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如何在物理實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
物理是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，如若能在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維，則對(duì)學(xué)生認(rèn)知能力的提高，創(chuàng)造能力的萌發(fā)都將起著強(qiáng)有力的作用。隨著信息化社會(huì)的發(fā)展，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，變得尤為重要。傳統(tǒng)教學(xué)中有一些較為落后的教育觀念和方法仍妨礙著學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。物理教學(xué)中應(yīng)該做并且有條件做的許多重要實(shí)驗(yàn)被人為取消，或者只在“黑板上做實(shí)驗(yàn)”，造成學(xué)生“聽(tīng)實(shí)驗(yàn)、背實(shí)驗(yàn)”；這樣做的嚴(yán)重后果是學(xué)生能力結(jié)構(gòu)不完整，缺乏發(fā)散思維創(chuàng)造能力。因此在物理教學(xué)中，尤其在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，必須改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)，充分發(fā)揮學(xué)生思維的主體性，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。創(chuàng)新教育是指以創(chuàng)新人格的培養(yǎng)為核心，以創(chuàng)新思維的激發(fā)為實(shí)施手段，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，創(chuàng)新精神和基本創(chuàng)新能力，促進(jìn)學(xué)生和-諧發(fā)展為主要特征的素質(zhì)教育。如何培養(yǎng)出創(chuàng)新人才是當(dāng)今教學(xué)研究的重要課題，筆者就如何在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力談?wù)剛�(gè)人的看法
一、以教師的科學(xué)素養(yǎng)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新情感
教師是教學(xué)活動(dòng)的組織者，教師的觀念、能力、素養(yǎng)直接影響教學(xué)活動(dòng)的實(shí)施，直接關(guān)系到教學(xué)活動(dòng)的實(shí)效。因此，在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，教師首先要轉(zhuǎn)變教育觀念，提高自身的科學(xué)素養(yǎng)。新課程標(biāo)準(zhǔn)在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中尤其重視科學(xué)探究，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過(guò)程，學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神、實(shí)踐能力、創(chuàng)新意識(shí)。現(xiàn)行教材中的“探究”、“想想做做”、“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”等，具體實(shí)驗(yàn)步驟、方法文字表達(dá)較少，甚至只有一幅漫畫或插圖，看似實(shí)驗(yàn)內(nèi)容少了，要求低了，而實(shí)質(zhì)是為我們的創(chuàng)新留足了空間，這有利于拓展課程資源，創(chuàng)造性的開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。因此教師不能為完成教學(xué)任務(wù)而 1
做實(shí)驗(yàn)，也不要僅僅局限于物理教科書中的實(shí)驗(yàn)，更不應(yīng)在黑板上講實(shí)驗(yàn)、學(xué)生看實(shí)驗(yàn)、背實(shí)驗(yàn)，而要積極創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)條件，讓學(xué)生多動(dòng)手、多體驗(yàn)，主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、研究并解決問(wèn)題。當(dāng)然實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以在課上，也可以在課外；可以使用現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室的器材，也可以自備自制甚至可以使用日常生活中的物品，應(yīng)有“壇壇罐罐當(dāng)儀器，拼拼湊湊做實(shí)驗(yàn)”的意識(shí)。教師對(duì)物理實(shí)驗(yàn)這種滿腔熱忱的態(tài)度和在實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出的創(chuàng)新精神、科學(xué)素養(yǎng)，必然會(huì)潛移默化地調(diào)動(dòng)學(xué)生的創(chuàng)新情感。
同時(shí)教師要處處以身作則，以理服人，以自己突出的科學(xué)素養(yǎng)感染人。另一方面，要嚴(yán)格要求學(xué)生，對(duì)一些涉及科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的行為和品質(zhì)要有規(guī)章，以規(guī)章教育約束學(xué)生，使他們逐步形成講科學(xué)的習(xí)慣。例如，在演示實(shí)驗(yàn)中不小心將一根玻璃管掉在地上被摔碎，教師往往會(huì)有幾種態(tài)度：（1）視而不見(jiàn)，再拿一根繼續(xù)演示；（2）用腳踢到一邊或拿掃帚胡亂掃到一邊；（3）將碎片小心撿起，并徹底清掃。不同的做法，對(duì)學(xué)生的行為教育和科學(xué)品質(zhì)的培養(yǎng)效果顯然不同。
二、創(chuàng)設(shè)情景，培養(yǎng)興趣激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望
1、利用身邊物品動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，突破學(xué)生學(xué)習(xí)中的疑惑，引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
