高中物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)策略

摘要：本文結(jié)合高中物理教學(xué)實(shí)踐，從通過(guò)自制教具和創(chuàng)新物理演示實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)；通過(guò)增加演示實(shí)驗(yàn)的學(xué)生參與度，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新興趣；通過(guò)生動(dòng)的演示實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維；通過(guò)增強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)的探索性、開放性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神等方面討論了培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的教學(xué)策略。

關(guān)鍵詞：高中物理；演示實(shí)驗(yàn)；創(chuàng)新能力；培養(yǎng)策略

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2013）1（S）-0034-2

課堂演示實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的重要手段，是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要組成部分。《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)稿）》把科學(xué)探究作為重要的教學(xué)方式，把培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力作為學(xué)習(xí)目標(biāo)。這既給高中物理演示實(shí)驗(yàn)注入了新的活力，同時(shí)對(duì)高中物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力提出了新要求。

1、高中物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的創(chuàng)新

傳統(tǒng)的高中物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式主要是教師操作，學(xué)生觀察，并通過(guò)教師的啟發(fā)引導(dǎo)，幫助學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行觀察和思考。

新課程下高中物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式要把學(xué)生當(dāng)成課堂的主體，教師起引導(dǎo)作用，在演示實(shí)驗(yàn)中應(yīng)當(dāng)采用師生共同參與模式、學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?、和小組合作參與模式，演示實(shí)驗(yàn)還要直觀、明顯，能讓學(xué)生較為直觀的觀察到整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和現(xiàn)象。通過(guò)實(shí)驗(yàn)引發(fā)學(xué)生的興趣，啟發(fā)學(xué)生的思維，有助于學(xué)生認(rèn)識(shí)規(guī)律，發(fā)展創(chuàng)新能力。

2、高中物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的策略

在高中物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，可以從以下幾方面人手培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力：

2.1 通過(guò)自制教具和創(chuàng)新物理演示實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)

自制教具是教師或?qū)W生為了改進(jìn)教學(xué)方法或者針對(duì)教學(xué)的重點(diǎn)、難點(diǎn)，而就地取材、進(jìn)行研究制作的。自制教具除了具有教育性和直觀性，還具有很強(qiáng)的針對(duì)性和明顯的靈活性。因此，自制教具在教學(xué)過(guò)程中發(fā)揮的作用是一般教具無(wú)法比擬的。而創(chuàng)新物理演示實(shí)驗(yàn)可以使實(shí)驗(yàn)效果更直觀明顯。所以，開展自制教具和創(chuàng)新物理演示實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，可以激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。

例如在講高一物理緒言時(shí)，為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)他們學(xué)習(xí)物理的積極性，可以做幾個(gè)簡(jiǎn)單有趣的課堂演示實(shí)驗(yàn)。例如歷史上有名的欹器，是一種灌溉用的汲水罐器，它是我國(guó)古代勞動(dòng)人民在生產(chǎn)實(shí)踐中的一個(gè)創(chuàng)造。欹器有一種奇妙的本領(lǐng)：未裝水時(shí)略向前傾，待灌入少量水后，罐身就豎直一些，而一旦灌滿水時(shí)，罐子就會(huì)一下子傾覆過(guò)來(lái)，把水倒凈，而后又自動(dòng)復(fù)原到原來(lái)的平衡位置，等待再次灌水。在教學(xué)實(shí)踐中我們可以用廢棄的飲料瓶簡(jiǎn)單制作并演示欹器的工作過(guò)程。制作方法：將飲料瓶的底部去掉。截取適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度，在截取部分的中部左右穿兩個(gè)小孔，再取一根自行車的輻條或鐵絲，穿過(guò)小孔架在支架上（注意密封性要好），如圖1所示。

利用此演示實(shí)驗(yàn)在課堂上可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣，并引導(dǎo)學(xué)生積極思考：在灌水的過(guò)程中，整個(gè)容器系統(tǒng)的重心是怎樣變化的？為什么灌一點(diǎn)兒水以后，欹器要豎直一些？灌滿水后，為什么容器又會(huì)一下子傾覆過(guò)來(lái)？水倒凈后，重心為什么又會(huì)復(fù)原到口向上的位置？必要時(shí)教師可提示學(xué)生用初中物理中物體重心的變化和平衡原理加以解釋。

2.2 通過(guò)增加演示實(shí)驗(yàn)的學(xué)生參與度，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新興趣

傳統(tǒng)演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)強(qiáng)調(diào)教師精彩演示講解、學(xué)生專注觀察思考，這種做法的優(yōu)點(diǎn)在于注重了物理知識(shí)結(jié)構(gòu)的連貫性和物理知識(shí)傳授的演繹性特點(diǎn)，但卻忽視了學(xué)生學(xué)習(xí)物理概念和定律的認(rèn)知特點(diǎn)和心理狀態(tài)，不利于學(xué)生自己得出結(jié)論的歸納式學(xué)習(xí)習(xí)慣的培養(yǎng)。因此，我們可以在演示實(shí)驗(yàn)思路上做一些創(chuàng)新，適當(dāng)?shù)奶岣邔W(xué)生在演示實(shí)驗(yàn)中參與的地位，把演示實(shí)驗(yàn)的操作權(quán)讓位給學(xué)生，使學(xué)生親身體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的各個(gè)步驟，領(lǐng)略知識(shí)的獲得過(guò)程。更好地培養(yǎng)學(xué)生敏銳的觀察力和豐富的想象力，形成了問(wèn)題意識(shí)和動(dòng)手研究問(wèn)題的習(xí)慣，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新興趣。

