廖亞深

【摘要】初中物理課程標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生在掌握物理知識(shí)和技能的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)科學(xué)探索精神，提高科學(xué)探索能力。本文主要基于初中物理知識(shí)，以物理實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)為載體，充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位，在實(shí)驗(yàn)中引導(dǎo)我們學(xué)生可以進(jìn)行企業(yè)自主探究。激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新技能，找出培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效教學(xué)策略，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】物理實(shí)驗(yàn);創(chuàng)新能力;物理教學(xué)

創(chuàng)新能力是一個(gè)國(guó)家發(fā)展的靈魂，是科技進(jìn)步的主要?jiǎng)恿Α?guó)家發(fā)展創(chuàng)新思維能力的關(guān)鍵問(wèn)題在于人才，人才的培養(yǎng)關(guān)鍵在于教育。當(dāng)前教育發(fā)展的重要方向是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才?；A(chǔ)知識(shí)教育中的物理學(xué)科是培養(yǎng)提高學(xué)生通過(guò)創(chuàng)新發(fā)展能力的重要技術(shù)學(xué)科，物理學(xué)由理論和實(shí)驗(yàn)兩部分組成，物理學(xué)的理論是人類對(duì)自然界最基本與最普遍規(guī)律的認(rèn)識(shí)和概括，物理實(shí)驗(yàn)是人類社會(huì)認(rèn)識(shí)這個(gè)世界的重要經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，是進(jìn)行管理科學(xué)分析研究的基礎(chǔ)。初中物理課程要讓學(xué)生掌握初步的物理知識(shí)和技能，經(jīng)歷科學(xué)探究的基本過(guò)程，具備初步的實(shí)驗(yàn)操作技能和科學(xué)探究能力。在物理教學(xué)中鍛煉學(xué)生的物理思維，可以從物理現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)中總結(jié)科學(xué)規(guī)律，嘗試運(yùn)用已知的科學(xué)規(guī)律來(lái)解釋某些具體問(wèn)題，嘗試創(chuàng)新解決問(wèn)題，初步形成創(chuàng)新能力。

一、物理實(shí)驗(yàn)價(jià)值及意義

物理實(shí)驗(yàn)的價(jià)值在于可以通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)的方式，運(yùn)用自己所學(xué)的物理學(xué)習(xí)知識(shí)，驗(yàn)證已有的物理理論知識(shí)或探究新的想法。通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證物理知識(shí)，有利于激發(fā)學(xué)生的求知欲，加深對(duì)知識(shí)的理解和運(yùn)用能力。學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)中探索新的假設(shè)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)，從假設(shè)到實(shí)驗(yàn)的實(shí)現(xiàn)，逐步完善學(xué)生的創(chuàng)造性思維。

二、創(chuàng)新能力分析

21世紀(jì)能力分析框架展示了學(xué)生發(fā)展需要我們具備的三類能力：生活與事業(yè)技能、學(xué)習(xí)與創(chuàng)新思維能力、信息網(wǎng)絡(luò)媒體與科技素養(yǎng)。其中，創(chuàng)新能力是指運(yùn)用新思想，在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的基礎(chǔ)上分析問(wèn)題，從變革的角度尋找問(wèn)題解決方案的能力。創(chuàng)新能力不是虛幻的、不可預(yù)知的，與常規(guī)事物相比是不同的、獨(dú)到的，表現(xiàn)在敢于質(zhì)疑知識(shí)，敢于提出自己的想法和問(wèn)題，能夠把學(xué)到的東西重新組織起來(lái)，萌發(fā)新的想法。創(chuàng)新發(fā)展能力主要包括企業(yè)創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新技能，其中創(chuàng)新思維是創(chuàng)新工作能力的核心。

三、物理實(shí)驗(yàn)的培養(yǎng)創(chuàng)新能力存在問(wèn)題

初中物理課程具有成熟的理論框架，鞏固了學(xué)生思維的發(fā)展。物理知識(shí)和實(shí)驗(yàn)的固化對(duì)實(shí)驗(yàn)中學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和發(fā)展有很大的局限性。在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)存在三個(gè)明顯的問(wèn)題。一是提高學(xué)生的物理理論基礎(chǔ)教育知識(shí)不扎實(shí)，“問(wèn)渠那得清如許，為有源頭活水來(lái)”，創(chuàng)新發(fā)展并不是一個(gè)憑空產(chǎn)生，需要有扎實(shí)的基礎(chǔ)進(jìn)行知識(shí)。二是初級(jí)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，許多學(xué)生在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證中一步一步的理論知識(shí)，沒(méi)有促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。第三，實(shí)驗(yàn)中缺乏理論聯(lián)系實(shí)際，學(xué)生沒(méi)有形成創(chuàng)新技能。