有人曾調(diào)查了參加第一到第四屆全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽決賽的學(xué)生對(duì)九門學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣情況，其中，參加全國(guó)物理決賽的學(xué)生對(duì)物理感興趣的人數(shù)最多，這一結(jié)果反映出興趣在學(xué)習(xí)中的重要作用。還有人對(duì)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣進(jìn)行了較廣泛的調(diào)查分析，統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明：學(xué)生的物理成績(jī)與對(duì)本學(xué)科的興趣呈高度正相關(guān)，興趣是學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)中最活躍的部分，它使人積極主動(dòng)、心情愉快、全神貫注地學(xué)習(xí)，不以學(xué)習(xí)為負(fù)擔(dān)，以學(xué)習(xí)為享受，所以人們?cè)跐夂竦呐d趣下所獲得的一切常會(huì)掌握得迅速而牢固。愛(ài)因斯坦認(rèn)為：“對(duì)于一切來(lái)說(shuō)，只有熱愛(ài)才是最好的老師�！蔽覈�(guó)古代大教育家孔子也認(rèn)為“知之者不如好之者，好之者不如樂(lè)之者”。所以，要使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行中得到良好的效果，第一步應(yīng)該是通過(guò)有趣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，與生活的實(shí)際聯(lián)系等建立學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 在教學(xué)中我常設(shè)計(jì)些學(xué)生能自己動(dòng)手做的小實(shí)驗(yàn)就是好辦法。如在講《大氣壓強(qiáng)》時(shí)，為了驗(yàn)證大氣壓的存在，我準(zhǔn)備了兩只吸盤式掛衣勾，將兩只掛衣鉤用力按合在一起，先讓一個(gè)學(xué)生演示用兩手使勁拉，沒(méi)拉開(kāi)，接著讓每個(gè)學(xué)生都重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，同樣沒(méi)拉開(kāi)。每個(gè)學(xué)生都自己動(dòng)手了，首先從通俗的層面上認(rèn)識(shí)了“大氣壓”的存在，下面的課就好講了。學(xué)生有了認(rèn)識(shí)、減少了疑惑，會(huì)更加注意聽(tīng)教師將怎樣從理論層面上去描述這些概念性的東西，也因此加深了記憶力。又如在演示凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)時(shí)，我引導(dǎo)學(xué)生把點(diǎn)燃的蠟燭從離凸透鏡盡量遠(yuǎn)的位置，漸漸移近凸透鏡進(jìn)行全面觀察。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，指導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)像 2
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和虛像的區(qū)別，并記錄隨著蠟燭和凸透鏡距離變化而產(chǎn)生的成像變化規(guī)律。還要注意指導(dǎo)學(xué)生在一倍焦距和二倍焦距附近反復(fù)觀察，從中引出實(shí)驗(yàn)結(jié)果：焦點(diǎn)是實(shí)像和虛像的分界點(diǎn)，二倍焦距是成放大像和縮小像的分界點(diǎn)。 通過(guò)對(duì)演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察，對(duì)比分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，學(xué)生自己可順利得出凸透鏡成像的規(guī)律。這不僅誘發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，滿足了學(xué)生的求知欲望，而且能使學(xué)生學(xué)會(huì)觀察物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的過(guò)程和方法，養(yǎng)成勤于觀察的習(xí)慣，有利于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和分析問(wèn)題的綜合能力。這樣的小實(shí)驗(yàn)即簡(jiǎn)單、省時(shí)，效果又好。平時(shí)學(xué)習(xí)比較被動(dòng)，注意力不太集中的個(gè)別學(xué)生也被帶動(dòng)起來(lái)。小實(shí)驗(yàn)引發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)也起到了“引導(dǎo)”、“解惑”的良性作用，及時(shí)掃除學(xué)習(xí)路上的絆腳石，才會(huì)有自信心。通過(guò)小實(shí)驗(yàn)也讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到好的學(xué)習(xí)方法可以幫助自己掌握學(xué)到的知識(shí)。
2、利用身邊物品動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)，使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
小實(shí)驗(yàn)從開(kāi)始設(shè)計(jì)到制作，從演示實(shí)驗(yàn)到觀察現(xiàn)象，從總結(jié)規(guī)律到運(yùn)用理論解決實(shí)際問(wèn)題，都是學(xué)生親身實(shí)踐，通過(guò)耳聽(tīng)、眼觀、腦想、語(yǔ)言表述和動(dòng)手操作練習(xí)來(lái)完成的。此時(shí)學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體，培養(yǎng)了學(xué)生的探究意識(shí)。一次，我讓同學(xué)們每人帶一個(gè)雞蛋來(lái)，在實(shí)驗(yàn)室做他們想做的實(shí)驗(yàn)。有的同學(xué)把煮熟的蛋從鍋內(nèi)撈起來(lái)，直接用手拿時(shí)，雖然較燙，但還可以忍受一會(huì)，當(dāng)?shù)皻ど系乃闪艘院�，感到比剛撈上時(shí)更燙；有的同學(xué)把煮熟撈起的蛋立即侵入冷水中待完全冷卻后，再撈上來(lái)剝皮比不放入冷水中直接剝要容易多；有的同學(xué)把雞蛋浸沒(méi)在一只裝有清水的大口徑玻璃杯中，松開(kāi)手后，發(fā)現(xiàn)雞蛋緩緩沉入杯底；如果在清水中加入食鹽調(diào)制成濃度較高的鹽水，再把雞蛋浸沒(méi)在鹽溶液中，松開(kāi)手，雞蛋會(huì)緩緩上��；有的同學(xué)用手指突然彈擊硬紙片，雞蛋卻不會(huì)隨紙片一起飛出；有的同學(xué)把雞蛋放在杯子一側(cè)，從另一側(cè)觀察發(fā)現(xiàn)雞蛋變大，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，我讓他們分別解釋了自己看到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。引導(dǎo)學(xué)生去分析與理解，不但學(xué)過(guò)的知識(shí)得到運(yùn)用及鞏固，也促使他們逐步掌握理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)習(xí)方法，激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣，使物理課不再是枯燥和抽象的，而是看得見(jiàn)摸得著的趣味科學(xué)。
3、利用身邊器材動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，在反饋環(huán)節(jié)中查缺補(bǔ)漏，保持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 教學(xué)中最重要的環(huán)節(jié)是反饋矯正。充分發(fā)揮小實(shí)驗(yàn)的作用，抓住反饋及時(shí)矯正，學(xué)生更容易接受。如在練習(xí)中我發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)物體浮沉條件這個(gè)知識(shí)還有點(diǎn)迷惑，于是我又做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：將10mL水和50mL的酒精相混合，裝入一紅色氣球內(nèi)，排除剩余空氣扎緊球口，放入盛有50mL水的量筒中，可看到小球漂浮在水面上。當(dāng)往量筒內(nèi)加入酒精時(shí)，小球露出水面部分將停留在某處。若再繼續(xù)加酒精時(shí)，小球會(huì)下沉。改加水時(shí)小球則會(huì)上浮，這樣能夠生動(dòng)、定量地演示物體的 3