例如。在平拋運(yùn)動(dòng)的演示實(shí)驗(yàn)中，先演示平拋運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，使學(xué)生獲得初步印象。接著演示平拋運(yùn)動(dòng)與自由落體運(yùn)動(dòng)等時(shí)性實(shí)驗(yàn)，我們可以讓兩個(gè)學(xué)生在講臺(tái)上用兩枚硬幣直接演示。其中一名同學(xué)把一枚硬幣放到一本書上，平舉著書用手指將硬幣彈出去，另一名同學(xué)用手直接拿著，松開讓硬幣自由下落。演示時(shí)使兩枚硬幣位于同一高度，同時(shí)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)多次演示，在誤差允許的范圍之內(nèi)，兩枚硬幣同時(shí)落地，這有力的驗(yàn)證了平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上是白南落體運(yùn)動(dòng)。接著讓學(xué)生畫出平拋硬幣和自由落體硬幣每隔1/10秒位置的變化圖，即想象每隔1/10秒閃光一次所拍的照片是什么樣子，請(qǐng)兩位同學(xué)在黑板上面出米，讓全體同學(xué)評(píng)議、修改、補(bǔ)充，直到得出較滿意的結(jié)果。這種做法增強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解和創(chuàng)新能力，同時(shí)為自己形成獨(dú)立、自信、創(chuàng)新的品格奠定了基礎(chǔ)。

2.3 通過(guò)生動(dòng)的演示實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維

強(qiáng)烈的好奇心。濃厚的興趣和旺盛的求知欲是引發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維的動(dòng)力和源泉。而演示實(shí)驗(yàn)?zāi)苁刮锢憩F(xiàn)象在課堂中生動(dòng)地呈現(xiàn)出來(lái)，能極大地激發(fā)學(xué)生的求知欲，促使學(xué)生去探究和深思，在置疑釋疑的過(guò)程中，既能豐富學(xué)生的知識(shí)又能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。

例如在講授牛頓第一定律時(shí)，由于學(xué)生理想實(shí)踐推理能力不強(qiáng)，給他們?cè)陬^腦中形成物理規(guī)律帶來(lái)困難，我們可以精心設(shè)計(jì)讓學(xué)生先觀察下面的生動(dòng)演示實(shí)驗(yàn)：小車從斜面上同一高度自由滾到表面粗糙程度不同的平面上，觀察小車停下來(lái)的距離。第一次滾到粗糙的地毯上，第二次滾到教室的地面上，第三次滾到表面光滑的木板上。學(xué)生觀察到小車一次比一次滾動(dòng)的距離遠(yuǎn)，并最終靜止下來(lái)。此時(shí)我們不失時(shí)機(jī)的提問(wèn)：小車為什么會(huì)停下來(lái)？為什么停下來(lái)的距離又有所不同呢？經(jīng)過(guò)前面的學(xué)習(xí)學(xué)生已經(jīng)了解到這是摩擦力不同的緣故。這時(shí)我們又進(jìn)一步提出問(wèn)題：假如小車滾到一個(gè)沒(méi)有摩擦力的平面上，小車以后的運(yùn)動(dòng)情況將會(huì)怎樣呢？經(jīng)過(guò)充分的考慮和熱烈的討論，學(xué)生最終認(rèn)識(shí)到如果沒(méi)有摩擦力，下車就沒(méi)有停下來(lái)的理由，它就會(huì)永遠(yuǎn)保持滑下斜面時(shí)的速度運(yùn)動(dòng)下去。此時(shí)，再講解牛頓第一定律，學(xué)生的理解就會(huì)深刻的多。這不僅極大強(qiáng)化了學(xué)生的創(chuàng)新思維，而且為今后進(jìn)一步的創(chuàng)新思維活動(dòng)打下了良好的基礎(chǔ)。

2.4 通過(guò)增強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)的探索性、開放性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神

探索性、開放性是實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的重要標(biāo)志。通過(guò)增強(qiáng)演示性實(shí)驗(yàn)的探索性、開放性，學(xué)生可以在自己“探索”物理規(guī)律的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中把動(dòng)手與動(dòng)腦結(jié)合起來(lái)，在實(shí)驗(yàn)中觀察現(xiàn)象、主動(dòng)探索，在開放中使他們的創(chuàng)新潛能得到開發(fā)。創(chuàng)新精神得以培養(yǎng)。

例如，電阻定律的演示實(shí)驗(yàn)可以改成學(xué)生探索性、開放性實(shí)驗(yàn)，教師通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)影響電阻的有關(guān)物理量進(jìn)行梳理，讓學(xué)生自己通過(guò)知識(shí)遷移采用控制變量法對(duì)該演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，包括實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)器材選擇與連接、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處理等，最終通過(guò)合作交流，討論形成準(zhǔn)確結(jié)論。這種演示實(shí)驗(yàn)的探索與開放，增強(qiáng)了學(xué)生主體意識(shí)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神將起到潛移默化的作用。

綜上所述，高中物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅為學(xué)生學(xué)習(xí)物理提供符合認(rèn)識(shí)規(guī)律的環(huán)境，有利于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，激發(fā)了學(xué)生的求知欲望，而且更重要的是它有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。所以在新課改下，高中物理教師應(yīng)不斷更新觀念，創(chuàng)新演示實(shí)驗(yàn)方法模式，努力培養(yǎng)出更多的創(chuàng)新型人才。