談一談在物理實驗中培養學生的創造能力

摘要：物理學是一門以實驗為基礎的科學。物理學的實驗基礎、理論體系和研究方法，是現代科學和技術的基礎，它們在學生智能結構的發展中將占有越來越重要的地位。當代學生，如果缺乏起碼的物理學知識和技能訓練，將如何面對二十一世紀高度現代化的建設任務？有鑒于此，中學物理實驗教學的根本目的與任務應該是：通過實驗觀察和實驗手段，使學生最有效地掌握現代化生產和現代科學技術所必需的物理知識，培養初步的實踐技能和創新能力。

關鍵詞：物理;創造能力;實驗教學

下面就物理實驗教學中，培養學生實踐能力和創造能力談一點粗淺的認識。

一、 變演示實驗為邊學邊實驗

課堂中的演示實驗能使學生加深感性認識的過程，但它無法代替學生自身的學習活動。如果把教師的演示實驗改為學生的邊學邊實驗。則既能使學生獲得清晰的印象，又能培養學生的實驗能力，提高學生的學習興趣和主動性。學生在教師指導下學習，邊實驗、邊思考、邊討論，以物學理，能較快地掌握物理知識。因此，從某種意義上講，邊學邊實驗起到了演示實驗與學生分組實驗的綜合作用。例如：研究影響電阻大小的因素的實驗，課本上是三個演示示實驗，如將其改成邊學邊實驗后，可從以下兩個方面進行設置：

（一） 器材的選擇

課本上以鎳鉻合金絲作為實驗導體，我將其換為HB型的鉛筆芯。這樣做可以解決將演示實驗改為邊學邊實驗時器材的不足、不易準備的問題，取材方便且應用靈活，而且是學生很熟悉的常見材料，增強了實驗的可信度。

（二） 方案的設計

常規的實驗教學中，學生往往依據書上的詳細步驟，利用現成的表格，填寫數據，而目的、原理、結論等照書抄一遍，實驗就算完成。這樣的實驗，學生收獲其實很少。鑒于此，應從如下兩個方面引導學生：

1. 尋找研究方法

教師提出問題：影響導體電阻的因素可能有哪些？并提示學生與車流、人流通過道路的現象相比較，學生經過猜想，歸納出三個主要因素后，繼續提問：要弄清每個因素與電阻的關系，如何設計實驗？學生經過逐步引導，學會了“控制變量法”這一常用的研究物理問題的方法。這樣，由學生自己去領悟研究問題的方法，比教師盤托出的印象會深刻得多。

2. 確定具體步驟

在實驗器材上，我又設置問題：只提供兩支長短、粗細均相同的HB型鉛筆芯，如何研究導體的長度、橫截面積對電阻的影響？這時，學生的思維十分活躍，提出了諸如小刀銷筆芯、移動鱷魚夾改變接入電路的筆芯的長短等方法，最終學生自己肯定了簡便易行的方法：即將兩支鉛筆芯分別串、并聯就可以明顯地改變導體的長短和粗細了。經過如此處理，學生的興趣十分濃厚，實驗也就自然而然達到了預期的效果。

二、 精心組織學生分組實驗

學生一走進實驗室，只有濃厚的興趣，拿起儀器就擺弄，對實驗應達到的要求心中無數，學生處于“失控”狀態，教師在實驗中總是充當“實驗保姆”匆匆忙忙效果不佳。如何組織學生分組實驗，下面就“測固體和液體的”密度這個實驗談一下做法：

1. 把握好預習準備階段——實驗預習

實驗預習是做好實驗的基本保證;實驗前要求學生熟悉實驗目的，原理，要事先布置如下問題：“測固體和液體的密度”實驗的目的是什么？所依據的原理是什么？要測出固體和液體的密度，首先必須要測出的物理量，最后根據公式與規律算出固體和液體的密度，測體積時視線應與量筒的操作規則。

