在物理實驗中培養學生創新能力的策略

　　摘 要： 物理是一門以實驗為基礎的自然科學，物理實驗不僅是學生獲取物理知識，認識物理規律的重要途徑，對學生創新能力的培養也是其他學科不能替代的。因此，培養學生的創新能力應是每位教師追求的教學目標。作者就如何激發學生的創新熱情，培養學生的創新精神，提高學生的創新能力，談談自己的看法。
　　關鍵詞： 物理實驗 創新能力 培養策略
　　
　　“創新是一個民族進步的靈魂，是國家興旺發達的不竭的動力。”在21世紀是創新教育的世紀，培養學生的創新能力應是每位教師追求的教學目標。那么如何激發學生的創新熱情、培養學生的創新精神、提高學生的創新能力呢？
　　一、創設物理情境，激發學生的創新意識
　　物理學是以觀察、實驗為基礎的科學。創設物理實驗情境就是創設一定的環境條件，讓學生面臨一個需要解決的問題，引起學生的認識沖突，把學生引到迫切想解決問題的情景中。
　　例如，情景一：用煤氣給水壺燒水，一不注意，水開后溢出的水會把火澆滅，釀成危險。請問同學們有何改進辦法？
　　情景二：有人發明在壺蓋開個小孔，水沸騰后，會發出叫聲。這又是什么道理？
　　再如講到“大氣壓強”時，用一乒乓球堵在裝滿水的飲料瓶口，手拿瓶倒置，乒乓球仍緊緊被“吸”在瓶口，瓶中水絲毫未灑，把瓶子轉向其他方向，乒乓球始終未掉，學生感到非常驚奇。這個實驗的設計源于課本，但不墨守成規，直觀又有創新，讓學生馬上置身于情景之中，不知不覺中沿著科學的思路和方法去思考問題，并且意識到創新并不神秘、也不遙遠，激發了學生的創新意識。
　　二、改進實驗，讓學生在探究中學會求知、學會創新
　　曾經一位著名特級教師風趣地講：“酒杯在于晃動，朋友在于走動，課堂教學在于活動。”這句話揭示了課堂教學的真諦：滿足學生在學習活動中表現的欲望。一個好的物理教師往往會把一些演示實驗改為學生實驗，把驗證性實驗改為探索性實驗。這不僅給學生帶來成功的喜悅，提高學習興趣，而且培養學生的創新思維能力。
　　例如，在學習《阿基米德定律》一節時，學生對影響浮力大小的因素存在許多模糊認識。僅憑教材中一個實驗，學生理解起來非常困難。為此，將此實驗由演示變為學生分組探索。首先，讓學生分組討論，猜想影響浮力的大小因素，接下去的環節是驗證猜想。動一動手自己解決急需解決的問題，此刻學生品嘗成功喜悅的心情更加迫切。八仙過海，各抒己見，集思廣益。我采用物理學中常用的“控制變量法”設計出一組組簡便合理的實驗方案。課堂上人人動手，借助桌上已有的實驗器材，一試身手。由于猜想浮力大小與6個因素有關（液體密度、排開液體體積、物體密度、物體的體積、物體沒入液體中的深度、物體的形態），要逐個進行研究需要很長時間，一節課的時間根本無法完成上述任務。因此就應以小組為單位，分別有重點地落實以上其中的某兩項任務，學生在實驗中獲得感知再對數據進行分析、比較、概括，進行思維加工，最后由各小組歸納結論：液體里的物體受到液體向上的浮力。浮力的大小只與液體的密度和物體排開液體的體積有關，與其他因素無關。即f浮=ρ液gv排。
　　小組合作培養了學生實驗操作動手能力，科學設想能力。在猜想與實證間建立聯系的思維能力，既發揮了物理小組學習的功效又激發學生求知欲。通過改進實驗，對學生創新思維能力的發展具有很大的推動作用，起到事半功倍的效果。
　　三、利用開放性實驗試題，培養學生創新思維
　　創新思維是創新人才觀下的學生必備的一種素質，而在物理學習中，一題多解的開放性試題則是培養學生創新思維的又一個捷徑。有些物理知識較為抽象、深刻，有些開放性的甚至具有挑戰性的問題。由于學生個人認識能力的局限性，單靠某個學生獨立思考會出現困難或回答不全面。可以采用小組合作學習的形式來解決問題。
　　例如：在排除電路故障的教學時，我出示一個兩燈泡串聯的電路。當開關閉合時，學生發現電路兩燈均不亮，電流表示數為零。我要求學生根據已有知識判斷出電路為斷路，但故障在哪兒？怎樣排除故障？組織學生分組開展討論，由學生分析和處理信息。經過討論，有小組提出電源可能接觸不良或報廢的，提出立即更新電池。基礎好一些的同學提出用電壓表來判定是不是報廢的電池。有的小組提出是電流表壞了或接觸不良，有的小組認為可能是某一導線斷了……這么多答案究竟哪一種更正確呢？又怎么一一解決呢？學習小組內，組與組之間共同探討，并請同學演示解決問題的實驗，學生的思維異常活躍。在分析燈的好壞時，學生不再局限于常規的知識，不僅提出可用電壓表來檢測燈的好壞，而且提出其他方法來檢測。我對學生的每一種假設，都給予口頭鼓勵，對優秀的有獨創性的見解給予激勵的掌聲。這極大地鼓舞了學生的學習熱情，給了學生充分的自信心，使學生對物理問題的認識更加深入和全面，培養了學生全面思考問題的能力和擴展思維空間，從而完善各成員的知識結構。
　　四、自制實驗學具，培養學生的創造能力
　　各種各樣的發明創造，都是從實驗中得來的。在實驗課上讓學生用生活中的實物自制學具，這本身就是小發明、小創造，為今后創造能力的培養打下堅實的基礎。例如，講到“液體壓強”這節課，有學生用礦泉水瓶和細針探究液體壓強與深度的關系。只需將瓶子裝滿水，然后在不同深度扎些小孔，根據水柱射出的遠近就能形象地證明它們的關系。這個實驗雖小，但學生記憶深刻，興趣高漲。再例如“物體的浮沉條件”本身難掌握，有學生用小塑料瓶來研究，難題迎刃而解。這些做法雖然簡單，但學生從中體會到物理就在身邊，物理與生活聯系緊密，激發了學生發明創造的智慧。
　　總而言之，當今社會的競爭實質上為知識創新和技術創新的競爭，從根本上講是創新人才的競爭。培養創新型人才是每位老師的神圣使命。廣大教師只有樹立創新意識，形成創新作風，自身具備較高的創新才能，才更有利于培養學生的創新思維能力。
　　
　　參考文獻：
　　［1］孟進.物理教學問題.遼寧師范大學出版社.
　　［2］朱鐵成.物理教學研究.浙江大學出版社.