四、在物理實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)創(chuàng)新能力的教學(xué)策略

初中的物理實(shí)驗(yàn)，在驗(yàn)證物理學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí)，更是促進(jìn)中國(guó)學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)踐能力，促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新思維發(fā)展的重要途徑。培養(yǎng)學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)中的創(chuàng)新能力，需要打破固有思維，敢于突破教材的局限，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)。物理教師在學(xué)生物理知識(shí)的基礎(chǔ)上，積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探索性物理實(shí)驗(yàn)，有利于學(xué)生創(chuàng)新思維的發(fā)展和創(chuàng)新能力的發(fā)展。

1.利用實(shí)驗(yàn)夯實(shí)基礎(chǔ)，融會(huì)貫通助力創(chuàng)新

大部分農(nóng)村地區(qū)從初中二年級(jí)學(xué)生開(kāi)始開(kāi)設(shè)物理教育課程，相對(duì)于語(yǔ)文、數(shù)學(xué)和英語(yǔ)學(xué)習(xí)課程，物理實(shí)驗(yàn)課程開(kāi)設(shè)的時(shí)間比較晚。在初中，物理學(xué)科注重科學(xué)知識(shí)的傳授和技能的訓(xùn)練。以物理知識(shí)為基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、創(chuàng)新意識(shí)和科學(xué)精神。但初級(jí)中學(xué)學(xué)生接觸物理學(xué)科的時(shí)間不長(zhǎng)，物理基礎(chǔ)知識(shí)的掌握和運(yùn)用需要提高。因此，在物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證理論知識(shí)，加深對(duì)物理專業(yè)知識(shí)的理解，熟練應(yīng)用物理的基礎(chǔ)教育知識(shí)，夯實(shí)物理知識(shí)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)，是初中物理學(xué)習(xí)的首要工作任務(wù)。在掌握物理基礎(chǔ)知識(shí)的基礎(chǔ)上，利用物理知識(shí)解決問(wèn)題是必要的，這將有助于學(xué)生產(chǎn)生新的想法，支持學(xué)生的創(chuàng)新活動(dòng)。

比如，在學(xué)習(xí)電路知識(shí)之前，學(xué)生們對(duì)生活中各種功能的電路和電器充滿了好奇心，但由于缺乏基本的電知識(shí)，他們只能望著《路》感嘆。學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)與電學(xué)以及相關(guān)的物理理論知識(shí)后，對(duì)電學(xué)方面相關(guān)的物理教學(xué)知識(shí)還限于紙上的知識(shí)，通過(guò)控制電路中的串聯(lián)系統(tǒng)電路、并聯(lián)電路、歐姆定律、電功率等實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以理解和掌握了與電學(xué)的相關(guān)專業(yè)知識(shí)，他們已經(jīng)開(kāi)始有很多新的想法，如設(shè)計(jì)多開(kāi)關(guān)樓梯燈、設(shè)計(jì)研究家庭內(nèi)部電路、設(shè)計(jì)閃爍的彩色燈等。因此，利用物理實(shí)驗(yàn)（下轉(zhuǎn)第15版）（上接第10版）整合基礎(chǔ)知識(shí)，是學(xué)生新思想的源泉，有助于學(xué)生創(chuàng)造創(chuàng)新理念。

2.應(yīng)用實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新意識(shí)，自主探究激活思維

初中物理實(shí)驗(yàn)是以基礎(chǔ)知識(shí)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的，對(duì)實(shí)驗(yàn)具有較強(qiáng)的可操作性和可塑性。在物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)中可充分發(fā)展發(fā)揮班集體的智慧，在班級(jí)中開(kāi)展頭腦風(fēng)暴活動(dòng)，集思廣益地收集管理班級(jí)同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的看法，有助于提高實(shí)驗(yàn)研究方案的改進(jìn)和創(chuàng)新，激發(fā)我們學(xué)生的創(chuàng)新服務(wù)意識(shí)。在小組或個(gè)人實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生往往會(huì)有一些自己的想法，有些不成熟或不可行，有些包含創(chuàng)新思維。教師應(yīng)積極鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)造性地思考，引導(dǎo)合理的思路，摒棄不切實(shí)際的想法，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)新的假設(shè)進(jìn)行自己的探索、驗(yàn)證和完善。