沉浮條件�？梢�(jiàn)，借助小實(shí)驗(yàn)可以形象、具體、直觀地說(shuō)明問(wèn)題，使學(xué)生能夠盡快禰補(bǔ)知識(shí)和技能上的缺欠。在教學(xué)中要想方設(shè)法及時(shí)查漏補(bǔ)缺，幫助學(xué)生掃除學(xué)習(xí)上的障礙，使其對(duì)學(xué)習(xí)的興趣能保持連貫下去。對(duì)學(xué)習(xí)有了興趣才會(huì)有動(dòng)力，解除了前進(jìn)中的疑惑才能繼續(xù)前行。
經(jīng)過(guò)理論與實(shí)際的應(yīng)用，再用無(wú)數(shù)次的實(shí)驗(yàn)去創(chuàng)新，使夢(mèng)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。物理來(lái)源生活，物理就在身邊，同學(xué)們經(jīng)歷觀察、思考、實(shí)踐、創(chuàng)新等活動(dòng)，要逐步掌握科學(xué)的思維方式及科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，扎扎實(shí)實(shí)地學(xué)習(xí)前輩科學(xué)家總結(jié)的科學(xué)理論知識(shí)。想在不久的將來(lái)成為科學(xué)家，只要腳踏實(shí)地努力，夢(mèng)想會(huì)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。
三、通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維
1、從基本原理出發(fā)，多方面、多途徑地尋找處理實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的方法。
密度是物質(zhì)的屬性之一，是中學(xué)物理的重點(diǎn)內(nèi)容，它在科學(xué)技術(shù)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。學(xué)生實(shí)驗(yàn)：測(cè)量未知固體的密度。用以激發(fā)學(xué)生的思維和實(shí)驗(yàn)熱情。在測(cè)量固體的密度實(shí)驗(yàn)中，有若干種方法可以使用，比如根據(jù)公式：密度=質(zhì)量/體積，其中物體質(zhì)量可用天平直接測(cè)量，也可用彈簧秤間接測(cè)量；體積可用刻度尺測(cè)量，也可用量筒測(cè)量，將這幾種方法進(jìn)行組合，測(cè)量物體密度的方法就有了四種。隨著知識(shí)面的逐漸擴(kuò)大，在學(xué)生掌握了壓強(qiáng)概念、浮力概念及杠桿原理后，學(xué)生還可以用彈簧秤法、杠桿法、天平法來(lái)測(cè)。不僅固體密度測(cè)量方法很多，液體密度測(cè)量方法也較多，如密度計(jì)法、海爾法（利用連通器原理）、天平法、杠桿法等。另外，也可啟發(fā)學(xué)生來(lái)測(cè)氣體的密度。例如用天平法測(cè)氣體的密度：首先用天平稱出一空瓶的質(zhì)量m1（空瓶?jī)?nèi)充滿空氣），接著用天平稱出滿滿一瓶水的質(zhì)量m2，再用量筒量出這瓶水的體積V，就可算出空氣的密度為水－（m2－m1）／Ｖ。 學(xué)生們開(kāi)動(dòng)腦筋，想出各種方法，再讓他們自己動(dòng)手來(lái)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)方案的可行性。大大激發(fā)了學(xué)生的興趣，也培養(yǎng)了學(xué)生大膽假設(shè)，小心驗(yàn)證的科學(xué)態(tài)度。
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2、從新的角度出發(fā)，獨(dú)到地處理問(wèn)題。
在實(shí)驗(yàn)時(shí)，去想他人所未想，去求他人所未求，沖破現(xiàn)存觀念的束縛，克服思維定勢(shì)的影響，去進(jìn)行思考。比如：如何利用天平、量筒等儀器來(lái)測(cè)量易溶于水的食鹽密度？如果仍用上述的各種方法來(lái)處理有一定的困難，因?yàn)槭雏}的體積難以測(cè)出，這時(shí)就得打破常規(guī)，另辟新徑。設(shè)想食鹽溶于水，是否也溶于其它液體呢？實(shí)際處理時(shí)，我們可以找一種與食鹽互不相溶的液體來(lái)完成。也可引導(dǎo)學(xué)生思考：食鹽雖溶于水，是否一直溶解不止呢？答案是否定的。做實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以先制成食鹽的飽和溶液，再用它來(lái)代替上述的液體來(lái)完成。
3、將生活中常見(jiàn)的物體制成教具，演示有關(guān)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力 和 4
創(chuàng)造性思維。
物理是從生活中來(lái)的，所以在物理教學(xué)中更強(qiáng)調(diào)要從生活中來(lái)，回生活中去，將生活中常見(jiàn)的物體制成教具用于演示實(shí)驗(yàn)，可以體現(xiàn)出這一原則，一來(lái)可以激發(fā)學(xué)生的興趣，讓學(xué)生覺(jué)得學(xué)習(xí)物理很有趣，二來(lái)可以消除學(xué)生心中對(duì)物理的神秘感，讓學(xué)生覺(jué)得物理就是他身邊的東西，并不陌生，消除了學(xué)生對(duì)物理的恐懼感。在機(jī)械振動(dòng)這一節(jié)內(nèi)容的教學(xué)中，要向?qū)W生們講述振動(dòng)振幅的物理意義時(shí)，如果只是單純的口頭講述振幅是表示振動(dòng)強(qiáng)弱而引進(jìn)的物理量，學(xué)生固然是明白了，但總覺(jué)得不夠形象、生動(dòng)。于是在教學(xué)時(shí)，我就設(shè)想了這么一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，拿一只音叉，再取一個(gè)盛水的容器，在容器內(nèi)裝滿水；輕輕敲動(dòng)音叉，把音叉放入水中，由于音叉振幅小，所以引起的水的振動(dòng)也微弱，學(xué)生能看到水面上幾乎沒(méi)有現(xiàn)象；重重的敲打音叉，由于音叉振動(dòng)加強(qiáng)，振幅較大，再放入水中，引起的水的振動(dòng)就劇烈，此時(shí)學(xué)生可以看到現(xiàn)象，水面騰起一陣水霧，并伴有一陣微弱的響聲。學(xué)生們對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)反應(yīng)很強(qiáng)烈，也很感興趣。靜摩擦力方向判別是教學(xué)中的一個(gè)難點(diǎn)，因?yàn)樵谀承┣闆r下，相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)不明顯，學(xué)生難以想象。如果能從宏觀的角度出發(fā)考慮，用模擬放大的辦法，使學(xué)生生動(dòng)地看到接觸層的有關(guān)情況，問(wèn)題就可迎刃而解了。教學(xué)時(shí)我設(shè)計(jì)了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)，在平面板上放一張砂布（以增大摩擦），再把一面有毛刷的木塊放在砂布上，且使板刷的長(zhǎng)毛與砂布接觸。用力沿水平方向拉木塊，可以看到板刷的長(zhǎng)毛發(fā)生形變，由形變的情況就可確定靜摩擦力的方向了。既生動(dòng)又有趣.
