郝迎

【摘要】實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的基礎(chǔ)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)思維，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的綜合素質(zhì)，充實(shí)教學(xué)內(nèi)容、豐富教學(xué)手段、提高教學(xué)質(zhì)量，都具有十分重要的意義。

【關(guān)鍵詞】創(chuàng)新實(shí)驗(yàn) 創(chuàng)新能力 發(fā)散思維

【中圖分類號(hào)】G633.8 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2015）19-0129-02

當(dāng)今世界，科技突飛猛進(jìn)，日新月異。我國要在日趨激烈的國際競爭中掌握主動(dòng)，必須大大提高科技創(chuàng)新的能力?？茖W(xué)技術(shù)創(chuàng)新的基礎(chǔ)是人才，是民族的創(chuàng)新素質(zhì)，它取決于教育的發(fā)展和水平?！皩?shí)驗(yàn)是自然科學(xué)的基礎(chǔ)，也是物理、化學(xué)等學(xué)科教學(xué)的基礎(chǔ)。”隨著九年制義務(wù)教育階段物理課改的深入，通過義務(wù)教育階段的物理學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠具有初步的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的創(chuàng)新教育已成為物理教學(xué)的一個(gè)重點(diǎn)，在實(shí)際教學(xué)過程中對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，已引起廣大物理教師的高度重視，如何培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，找到培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生創(chuàng)新能力的有效途徑，在物理教學(xué)中愈來愈顯得重要。

一、設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

子曰：“知之者不如好知者，好知者不如樂知者。”濃厚的興趣會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生積極的學(xué)習(xí)態(tài)度，并以渴望和愉悅的心情去學(xué)習(xí)、探究知識(shí)。初中生十四五歲，正值青春期。這一時(shí)期的學(xué)生對(duì)任何新鮮事物都有旺盛的求知欲，好學(xué)多問，并富有幻想，個(gè)性張揚(yáng)并有自己的個(gè)人見解，有一定的創(chuàng)新和拼搏精神。但他們高昂的學(xué)習(xí)熱情往往也是短暫的，具備“三分鐘熱度”。這些獨(dú)特的特點(diǎn)告訴我們可以通過迎合他們旺盛的求知欲和獵奇的心理特征，迅速樹立他們對(duì)物理學(xué)科的興趣。這并不難，只需幾個(gè)新奇有趣的實(shí)驗(yàn)，便能激發(fā)學(xué)生的強(qiáng)烈的求知欲，引起他們濃厚的興趣。

例如：

在學(xué)習(xí)大氣壓強(qiáng)這一節(jié)時(shí)，有幾個(gè)新奇有趣的實(shí)驗(yàn)。

1、美麗的噴泉：一個(gè)裝有一半水的錐形瓶，瓶塞上插有一根用完了的圓珠筆芯，將瓶塞扣好。往錐形瓶上澆熱水，會(huì)發(fā)現(xiàn)瓶內(nèi)的水順著圓珠筆芯噴出了很高。學(xué)生立刻被此新奇的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象所吸引。原來，澆了熱水之后，瓶內(nèi)氣體受熱膨脹，氣壓變大，從而將水順著圓珠筆芯壓出。

2、冷水“燒”開水：冷水也能“燒”開水嗎？學(xué)生一聽這個(gè)題目，就瞪大了眼睛。圓底燒瓶內(nèi)裝有很熱的水，固定在鐵架臺(tái)上，用酒精燈隔著石棉網(wǎng)對(duì)燒瓶加熱，直至水沸騰。停止加熱，水不再沸騰，將燒瓶塞好瓶塞，倒過來固定在鐵架臺(tái)上。用冷水澆燒瓶底部，然后拿開。你會(huì)發(fā)現(xiàn)，瓶內(nèi)的水又沸騰了一段時(shí)間。原來，澆冷水后，瓶內(nèi)氣體冷縮，氣壓減小，水的沸點(diǎn)降低，從而水重新沸騰。

