賀向向 李衛(wèi)東 劉艷峰

【摘要】在新課程目標(biāo)下，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)成為我國教育發(fā)展的目標(biāo)，而提升科學(xué)素養(yǎng)的關(guān)鍵是培養(yǎng)創(chuàng)新能力?；谖锢硎且婚T實驗性學(xué)科，文章從改常規(guī)演示實驗為創(chuàng)新型演示實驗、善用自制教具、拓展課外實驗等方面出發(fā)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，進(jìn)而體現(xiàn)科學(xué)素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】物理實驗；創(chuàng)新能力；培養(yǎng)策略

物理自古就有“美學(xué)”的著稱，比如物理公式有對稱美，物理實驗有現(xiàn)象美。而在物理學(xué)中，不論是概念的形成、公式的建立還是定律的發(fā)現(xiàn)，都建立在實驗的基礎(chǔ)上，因此物理實驗是物理學(xué)的靈魂。要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，首先要將學(xué)生置于實驗中，從物理實驗中認(rèn)識自然規(guī)律，發(fā)現(xiàn)物理學(xué)之美，從而激起學(xué)生的求知欲；其次在實驗中可以發(fā)展學(xué)生動手、觀察、鉆研等各方面的能力，進(jìn)而體現(xiàn)物理教學(xué)是使學(xué)生獲得科學(xué)方法的重要途徑。

一、物理實驗的分類

物理教學(xué)中主要有如下幾類實驗：演示實驗、學(xué)生分組實驗、課內(nèi)小實驗、課外實驗。演示實驗主要是以教師為操作者的表演示范實驗，它主要是把所研究的物理現(xiàn)象通過物理模型呈現(xiàn)在學(xué)生眼前，并結(jié)合教師的講授幫助學(xué)生認(rèn)識物理現(xiàn)象和透過現(xiàn)象更好地理解物理概念等。學(xué)生分組實驗，顧名思義是以小組為單位的學(xué)生在教師的指導(dǎo)下自主完成的實驗，主要是為了發(fā)揮學(xué)生在實驗中的主體作用，并給予學(xué)生自我探索的機會。與演示實驗相比，學(xué)生分組實驗更注重學(xué)生的主體性，并通過主動探究更好地激發(fā)學(xué)生的問題意識。課內(nèi)小實驗主要是穿插在課堂中的一些小實驗，根據(jù)教學(xué)的需要選擇不同性質(zhì)的實驗，在教師的講解下由學(xué)生自行完成，有利于克服傳統(tǒng)課堂教學(xué)過程中“教師滿堂灌”的現(xiàn)象，在整節(jié)課中多是為了發(fā)揮學(xué)生的主體作用。課外實驗是在課后由學(xué)生自行完成的實驗。這類實驗可以拓寬學(xué)生的視野，開發(fā)學(xué)生的思維，同時也可以讓學(xué)生將課堂中所學(xué)的知識應(yīng)用于實踐中。

二、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的策略

（一）改常規(guī)演示實驗為創(chuàng)新型演示實驗

在整個演示實驗的過程中，雖然可以將一些抽象的物理現(xiàn)象具體化，但是給予學(xué)生參與的機會太少，在一定程度上忽視了學(xué)生的主體地位，削弱了對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，教師應(yīng)該將學(xué)生看作整個實驗過程中的“導(dǎo)演”。例如，在“彈力和形變”一節(jié)中，為了觀察物體的彈性形變，課本上設(shè)計的演示實驗往往都是比較常規(guī)的以彈簧作為實驗器材進(jìn)行實驗，這在一定程度上束縛了學(xué)生的思維，一旦在實驗中將彈簧替換為其他實驗器材，比如石頭、玻璃等時，學(xué)生覺得就會難以下手。為了培養(yǎng)學(xué)生舉一反三的能力，教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生跳出常規(guī)的物理實驗，啟發(fā)學(xué)生在已有的知識基礎(chǔ)上獨立思考，進(jìn)而大膽地創(chuàng)新實驗。以下是對生活中的常見物體——玻璃瓶是否發(fā)生形變的實驗探究。

實驗裝置：選用圓形截面的大玻璃瓶，在墨水瓶瓶口加接細(xì)孔徑約為三毫米的玻璃管。

實驗的操作步驟：分別沿瓶的短軸方向和長軸方向向內(nèi)擠壓玻璃瓶。

實驗現(xiàn)象：沿水平軸方向擠壓時，可以觀察到玻璃管中的液柱上升；沿垂直軸方向擠壓時，可以觀察到玻璃管中的液柱下降。

實驗結(jié)論：玻璃瓶也會發(fā)生形變。

實驗啟發(fā)：我們之所以有玻璃不會發(fā)生形變的錯誤觀念，是由于玻璃屬于不易觀察的物體，但我們不能因為它不易觀察而錯誤地將它歸為不能發(fā)生形變的物體。事實上所有物體都會發(fā)生形變，只是有的形變不易觀察。對于形變不明顯的物體，我們應(yīng)該大膽地實施創(chuàng)新實驗進(jìn)行探究。上述實驗中的玻璃瓶就屬于形變不明顯的物體，通過創(chuàng)新型實驗，能很直觀地將實驗現(xiàn)象展現(xiàn)在學(xué)生面前。學(xué)生跳出課本中常規(guī)的實驗，利用生活中常見的物體設(shè)計易操作的實驗，更好地解釋了生活中的物理現(xiàn)象。這種方式有利于激發(fā)學(xué)生對物理的學(xué)習(xí)興趣，開拓學(xué)生的創(chuàng)造性思維。