三、改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)，營(yíng)造創(chuàng)新氛圍，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。
1、改革演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，培養(yǎng)創(chuàng)新能力
大膽改革不適應(yīng)新形勢(shì)下的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，科學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)程序，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和培養(yǎng)創(chuàng)新能力，建立起“引導(dǎo)-探索-實(shí)驗(yàn)-掌握”的教學(xué)模式。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)有兩大特點(diǎn)：一，實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式是以演示為主，約占實(shí)驗(yàn)總數(shù)的80% 以上；二，實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是以驗(yàn)證性為主。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是按“問(wèn)題→原理→結(jié)論→實(shí)驗(yàn)證明”的程序教學(xué)的。這種模式簡(jiǎn)明、清晰，有利于學(xué)生對(duì)相關(guān)結(jié)論的認(rèn)可、理解和記憶，也有利于教師對(duì)整個(gè)教學(xué)過(guò)程的控制，其教學(xué)步驟的設(shè)計(jì)和實(shí)施可以做到絲毫不差。但其弊端也是顯而易見(jiàn)的：一是學(xué)生按照指定的步驟要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其結(jié)果只能是機(jī)械記憶、機(jī)械操作，在一定程度上抑制了學(xué)生的興趣，造成了學(xué)生因已掌握新知識(shí)而在實(shí)驗(yàn)中缺乏新奇感的負(fù)效應(yīng)，這樣的實(shí)驗(yàn)談不上能力的培養(yǎng)；二是學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中被動(dòng)大于主動(dòng)，實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)步驟是設(shè)計(jì)好的，時(shí)間是已定的，一切都要按老師的指令進(jìn)行，學(xué) 5
生做實(shí)驗(yàn)時(shí)沒(méi)有時(shí)間和機(jī)會(huì)去思考、詢問(wèn)和嘗試。長(zhǎng)此以往，學(xué)生將養(yǎng)成不良的習(xí)慣，不利于學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、求是求真的品格和科學(xué)精神的養(yǎng)成。現(xiàn)在教師可以不拘泥于教材和教參的安排，不拘泥于現(xiàn)成結(jié)論，進(jìn)行一些創(chuàng)新設(shè)計(jì)，可以將一些演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生開(kāi)放性、探索性實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)需要靈活、綜合地運(yùn)用所學(xué)的物理以及相關(guān)學(xué)科的知識(shí)和技能，還需要學(xué)生：(1)查閱資料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方法；(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，正確選擇實(shí)驗(yàn)儀器；(3)設(shè)計(jì)獨(dú)特的實(shí)驗(yàn)構(gòu)思；(4)獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。因而利用設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)?zāi)苡行У嘏囵B(yǎng)學(xué)生解決物理問(wèn)題的能力和創(chuàng)造能力，對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法教育。也可讓學(xué)生選擇器材、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法，在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和尋找解決問(wèn)題的方法。通過(guò)創(chuàng)設(shè)條件，讓學(xué)生充分地動(dòng)腦、動(dòng)手、動(dòng)口，發(fā)揮學(xué)生的主體作用，從而有效提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�、激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起著潛移默化的作用。例如：在研究焦耳定律的演示實(shí)驗(yàn)中，我是這樣處理的：提前在課前布置預(yù)習(xí)本節(jié)課，以思考題的方式向?qū)W生出示本節(jié)課的演示實(shí)驗(yàn)課題──研究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)，要求學(xué)生利用自習(xí)課時(shí)間，實(shí)施以下過(guò)程： （1）自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案關(guān)鍵是讓學(xué)生考慮好實(shí)驗(yàn)原理，怎樣將電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量變?yōu)榭梢杂^察比較的對(duì)象。學(xué)生們充分發(fā)揮想象，不同的實(shí)驗(yàn)方案達(dá)十余種，有的甚至比教材上的方案還簡(jiǎn)單易行，有的讓火柴梗吸收電熱升溫達(dá)到著火點(diǎn)而燃燒，有的讓燒瓶里的空氣受熱膨脹而使玻璃管的紅水柱上升，有的讓燈絲發(fā)熱升溫而發(fā)光這樣表演性演示實(shí)驗(yàn)變?yōu)殚_(kāi)放性研究實(shí)驗(yàn)，極大激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)和研究物理知識(shí)的積極性，培養(yǎng)了學(xué)生的發(fā)散思維和創(chuàng)造性思維能力。(2)自主選擇實(shí)驗(yàn)器材 在完成設(shè)計(jì)后，有的同學(xué)到實(shí)驗(yàn)室借實(shí)驗(yàn)儀器，有的學(xué)生找老師幫忙安裝實(shí)驗(yàn)裝置，有的學(xué)生自己制作一些小器材，這樣變純觀察性實(shí)驗(yàn)為創(chuàng)造性操作實(shí)驗(yàn)。（3）自由組合，探索研究 經(jīng)過(guò)交流，有一些同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案相近似，于是他們就自動(dòng)組合，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，互相交流切磋、溝通、共同研究。在交流中學(xué)會(huì)團(tuán)結(jié)協(xié)作，在互幫互學(xué)中，共同提高。
2、實(shí)驗(yàn)方法多樣化，活化創(chuàng)新思維
