中學物理實驗教學中學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

　　摘 要： 物理學是一門實驗性、應用性極強的學科， 物理實驗教學是培養(yǎng)學生動手操作能力、實踐能力和創(chuàng)新能力的重要渠道。作者具體提出了教師通過物理實驗教學以培養(yǎng)學生的好奇心、觀察能力、動手操作能力、創(chuàng)造性思維，以及完善實驗評價等方法來培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。
　　關鍵詞： 農村初中 物理實驗教學 創(chuàng)新能力
　　
　　2010年10月中國共產黨第十七屆中央委員會第五次全體會議通過的《中共中央關于制定國民經濟和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃的建議》提出：“堅持把科技進步和創(chuàng)新作為加快轉變經濟發(fā)展方式的重要支撐。深入實施科教興國戰(zhàn)略和人才強國戰(zhàn)略，充分發(fā)揮科技第一生產力和人才第一資源作用，提高教育現(xiàn)代化水平，增強自主創(chuàng)新能力，壯大創(chuàng)新人才隊伍，推動發(fā)展向主要依靠科技進步、勞動者素質提高、管理創(chuàng)新轉變，加快建設創(chuàng)新型國家。”［１］增強自主創(chuàng)新能力，建設創(chuàng)新型國家，人才的創(chuàng)新能力日益重要。中學生作為發(fā)展中的人才，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)也顯得尤為必要。那么，在教學第一線的教師應怎樣實施創(chuàng)新教育，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的創(chuàng)新人才呢?物理學科有著培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的肥沃土壤，許多實驗能激發(fā)學生的求知欲望，誘發(fā)學生的創(chuàng)新動機，引發(fā)學生的創(chuàng)新沖動，從而培養(yǎng)學生強烈的創(chuàng)新意識。同時，充分的實驗條件，較強的動手能力與實踐能力也為創(chuàng)新提供了重要保證。物理學是一門實驗性、應用性極強的學科，物理實驗教學是培養(yǎng)學生動手操作能力、實踐能力和創(chuàng)新能力的重要渠道。只有緊扣物理學科特點，利用其獨特的教學環(huán)境與條件，突出創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，才能符合時代對物理教學的要求，才能將物理教學提高到素質教育的新層次上來。［2］下面是我在農村初中物理實驗教學中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和提高學生的創(chuàng)新能力的方法和途徑。
　　一、通過實驗培養(yǎng)學生的好奇心和興趣。
　　興趣是最好的老師，學習物理知識也是如此。物理實驗具有真實形象、生動有趣的特點，對充滿好奇心的中學生來說，新奇的實驗會讓他們興趣盎然，充滿對知識的渴求和強烈的好奇心，如“紙杯燒水”“覆杯實驗”“慣性實驗”等。學生在驚訝不已的同時，能從實驗中學到有關知識，大大增強對物理知識的興趣和學習的信心，發(fā)揮其主觀能動性，滿腔熱忱地投入到物理學習之中。物理實驗生動有趣、富有懸念、奇妙的現(xiàn)象能夠激發(fā)學生強烈的好奇心，有利于學生去探索思考，在釋疑的過程中，既豐富知識，又培養(yǎng)創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。
　　二、通過實驗培養(yǎng)學生的觀察能力。
　　創(chuàng)新思維不是憑空想象，它離不開對周圍事物的觀察，而觀察是物理實驗的首要因素，增加實驗的可視性，提高學生觀察能力，是提高學生創(chuàng)新思維的一個重要方面，演示實驗在訓練學生觀察能力方面有其特殊的作用。如《電磁感應》實驗，導體在磁場中運動，學生既要觀察導體的運動方向、磁體的南北極，又要觀察感應電流的方向，還要觀察當導體的運動方向或磁極發(fā)生變化時感應電流的方向有什么不同。這就要求學生對實驗進行全面細致的觀察，對全面培養(yǎng)學生的實驗觀察能力有很好的作用。
