利用物理實驗 培養創新能力

創新能力的培養是當今中國教育研究的重要課題之一。本文就利用物理實驗來培養學生的創新能力作一點介紹。

一、 利用實驗激發學生的創新意識

物理實驗的重點是實驗現象的觀察和分析。實驗現象豐富多彩，易激發學生的興趣。所以，無論是學生實驗、還是演示實驗、或是隨堂實驗、課外小實驗，物理教師都應該充分利用實驗本身的魅力，激發學生的創新意識。例如為引入“慣性”概念的兩個小實驗，打雞蛋和杯底抽紙。由于教師的設計“懸”，因而激發了學生的強烈的創新意識，有些學生回家不但做了實驗，而且自己還動手設計了一些 實驗。如有的學生用鋼筆套、懸繩等方法同樣能夠演示“慣性”現象，這種富有創新性質的活動，就是創造，就是創新，使學生從小就具有了創新意識，為創新能力的形成提供了思想基礎和思維習慣。

二、 利用創新的教學活動培養創新能力

教師要培養學生的創新能力，其教學活動也應具有創新方式，不能總是按課本上的方法重做一遍教學設計，而是要不斷地創新。

1. 注重實驗的開放性，培養學生對科學思維的創新。實驗的巧妙，在于科學思維，離開了科學思維，實驗只能重復別人的老路，因此實驗應培養學生的科學思維方法為核心。實驗設計應當具有開放性，讓學生在開放的思維環境中逐步培養創新能力。例如，在實驗器材的準備和選擇上，可以多列器材，也可以少列器材，或者只給出實驗目的和要求，讓學生自己去設計實驗方案。如驗證大氣壓強的存在實驗，我們首先讓學生去生活中尋找大氣壓強存在的事實，結果同學們列舉了若干個證明大氣壓存在的事實，然后我們由學生用實驗來證明自己的觀察結論，不少學生設計了一些小巧的實驗，驗證自己的結論，如有一位同學仿照課本11—4實驗，利用易拉罐做實驗。用火加熱易拉罐底部一段時間后，用蠟塊迅速密封洞口，并用涼水澆在易拉罐上，然后神奇的現象就發生了，隨著咯啦的聲響，易拉罐被壓癟了，學生既看到又聽到了實驗的現象，又對該實驗留下了深刻的印象……再如在講授托里拆利實驗和測定大氣壓實驗過程中，向學生提出疑問，如果托里拆利管內有空氣，測出的結果準確嗎?從知識層次上講初中生目前還不具備解決這一問題的能力。然而有一位同學通過平衡關系和氣壓計設計了一個實驗，并推導了大氣壓強的計算公式。

從上述事實來看，不能不說學生的思維有創新性質，初中生通過自己的思考能夠完成相關問題的研究與探索，使自己的能力得到提高與發展。

2. 注重實驗的探索性，培養學生對科學知識的創新。中學物理實驗雖然多數是驗證性實驗，然而將驗證性實驗改為探索性實驗，有時更能激發學生的創新意識。例如前文關于托里拆利實驗的探索就顯示出學生的創新精神和創新意識，也顯示了學生綜合運用所學知識解決實際問題的能力。

初中物理實驗“測定小燈泡的功率”，教材的設計已經在培養學生能力上做了一些文章，我們在處理這些教材時，不是簡單地按教材的思路進行，在原實驗的基礎上，讓學生比較燈泡的亮暗。即采用燈泡的串聯和并聯，所給燈泡是“6 V，3W”“ 6V， 6W”。結果學生發現串聯、并聯電路中兩燈的亮暗有差異，引起了學生的驚奇，激發了求知欲望，于是我們要求學生對這一現象進行探索，通過引導和點撥學生得到結論：在并聯電路中額定電壓相同的電燈，額定功率大的燈泡亮，在串聯電路中，額定電壓相同的電燈、額定功率小的燈泡亮且其亮暗程度與其額定功率成反比。這一實驗為學生豐富自己的知識結構提供了條件。

3. 注重實驗的創造性，培養學生對科學方法的創新。初中生在物理啟蒙階段應當強化科學方法的訓練。物理的思維方法很多，在物理實驗教學的過程中，從物理實驗原理入手是培養學生的創造性科學方法的一種重要突破口。例如“測定小燈泡的功率”初中物理的原理是功率公式P=UI，因此教師可以引導學生去設計實驗電路、實驗步驟與實驗方法、實驗器材的選擇與數據處理方法等，這些問題只要稍加指導學生就會自己完成，而不必要去教師講應該怎么做、應該怎么寫等，否則就失去了其教育意義。教師要以學生為主體，讓學生自己主動參與實踐教學，在活動過程中去掌握知識和形成能力。

4. 注重實驗的多樣性，培養學生對科學技術的創新。實驗技能是物理實驗的基本前提，是保證實驗成功的基礎。因此，要通過反復訓練讓學生掌握實驗技能，從而在實驗過程中對實驗技術改造，形成實驗技能的創造力。物理實驗的原理、方法與步驟及實驗過程中的事件的多變性，易引起實驗技能的培養與訓練。例如在實驗過程中，突發事件的處理往往是影響技能形成的重要環節，教師要根據具體實驗情境加以引導，不可馬虎、草率地回答學生。有時教師還要通過巧妙的回答，讓學生去分析思考出現這種偶發事件的原因，如何去解決這個問題，只有這樣，才能對培養學生的實驗技能有益處。此外，要通過科普講座、小制作、小實驗、小發明等形式去激發學生學習興趣，讓學生在高漲的熱情中愉快地掌握實驗技能。

綜上所述，教師要花大力氣、下大工夫進行創造性教學，做到思想新、思維新、方法靈，勇于探索、組織創造性活動，使學生的創新意識始終處于興奮狀態，為提高學生的創新能力不斷努力。

（日照市東港區兩城三中）