目前學(xué)生的分組實(shí)驗(yàn)，普遍存在只重視簡(jiǎn)單的操作練習(xí)。從器材、方法到表格設(shè)計(jì)都是按照規(guī)定好的步驟和方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，教師很少去引導(dǎo)學(xué)生思考和探索，有些學(xué)生只是依葫蘆畫瓢，根本不能領(lǐng)會(huì)實(shí)驗(yàn)的原理和思想方法。因此，必須改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法。在學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)中，在掌握實(shí)驗(yàn)原理、方法的基礎(chǔ)上，可以允許學(xué)生用不同的器材、不同的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)多種實(shí)驗(yàn)方法，達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康�。這樣也許會(huì)造成一些“混亂”，學(xué)生也得不到比較準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，但卻可以活躍學(xué)生創(chuàng)新思維，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。發(fā)展學(xué)生的個(gè)性，實(shí)驗(yàn)教學(xué)較課堂教學(xué)有更廣闊的活動(dòng)空間和思維空間，可以激發(fā)和滿足不同層次學(xué)生的探索
與創(chuàng)新欲望，使之達(dá)到不同層次創(chuàng)新能力培養(yǎng)的目標(biāo)。學(xué)生在自己“探索”物理規(guī)律的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以把動(dòng)手和動(dòng)腦結(jié)合起來(lái)，并在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)所得的信息進(jìn)行仔細(xì)篩選，不僅培養(yǎng)了學(xué)生的應(yīng)變能力，還使學(xué)生的分析、抽象、綜合、表達(dá)的能力都得到訓(xùn)練和發(fā)揮。如，測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻是中學(xué)物理電學(xué)的一個(gè)重要實(shí)驗(yàn)。針對(duì)這一實(shí)驗(yàn)，在學(xué)習(xí)了閉合電路歐姆定律以后，我編制了如下一道實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)訓(xùn)練題：
① 利用電學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用儀器和儀表，可能有哪幾種測(cè)量電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的方法？試畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，并說(shuō)明測(cè)量的原理和方法。
② 如果再補(bǔ)充些儀器（如電勢(shì)差計(jì)），你還會(huì)想到其它方法嗎？
③ 這些方法中，哪些是比較合理的？哪些是比較精確的？哪些方法中需要附加一些條件？
④ 試就你所想到的各種方法，做以歸納總結(jié)，從中能得到測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的一般規(guī)律嗎？
學(xué)生通過(guò)廣泛聯(lián)系和運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)和方法，在各種因素中進(jìn)行取舍，對(duì)所得信息進(jìn)行篩選，集思廣益，初步提出了近十種可能的實(shí)驗(yàn)方法，其中一些不乏閃爍著創(chuàng)造性思維的火花。對(duì)此，我組織學(xué)生討論、辨析，對(duì)合理的加以肯定，不恰當(dāng)?shù)奶岢鰡?wèn)題所在，對(duì)無(wú)法完成的方案闡明其原因，各種方案在逐一論證以后，只要條件許可，都可組織學(xué)生自己動(dòng)手操作，進(jìn)行實(shí)際測(cè)量。這樣學(xué)生在既定目標(biāo)的過(guò)程中，有效地訓(xùn)練了思維的廣闊性，使其分析、抽象、綜合能力都得到了提高，從而也培養(yǎng)了創(chuàng)新能力。
再如在學(xué)習(xí)浮力知識(shí)時(shí)，對(duì)于“液體對(duì)物體的浮力能否大于液體本身所受的重力”這一問(wèn)題，許多學(xué)生認(rèn)為，不能產(chǎn)生比液體重力還要大的浮力，但也有部分學(xué)生認(rèn)為物體受到浮力大于液體重力完全有可能，似乎雙方都有道理。于是我為學(xué)生做了一個(gè)小實(shí)驗(yàn)：把木塊放入一只稍大于木塊的容器中，注入水后，發(fā)現(xiàn)木塊浮在水面上，而所加水的重力遠(yuǎn)小于木塊的重力，事實(shí)讓學(xué)生們都清楚地看到液體產(chǎn)生的浮力可以大于液體的重力。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，不僅僅是提高了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，培養(yǎng)了他們的實(shí)踐能力、分析能力，更重要的是可以形成他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)�、�?shí)事求是的世界觀。給學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個(gè)情景，搭一個(gè)臺(tái)階，給學(xué)生一個(gè)支撐點(diǎn)，讓學(xué)生親自參與構(gòu)思、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、分析討論，這樣能較好地給予學(xué)生探究意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造能力培養(yǎng)。
四、利用物理實(shí)驗(yàn)史教育，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)
物理實(shí)驗(yàn)還應(yīng)包括物理實(shí)驗(yàn)史教育，要發(fā)揮物理學(xué)實(shí)驗(yàn)史的創(chuàng)造教育功能,我們?cè)诮虒W(xué)中就要重視實(shí)驗(yàn)史的教育,可以啟發(fā)學(xué)生通過(guò)閱讀體會(huì)實(shí)驗(yàn)思想與
設(shè)計(jì)的精彩之處并提出問(wèn)題；有條件也可采用演示實(shí)驗(yàn),引發(fā)學(xué)生的好奇心；還可讓學(xué)生自己動(dòng)手,組織與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),來(lái)“表演”某些著名實(shí)驗(yàn)。人教版新編教材初中《物理》中，對(duì)物理史上著名實(shí)驗(yàn)介紹有多處。如《科學(xué)之旅》中介紹了“伽利略對(duì)擺動(dòng)的探究”從而發(fā)現(xiàn)“擺的等時(shí)性原理”并根據(jù)這個(gè)原理制作“機(jī)械擺鐘”。對(duì)這些實(shí)驗(yàn)介紹，不僅向?qū)W生展示了科學(xué)發(fā)現(xiàn)、技術(shù)發(fā)明的過(guò)程，而且展示了科學(xué)家的創(chuàng)造思維和創(chuàng)新精神。我們要挖掘并發(fā)揮物理教材中實(shí)驗(yàn)史對(duì)創(chuàng)造教育的功能來(lái)對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)精神和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。另外，我還在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)向?qū)W生介紹一些典型的物理實(shí)驗(yàn)事例來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和欲望。如在學(xué)習(xí)《凝固》后我及時(shí)向?qū)W生介紹了“姆潘巴”現(xiàn)象及其發(fā)現(xiàn)過(guò)程，同時(shí)又向?qū)W生介紹了中央電視臺(tái)《走近科學(xué)》欄目的片段：上海某中學(xué)三位初中生在物理老師的指導(dǎo)下，經(jīng)歷幾個(gè)月、做了上百次的實(shí)驗(yàn)，獲得上萬(wàn)個(gè)數(shù)據(jù)，最后論證“姆潘巴”現(xiàn)象不存在。向?qū)W生介紹這些事例，一方面要求學(xué)生向坦桑尼亞中學(xué)生姆潘巴和上海的幾個(gè)中學(xué)生學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)他們敢于質(zhì)疑、不盲從權(quán)威、敢于用實(shí)驗(yàn)探究的精神，另一方面也利用了榜樣的示范作用來(lái)激勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新精神，激發(fā)學(xué)生形成良好的科學(xué)品質(zhì)�？傊�，通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)史的學(xué)習(xí)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行德育的滲透以及科學(xué)精神和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)，有很好的作用。