　　三、教師轉變觀念，培養(yǎng)學生的動手操作能力。
　　培養(yǎng)學生的操作技能、規(guī)范學生的操作習慣是分組實驗的重要目的之一，教師不能一手包辦。如在《用伏安法測小燈泡功率》的實驗中，教師從安全的角度出發(fā)，應先指出根據(jù)電路圖連接電路，連接電路時開關是斷開的，滑動變阻器要滑到最大阻值，電流表、電壓表選用合適的量程，連接完成后再檢查并試觸。對實驗中出現(xiàn)的電流表無示數(shù)、電表超過量程等現(xiàn)象讓學生討論，開動腦筋，自己解決，從而培養(yǎng)學生的操作技能和規(guī)范的操作習慣。
　　四、組織引導學生進行實驗改進，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維。
　　創(chuàng)新教育發(fā)展的成果，主要體現(xiàn)在學生的創(chuàng)新思維上，這也是教師教學的重要目標。在實驗中，雖然結果是正確的，但實驗過程中若未出現(xiàn)預料中的現(xiàn)象或現(xiàn)象不夠明顯，這種實驗也是不夠成功的，這就需要對實驗進行改進。如在人教版九年級物理課本《浮力》實驗（圖一）中，當物體浸入水中時，有幾點不足：（1）當溢液杯傾斜度小時一部分水會沿著杯壁流下，很難全部收集；（2）當溢液杯傾斜度大時沿著杯壁流下的水量會減少，但物體易與杯壁接觸，且物體浸入水中的深度有很大的局限性。學生通過奇思妙想，把可樂瓶底去掉，口朝下，用插有Z型玻璃導管的橡皮塞塞住，如圖二，改進成了一個操作極其方便，效果明顯的溢液杯。組織學生自己主動進行實驗改進，將極大地拓展學生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。
　　五、重視設計性實驗，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維。
　　設計性實驗就是據(jù)實驗題目提出的要求，由學生設計實驗方案、自行完成實驗過程并分析實驗結果的一種實驗方式。所以，設計性實驗在完成過程中具有很強的獨立性和很大的靈活性，因此設計性實驗能進一步活躍學生的物理實驗思想，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力及動手能力。如九年級物理第十三章《力和機械》第一課《彈力》的課后習題有一題是：輕按桌面能使桌面發(fā)生彈性形變嗎？自己設計一個實驗進行檢驗。學生進行了如下幾種設計實驗：方案一:在桌面放個圓球，按下之后如果圓球滾動了，就說明桌面發(fā)生變化了。方案二:【器材】平面鏡1塊，激光筆固定在鐵架臺上。【操作】（1）把平面鏡平放在桌面上，鏡面朝上，用激光筆斜照在平面鏡上，經平面鏡的反射，光點落在天花板（或墻上）。（2）用力壓桌面，可見光點發(fā)生明顯移動；撤去外力，光點又回到原來位置。方案三:【器材】有底座的平面鏡2塊，激光筆固定在鐵架臺上。【操作】（1）在桌面上相隔一定距離立2塊平面鏡，鏡面相對，用激光筆照在平面鏡上，經2塊平面鏡的反射，光點落在屏上（或墻上）。（2）用力壓桌面，可見光點發(fā)生明顯移動；撤去外力，光點又回到原來位置。這些方法無一不具有創(chuàng)造性。雖然方案一實驗效果不明顯，但體現(xiàn)出學生的發(fā)散思維。物理設計性實驗能充分體現(xiàn)學生的主體地位，培養(yǎng)學生主動獲取信息的興趣，提高學生的創(chuàng)新思維能力。
　　六、增加探究性實驗，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維。
　　傳統(tǒng)的物理實驗教學，大多數(shù)是驗證性實驗，教師在實驗教學過程中，對實驗目的、原理、器材、步驟、結果及注意事項等環(huán)節(jié)都作了詳細講解，學生只是在教師的統(tǒng)一要求下使用規(guī)定的器材、按照統(tǒng)一的步驟進行重復性的操作，這樣實驗嚴重阻礙了學生創(chuàng)新性思維的發(fā)展。探究性實驗有助于學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的發(fā)展。教師應將部分驗證性實驗改為探究性實驗，通過提出問題—猜想和假設—設計探究方案—實驗探究—分析論證—合作與交流等要素來開展探究性實驗。在具體的探究活動中根據(jù)不同的探究內容對上述要素有所側重，在循序漸進的探究活動中培養(yǎng)學生的觀察能力、操作能力和思維能力；培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度和勇于創(chuàng)新的探索精神。