2. 采用激勵機制——實驗擂臺賽

實驗擂臺賽可以充分調動學生實驗的積極性，學生好勝心強，求知欲強，而且都想充分表現自己的才華，利用學生這一心理特征，在實驗前公布實驗分組情況。為了保證實驗教學的順利開展，老師必須對各組學生的動手能力、分析問題能力做好調配，然后提出本節實驗將采取“四比”：（1）比對該實驗的目的原理熟悉程度;（2）比實驗過程中的操作熟練程度;（3）比實驗紀律;（4）比實驗結果誤差大小。根據各實驗小組最后得分情況確定下次實驗操作賽的擂主，其他實驗小組向擂主提出挑戰，使學生在今后所有的實驗過程中，一直處于不斷競爭的狀態。

3. 進行分組實驗——嘗試操作

這是實驗的中心環節，分組實驗是學生手腦并用階段，在學生準備比較充分的基礎上，盡可能調動所有學生的參與意識。在這一實驗中把全班學生分為四人一組，分工合作，要求一個測質量，一個則體積，一個記錄數據，一個計算出結果，并及時將結果板書至上，然后輪流操作，使每個學生對實驗的操作都有所了解，達到每個人對實驗部熟悉，在學生動手實驗過程中，教師觀察他們是否按步驟進行，以及操作的技能情況，再根據表中的數據檢查結論的準確性。

4. 評比——反饋校正

在各實驗小組將數據都填齊后，教師在表中填上作為實驗標準數據（事先測定）。評價各組得分情況，評出優勝小組，作為下次實驗的擂主，由其他實驗小組對擂主提出挑戰。

這一節的教學將“失控”的實驗變為有序的、定向的實驗操作比賽，學生對實驗目的、原理、操作步驟都一目了然，較好地完成了這一實驗，并且使學生間的相互協作精神得到了鍛煉，進一步培養學生全員參與意識，調動了學生學習的積極性和主動性。

三、 改革實驗教學，營造創新氛圍，培養創新能力

實驗教學是物理教學實施創新教育的重要基礎和手段，實驗不僅對激發學生學習興趣，提高實踐能力具有不可替代的作用，而且也是為學生創設創新氛圍，培養創新意識、創新思維、創新能力，提高科學素質的有效途徑當前實驗教學普遍存在著只重視簡單的操作練習。教材中的演示實驗和學生實驗，從器材、方法到表格設計都是按照規定好的步驟和方法進行實驗，教師很少去引導學生思考和探索，有些學生在實驗中只是依葫蘆畫瓢，根本不能領會實驗的原理和思想。不利于學生創新思維的培養。因此必須改革實驗教學的方法。例如，在驗證機械能守恒的實驗中，可以啟發學生思考，你能否利用現有裝置測定當地的重力加速度？你還能設計幾種測定當地重力加速度的方法？在學生電學分組實驗中，在掌握實驗原理的基礎上，允許學生用不同的器材、不同的實驗步驟進行操作實驗，可以極大地提高學生學習物理的興趣，發展學生的個性，活躍學生的創新思維。在實驗中學生需要在各種因素中取舍，對所得的信息進行篩選，這就要求學生在追求既定目標的過程中應變、思考和探索，使學生的分析、抽象、綜合、表達的能力都得到訓練和發揮。

在演示實驗中，教師不限于教材或教參的安排，進行一些創新設計，可以將一些演示實驗改為學生探索性實驗。讓學生選擇器材、設計實驗方法，在實驗中發現問題和尋找解決問題的方法等等。通過創設條件，讓學生充分地動腦、動手、動口，發揮學生學習的主動性，從而激發學生的創造性思維，對學生創新能力的培養起著潛移默化的作用。在實驗教學中，教師不失時機地對學生中的標新立異的方法給予肯定、支持和幫助，鼓勵學生大膽地猜想和獨立地思考，并通過實驗否定錯誤的假設或修正不完善的猜想，從而使學生解決問題的勇氣、信心、毅力、實踐能力和創造能力得到有效的培養。

作者簡介：

周賢勇，四川省樂山市，四川省樂山市市中區童家學校。