讓自主創新能力在初中物理實驗教學中升華

邱鵬

物理學是一門以實驗為基礎的自然科學，實驗在物理教學中占有重要的地位。物理實驗是一種能動的實踐活動，是手腦并用的過程。在中學的各門課程中，物理課在提高學生的科學素質方面起著無可替代的作用，實驗在物理教學中更是占有著重要的地位。加強實驗教學，提高物理教學效果和開發學生創新能力，在加強素質教育的今天，顯得更加突出，尤為重要。

一、對演示實驗實施“三自主”

傳統的演示實驗的教學是老師做，學生看。由于缺少“參與”意識，往往調動不起積極性，發揮不了主體作用，學生的獨立操作能力及創造力就難以得到充分培養。變演示實驗為分組實驗，就是在教師的啟發指導下將演示的過程轉化為學生自己獨立地運用實驗去探求知識或獲取必要的感性知識，從而自己得出結論的過程。這樣做不僅可以在課堂上增加了學生動手動腦的機會，加強實驗基本功的訓練，而且還可以通過實驗探求知識，獲取知識。對學生來說，按照思維發展獲取新知識的過程，本身就是創造的過程。變演示實驗為分組實驗，增加的就是學生的創造體驗。這種效果是單純的演示實驗所不能達到的。

（1）學生自主設計實驗方案。實驗方案的設計關鍵是讓學生考慮好實驗目的、原理。在研究焦耳定律的演示實驗時，教師先向學生出示了這節課的課題：“電流通過導體產生的熱量跟哪些因素有關”，怎樣才能看到電流通過導體產生熱量的現象（要用到物理研究的轉換法）。學生經過老師的啟發、引導，再經過他們認真思考，自愿組合的小組討論，設計出不同的方案，有的方案效果特別好。例如：取兩根阻值不同的電阻絲，在每段電阻絲上用凡士林粘上若干根火柴梗，通電后會發現阻值較大的電阻絲上的火柴梗依次掉下來;有的學生讓燒瓶中的空氣受熱壓強增大，推動管中的紅水柱移動;有的學生想到使木條吸收電熱升溫達到著火點而燃燒……，這樣變限制性的演示實驗為開放性探究性實驗，極大地激發了學生學習和探究物理的積極性，培養了學生的發散思維和創造性思維能力，學生自主探究能力就得到提升，學生為主體、教師為主導的教學理念得到了實踐。

（2）學生自主選制實驗器材。學生設計出實驗方案后，可以向實驗室借一些儀器，還可以利用廢舊物品自制一些器材。如：一些同學把廢電爐絲制成電熱絲研究焦耳定律，把廢干電池中的鋅片取出作電極，制作水果電池;用廢棄的可樂瓶研究液體壓強與深度關系;用家里廢棄的花線與大鐵釘做成電磁鐵。對于物理小實驗制作，學生激情高漲，意猶未盡，學生的求知欲得到滿足，學生探索知識奧秘的激情得到點燃，學習積極性得到有效的激勵。

二、對學生實驗采取“三開放”

（1）實驗方法開放。就以測導體電阻為例，上課時讓學生明白實驗目的，至于實驗方法由各小組討論決定，并要求同學們畫出相應的電路圖。同學們通過相互討論、研究后，實驗方法多種多樣，如伏安法、伏阻法、安阻法、極端法等等，有成績好的學生還采用了單表間接的測量方法。通過老師要求不限制實驗方法設計測電阻活動，大大提高學生運用知識的綜合能力，同時挖掘了學生的發散思維和勇于創新的精神。真正體現百花齊放，百家爭榮的氣氛。

（2）實驗步驟與目的開放。在伏安法測電阻的實驗中，進入物理實驗室只帶課本，不要求帶實驗報告手冊。學生動手前老師只強調各種電表的使用方法以及注意事項。在實驗過程中，有的同學用伏安法測電阻時，分別用內接法和外接法，讓學生體驗實驗方法的多樣性，使同學們達到了測電阻如期的目的。有的同學還用該電路圖驗證了影響電阻大小大的因素，取兩段橫截面積相同，長度不同的鐵導線;或長度相同而橫截面積不同的鐵導線;或長度橫截面積相同的銅和鐵導線分別測出它們的電阻并進行分析。這樣培養了學生的觀察、分析問題能力，實驗中的應變能力，也熟練了學生實驗探究方法（如控制變量法）

（3）實驗歸納開放。實驗后讓學生，多角度、多層次深入細致地觀察、分析實驗現象和數據，從而開放性地歸納出實驗結論。如：有的小組分析真實的實驗數據，得出如下結論：A.伏安法測電阻時，用內接法測量值偏大，用外接法測量值偏小;B.多次測量，求平均值可減小誤差;C.影響電阻的因素除了長度、橫截面積、材料外，還與溫度有關。通過以上幾個方面的歸納與總結，培養了學生的分析、概括實驗結論的能力，還拓展了學生的知識領域。

三、對于課外實驗，引導學生“三重視”

物理的課外實驗活動是實驗課堂教學的重要補充，是開展素質教育的重要途徑。物理課外實驗活動由于集知識性、趣味性于一體，而深受學生的喜歡。學校應盡量組織開展形式多樣的物理課外實驗活動，使之成為實驗課堂教學的有益補充、延伸和擴展。學生通過參加豐富多彩的課外實驗活動，不僅能培養學生觀察和實驗的動手能力和運用所學知識來分析、解決實際問題的能力，而且還能培養思維能力和創新能力、開闊眼界、豐富知識。這些都是課堂上得不到的，更不是幾道習題就能替代的。學生獲得系統的物理知識，主要來源于課堂，但知識的運用、擴展卻是在課外。所以，物理的課外實驗活動是物理實驗課堂教學的延伸和補充，以彌補課堂教學對學生能力培養方面的不足。教師只有把實驗課堂教學和課外實驗活動有機地組織好，才能培養學生對物理學習的興趣，引導他們通過觀察和動手實踐去分析和解決物理問題，逐步提高他們的能力。

總之，在教學過程中，既要遵循“教師為主導，學生為主體”的教學規律，同時也要不斷加強實驗教學的改革與創新，以激發學生學習的興趣為核心，注重培養學生能力為動力。發揚勇于創新，敢于創新的精神，全力培養學生的創新意識和實踐能力，這是我們物理教師責無旁貸、義不容辭的職責。