五、開(kāi)展形式多樣的課外活動(dòng)，拓展物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新途徑。
為了從多方面培養(yǎng)學(xué)生探索物理的興趣并增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手和實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力，我還組織開(kāi)展了形式多樣、內(nèi)容豐富的課外活動(dòng)，其中每學(xué)期根據(jù)所學(xué)物理知識(shí)針對(duì)性地開(kāi)展研究性學(xué)習(xí)和綜合實(shí)踐活動(dòng)是重要活動(dòng)之一。如學(xué)習(xí)噪聲后，我組織學(xué)生到工廠了解、體驗(yàn)噪聲危害，分析噪聲的產(chǎn)生原因，討論減弱噪聲的方法；學(xué)習(xí)能源的可持續(xù)利用后，及時(shí)組織學(xué)生走訪了解了通常家庭的節(jié)電情況、太陽(yáng)能熱水器的普及情況，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究并提出了節(jié)電的措施，還制作了太陽(yáng)能熱水器等模型。
新教材上設(shè)計(jì)了很多有趣的課外小制作、小實(shí)驗(yàn)。鼓勵(lì)學(xué)生做好課外各種物理小實(shí)驗(yàn)，是一種特殊的、直觀的實(shí)踐活動(dòng)。學(xué)生在動(dòng)手完成各種小實(shí)驗(yàn)、小制作活動(dòng)過(guò)程中，思維異�；钴S，活動(dòng)欲望高漲，參與意識(shí)強(qiáng)烈，使學(xué)生的動(dòng)手習(xí)慣和實(shí)踐能力逐步得到了培養(yǎng)。如 “日光燈啟輝器中雙金屬片的自動(dòng)控制作用”、“小風(fēng)輪”、“電鈴”、“樓梯開(kāi)關(guān)”“萬(wàn)花筒”“小潛艇”“不倒翁”等小實(shí)驗(yàn)、小制作，就具有很強(qiáng)的趣味性和知識(shí)性，十分貼近學(xué)生的生活，符合初中學(xué)生好奇、好問(wèn)、好動(dòng)、好學(xué)的心理特征，促使他們迫切地希望進(jìn)一步探索相關(guān)問(wèn)題。這些生動(dòng)、有趣、簡(jiǎn)單、易行的小實(shí)驗(yàn)?zāi)軜O大的培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)創(chuàng)性，
增強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)踐能力和動(dòng)手操作能力，使之形成科學(xué)的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)，同時(shí)也是對(duì)物理課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一種有效的補(bǔ)充形式，使學(xué)生學(xué)習(xí)到的物理知識(shí)得到了強(qiáng)化。
我們還會(huì)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容及時(shí)組織學(xué)生在課外完成一些小制作比賽，，這對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力、動(dòng)手操作能力是很有幫助的，并鼓勵(lì)學(xué)生們合作性地創(chuàng)造和探究，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生剛剛起步的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新精神。
如在學(xué)習(xí)聲音的特性、生活中的透鏡、可布置學(xué)生自制哨子、照相機(jī)模型、等小制作，如學(xué)習(xí)了《汽化和液化》這節(jié)后有個(gè)有趣的小實(shí)驗(yàn)《紙鍋燒水》叫學(xué)生課后做一做，有趣的實(shí)驗(yàn)便能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。又如，在學(xué)習(xí)了《信息的傳遞》后，可制作“土電話”并評(píng)比誰(shuí)的做得精細(xì)，誰(shuí)的通話效果好。像這樣的小實(shí)驗(yàn)還很多，這些有趣的實(shí)驗(yàn)會(huì)像磁石一樣深深地吸引著那些渴望的眼睛。此外還開(kāi)展了別開(kāi)生面的專題講座、專題答辯會(huì)、科技信息講座等活動(dòng)。通過(guò)活動(dòng)的開(kāi)展，使學(xué)生在活動(dòng)中動(dòng)手又動(dòng)腦，激發(fā)了斗志，磨練了意志，培養(yǎng)了自主探究、創(chuàng)新的意識(shí)和習(xí)慣、發(fā)展了學(xué)生創(chuàng)新的能力，豐富了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
創(chuàng)新是知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代對(duì)人才培養(yǎng)的客觀要求，而教育是知識(shí)創(chuàng)新、傳播和應(yīng)用的主要基地，也是培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新人才的搖籃。在物理教學(xué)中，只有找到了與創(chuàng)新的結(jié)合點(diǎn)，并把兩者巧妙而有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，才能既提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，又培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)中實(shí)施創(chuàng)新教育的重要基礎(chǔ)和手段，實(shí)驗(yàn)不僅對(duì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高實(shí)踐能力具有不可代替的作用，而且也是為學(xué)生創(chuàng)設(shè)創(chuàng)新氛圍，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力，提高科學(xué)素質(zhì)的有效途徑。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維，是一種促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)成功的有效途徑。實(shí)踐證明創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，對(duì)學(xué)生積極地參與教學(xué)過(guò)程，提高運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力有著積極的推進(jìn)作用。
