《初中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中指出:“要發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的作用,注重激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。”由此可見(jiàn),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中占有重要的地位。不斷改善的實(shí)驗(yàn)條件為學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和提高提供了機(jī)會(huì),提供了挑戰(zhàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí),豐富的物理現(xiàn)象作用于學(xué)生各種感官,為學(xué)生創(chuàng)新思維提供了感官刺激;各種需要回答的問(wèn)題,為學(xué)生創(chuàng)新思維、創(chuàng)新操作活動(dòng)提出了挑戰(zhàn);各種實(shí)驗(yàn)器材使用功能的改進(jìn)、革新,為學(xué)生創(chuàng)新提供了源泉??傊瑢?shí)驗(yàn)孕育著培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的各種因素,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力應(yīng)成為物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要目標(biāo)。
一、細(xì)心觀察,縝密思考,培養(yǎng)創(chuàng)新精神
觀察是實(shí)驗(yàn)的第一步,也是創(chuàng)新的前提。沒(méi)有對(duì)客觀事物的認(rèn)識(shí)是談不到創(chuàng)新的。因此,在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,不僅要指導(dǎo)學(xué)生捕捉瞬間突變的現(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生觀察的敏銳性,更要對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行縝密的思考,從而有效培養(yǎng)他們的探究能力、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和敢于創(chuàng)新的科學(xué)探索精神。
如,“水的沸騰現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)中,有學(xué)生會(huì)認(rèn)為出現(xiàn)氣泡就行了。為了讓學(xué)生弄清沸騰現(xiàn)象,我設(shè)計(jì)了水已經(jīng)沸騰和水沸騰前兩種情況的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生對(duì)比觀察,思考:①開(kāi)始加熱燒杯時(shí),燒杯底和內(nèi)壁是否會(huì)有小氣泡出現(xiàn)?②小氣泡在上升的過(guò)程中其體積有什么變化?③當(dāng)水中有大量氣泡產(chǎn)生,在迅速上升到水面破裂時(shí),這個(gè)過(guò)程中溫度發(fā)生什么變化?④當(dāng)停止加熱后,水還沸騰嗎?為什么?⑤如果沸騰時(shí)間較長(zhǎng),還會(huì)看到水位比加熱前有些下降,這是為什么?
這樣,就促使學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)對(duì)所觀察的現(xiàn)象進(jìn)行對(duì)比、分析、歸納、概括。學(xué)生不僅清楚地認(rèn)識(shí)了水沸騰的現(xiàn)象,歸納出了沸騰的概念,而且培養(yǎng)了學(xué)生的探究能力、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和敢于創(chuàng)新的科學(xué)探索精神。
二、啟思設(shè)疑,激發(fā)靈感,點(diǎn)燃創(chuàng)新火花
創(chuàng)新能力的培養(yǎng)必須建立在以學(xué)生為主體,以教師為主導(dǎo),充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性的基礎(chǔ)上,在學(xué)生主動(dòng)參與、積極投入的情況下才能實(shí)現(xiàn)。因此,在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師要善于創(chuàng)設(shè)“問(wèn)”的情境,啟思設(shè)疑,讓學(xué)生在問(wèn)題情境之中,點(diǎn)燃創(chuàng)新的火花,激發(fā)創(chuàng)新的靈感,加深對(duì)物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)論的認(rèn)識(shí)和理解。
如,“電磁感應(yīng) 發(fā)電機(jī)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,在通過(guò)拆卸,觀察了微型電扇內(nèi)部構(gòu)造之后,問(wèn):“如果用手指捏緊插頭的兩個(gè)插腳,旋轉(zhuǎn)葉片,會(huì)不會(huì)觸電?”學(xué)生一看連電源沒(méi)插,怎么會(huì)觸電呢?“真的不能嗎?讓我們?cè)囈辉嚒!蔽艺乙粋€(gè)男同學(xué)走到講臺(tái),捏住插頭的兩個(gè)插腳,旋轉(zhuǎn)葉片?!奥椋 敝灰?jiàn)他迅速地甩掉了插頭。“觸電!”“電動(dòng)機(jī)怎么能發(fā)出電來(lái)呢?!”學(xué)生頓感迷惑不解,急切等待教師的解答,這時(shí)就激起了學(xué)生的濃厚的認(rèn)識(shí)興趣和強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),并為下一步方案的設(shè)計(jì)、科學(xué)的探究做了很好的鋪墊。
這樣,教師通過(guò)不斷創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,激發(fā)了學(xué)生的探求精神,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。同時(shí)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境又把抽象的問(wèn)題具體化,深?yuàn)W的道理形象化,枯燥的知識(shí)趣味化,從而激發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的欲望和探究問(wèn)題的熱情,為學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造能力的形成創(chuàng)造了條件。