（二）善用自制教具，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

知識與技能并重在素質(zhì)教育的當(dāng)下是至關(guān)重要的。要培養(yǎng)創(chuàng)新技能，應(yīng)該從學(xué)生的探究能力出發(fā)，而自制教具恰屬于探究性實驗，它可以很好地凸顯學(xué)生的創(chuàng)新能力與對物理知識的探究能力。例如：對感應(yīng)電流方向的探究，教師可以先組織學(xué)生分組設(shè)計課本中常規(guī)的實驗，通過觀察電流計指針偏轉(zhuǎn)的方向來讓同學(xué)們形象地觀察感應(yīng)電流的方向，進(jìn)而根據(jù)自己觀察到的現(xiàn)象嘗試自行總結(jié)楞次定律的概念以及規(guī)律。緊接著鼓勵學(xué)生對物理現(xiàn)象進(jìn)行大膽的猜想。例如，是否可以用其他的器材替代電流計，比如二極管？怎樣通過正反向二極管的亮暗來判斷感應(yīng)電流方向？猜想之后，鼓勵學(xué)生利用課堂中提供的實驗器材（銅線、導(dǎo)線、兩個二極管、磁鐵）進(jìn)行實驗設(shè)計，實驗前一定要向?qū)W生強調(diào)一些需要注意的事項：兩個二極管是否并聯(lián)接入電路？并聯(lián)的兩個二極管是否正確接入電路？磁鐵是否足夠強？然后進(jìn)行實驗。通過以上示例可知，自制教具是建立在教師對教材的深入理解、對學(xué)生的學(xué)情分析以及對教學(xué)過程精心設(shè)計基礎(chǔ)上的有型產(chǎn)物。它的主要優(yōu)點是將現(xiàn)代教學(xué)模式融入其中，使實驗更加新穎。自制教具的過程是一個滲透創(chuàng)新思維的創(chuàng)新過程，這就對學(xué)生有一定的要求：實驗前要明確實驗的原理，熟悉實驗器材的組成結(jié)構(gòu)，弄懂儀器的作用，還要對教材原型實驗滾瓜爛熟。在滿足這些要求的基礎(chǔ)上通過“一物多用、廢物利用、借物它用”的方式對教材原型實驗不斷地創(chuàng)新，進(jìn)而開拓學(xué)生的創(chuàng)新思維。

（三）注重課內(nèi)實驗的同時并不斷拓展課外實驗

課內(nèi)、課外物理實驗為學(xué)生提供了創(chuàng)新教育的大環(huán)境。在課堂教學(xué)中，教師可以利用課內(nèi)實驗使學(xué)生熟練掌握所學(xué)的知識，同時對學(xué)有余力的學(xué)生進(jìn)行課外實驗的延伸與拓展，帶領(lǐng)他們將生活中的應(yīng)用性實驗與物理相結(jié)合，從而使生活與物理一體化。比如，為學(xué)生布置課后小實驗：測量放學(xué)回家后回家行走的路程，利用身邊的物體制作簡易的望遠(yuǎn)鏡，根據(jù)學(xué)過的知識以及生活中常見的實驗器材設(shè)計磁生電的實驗等等，并且要求學(xué)生寫出實驗設(shè)計。通過這樣的方式可以開拓學(xué)生的思維，激發(fā)學(xué)生的問題意識，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。

三、結(jié)束語

實驗教學(xué)貫穿著物理教學(xué)的全過程，其中蘊含著許多創(chuàng)新思維，為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力打下了堅實的基礎(chǔ)。將常規(guī)實驗改為創(chuàng)新實驗，有利于學(xué)生發(fā)散思維的培養(yǎng)，可以通過自制教具來培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。以上這些策略對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力至關(guān)重要，同時也為我國素質(zhì)教育的發(fā)展起到了很好的推動作用。但考慮到某些偏遠(yuǎn)地區(qū)條件有限，還需加大對實驗器材的提供力度，這樣才能使創(chuàng)新能力的培養(yǎng)更加顯著。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王素青.探究式物理教學(xué)對中學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)研究[D].濟南：山東師范大學(xué)，2005.

[2]周維新.中學(xué)物理實驗教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)研究[D].蘇州：蘇州大學(xué)，2008.

[3]孫璐.初中物理教學(xué)中學(xué)生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)策略[J].讀與寫（教育教學(xué)刊），2016（08）：155.