加強物理實驗教學 培養學生創新能力

黃國富

關鍵詞：初中物理;物理實驗;創新能力;教學措施

引言

物理是一門以觀察和實驗為基礎的自然科學。實驗是打開物理奧秘世界的重要手段，沒有實驗就沒有物理學科。在初中物理實驗教學中，教師要以問題為線索，讓學生主動參與實驗，促使學生將物理實驗同物理思維有機結合，讓學生在物理實驗中探索物理問題，尋找解決問題的方法[ 1 ]。為此，初中物理教學中，教師既要加強物理實驗的教學過程，使以學生為主體，以自主學習為主的雙主體性得到發展，又要發展學生個性，開發學生潛能，培養其創新能力。

1 ?增設自主創新的開放性實驗與開展實驗設計

實驗設計是創新的搖籃，通過學生思考設計相關問題的物理實驗，能有效培養學生的發散思維能力、創新實踐能力。在物理實驗教學中，教師不妨給定實驗探索的目的，全部由學生自行設計實驗方案，并自行選擇物理實驗器材，這能很好地激發學生探索實驗學習的目的，很好地調動學生的積極性與創造性，啟迪學生進行創造性思維，培養他們探索的興趣和創新精神。例如，當學完歐姆定律后，教師不妨讓學生自行畫出一些測量未知電阻的電路設計圖，學生根據原理設計出了幾種不同的電路圖，有的還說出他只需一個電壓表也可以測出未知電阻Rx的阻值。

鼓勵學生根據一定的目的，任務，獨立地設計實驗方案，使學生積極思維。大膽想象，發揮其創造性，既培養學生實驗設計能力和創新能力，又有利于培養學生應用所學知識分析，解決問題的能力。

2 ?增加實驗數量和改進實驗教學形式

2.1 ?增加實驗的數量

大信息量是靈感產生的前提，實驗是學生獲取物理信息的源泉。楊振寧教授說過：“物理的本身就是現象而不是推理。”學生對概念的建立，規律的掌握，思維能力的培養都依賴于大量的事實。然而教材提供的實驗是很有限的，在一定程度上抑制著學生思維的發展，創造力的形成。針對這種情況，教師在教學中應當有意識地增加實驗數量，甚至將實驗引入例題的講解，習題講評中，向學生提供更多的信息，激發他們創造的靈感。

2.2 ?改進實驗教學形式

2.2.1 ?演示實驗改為教師邊講學生邊做實驗

以往很多演示實驗一直是教師個人表演的實驗活動，這種教學模式忽視了學生的主動性，不利于學生作為學習個體的主動性與積極性發展。為此，教師不妨將演示實驗改為學生操作實驗，教師需要在旁邊輔導講述，即教師的講解與學生實驗觀察結合進行。長期的實踐證明，教師有針對性地改變這種演示實驗的做法取得很好的教學效果，讓學生與教師能夠有效互動，臺下的學生也會更加認真地觀察臺上學生的實驗操作;對于教師而言還能發現學生實驗過程中不足之處，只不過教師需要從班級學生物理基礎考慮，選擇合適的學生上臺操作實驗，以保證學生操作實驗與教師輔導講述能有效配合[ 2 ]。這種改變的演示實驗操作有利于學生對知識的理解和鞏固，有利于培養其思維能力與創造能力。

2.2.2 ?適當增加和改進學生分組實驗

學生分組實驗是考查學生物理實驗能力的重要形式，即能全面衡量學生的綜合實驗能力的實驗方式。分組實驗考查學生的實驗原理與方法，實驗技能，實驗結果分析等，為了增加學生的動手實驗機會，教師可以將實驗分組多一些，諸如二至三人一組。

中考物理考試說明、課程標準、教材中規定的實驗是分組實驗最基本的任務要求，教師還可以根據教學需要將一些驗證性實驗也作為探究性實驗進行分組實驗。如阿基米德原理演示實驗改為分組實驗，分別用水和煤油作為液體，讓學生自己探索浸在液體里的物體受到浮力大小和什么因素有關，使學生在探索中對阿基米德原理的理解更深刻。在這一探索過程中，學生的創新能力得到培養。