總之，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，不斷加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，注重學(xué)生能力的培養(yǎng)，發(fā)揚(yáng)勇于創(chuàng)新，敢于創(chuàng)新的精神，全力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力的方法是多種多樣的，以上只是本人在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的一些初步嘗試，還有待在今后的教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)一步深化和提高。
2017.8
在物理實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力2017-03-15 09:46 | #2樓
隨著社會(huì)的發(fā)展，創(chuàng)新教育的地位越來(lái)越高，創(chuàng)新教育的成果無(wú)比優(yōu)越。物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)性科學(xué)。物理學(xué)中任何規(guī)律的發(fā)現(xiàn)，任何假設(shè)的提出，任何科學(xué)的預(yù)見(jiàn)，都來(lái)自科學(xué)的實(shí)踐，而科學(xué)的實(shí)踐活動(dòng)就是一種創(chuàng)新活動(dòng)。這種創(chuàng)新活動(dòng)的結(jié)論的正確性完全依靠實(shí)驗(yàn)來(lái)判斷�？梢�(jiàn)，實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)是至關(guān)重要的。因此，我們應(yīng)當(dāng)在物理教學(xué)過(guò)程中提高物理實(shí)驗(yàn)的地位，加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，重視和培養(yǎng)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)精神。
在物理教學(xué)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)不僅是獲得知識(shí)、方法的手段，更重要的是使教育者和被教育者養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，培養(yǎng)科學(xué)思維能力和創(chuàng)新精神。下面我談幾點(diǎn)的體會(huì)。
一、 創(chuàng)設(shè)情境，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí) 愛(ài)因斯坦說(shuō)：“提出一個(gè)問(wèn)題往往比解決一個(gè)問(wèn)題更重要�！笨茖W(xué)創(chuàng)新源于科學(xué)問(wèn)題，科學(xué)問(wèn)題始于教學(xué)情境教師應(yīng)運(yùn)用實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)良好的情境，激發(fā)學(xué)生的好奇心、發(fā)現(xiàn)欲，喚起他們強(qiáng)烈的問(wèn)題意識(shí)。例如，在探究導(dǎo)體的電阻的相關(guān)因素的教學(xué)中，我先通過(guò)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情境：將學(xué)生每2人為1組，給每一組1節(jié)電池，1只小燈泡，不同粗細(xì)、長(zhǎng)短、材料的導(dǎo)線，讓學(xué)生連接電路，使小燈泡發(fā)光。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，用不同的導(dǎo)線連接時(shí)，小燈泡的亮度并不相同。由此，學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)和提出一個(gè)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題：為什么不同的導(dǎo)線連接電路時(shí)，燈泡的亮度有不同？這是我因勢(shì)利導(dǎo)，引出不同的導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用不同的問(wèn)題，學(xué)生自然將它轉(zhuǎn)化為科學(xué)探究的問(wèn)題：導(dǎo)體的電阻跟那些因素有關(guān)？然后進(jìn)一步提出3個(gè)子問(wèn)題：1、導(dǎo)體的電阻跟長(zhǎng)度有什么關(guān)系？2、導(dǎo)體的電阻跟橫界面積有什么關(guān)系？3、導(dǎo)體的電阻材料有什么關(guān)系？在設(shè)計(jì)方案時(shí)，有對(duì)每一個(gè)子問(wèn)題提出一些輔助問(wèn)題，如應(yīng)當(dāng)怎樣控制變量，怎樣進(jìn)行操作等等。這樣在不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題提出問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程中有效的培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。
二、 感悟?qū)嶒?yàn)過(guò)程，啟發(fā)創(chuàng)新思維
物理概念和規(guī)律，都是物理現(xiàn)象的本質(zhì)聯(lián)系在人們頭腦中的反映。單現(xiàn)象本身不能揭示本質(zhì)和隱蔽的內(nèi)涵，只有對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行科學(xué)的抽象，對(duì)感性材料去粗取精，多方面思考問(wèn)題，把握思維的深刻性，才能揭示本質(zhì)和隱蔽的內(nèi)涵，同時(shí)，這也是創(chuàng)新教育的一個(gè)方面。例如，在進(jìn)行阿基米德原理的教學(xué)時(shí)，可以再現(xiàn)阿基米德發(fā)現(xiàn)原理的過(guò)程，其中的每一個(gè)事例、每一個(gè)假設(shè)、每一次探索和實(shí)驗(yàn)都展現(xiàn)給學(xué)生們。讓他們自然地身入其中，體會(huì)到探索和實(shí)驗(yàn)的每一步。使教學(xué)過(guò)程成為學(xué)生內(nèi)心體驗(yàn)和主動(dòng)參與的再發(fā)現(xiàn)過(guò)程。學(xué)生學(xué)到的知識(shí)印象深刻，來(lái)龍去脈清楚，有效的啟發(fā)了學(xué)生創(chuàng)新思維。
三、 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維
傳統(tǒng)的“照方抓藥”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，幾乎忽視實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，只重視學(xué)生按實(shí)驗(yàn)步驟去完成操作過(guò)程，忽視了學(xué)生思維的發(fā)展，學(xué)生完全處于被動(dòng)的學(xué)習(xí)狀態(tài)。在教學(xué)中，應(yīng)重視實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，可以將部分測(cè)量實(shí)驗(yàn)或驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)改成設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，例如，在測(cè)量電阻的實(shí)驗(yàn)，可以讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)幾種不同實(shí)驗(yàn)方法。
方案1：用“伏安法”既用伏特表測(cè)被測(cè)電阻兩端的電壓，用電流表被測(cè)電阻的電流，根據(jù)R=U/I可計(jì)算被測(cè)電阻的阻值。
方案2、將被測(cè)電阻與已知阻值的電阻串聯(lián)只用伏特表分別測(cè)出兩個(gè)電阻的電壓。根據(jù)串聯(lián)電路電壓之比等于電阻之比，可求出被測(cè)電阻的阻值。
方案3、將被測(cè)電阻與已知阻值的電阻并聯(lián)只用電流表分別測(cè)出兩個(gè)電阻的電流，根據(jù)并聯(lián)電路電流之比等于電阻之比，求出被測(cè)電阻的阻值。
