课程改革初中物理实验教学与学生创新能力的培养

东安实验学校    林凤会

摘要：知识经济时代呼唤创新型人才；国家的前途，民族的希望，需要创新型人才。本文论述了初中物理实验教学与培养学生创新能力的重要性和可能性，提出物理实验教学是培养具有创新能力人才的有效途径。

创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达取之不尽的动力。在知识经济的社会中，人的最重要的素质是创新能力，已不在于掌握知识的多少，而在于更新知识创新知识能力的大小，它是决定个人命运的主要因素。所以在物理教学中培育学生的创新能力是实施素质教育的重要内容。物理学是一门以实验为基础的科学，物理学实验是人类认识世界的一种重要活动，是进行科学研究的基础。物理规律的发现和物理理论的建立都必须以严格的物理实验为基础，并得到实验的检验。因此，在初中物理教学中，尤其是实验教学中，注意不断激励学生通过观察、比较、实验、归纳、类比等探索手段，科学想象、科学推理使学生养成良好的思维习惯，敢于质疑勇于创新是至关重要的。

在初中物理实验教学中如何培养学生的创新能力呢？

一、变演示实验为探索实验，培养学生创新能力。

以往的演示实验都是由教师做给学生看，再讲给学生听，这种做法忽视了学生的主体性，打击了学生的主动性，把学生当作被动接受的“容器”，完全没有发挥出演示实验的作用，是不可取的，也不利于其创新能力的培养。那么将演示实验改为探索性实验需要教师与学生共同参与，教师要引导学生观察并不断启发提问引起学生的好奇、怀疑、困惑和矛盾，从而激发学生的探索心理，形成探索问题的情境，促使学生积极思考、分析、讨论，充分发挥学生的主体性。教师还要适时点拨，有利于去伪存真，使学生通过一系列的思维活动概括出有关的物理概念、原理和规律，从而有利于学生创新思维的激发。例如：液体压强的知识比较抽象，是初中物理教学难点之一.学生学习这部分内容需要较强的抽象思维能力，同时由于学生对这部分知识的感性经验较少，所以学生学习这部分知识时感到困难较大。特别是液体对容器侧壁也有压强甚感疑惑。为了帮助学生认识液体对容器壁的压强，我设计如下实验：在易拉罐的侧壁上不同高度处戳上３个孔，然后注入水，同学们看到3个孔中喷出的水柱远近不同，从而得出水对容器侧壁有压强，并且随着深度的增加液体压强增大。

二、变单一实验方法为多种实验方法，鼓励学生发散思维。

传统的学生分组实验，是在学生已经掌握了所涉及的实验原理的基础上，让他们采用相同的实验器材，相同的实验步骤，统一进行实验，这样虽便于教师的管理和组织，但限制了学生思维的开放性、发散性，对于培养学生获取知识的能力，激发他们的创新精神起不到应有的作用。我认为，应该在同一实验目的下，允许学生采用不同的器材、不同的方法、不同的步骤进行实验。在实验中，教师要根据实验目的，提出富有启发性的问题，引导学生积极思维、发散思维，提高兴趣，并融合各方面的知识去解决问题，这对于培养学生的综合能力、分析能力和创新能力具有独到之处。

例如：在初三总复习阶段，学生往往对有关密度实验问题困惑不解，我便带他们走进实验室进行了如下实验：

该实验中教师的引导作用非常重要，从常规方法到用弹簧测力计换掉天平，再到只用弹簧测力计均能达到实验目的，有的同学还想出了利用“曹冲称象”的故事来做这个实验，效果也非常好。这种利用实验复习的方法创造了直观的环境，给学生留下深刻的印象。