3、紅色水柱上升：培養(yǎng)皿中間粘上一根蠟燭，培養(yǎng)皿中加滿紅色液體，點(diǎn)燃蠟燭，然后將大試管倒扣在蠟燭上，會(huì)發(fā)現(xiàn)隨著蠟燭的熄滅，紅色液體進(jìn)入大試管并上升。由于蠟燭的燃燒，消耗了試管內(nèi)的氧氣，管內(nèi)氣壓減小，外界大氣壓便把紅色液體壓入試管內(nèi)并上升了。

“興趣是最好的老師?！敝挥袑W(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的內(nèi)容感興趣，才會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲望，自動(dòng)地調(diào)動(dòng)全部感官，積極主動(dòng)地參與教與學(xué)的全過程。

二、用身邊物品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐創(chuàng)新能力

物理實(shí)驗(yàn)是人類認(rèn)識(shí)世界的一項(xiàng)重要活動(dòng)，是進(jìn)行科學(xué)研究的基礎(chǔ)。如果實(shí)驗(yàn)所用的材料是學(xué)生所熟悉的，就會(huì)使學(xué)生感覺到親切，較容易克服思維障礙，能較好的達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目的；如果實(shí)驗(yàn)所用的儀器是學(xué)生親手制作的，那么不僅能培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，而且還能幫助學(xué)生建立起牢固的相關(guān)物理表象，敏銳地洞察其中發(fā)生的物理過程，使學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解更加透徹。因此，教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生充分利用順手拈來的、所熟悉的物品做物理實(shí)驗(yàn)，這樣可以豐富學(xué)生實(shí)驗(yàn)物品，彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)儀器不足，拓展實(shí)驗(yàn)探究的時(shí)空，讓學(xué)生真正經(jīng)歷“從自然到物理、從生活到物理”的認(rèn)識(shí)過程。

例如：

1、利用紙可進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)：

（1）在探究液體沸騰特點(diǎn)時(shí)用紙鍋燒水：學(xué)生都知道，用火單獨(dú)燒紙，紙肯定會(huì)燃燒。但是，把較厚的紙折成小鍋，放入水用酒精燈把水燒開，紙鍋卻沒有燃燒起來。原來，紙的燃點(diǎn)要大大高于水的沸點(diǎn)。在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)是100攝氏度，而且水沸騰時(shí)溫度保持不變，所以紙的溫度就不再升高，一直低于燃點(diǎn)，所以當(dāng)然不會(huì)燃燒。這個(gè)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生在驚奇之余更深刻認(rèn)識(shí)到液體沸騰時(shí)的重要特點(diǎn)之一就是保持沸點(diǎn)不變。

（2）利用紙來探究液體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系：學(xué)生兩手各拿一張紙，讓紙自然下垂，往兩張紙中間吹氣，紙并沒有像想象的那樣向兩邊分開而是合攏了。還有，學(xué)生手拿一張紙，讓紙成弧形下垂，在紙上方吹氣，紙反而飄起來了。這都說明了流體在流速小的地方壓強(qiáng)大，在流速大的地方壓強(qiáng)小。

2、利用乒乓球可進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)：

（1）用乒乓球可替代紙片做覆杯實(shí)驗(yàn)：找一個(gè)瓶口比乒乓球直徑略小的瓶子，裝滿水，將乒乓球放在瓶口，倒置過來，乒乓球不會(huì)掉下來。巧妙地證明了大氣壓的存在，而且成功率比用紙片要高。

