如何在物理實驗教學中實施創新教育

張學海

摘 要：培養創造性人才已經成為世界教育發展的一大趨勢，創新學習將成為未來人才參與社會競爭的重要條件。物理學是一門以實驗為基礎的科學，學科最大的特點就是學生動腦動手的機會多，如能充分發揮實驗教學作用則易調動學生學習物理的興趣，在參與各類實驗活動中去極大地激發學生的創新意識，提高學生的創新能力。

關鍵詞：初中物理； 實驗教學 ；創新教育

創新教育是以培養人的創新精神、創新思維和創造能力為基本價值取向的教育。在物理實驗教學中，創新教育的提出，一方面是物理教學改革不斷深入的需要，另一方面也是由物理學科的特點與物理實驗的本質決定的。物理學的創新和發展無不與實驗密切聯系，物理實驗教學理應成為培養學生創造性的重要環節。但是，傳統的物理實驗教學模式卻表現為“統一的實驗設計，機械劃一的實驗器材，固定呆板的實驗程序，已知樣板的實驗結論”，這無疑把學生當成了接受知識的容器，限制了學生的主動性、積極性，難以激發他們獨立思考，敢于實踐的激情，抑制了學生個性的發展，扼殺了學生的創造性。那么，應該如何在物理實驗教學中實施創新教育呢？

一、給學生多動手實驗的機會，培養學生的實驗技能

初中物理實驗是學生將來從事科學實驗的起點。因此，在物理實驗課的教學中，必須重視培養學生的實驗技能和獨立工作能力，使學生養成良好的實驗習慣。

每次做實驗時，教師要指導學生弄懂實驗原理，學會正確使用物理儀器，掌握計數、讀數和處理實驗結果的技巧，能夠通過分析、推理得出正確結論。例如，探究水果電池的電壓，探究串、并聯電路的電流電壓的規律等，這樣通過實驗，不僅有效地幫助學生領會物理知識，更重要的是通過觀察實驗現象，分析和解決實驗中的問題，培養學生的創造性思維能力。

鼓勵學生做好課外小實驗、小制作，促進學生對所學內容的理解和深化。各種物理實驗，從某種意義上說，都是一種特殊的、直觀的實踐，學生在動手完成各種小實驗、小制作過程中，思維異常活躍，學習欲望高漲，參與意識增強，都迫切地希望進一步探索問題。通過實驗，學生學習到的物理知識就比較深刻、牢固。例如 “估計水的密度”一題，先讓學生憑生活經驗估計水的密度大約是多大？接著讓學生想出測水密度的方法，然后實際做一做，最后做出評價，哪一種方法既簡便易行而且誤差又小。課外小實驗、小制作有很強的趣味性和知識性，十分貼近學生的生活，符合初中學生好奇、好問、好動、好學的心理特征。教師要鼓勵學生做好這些課外小實驗、小制作，這樣激發了學生動手實驗的興趣，同時也推動物理教學向前發展，是實施創新教育的重要途徑。

二、增加實驗探究成分

過去物理實驗時，教師總是讓學生預先知道實驗的目的、原理以及最后的實驗結論，要求學生背熟實驗步驟后才能用固定的實驗器材按部就班地進行實驗，學生根本不考慮為何要這樣做。在素質教育與新課程標準實施的今天，探究實驗越來越被人們重視，這種探究實驗的一般程序是：“發現問題→提出假設→設計并進行實驗→記錄實驗現象、數據→分析歸納、獲得結論→評估與交流”。與驗證實驗相比，它的優點是能激發學生的學習興趣、能鍛煉學生的各方面能力、培養學生的性格品質，更能提高學生的科學素養和創新精神。新人教版初中物理教材中探究實驗已明顯增加，而且我認為演示實驗、小實驗等都可挖掘一些探究的要素。所以教師在進行實驗教學以前，要多下一番苦功夫，想方設法將實驗設計為探索性實驗，有意識地創設一種探究的氛圍，擴大探究空間和思維空間，并能在學生探究過程中尋找創新的突破口。

