切實(shí)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)　培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

王亞軍

物理實(shí)驗(yàn)是傳授科學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí)，培養(yǎng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ慕虒W(xué)活動(dòng)，它蘊(yùn)含著極其豐富的創(chuàng)新教育內(nèi)容。但從當(dāng)前物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀看，還存在著不少制約學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰εc創(chuàng)新能力培養(yǎng)的不合理因素，這主要反映在：(1)教材上只給出實(shí)驗(yàn)的儀器、方法、結(jié)論和分析，忽視了實(shí)驗(yàn)的理論背景和設(shè)計(jì)的思想過(guò)程；(2)大多數(shù)實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)方法“照本宣科”，全班學(xué)生同步整齊地按實(shí)驗(yàn)冊(cè)上統(tǒng)一的操作步驟機(jī)械地完成實(shí)驗(yàn)；(3)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師具有絕對(duì)的權(quán)威，學(xué)生只能被動(dòng)接受，在一定程度上挫傷了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，束縛了學(xué)生的創(chuàng)造性思維，不利于學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。為了適應(yīng)21世紀(jì)對(duì)人才的素質(zhì)要求，就必須切實(shí)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，下面談?wù)劰P者的一些做法。

一、突出實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，對(duì)于那些載入史冊(cè)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，我們要盡量再現(xiàn)其巧妙的設(shè)計(jì)、獨(dú)到的方法、深刻的分析。引導(dǎo)學(xué)生去追溯物理學(xué)家思考、研究問(wèn)題的源頭，從中汲取設(shè)計(jì)思想的營(yíng)養(yǎng)。例如，伽利略運(yùn)用斜面來(lái)研究物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，為什么選用斜面?看似信手拈來(lái)，其實(shí)獨(dú)具匠心，他是以此達(dá)到“沖淡重力、放大時(shí)間”的目的，從而克服了當(dāng)時(shí)測(cè)量工具精度不高的局限。對(duì)于教材中大量的演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)，我們絕不能僅滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)結(jié)論的重復(fù)，而要突出實(shí)驗(yàn)思想上的探索性，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?”“換一種方法行不行?”以此來(lái)啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提出解決問(wèn)題的方案，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

二、加強(qiáng)探索性實(shí)驗(yàn)

所謂探索性實(shí)驗(yàn)，是由教師給出實(shí)驗(yàn)課題，提出實(shí)驗(yàn)要求，讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，靈活運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)，獨(dú)立構(gòu)思，設(shè)計(jì)擬定實(shí)驗(yàn)方案和步驟，自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，觀察、分析、推理、判斷、總結(jié)，得出結(jié)論的一種實(shí)踐活動(dòng)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我們要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的探索性，有意識(shí)地為學(xué)生創(chuàng)設(shè)探索情境，通過(guò)設(shè)計(jì)一些探索性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在實(shí)踐中探求新知識(shí)，親身經(jīng)歷探索知識(shí)的全過(guò)程。例如，我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)“研究橡皮筋的伸長(zhǎng)和外力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。要求用一根較長(zhǎng)的橡皮筋，20g的槽碼和槽碼鉤各一只，細(xì)繩一段，請(qǐng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，研究橡皮筋伸長(zhǎng)和所受拉力的關(guān)系，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析討論。教師在指導(dǎo)過(guò)程中可提出下列問(wèn)題：1、你打算用什么方法獲得比20g所受重力更大的拉力?2、如何確定橡皮筋的伸長(zhǎng)和拉力的大小?3、請(qǐng)你猜想一下：橡皮筋的伸長(zhǎng)和拉力的圖像是什么樣的?4、你準(zhǔn)備怎樣處理數(shù)據(jù)和作圖?5、你作出的圖像有什么特點(diǎn)?怎樣解釋?6、在逐漸加大拉力作出圖后，再逐漸減小拉力，回到原來(lái)的初始拉力大小，再作圖像，這兩條圖線是否重疊?這能說(shuō)明什么問(wèn)題?在作出必要的指導(dǎo)后，讓學(xué)生自己購(gòu)置橡皮筋，自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，自己操作測(cè)量，自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，自己推證有關(guān)結(jié)論。顯然，這是學(xué)生自己探索、實(shí)踐發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象、方法、規(guī)律，而不是教科書(shū)和其他人塞給的現(xiàn)成的結(jié)論。在未來(lái)的應(yīng)用中，自然可以得心應(yīng)手。

三、充分運(yùn)用自制教具、先進(jìn)技術(shù)與手段，優(yōu)化原有實(shí)驗(yàn)

單憑教科書(shū)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，“照本宣科”地教學(xué)，是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。我們還應(yīng)補(bǔ)充、更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，使實(shí)驗(yàn)常新，使實(shí)驗(yàn)貼近生活、貼近新科技發(fā)展方向，拉近物理實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)代生活的距離。盡可能選用學(xué)生所熟悉的材料，最簡(jiǎn)單的材料，最常見(jiàn)的材料做實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生富有親切感、新奇感、熟知感，建立起牢固的物理表象。例如用激光小電筒做光實(shí)驗(yàn)；用塑料可樂(lè)瓶做氣體體積與壓強(qiáng)關(guān)系應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)；用話筒(傳聲器)，收音機(jī)(音頻信號(hào)放大器)、磁棒、線圈等簡(jiǎn)單的零件演示無(wú)線電通信等。對(duì)于那些由于儀器體積小，可見(jiàn)范圍小，可供觀察的現(xiàn)象有限，或由于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象過(guò)快、過(guò)慢、過(guò)微，學(xué)生難以觀察清楚的實(shí)驗(yàn)，我們還可以采用多媒體技術(shù)，進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，變看不見(jiàn)為看得見(jiàn)，變靜為動(dòng)，讓學(xué)生想象無(wú)法親身實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，使學(xué)生獲得具體、明確的感性認(rèn)識(shí)，有利于學(xué)生形成鮮明的表象思維，為概念的建立、規(guī)律的發(fā)現(xiàn)及其應(yīng)用奠定必要的基礎(chǔ)。

責(zé)任編輯：黃春香