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1、初中物理
注重實驗教學(xué) 培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力
【摘要】創(chuàng)新教育是學(xué)校教育的靈魂。重視實驗、實踐和方法的教學(xué)，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力，是我們每個物理教師應(yīng)注意的問題。本文從挖掘物理公式、定律的建立過程； 挖掘課堂實驗教學(xué)的特點；改進課內(nèi)實驗，開發(fā)新實驗；挖掘物理課外活動的特點等方面闡述了如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
【關(guān)鍵詞】 物理實驗;物理實踐；創(chuàng)新能力；
“教育是一門藝術(shù)，藝術(shù)的價值在于創(chuàng)新”。現(xiàn)代科技的發(fā)展，要求人們不僅能動腦，而且還要能動手；不僅能研究，而且還要能實踐；不僅能有知識的創(chuàng)新，而且要有技術(shù)的創(chuàng)新。江澤民主席指出：“創(chuàng)新是一個民族的希望”，而“創(chuàng)新教育是學(xué)校教育的靈魂”
2、。筆者在中學(xué)物理教學(xué)實踐中體會到，要挖掘?qū)W科的特點，精心設(shè)計課堂教學(xué)過程，完善學(xué)生的認知結(jié)構(gòu)，合理安排創(chuàng)新實踐活動，是提高學(xué)生的創(chuàng)新能力的重要內(nèi)容。
一、挖掘物理公式、定律的建立過程，領(lǐng)悟科學(xué)家成功的創(chuàng)新方法
創(chuàng)造發(fā)明并非高不可攀，創(chuàng)造發(fā)明的過程也是有規(guī)律可循的，在物理的教學(xué)中，筆者有意識地模擬科學(xué)家研究問題的情景，讓學(xué)生從中受到熏陶，受到啟迪，以開啟他們智慧的頭腦，培養(yǎng)他們進行創(chuàng)造發(fā)明的初級技能和思路。
例如；在學(xué)習(xí)歐姆定律的過程中，一開始學(xué)生都以為研究通過導(dǎo)體的電流和導(dǎo)體兩端的電壓之間的關(guān)系是不困難的，可是筆者告訴他們，在歐姆那個時代，不但沒有電流表、電壓表等儀器，而且連電流、電壓
3、和電阻的定義都沒有，歐姆面臨的困難是可想而知的。為了測量電流，他經(jīng)歷了無數(shù)次的失敗，用自己的雙手制成了相當(dāng)精密的電流紐秤。最初電壓很不穩(wěn)定，使實驗工作遇到很大的困難，經(jīng)過五年他才找到電壓穩(wěn)定的電源，共經(jīng)過十年的細致研究，終于取得了成果……在學(xué)習(xí)歐姆定律誕生過程中，筆者還結(jié)合歐姆的實踐，介紹了用圖線探究新規(guī)律的方法。
再如，在學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)過程中，筆者不只是交代感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，做大量的練習(xí)加以鞏固，而是把法拉第如何從“電生磁”，運用逆向思維法，首先提出了“磁生電“的設(shè)想。經(jīng)過十一年的努力探索，終于偶然地把一根磁棒插入線圈，產(chǎn)生了電流的探索過程交代給學(xué)生，分析總結(jié)出其思維方法。
有的同學(xué)深有
4、體會地說：物理規(guī)律是寶貴的，但研究物理規(guī)律的科學(xué)方法更寶貴，誰掌握了這些方法，誰就能不斷地去探索大自然層出不窮的奧秘，誰的創(chuàng)新能力就會大幅度的提高。
二、挖掘課堂實驗教學(xué)的特點，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
物理學(xué)是一門實驗科學(xué)，物理學(xué)中的每一個概念、公式、規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和確立都要依賴于實驗。因此，在中學(xué)物理教學(xué)中加強實驗方面的訓(xùn)練，無疑是提高物理教學(xué)質(zhì)量和創(chuàng)新素質(zhì)的一條必由之路。