充分利用實驗的主動性、探索性、創造性功能，把主動權交給學生，教師盡可能多地讓學生做開放性分組實驗，教師對實驗器材、實驗過程、實驗方法等都設置限定條件，可以自行根據實驗室器材完成實驗任務，實驗全程需要自行思考、設計。例如，九年級物理中“用電流表和電壓表測電阻”實驗，教師可以先列出一些實驗學習目標與注意事項，其他完全讓學生自行完成實驗過程。他們二到三人一小組自行選擇實驗儀器，設計實驗電路圖，撰寫實驗報告，處理實驗數據等。由于這個實驗開放性要求，教師不過多的干涉，實驗探究性大，小組合作性強，自主發揮性大，小組學生能學到更多的物理知識，還能培養其觀察能力、動手能力、思維能力和創造能力。

3 ?增加課外實驗作業，引導學生由物理走向生活

實驗源于生活。教師在教學中有的實驗就是需要向生活開放，讓學生從生活中尋找熟悉的實驗資源。這樣做不僅能讓學生對物理這門學科產生濃厚的興趣，加深理解課堂中的物理知識或物理規律。豐富的課外實驗可以不受教材的限制，教學進度的約束，又能把課內學習的知識與日常生活聯系起來[ 3 ]。為此，那些趣味性、知識性、生活性強的物理實驗能有效吸引學生，這對當代的初中生很具有吸引力，符合其心理特征。教師平時可適當引導學生用生活中常見的廢舊器材做實驗。

例如，用廢棄的飲料瓶可進行探索壓強，制作滑輪等實驗;利用廢舊自行車上的零件，可做摩擦，桿杠，運動和力等實驗;利用收錄機上的零件，可做諸多電學實驗等;借助電視遙控器研究紅外線的傳播情況;運用密度知識估算自己的體積等;去學生熟悉的游樂場中玩耍感受物理慣性，觀察摩擦;放學回家的路上，無論何種交通工具，嘗試估測一次自己的平均速度;利用一些激光發射器的玩具可制作平行光源;利用生活中常見的酒瓶底可制作凸透鏡等。當然，作為物理教師需要鼓勵學生做好這些源于生活的課外小實驗或小制作（學生制作的過程可以公布在班級微信群或者QQ群中），并有意識地在物理課堂教學中加以講評，使班級中不同認知水平的學生的求知欲都能得到滿足。增加課外實驗作業，可使學生接觸到大量的實際問題，不僅培養了學生的收集，處理和加工信息資料的能力，也可大大提高了學生動手實踐的創新能力和解決實際問題的能力。

4 ?合理利用多媒體輔助教學，培養創新思維

計算機多媒體教學形象逼真，課件素材可多方面地截取。多媒體課件中可以設計諸如聲、光、形、色等現實實驗中難以呈現的特點，將部分物理實驗中難以理解的實驗現象在生動、動態中呈現出來，特別是一些難于用演示實驗來表現的物理過程情境，使用多媒體可以加以形象化表現，能激發學生的思考和興趣。這對培養學生思維能力方面起著獨特的作用，因而多媒體是一個助教促學的好手段。在物理教學中，合理運用多媒體手段，使物理知識形象、逼真，教師以多方位、多維度、多方式傳輸給學生，讓學生能很好的理解物理知識，進而能有效激發其物理思維，并創新體會物理現象的過程和情境，從而實現知識有效地積累和儲蓄，形成新的知識結構。例如，八年級物理中用特殊測量方法來測量乒乓球的直徑，可以用多媒體模擬直徑平移，化里為外，用動畫來表現滾動測準直徑等情境，生動形象。又如，八年級物理中研究凸透鏡成像規律時，教師用多媒體手段可以模擬物理實驗中的物距變化，演示像距連續發生變化的各種場景，從而能有效地讓學生理解凸透鏡成像規律，這個成像規律是一個動態、完整的認識過程。

綜上所述，實驗教學是實施創新教育的重要手段。加強初中物理實驗教學，是向學生傳授物理知識的需要，更是激發學生物理學習興趣的源泉。本著提升學生的物理實驗能力的目的，教師需要有意識培養學生的物理創新能力，從而有效培養學生的物理學科核心素養，促進學生的科學觀與世界觀的形成。為此，教師進行實驗教學同時要把好實驗的質量關，大膽改革實驗教學形式，優化物理實驗教學，從培養學生的實踐能力出發，在實驗中培養創新思維，進而形成創新能力，有效培養其物理學科素養。

參考文獻：

[1]李金池.中國課堂的奇跡[M].南京：南京大學出版社.2014.4：58.

[2]浦建軍.基于核心素養導向的驗證性實驗教學實踐[J].中學物理，2018（8）：38-41.

[3]黃巧曦.注重考查物理實驗素養 體現實驗與理論相結合[J].中學物理，2018（6）：63-65.