三、变学校实验为社会实验，拓展学生创新思维的视野。

新物理课程标准中提出了新的课程理念，其中之一为“从生活走向物理，从物理走向社会”，物理学研究的是自然界最基本的运动规律，自然界的神奇现象震撼人心，生活中的物理现象妙趣横生，而初中的学生是初次接触物理。因此教师在教学中要设置一些贴近生活的实验，让学生从身边熟悉的生活现象去探索认识物理规律，让他们在实践过程中体会到物理在生活与生产中的实际应用。这不仅增加了他们学习物理的乐趣，而且还将培养了学生良好的思维习惯和科学探纠能力，拓展了视野，为此光靠校内师生的实验是不够的，要将课堂延伸到校外，将实验室搬到社会、社区和家庭。例如，让学生用两个不同焦距的凸透镜制作望远镜，调查社区中噪声污染情况并提出如何防治，用橡皮筋制作简单测力计，观察家中电冰箱的物态变化，冰箱内外温差与所耗电能的关系，利用可乐瓶子做有关大气压和浮力的试验，用铅笔和小刀做压强实验……。这些由学生自备器材，甚至使用我们日常生活中的现有物品学生自己的物品做实验，调查自己身边发生的事情，更有利于使学生明白物理就在身边，物理与生活，社会联系非常紧密，而且通过这些没有使用过的器材启发学生的创新能力，调动学生刚刚起步的创新意识，拓展学生的创新视野。

   四、变教师“单向教学”实验为学生“探究学习”“合作学习”过程，培养学生的科学素养。

建构主义强调学习的自主性，社会性，情境性，由此生发出探究学习和合作学习等现代学习方式，它更加强调的是探究问题而不仅仅是了解问题的答案，是批判性思维而不仅仅是记忆，是在情景中理解而不仅仅是获得一点信息，是促进学生合作学习互动和分享思想和信息而不仅仅是无益的竞争。为了培养学生的科学素养和创新能力，国际科学倡导“合作学习”和“探究学习”，即从“记忆的物理”转向“探究的物理”，从“单向教学”转向“合作学习”。物理实验教学恰好能较集中体现了这一理论。学生通过设计实验方案，探索解决问题的途径，分步实验推理最终得到比较准确的结论。在实验探究过程中，教师要给每个学生创造机会，明确他们所承担的任务，鼓励他们发现问题解决问题，出主意想办法。例如：讲授《电流表》一节，我把学生带进网络教室，首先利用自制的动画导入，让学生看书自学，教师巡视指导，收集主要的问题，然后将学生分成若干小组，在网上探究查询，合作学习，寻求解决问题的方法，针对普遍存在的疑难问题由教师点评精讲。由此看出，实验探究是一种集体性的协作活动，通过小组活动或全班性的活动进行，使学生在合作中学会尊重他人，在合作中学会坚持原则，在合作中学会交流，在合作中学会学习。

五、变复杂实验为计算机模拟实验，帮助学生掌握形象思维与抽象思维统一的研究方法。

 对于实验不够清晰或受时空条件限制，不能满足教学要求的实验，从实验直接获得的感性认识到需要学生理解掌握的规律之间的跨度较大的实验，要考虑发挥现代信息技术的优势，在真实实验的基础上，用模拟实验予以补充，通过形象处理叠加信息分析，建立形象思维到抽象思维之间的桥，帮助学生解决分析理解的困难。例如：作牛顿第一定律的实验中，教科书要求分别在毛巾、棉布、木板表面使小车运动，观察速度变化及运动距离的大小，从此推出不受力时物体运动状况，得出牛顿第一定律。学生感到困惑，“明明小车停下来，又怎讲不受力？”这时，我设计一个课件，在屏幕上展示出小车光滑表面运动，速度不变，直到移出画面。学生顿感清晰，消除疑惑，对牛顿第一定律有了较深的理解。掌握了形象思维与抽象思维统一的研究方法。

总之，创新教育能使学生学会学习，开发智力，提高素质，培养了学习兴趣，增加了锻炼机会，增强了适应社会发展的意识。在物理实验教学具体实施中，不仅完成了教学目标还培养了学生的科学实验素养，理论联系实际和事实求是的科学作风，严肃认真一丝不苟的科学态度，更重要的是通过演示实验、分组实验、课外小实验以及生活中物理现象的严密观察和勤于思考，培养了学生主动探索精神和创造性的发现、思考解决新的实际问题。因此，物理实验教学为我们培养大量的具有创新精神的人才，提供一个可行的途径。