有的老師喜歡在課堂上講實驗，筆者認為，這種做法是極端錯誤的。正如人們常說的，要在游泳中學(xué)會游泳，只在岸上講道理是不行的。即使安排了實驗課，也不一定能達到目的。必須防止“走過場”、搞形式。要提高物理教學(xué)的質(zhì)量和培養(yǎng)
5、學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì)，必須精心設(shè)計課堂實驗，改革課堂實驗的教學(xué)方法和手段，在實驗教學(xué)中必須體現(xiàn)一個“活”字，主要從以下兩方面去把握。
1、教師要把課堂實驗教“活”，把學(xué)生的思維激“活”。
在演示實驗或邊學(xué)邊實驗的教學(xué)中，應(yīng)結(jié)合學(xué)生的知識水平及認知的疑難點，善于鋪設(shè)“臺階”，同時進行正確而巧妙的引導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生的“探密”興趣。學(xué)起于思，思起于疑。設(shè)計課堂實驗應(yīng)以“趣”、“疑”、“難”為誘因，趣中涉疑，疑中涉難，引導(dǎo)學(xué)生的定向思維，造成一個向未知境界不斷探索的學(xué)習(xí)環(huán)境。
例如，筆者在講“機械能守恒”一節(jié)內(nèi)容時，將一個鐵球用較長的細繩拴住，繩子的另一端系于教室中央的天花板上，做成一個大的單擺，然后做如
6、下的演示：
（1）找一名心理素質(zhì)較好的同學(xué)在適當(dāng)?shù)奈恢谜竞?，將鐵球拉到一定的高度，使它恰好與該同學(xué)的鼻尖接觸。
（2）提出問題：鐵球釋放后，當(dāng)它蕩回來時，會把該同學(xué)的鼻子砸破嗎。問題一提出，課堂沸騰了，同學(xué)們議論紛紛。
（3）釋放鐵球，此時同學(xué)們的心理狀態(tài)隨之緊張起來，唯恐鐵球蕩回來時砸破該同學(xué)的鼻子。
實驗結(jié)果是該同學(xué)的鼻子完好無損，可其他同學(xué)卻被驚出了一身冷汗。此時筆者帶領(lǐng)學(xué)生分析機械能在轉(zhuǎn)化過程中守恒的規(guī)律，學(xué)生的思維活動就會處于積極的狀態(tài)。
2、訓(xùn)練學(xué)生把知識用“活”，把分組實驗做‘活“。
在學(xué)生實驗的教學(xué)中，除了完成操作實驗的同時，教師還應(yīng)在操作要領(lǐng)上或設(shè)計方法上作進一步
7、的要求，進行“研究性”的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生靈活運用知識和技能，進行創(chuàng)造性思維和實踐的能力。
例如，在學(xué)習(xí)密度知識以后，筆者為了培養(yǎng)學(xué)生的實驗探究能力，特布置如下設(shè)計課題：
（1） 如何用天平稱一粒米的質(zhì)量?
（2） 如何用天平“稱”小鐵球的體積?
（3） 如何用量筒“測”一青霉素小瓶的質(zhì)量?
（4） 如何用量筒“測”一小杯空氣的質(zhì)量?
根據(jù)不同的要求，分組設(shè)計方案，然后進行實驗，最后教師組織學(xué)生匯報實驗的結(jié)果。
再如，在完成“伏安法測電阻”這一基礎(chǔ)實驗教學(xué)后，筆者為了培養(yǎng)學(xué)生靈活運用知識的能力，特提出如下設(shè)計課題：
（1） 在 “伏安法測電阻”實驗中，若電壓表損壞，但變阻器最
8、大電阻已知，利用現(xiàn)有器材如何完成該實驗？
（2） 在 “伏安法測電阻”實驗中，若電壓表損壞，但增加一個已知阻值的電阻，如何完成該實驗？
（3） 在 “伏安法測電阻”實驗中，若電流表損壞，但增加一個已知阻值的電阻，如何完成該實驗？
事實證明，通過這樣探究性的實驗訓(xùn)練，使學(xué)生實驗操作能力大大提高，靈活運用知識、技能的本領(lǐng)明顯增強，充分發(fā)揮了學(xué)生的主體性、主動性和積極性，使學(xué)生的思維高度激活，從而趨向創(chuàng)新的意境。
三、改進課內(nèi)實驗，開發(fā)新實驗，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
現(xiàn)成的實驗裝置往往不能滿足教學(xué)的需要，課本上還有許多內(nèi)容沒有現(xiàn)成的儀器配備，若不做，則學(xué)生缺乏感性認識，很難對學(xué)生講清楚，且內(nèi)
9、容顯得枯燥乏味。真所謂“千言萬語道不清，一看實驗便分明”。為此我們改進了課內(nèi)實驗，開發(fā)了一些新實驗。