（2）用乒乓球來探究浮力產(chǎn)生的原因：選取600毫升的飲料瓶，將飲料瓶上半部（像漏斗的部分）剪下并倒置，然后放入乒乓球，此時(shí)乒乓球落在瓶頸處（600毫升的飲料瓶的瓶頸處恰能和乒乓球貼合），向其中加水，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)乒乓球并不會(huì)浮起來。若是用手堵住瓶口，則乒乓球很快就會(huì)浮上來。事實(shí)上，未堵住瓶口時(shí)，乒乓球下方?jīng)]有水，它只受到向下的壓力，因此它不會(huì)受到浮力；堵住瓶口時(shí)，順著瓶口緩慢流下的水會(huì)在乒乓球下方聚集起來，此時(shí)，向上的壓力大于向下的壓力，從而對(duì)乒乓球產(chǎn)生浮力。通過這個(gè)自制器材的小實(shí)驗(yàn)，可使學(xué)生對(duì)浮力產(chǎn)生的原因非常明了。

3、學(xué)生利用礦泉水瓶自制創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)：

（1）探究物體的浮沉條件：在一大礦泉水瓶中裝入較多的水，將一小試管倒插入瓶中，小試管漂浮。用手捏瓶身，施加壓力，部分水進(jìn)入小試管中，小試管所受重力大于浮力，小試管下沉。松開手，部分水從小試管中出來，小試管所受浮力大于重力，小試管上浮。輕壓礦泉水瓶身，使其實(shí)現(xiàn)懸浮。此創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)還證明了潛水艇原理。

（2）探究物體間力的作用是相互的：把自行車內(nèi)袋上具有單向?qū)獾臍忾T芯，固定在瓶蓋上，用打氣筒往瓶中充10～15次的空氣后，將充足空氣的礦泉水瓶放在水池中的水面上，然后旋松氣門芯的螺絲，使氣體放出，會(huì)觀察到礦泉水瓶在水面上快速地前進(jìn)著。

三、利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力

發(fā)散思維，又稱輻射思維、放射思維、擴(kuò)散思維或求異思維，是指大腦在思維時(shí)呈現(xiàn)的一種擴(kuò)散狀態(tài)的思維模式，它表現(xiàn)為思維視野廣闊，思維呈現(xiàn)出多維發(fā)散狀。如“一題多解”、“一事多寫”、“一物多用”等方式，培養(yǎng)發(fā)散思維能力。不少心理學(xué)家認(rèn)為，發(fā)散思維是創(chuàng)造性思維的最主要的特（下轉(zhuǎn)152頁）（上接129頁）點(diǎn)，是測定創(chuàng)造力的主要標(biāo)志之一。而初中學(xué)生由于受年齡和閱歷等方面的限制，他們的思維能力雖然已有了相當(dāng)?shù)陌l(fā)展，但思維形式明顯偏重于具體思維，發(fā)散思維意識(shí)相對(duì)薄弱，因此，在課堂教學(xué)中應(yīng)注意加強(qiáng)學(xué)生發(fā)散性思維能力的培養(yǎng)。實(shí)踐表明，利用初中物理實(shí)驗(yàn)可引導(dǎo)學(xué)生廣開思路，從多個(gè)角度去觀察和分析問題，所以對(duì)初中生進(jìn)行發(fā)散思維能力的培養(yǎng)是完全可行的。

如用刻度尺測長度是學(xué)生較熟悉的實(shí)驗(yàn)，在學(xué)生學(xué)習(xí)了刻度尺的常規(guī)使用方法后，要求學(xué)生用自己的刻度尺去測地圖上兩城市之間的鐵路距離、測一張紙的厚度、測銅絲的直徑、測圓柱體周長、測乒乓球直徑、測圓錐體高度等。學(xué)生在自己測量中馬上發(fā)現(xiàn)，這些雖都是測長度，但用常規(guī)方法去測相當(dāng)不便，甚至無法進(jìn)行測量。教師及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生分析刻度尺使用的局限性，它只能測直線，且測量不能直接進(jìn)行的原因，使學(xué)生逐步確立化曲為直、測多算少、化小為大等測量思路，然后分別用軟線法、累積法、園輪法、繞線法、描折法、卡測法等完成上述問題。這樣突破了刻度尺使用的常規(guī)方式，擴(kuò)展了學(xué)生的測量思路。