三、優(yōu)化設(shè)計(jì),激發(fā)興趣,培養(yǎng)創(chuàng)新思維
學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)的核心因素是創(chuàng)新思維能力,而發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維能力,關(guān)鍵是引導(dǎo)學(xué)生不拘泥于一種嘗試、一種方法、一個(gè)例證、一個(gè)結(jié)論,而善于進(jìn)行發(fā)散的創(chuàng)新思維。物理學(xué)中有許多概念比較抽象,教學(xué)時(shí)學(xué)生難于理解和牢固掌握,也不利于學(xué)生創(chuàng)新思維的激發(fā)。因此,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師應(yīng)設(shè)計(jì)一些與教學(xué)內(nèi)容密切相關(guān)的、有趣的小實(shí)驗(yàn)和設(shè)置一些誘導(dǎo)性問(wèn)題,把抽象的問(wèn)題具體化。
如,“氣體的壓強(qiáng)” 實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,我在杯中裝滿(mǎn)水,蓋上硬紙片,然后倒置過(guò)來(lái)。讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果,這時(shí)全班學(xué)生眼睛發(fā)亮,被這個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)深深吸引,會(huì)驚訝地發(fā)出疑問(wèn):“為什么紙片不會(huì)掉下來(lái),水不會(huì)灑?”接著鼓勵(lì)學(xué)生置疑猜想:“是不是有一種什么力向上托著紙片呢?”激起了學(xué)生進(jìn)一步探究的欲望。當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)是由于“大氣對(duì)浸在它里面的物體有壓強(qiáng)”造成時(shí),一種成功的喜悅之情頓時(shí)由心底溢于言表。這樣,大氣壓強(qiáng)的概念自然地在學(xué)生頭腦中形成、扎根。
因此,在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師應(yīng)精心設(shè)計(jì)一些新奇、生動(dòng)、有趣的實(shí)驗(yàn),活躍課堂氣氛,從而得到操作興趣和認(rèn)知興趣,激發(fā)了學(xué)生探究的欲望和創(chuàng)新思維。讓學(xué)生在生動(dòng)的情境中探索問(wèn)題、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。
四、走進(jìn)生活,綜合應(yīng)用,發(fā)展創(chuàng)新潛能
新課程的基本理念之一,即“讓學(xué)生從生活走向物理,從物理走向社會(huì)”。因此,開(kāi)展豐富多彩的物理實(shí)踐活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用于生活,不僅可以增進(jìn)學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的親近感、增強(qiáng)學(xué)生的參與程度、提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,而且能有效地發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新潛能。
如,學(xué)習(xí)“壓強(qiáng)和浮力”單元后,讓學(xué)生用易拉罐做大氣壓實(shí)驗(yàn),用礦泉水瓶做液體內(nèi)部壓強(qiáng)與深度的關(guān)系實(shí)驗(yàn),用眼藥瓶做物體的沉浮實(shí)驗(yàn);學(xué)習(xí)了“光的折射 透鏡”單元后,讓學(xué)生利用光學(xué)知識(shí)測(cè)定校園內(nèi)旗桿高度、測(cè)凸透鏡焦距,利用廢牙膏盒和老花眼鏡片制作望遠(yuǎn)鏡;學(xué)習(xí)了“電”的知識(shí)后,舉行設(shè)計(jì)家庭電路、制作電動(dòng)小汽車(chē)、電動(dòng)機(jī)器人等實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽,看誰(shuí)的設(shè)計(jì)更有趣,看誰(shuí)的設(shè)計(jì)有創(chuàng)意,看誰(shuí)的設(shè)計(jì)更合理,實(shí)驗(yàn)過(guò)程更嚴(yán)密……
綜上所述,在物理教學(xué)過(guò)程中,實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅是學(xué)生獲得知識(shí)、方法的手段,更重要的是使學(xué)生養(yǎng)成了嚴(yán)謹(jǐn)求學(xué)的態(tài)度,培養(yǎng)了科學(xué)思維能力和創(chuàng)新精神。因此,在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,教師必須轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念,不斷加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革,充分發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)在能力培養(yǎng)和創(chuàng)新思維中的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)和作用,以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,注重學(xué)生能力的培養(yǎng),發(fā)揚(yáng)勇于創(chuàng)新、敢于創(chuàng)新的精神,全力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。
(作者單位:江蘇省鹽城市亭湖區(qū)便倉(cāng)初級(jí)中學(xué))