三、巧用身邊之物創新物理實驗

物理也是一門與生活實際緊密聯系的科學。它滲透在日常生活的各個方面，如走路、騎車、照鏡子……這些看起來隨意的日常生活，其實都包含著許多物理知識，這為學生學習物理提供了大量的生活經驗背景。在物理實驗教學中，如果能巧妙地運用學生身邊的一些學習、生活用品甚至自己的身體等進行實驗，它比“正規實驗”更富有親切感，更貼近學生的生活實際，從而激發學生的學習興趣，喚起學生的學習動機，深刻理解所學的知識。如用鉛筆和橡皮泥探究壓力的作用效果，用雪碧瓶探究液體壓強與深度關系，用乒乓球從地上彈起探究“能的轉化”，甚至直接用學生的身體來完成一些實驗，如：用嘴對手背“吹氣”和用嘴對手背“哈氣”分別探究“蒸發吸熱”、“液化放熱”；用兩手掌相摩擦感覺發熱可探究“做功可改變物體的內能”；用手掌分別輕壓和緊壓在桌面上并拖動可探究“滑動摩擦力與壓力的關系”等，這樣開展實驗有利于使學生明白物理就在身邊，物理與生活息息相關。而且通過這些課本上沒有出現的器材來實驗能啟發學生的創新思維、培養學生的實踐能力，調動學生的創新意識，也能為學生今后開展創新實驗提供了物質保障。

四、在物理實驗結論的應用與延伸中引導學生創新

掌握知識的最終目的是應用知識解決實際問題，從而進一步鞏固和延伸所獲取的知識并向知識與技能的深度、廣度作更進一步的探索。如通過實驗探究獲得了物態變化的規律后，及時向學生介紹了“神州飛船”發射中應用到的抗高溫材料、“熱管”技術等，同時我又啟發學生進行創新聯想“假如你是一位建筑師，你如何運用所學的物理知識使你們的居室一年四季保持舒適的溫度呢？”同學們說出了許多方法，有一位同學的想象非常有創意“用某種材料，把它填充在墻壁內，室內溫度升高時，它熔化吸熱，阻止溫度升高，當溫度降低時，它的液態就凝固放熱，阻止溫度降低，從而始終使室內溫度保持在一個舒適的溫度，還可以將外墻壁的顏色設計成可變式，冬天為深黑色，夏天為白色。”對于他富有創造力的想象以及其他同學“異想天開”的想象，我都能及時給予鼓勵，同學們的創新欲望得到了提高。

五、開展形式多樣的課外活動

為了從多方面培養學生探索物理的興趣并增強學生的動手和實驗創新能力，我還組織開展了形式多樣、內容豐富的課活動，其中每學期根據所學物理知識針對性地開展研究性學習和綜合實踐活動是重要活動之一。如學習噪聲后，我組織學生到工廠了解、體驗噪聲危害，分析噪聲的產生原因，討論減弱噪聲的方法；學習能源的可持續利用后，及時組織學生走訪了解了通常家庭的節電情況、太陽能熱水器的普及情況，通過實驗探究并提出了節電的措施，還制作了太陽能熱水器等模型。我們還會根據教學內容及時組織學生在課外完成一些小制作比賽，如在學習光學后組織學生制作照相機模型、潛望鏡。此外還開展了別開生面的專題講座、專題答辯會、科技信息講座，開展科技制作、小發明、實驗操作比賽等活動。通過活動的開展，使學生在活動中動手又動腦，激發了斗志，磨練了意志，培養了自主探究、創新的意識和習慣、發展了學生創新的能力。

六、在實驗中及時幫助學生總結實驗探究和創新實驗的方法

在物理實驗教學中，不僅要讓學生學會實驗的具體做法，掌握一些基本的實驗技能，還要能根據典型的物理實驗引導學生及時總結歸納研究物理問題的實驗方法，如常用的“間接測量法”、“控制變量法” 、“疊加法”、“等效替代法”、“比較法”、“轉換法”、“推理法”等，為培養他們的創新能力打下良好的基礎。此外，物理教師還要根據學生在實驗中遇到的一些實際問題教會學生的一些創新實驗的方法，如潛艇的工作原理很難用實驗的方法進行研究和驗證的，我們可以考慮設計用相似的目的、手段、過程、結果等進行模擬實驗，從而實現創新。