在物理教學(xué)中，巧妙地利用物理實(shí)驗(yàn)的多元性、多變性，不斷地培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維能力，不但能使學(xué)生對(duì)物理概念和規(guī)律的理解更加完整和深刻，也能使學(xué)生擺脫習(xí)慣思維的束縛，拓寬思維范圍，使解決問題的方法不拘一格，從而使學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力得到發(fā)展，以適應(yīng)當(dāng)前素質(zhì)教育的需要。

四、利用課外實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生勇于創(chuàng)新、樂于創(chuàng)新

“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)，從物理走向大自然”是物理課程的基本理念。物理課外小實(shí)驗(yàn)是學(xué)生在課外自己設(shè)計(jì)、自己尋找實(shí)驗(yàn)用品、自己動(dòng)手、自己總結(jié)的簡單易做的實(shí)驗(yàn)。它加深了物理知識(shí)與生產(chǎn)生活的聯(lián)系，為學(xué)生提供了大量的動(dòng)手機(jī)會(huì)，彌補(bǔ)了課堂教學(xué)的不足，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，提升了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

例如，學(xué)生在學(xué)習(xí)了大氣壓強(qiáng)一節(jié)之后，對(duì)瓶吞雞蛋實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)。學(xué)生將廣口瓶換成了平底燒瓶，將酒精棉換成了熱水，將熟雞蛋換成了熟鵪鶉蛋。在燒瓶中加入剛剛沸騰的水，靜置一會(huì)將水倒出。將剝好的鵪鶉蛋放到瓶口，會(huì)看到它被不斷吞入瓶內(nèi)。將燒瓶倒置，用熱毛巾捂住瓶底，使鵪鶉蛋對(duì)準(zhǔn)瓶口，待鵪鶉蛋進(jìn)入瓶頸一部分后，將燒瓶浸入熱水中，會(huì)看到鵪鶉蛋又被重新吐了出來。這個(gè)實(shí)驗(yàn)吞蛋過程更加清晰，而且解決了學(xué)生的疑問——“蛋能否被吐出來”。

再如，學(xué)生在學(xué)習(xí)了電動(dòng)機(jī)和電磁繼電器之后，制作了一個(gè)電動(dòng)船。學(xué)生在船上安裝了四個(gè)電動(dòng)機(jī)，這四個(gè)電動(dòng)機(jī)實(shí)際上是電腦主機(jī)的小風(fēng)扇。后面2個(gè)電動(dòng)機(jī)可以使船前進(jìn)。左前方電動(dòng)機(jī)可以使船右轉(zhuǎn)，右前方電動(dòng)機(jī)可以使船左轉(zhuǎn)。船內(nèi)還安裝了一個(gè)電磁繼電器，其中的小電磁鐵是從廢舊電視機(jī)上拆下來的。通過控制電磁繼電器，從而使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。閉合第一個(gè)開關(guān)，通過電磁繼電器使后面兩個(gè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，船向前運(yùn)動(dòng)。閉合第二個(gè)開關(guān)，左前方電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，使船右轉(zhuǎn)。閉合第三個(gè)開關(guān)，右前方電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，使船左轉(zhuǎn)。學(xué)生制作的電動(dòng)船，通過電磁繼電器實(shí)現(xiàn)了對(duì)電動(dòng)機(jī)的控制，并且使學(xué)生體會(huì)到利用生活中常用的器材可以進(jìn)行小制作，既鍛煉了動(dòng)手創(chuàng)新能力，又體會(huì)了廢舊利用、環(huán)保與節(jié)約。

綜上所述，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)思維，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的綜合素質(zhì)，充實(shí)教學(xué)內(nèi)容、豐富教學(xué)手段、提高教學(xué)質(zhì)量，都具有十分重要的意義。