　　七、鼓勵學生課外小制作、小發(fā)明，培養(yǎng)創(chuàng)造性思維。
　　小制作、小發(fā)明是物理知識和物理實驗的傳承和應用。進行小實驗，小發(fā)明的制作，能提高學生動手動腦能力。在物理教學中，要鼓勵學生積極參加物理科技小組等物理課外活動，最大限度地發(fā)揮學生創(chuàng)造思維的積極性，通過體驗小制作、小發(fā)明成功完成的喜悅，可促使學生形成良好的意志品質和嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，提高實驗操作能力和創(chuàng)新思維能力。［３］
　　八、開放式實驗室管理，增加學生探究的時間和空間，培養(yǎng)學生的主動性與創(chuàng)造性。
　　農村學生由于生活體驗缺乏導致視野狹窄，獲得信息的渠道也不通暢。開放的實驗室及開放的實驗指導會使學生在分組實驗課中，由于動手能力差、操作方法不當，造成實驗誤差很大，不能很好地完成實驗；有些學生對課堂中的演示實驗存在疑慮與迷惑；也有些學生對有疑問的習題，要進行實驗驗證；還有的學生想做課本之外的一些實驗；更有些學生有一些奇思妙想，需要實驗室作為他們創(chuàng)造的平臺。開放的時間和空間，能使學生根據(jù)自身的具體情況獨立思考、自己動手設計實驗，在實驗的過程中激發(fā)主動性與創(chuàng)造性。［4］
　　九、完善實驗評價，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新積極性。
　　科學的評價是學生創(chuàng)新能力提高的動力源泉，在當前推進新課程的實踐中，進一步完善實驗考核的評價機制，是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力不可或缺的組成部分。實驗考核的評價應以激勵性評價為主，以給予學生不斷發(fā)展和進步的內驅力。對學生的評價應該重視實驗技能、實驗過程、探究能力、科學態(tài)度、環(huán)保意識、質疑精神等諸方面，給予一定的評價，從而培養(yǎng)和提高學生科學素養(yǎng)。［5］
　　綜上所述，實驗教學是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的最佳途徑，在中學物理實驗教學中教師要堅定“每個學生都能成功”的信念，變傳統(tǒng)的演示性實驗為學生實驗，增加學生的體驗機會；變傳統(tǒng)的驗證性實驗為探究性實驗，提高學生的探究能力；變以往封閉性實驗為開放性實驗，激發(fā)學生學習的主動性。不但在課堂上開展實驗，而且應該在課外開展探索實驗，鼓勵學生參與課外小制作和小發(fā)明，充分調動學生積極思考、主動探索，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維，不斷提高學生的實踐能力和創(chuàng)新能力。
　　
　　參考文獻：
　　［1］中共中央關于制定國民經濟和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃的建議.2010年10月18日中國共產黨第十七屆中央委員會第五次全體會議通過.
　　［2］王志路，張曉輝.論物理教學對學生創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)［J］.教育與職業(yè)，2007，（1）.
　　［3］王春.初三物理教學中學生創(chuàng)造性思維培養(yǎng)的研究［D］.新疆師范大學碩士論文，2009，（4）.
　　［4］蔡志凌.中學物理實驗教學現(xiàn)狀分析與策略研究［J］.天津師范大學學報（基礎教育版），2008，（6）.
　　［5］古娜芬.完善實驗評價培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)［J］.科技資訊，2008，（12）.