例如：在蘇科版九年級上冊關(guān)于重力勢能的教學(xué)中，為了便于學(xué)生理解，筆者設(shè)計了如下實驗。
器材： 鐵架臺，螺旋彈簧，帶孔的薄木板，帶孔的方紙盒，鉤碼。
方法：先將彈簧、木板、紙盒依次貫穿于鐵架臺的鐵桿上，演示紙盒從高處下落壓縮彈簧做功，說明舉高的物體具有重力勢能。再通過演示同一紙盒從不同高度下落、空紙盒與裝上鉤碼后紙盒從同一高度下落，根據(jù)它們分別對彈簧壓縮程度的比較，得出結(jié)論：物體的質(zhì)量越大，被舉得越高，它具有的重力勢能就越大。收到了良好的效果。
再如，在蘇科版九年級上冊關(guān)于氣體膨脹做功，
10、內(nèi)能減少的教學(xué)中，筆者設(shè)計了如下實驗，效果很好。
器材：帶支管的試管，試管塞，酒精，打氣筒。
方法：在試管內(nèi)加少許酒精，用塞子塞緊，用打氣筒向管內(nèi)加壓，氣體沖開塞子后，塞子可上跳2米左右的高度，同時，又因為酒精的沸點低，易液化，所以試管內(nèi)有一股濃濃的“白霧”生成，連坐在最后排的同學(xué)都能看得非常清楚。
四、挖掘物理課外活動的特點，和學(xué)生一起共同創(chuàng)新
中學(xué)生處于思維發(fā)展階段，有很強的創(chuàng)造欲望和潛在的創(chuàng)造發(fā)明靈感，若恰當(dāng)?shù)丶ぐl(fā)他們的創(chuàng)新欲望，就會有發(fā)明創(chuàng)造和新發(fā)現(xiàn)。
蘇州大學(xué)的朱元正教授積極倡導(dǎo)“壇壇罐罐當(dāng)儀器，拼拼湊湊做實驗”。筆者帶領(lǐng)學(xué)生走自制教具之路，就地取材，利用生活中的一些物
11、品做實驗。
例如，在學(xué)習(xí)蘇科版九年級上冊關(guān)于氣體膨脹做功，內(nèi)能減少的知識后，筆者和學(xué)生共同設(shè)計了如下實驗：在空的純凈水瓶內(nèi)滴少許酒精后，將瓶塞擰緊；將瓶體擰2—3周，加大瓶內(nèi)氣壓；然后快速將瓶塞旋松，隨著“嘭”地一聲，瓶塞能跳起5—10米高，同時瓶內(nèi)有“白霧”生成。該實驗的特點是：取材方便，現(xiàn)象明顯，且操作簡單，人人都可以完成。
筆者經(jīng)常鼓勵學(xué)生，魯班被茅草劃破了手，卻發(fā)明了鋸子。這雖然是個傳說，卻是一個創(chuàng)造性的傳說。在你們的生活中，還有許多需要完善的地方，只要你們認真的觀察生活，分析問題，搜集科技信息，你們也能發(fā)明創(chuàng)造。在物理興趣小組活動中，有的學(xué)生用矩形截面的飲料瓶設(shè)計了光的折射現(xiàn)象演
12、示儀，比課本上介紹的實驗現(xiàn)象更直觀，效果更好；讓學(xué)生自備材料做了桿秤和簡單的驗電器；自制潛望鏡；用可樂瓶做帕斯卡裂桶實驗；用圓珠筆頭、火柴、竹簽?zāi)M火箭升空；用細鐵絲將乒乓球拴在地球儀上，演示地球同步衛(wèi)星的運動……筆者定期組織學(xué)生匯報討論，交流成果，使多數(shù)同學(xué)受到教益，成功者也受到鼓舞，興趣倍增，他們深深感到：身邊處處有物理，處處存在創(chuàng)造的源泉。
諾貝爾獎的獲得者楊振寧教授說得好：“自制的儀器永遠比買來的好”。通過自制教具，用簡單的器材做實驗，能使學(xué)生感到物理學(xué)就在身邊，研究物理知識并不神秘，從而調(diào)動了學(xué)生的積極性和主觀能動性，培養(yǎng)了學(xué)生的實驗技能，發(fā)展了學(xué)生的創(chuàng)新精神。
實驗和實踐是物理學(xué)科的特點，也是創(chuàng)造的基礎(chǔ)和源泉。我國創(chuàng)造教育的先驅(qū)陶行知先生早就指出：“行為是老子，思維是兒子，創(chuàng)造是孫子?！辈⒄J為“由行動而發(fā)生思想，由思想而產(chǎn)生新價值，這就是創(chuàng)造過程?！敝匾晫嶒?、實踐和方法的教學(xué)，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力，是我們每個物理教師應(yīng)注意的問題。在當(dāng)今素質(zhì)教育的大環(huán)境中，我們要不辱使命，培養(yǎng)出能與現(xiàn)代競爭中于世界的新一代青少年。
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注重實驗教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力
