注重物理實驗教學 培養學生創新能力

葉金來

物理實驗是課堂教學的延伸和補充，是初中物理教學的不可忽視的重要組成部分，通過這些實驗，可以開發學生智力，激發學生興趣，有利于培養學生的觀察能力，動腦動手習慣和實驗技能;有利于進一步挖掘學生的創造潛力，培養學生的分析問題和解決問題的能力。

從物理學來說，它的每一個概念、規律的發現與確立大都依賴于實驗，同時實驗也是研究和發展物理學的基本手段。它不僅是技術的操作過程，而且包含了豐富的物理思想、物理方法以及創造原理和創新技法。因此，物理實驗的教學是培養與訓練學生的創新能力最有效的途徑，但要達到理想的效果，必須對教材中的演示實驗和學生分組實驗進行創新設計，并在課堂教學中科學實施。筆者在教學實踐中對物理實驗教學的導入、實施與創新設計進行了一些探索：

一、注重實驗的導入，構建科學探索的課堂氛圍

大多數老師都會注重一堂課的引入，但一個演示實驗或學生實驗怎樣導入？卻考慮得比較少，往往直接把實驗裝置擺上講臺進行演示，這正是當前課堂教學的弊端。事實上，一個好的實驗引入，不僅能激發學生的強烈興趣和求知欲望，還能為學生提供發現問題，運用知識的機會，提供創造性地解決問題的條件，使他們的創新能力得到培養和發展。

所以實驗導入時，可以先推導出即將演示實驗的原理，也可以先導入其所用器材，進而介紹實驗裝置和實驗操作。不管哪種導入方式都必須注意“布局”，老師的提問或是學生自己發現的問題，都要能剌激學生心理產生疑問，使他們產生心理上的不平衡，進而激發探究的欲望，這樣學生才有探索的內動力，才易形成探索的課堂氛圍。學生一旦有機會運用知識解決一些問題，他們就會在推導過程中積極應用分析與綜合、演繹與歸納、分類與比較等各種思維方法進行思考，經歷這樣的學習過程，學生不僅掌握了知識，提高了邏輯推理能力，同時也激勵了他們的創新精神和創造能力。

二、注重實驗的實施，突出科學方法，顯化創新技法

一個成功的演示實驗，不僅要有理想的實驗裝置，更重要的是如何實施實驗的演示及教學，以充分發揮其教育、教學功能。法國科學家貝爾納說：“良好的方法能使我們發揮天賦和才能，而拙劣的方法卻削弱、甚至扼殺我們的才能”。因此，在教學過程中應把實驗中的技術、豐富的物理思想和物理方法以及蘊含的創造原理與創新技法傳授給學生，對發展學生的物理創新能力可以起到事半功倍的效果。在實驗教學的實施過程中，教師應注意將它們“顯化”，加以突出，給學生產生深刻的印象，可以說，這相當于在培養與訓練學生的物理創新能力的進程中加進了一劑催化劑。

當然，并不是一定要將教材中的實驗全部改頭換面，實際上，教材中給出的實驗往往也包含許多創新因子和方法在其中。中學物理實驗中包含了許多重要的思想方法，如“驗證牛頓第二定律”實驗中運用的控制變量法;螺旋測微器、游標卡尺中利用的機械放大法;顯示微小形變;“實驗中模擬法;還有替代法、轉換法等。而且每個實驗都是經過長期的教學實踐而確定的，也是教育教學創造活動的結晶，因此，其中也不乏創新技法，如聯想創造技法、類比創造技法、設問創造技法、列舉創造技法和轉換創造技法等。教師應注重實驗教學的實施——突出科學方法，讓學生體驗創新活動的樂趣，使他們從中培養創新精神，掌握好物理思想和方法，獲得創新技法。可以說，學生對研究方法認識的進步，其意義并不比創新本身小。

但實驗教學的實施要有利于培養學生的物理創新能力，必須注重激發學生的創新動機。讓學生在運用已有的知識、經驗和方法設計新的實驗時，發生矛盾、遇到困難甚至導致失敗，由此產生困惑，從而使學生認識到原有的認知存在局限性、存在缺點及適用條件，困惑的產生才有利于激發學生的創新動機。當然，學生的創新活動不可能是憑空產生，因此老師應及時提供知識原型啟發學生，使他們經模仿、聯想再造出新的事物。這一過程中，學生掌握的研究方法（即科學方法和創新技法）就會發揮巨大的作用。

三、注重實驗的創新設計，全面發揮實驗在培養學生創新能力的作用

對現有的實驗大膽創新已成為當前物理教學的共識。教師該從何種途徑引導學生對實驗進行創新設計呢？根據應用實驗手段研究物理問題時的基本過程，可歸納為如下幾種途徑：

1.通過改變實驗目的和要求進行創新

教師在原有實驗的基礎上，改變原有實驗的目的與要求，提出新實驗課題，要求學生利用原有的實驗器材（甚至可適當增減），對原有實驗進行創新改進，設計完成新實驗課題的實驗方案。從而培養學生改進原實驗、設計新實驗的創新能力。

2.通過改變實驗原理和實驗方法進行創新

每個實驗都依據一定的理論提出來的，這個理論就是實驗原理。為達到同一實驗目的，可依據不同原理設計出不同的實驗方案。因此可以通過改變原有實驗的原理或實驗過程中使用的具體方法進行創新，依據新的實驗原理、實驗方法提出新的實驗方案。

3.通過改變實驗器材進行創新

這種創新情形需改變原有實驗的使用器材（包括測量對象）提出了在新的實驗器材基礎上測量原有的物理量或新的物理量的新實驗課題，一般學生應用原有的實驗理論和方法無法解答新的實驗課題，必須重新設計實驗方案或實驗步驟，這些都要求學生創造性地提出解決方法。

（作者單位：江蘇省寶應縣開發區國際學校）