例如，在學(xué)習(xí)《內(nèi)能》時(shí)，在講解如何進(jìn)行快速降溫時(shí)，教師可結(jié)合企業(yè)實(shí)際的問(wèn)題研究設(shè)計(jì)通過(guò)實(shí)驗(yàn)：機(jī)械運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生熱量，過(guò)多的熱量會(huì)造成信息安全隱患，甚至可以導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)安全生產(chǎn)事故。如何設(shè)計(jì)有效的機(jī)械冷卻實(shí)驗(yàn)裝置，引導(dǎo)學(xué)生考慮以下設(shè)計(jì)方向：增加機(jī)械表面的空氣流量，設(shè)計(jì)風(fēng)帶走熱量的實(shí)驗(yàn)裝置，利用液體的高比熱容。引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，獨(dú)立思考，激活創(chuàng)新思維，探索合理的冷卻裝置，通過(guò)實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)自己的思想。

3.運(yùn)用實(shí)驗(yàn)解決問(wèn)題，逐漸形成創(chuàng)新技能

初中的物理知識(shí)大部分都是與生活息息相關(guān)，在生活中有很多問(wèn)題我們需要企業(yè)可以通過(guò)使用物理知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行分析解決。在物理實(shí)驗(yàn)課上，教師讓學(xué)生關(guān)注生活中與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的知識(shí)的實(shí)際問(wèn)題，選擇一些自己在生活中感興趣的實(shí)際問(wèn)題，并分析問(wèn)題產(chǎn)生的原因。運(yùn)用物理學(xué)的知識(shí)進(jìn)行分析，并嘗試創(chuàng)造解決方案，創(chuàng)新解決生活中的問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新技能。

例如，在生活中，有很多同學(xué)會(huì)忘記澆花，下雨忘記關(guān)窗和收衣服等事情，這些問(wèn)題事情發(fā)展會(huì)給我們生活環(huán)境帶來(lái)企業(yè)很多煩惱。為了解決生活中的問(wèn)題，物理老師要求學(xué)生篩選出其中一個(gè)有代表性的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生頭腦風(fēng)暴，嘗試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，通過(guò)實(shí)驗(yàn)形成問(wèn)題的解決方案。如果學(xué)生選擇解決雨中自動(dòng)關(guān)窗的問(wèn)題，分析問(wèn)題：?jiǎn)栴}的關(guān)鍵在于如何正確判斷雨，雨后如何控制關(guān)窗，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)關(guān)窗裝置。讓學(xué)生通過(guò)查找一個(gè)合適的傳感器（如濕度溫度傳感器、雨水感應(yīng)傳感器等），根據(jù)不同傳感器的接收的數(shù)據(jù)來(lái)判斷企業(yè)是否下雨，當(dāng)傳感器信息反饋下雨的數(shù)據(jù)后，再控制關(guān)窗的機(jī)械設(shè)備裝置需要進(jìn)行關(guān)窗操作。自動(dòng)閉窗設(shè)備涉及傳感器、電路、機(jī)械設(shè)備、計(jì)算機(jī)編程和物理控制方面的知識(shí)。學(xué)生設(shè)計(jì)窗口關(guān)閉裝置的方案，購(gòu)買相關(guān)裝置，通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)裝置進(jìn)行組裝和調(diào)試，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)的功能。學(xué)生可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行綜合運(yùn)用物理知識(shí)和其他國(guó)家相關(guān)的知識(shí)，解決社會(huì)生活中的實(shí)際管理問(wèn)題，有利于促進(jìn)學(xué)生自主創(chuàng)新思維的發(fā)展，逐漸形成創(chuàng)新技能。

創(chuàng)新能力是21世紀(jì)的一項(xiàng)重要能力。物理實(shí)驗(yàn)是初中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要途徑。在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，需要利用物理實(shí)驗(yàn)加深學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解和掌握，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，激活學(xué)生的創(chuàng)新思維，通過(guò)理論與實(shí)踐的結(jié)合解決生活中的問(wèn)題，形成學(xué)生的創(chuàng)新技能。

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