樣做？”“換種方法行不行？”以此滲透物理思想，啟迪學(xué)生思路。讓學(xué)生用實(shí)驗(yàn)探索和理論探研兩種方法自我進(jìn)行推證，在推證過(guò)程中學(xué)生就自然而然地對(duì)核定的研究對(duì)象、成立條件、使用范圍、注意事項(xiàng)搞得一清二楚。讓學(xué)生由學(xué)知識(shí)變?yōu)橹鲃?dòng)探索自然規(guī)律，對(duì)知識(shí)學(xué)得更扎實(shí)更牢固，同時(shí)使學(xué)生受到科學(xué)方法的熏陶。

將演示實(shí)驗(yàn)改為探索性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生充分地動(dòng)腦、動(dòng)手、動(dòng)口，發(fā)揮學(xué)生的主體作用，從而有利于學(xué)生創(chuàng)造性思維的激發(fā)。

三、 拓展實(shí)驗(yàn)探究的時(shí)間和空間，活躍學(xué)生思維

為了讓學(xué)生充分體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程，應(yīng)該安排足夠的時(shí)間和空間讓各種想法、各種觀點(diǎn)進(jìn)行充分地交流和討論。

（1）創(chuàng)造條件全面開放實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生隨時(shí)都能進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證自己在學(xué)習(xí)中的一些疑問(wèn)，以此開發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣和個(gè)性特長(zhǎng)，使他們養(yǎng)成通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究未知、大膽質(zhì)疑的科學(xué)精神。

（2）可以利用課外興趣小組的活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生自制學(xué)具、教具，參加“小發(fā)明、小制作”比賽，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力，實(shí)踐能力和培養(yǎng)勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神。

引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造，參加自制學(xué)具、教具的活動(dòng)，一方面可以鞏固課內(nèi)實(shí)驗(yàn)所學(xué)的知識(shí)和初步掌握的基本實(shí)驗(yàn)技能，更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造能力。

在這個(gè)活動(dòng)中，學(xué)生們大膽設(shè)想認(rèn)真設(shè)計(jì)，精心操作，這是傳統(tǒng)的教學(xué)過(guò)程無(wú)法達(dá)到的。每學(xué)年開始，在各個(gè)教學(xué)班成立自學(xué)小組，進(jìn)行超前預(yù)習(xí)，引導(dǎo)他們自做學(xué)具、教具，鼓勵(lì)他們創(chuàng)新。在這一活動(dòng)中，應(yīng)始終堅(jiān)持真（原理科學(xué)）、新（設(shè)計(jì)新穎，采用新技術(shù)）、美（設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單合理，主次分明），在整個(gè)活動(dòng)中自然形成以學(xué)生為主體，并由一批骨干隊(duì)伍帶動(dòng)，發(fā)展到全班學(xué)生紛紛動(dòng)手，大大提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和理論水平豐富了學(xué)生的課外活動(dòng)的內(nèi)容，這些活動(dòng)，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造能力。

（3）因陋就簡(jiǎn)，延伸實(shí)驗(yàn)探究的空間。科學(xué)的實(shí)驗(yàn)并不是只有在設(shè)施齊全的實(shí)驗(yàn)室里才能進(jìn)行的，實(shí)驗(yàn)探究的活動(dòng)應(yīng)該延伸到學(xué)生的生活中，比如在研究“物體間力的作用是相互的”時(shí)，可以列舉“風(fēng)吹草動(dòng)”的現(xiàn)象，在研究“參照物”時(shí)，可以分析“兩岸青山相對(duì)出，孤帆一片日邊來(lái)”的佳句。有些實(shí)驗(yàn)可以改為家庭實(shí)驗(yàn)，比如“觀察水的沸騰”、 “測(cè)量物體的長(zhǎng)度”。還有些實(shí)驗(yàn)難度比較大，現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)水平很難達(dá)到，可以借助網(wǎng)絡(luò)、電視等各種媒體來(lái)展示，讓學(xué)生使用身邊隨手可得的物品、隨處可見的現(xiàn)象進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的探究活動(dòng)，不僅能讓學(xué)生感受到生活處處皆科學(xué)，而且能極大地調(diào)動(dòng)和激勵(lì)學(xué)生探究生活中蘊(yùn)涵的科學(xué)道理的欲望和勇氣，感受到科學(xué)的魅力，從而在潛移默化中逐漸培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)探索科學(xué)道理的能力和創(chuàng)新能力。

通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)，不但要達(dá)到教材對(duì)每一個(gè)實(shí)驗(yàn)提出的實(shí)驗(yàn)?zāi)康模M(jìn)行常規(guī)的驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)教育，還要通過(guò)課堂演示實(shí)驗(yàn)、課外小實(shí)驗(yàn)以及日常生活中物理現(xiàn)象的嚴(yán)密觀察和勤于思考和動(dòng)手參與，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)研究的探索精神和創(chuàng)造性的發(fā)現(xiàn)、思考和解決新的實(shí)際問(wèn)題的能力。為學(xué)生的長(zhǎng)久發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)，為中國(guó)發(fā)展創(chuàng)新型社會(huì)培養(yǎng)新的人才。

(如皋市東陳鎮(zhèn)丁北中學(xué))