學(xué)生設(shè)計(jì)了多種方法以后，我再讓他們討論各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，比較那種方法簡(jiǎn)便、最合理、誤差最小。這種讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)，互相討論，開(kāi)放式的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，自由度大，自主能力強(qiáng)，既發(fā)展學(xué)生的個(gè)性，培養(yǎng)了他們多角度思考問(wèn)題的能力，又發(fā)展了學(xué)生的想力。
四、讓學(xué)生多動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
俗話說(shuō)“手是腦的老師”�！把圻^(guò)百遍不如手過(guò)一遍”。學(xué)生親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，能鍛煉他們的動(dòng)手能力和實(shí)踐能力，為他們今后從事生產(chǎn)勞動(dòng)、技術(shù)革新和科學(xué)研究打下必備的基礎(chǔ)，同時(shí)還能有效促使手、腦并用，有利于學(xué)生智力的發(fā)展，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力的重要途徑。因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師要充分利用學(xué)科特點(diǎn)，創(chuàng)造條件，想方設(shè)法讓學(xué)生多動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)。我從以下幾方面著手，取得了一定效果。
1、課堂部分演示實(shí)驗(yàn)變?yōu)閷W(xué)生探究實(shí)驗(yàn)。演示實(shí)驗(yàn)一般是以教師為主體，利用課堂時(shí)間為學(xué)生演示各種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生觀察、思考、分析的一種教學(xué)方式。演示實(shí)驗(yàn)雖然能讓學(xué)生觀察到各種形象生動(dòng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象掌握實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范要領(lǐng)，但學(xué)生沒(méi)有動(dòng)手機(jī)會(huì)，只是被動(dòng)參與，不利用學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。如果將部分演示實(shí)驗(yàn)改為教師指導(dǎo)的學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生親自動(dòng)手，把學(xué)生由“觀眾”變?yōu)椤把輪T”，讓學(xué)生從實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中認(rèn)識(shí)學(xué)科現(xiàn)象和規(guī)律，提高發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
2、課余開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生做自己喜歡的實(shí)驗(yàn)。他們可以自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，選擇器材，收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，歸納總結(jié)規(guī)律。課余開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室可以滿足學(xué)生各種實(shí)驗(yàn)需要。對(duì)于實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放一是做到時(shí)間上的開(kāi)放。每周利用課外活動(dòng)時(shí)間向?qū)W生提供實(shí)驗(yàn)器材，讓學(xué)生做一些沒(méi)有做過(guò)的或沒(méi)有做完的實(shí)驗(yàn)。二是做到空間上的開(kāi)放。根據(jù)教學(xué)活動(dòng)
的要求，把一些不易破損、攜帶的儀器以班為單位借給學(xué)生進(jìn)行課外實(shí)驗(yàn)。開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室既有利于提高實(shí)驗(yàn)室的資源效益，又有利于提高學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新精神。
3、利用家庭小實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生開(kāi)展“小制作、小發(fā)明”活動(dòng)。開(kāi)設(shè)家庭實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能夠有更充分的時(shí)間和自由的空間，能更充分地發(fā)揮他們的想象力、創(chuàng)造力是學(xué)校實(shí)驗(yàn)的延續(xù)和補(bǔ)充。另外，開(kāi)設(shè)家庭小實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生利用家中的費(fèi)舊物品、玩具等器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，能使學(xué)生養(yǎng)成節(jié)約資源、利用資源的良好習(xí)慣。例如，學(xué)習(xí)了固體可以傳聲后，學(xué)生用紙杯和繩子制作了土電話，學(xué)習(xí)了電路以后，學(xué)生為自己家設(shè)計(jì)安裝了門鈴等。實(shí)踐證明，開(kāi)展“小發(fā)明、小制作”活動(dòng)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的好方法。
在知識(shí)日新月異、信息與日俱增的時(shí)代，創(chuàng)新能力是科學(xué)教學(xué)的主旋律，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力最直接、最有效的途徑。因此，在教學(xué)中教師要發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，不斷挖掘蘊(yùn)藏在實(shí)驗(yàn)中的創(chuàng)新因素，并以不同的形式對(duì)學(xué)生進(jìn)行訓(xùn)練和培養(yǎng)，以達(dá)到更好得提高學(xué)生創(chuàng)新能力的目的。
武清區(qū)城關(guān)鎮(zhèn)中學(xué)
邢書龍
內(nèi)容提要：物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)性科學(xué)。物理學(xué)中任何規(guī)律的發(fā)
現(xiàn)，任何假設(shè)的提出，任何科學(xué)的預(yù)見(jiàn)，都來(lái)自科學(xué)的實(shí)踐，而科學(xué)的實(shí)踐活動(dòng)就是一種創(chuàng)新活動(dòng)。這種創(chuàng)新活動(dòng)的結(jié)論的正確性完全依靠實(shí)驗(yàn)來(lái)判斷�？梢�(jiàn)，實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)是至關(guān)重要的。我在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，從四方面培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。1、創(chuàng)設(shè)情境，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)。2、感悟?qū)嶒?yàn)過(guò)程，啟發(fā)創(chuàng)新思維。3、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維。4、讓學(xué)生多動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
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