趙玉珍

物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅能幫助學(xué)生形成概念，獲得知識(shí)和技能，而且能培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力和探索精神，還有助于培養(yǎng)實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。因此，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是提高物理教學(xué)質(zhì)量的重要一環(huán)。組織和指導(dǎo)學(xué)生開展物理實(shí)驗(yàn)探究，對(duì)于提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣、開闊知識(shí)視野、培養(yǎng)創(chuàng)新能力及發(fā)揮他們的聰明才智等都是很有益的。那么在新課程標(biāo)準(zhǔn)下，我們應(yīng)怎樣通過物理實(shí)驗(yàn)的改革來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力呢？

一、開展探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)

在做實(shí)驗(yàn)之前，教師要研究教材中哪些地方學(xué)生感到抽象、容易混淆、理解困難，并結(jié)合教學(xué)實(shí)際，研究解決的方法，努力開發(fā)一些直觀的演示來展現(xiàn)給學(xué)生，這就是演示實(shí)驗(yàn)。演示實(shí)驗(yàn)?zāi)苁箤W(xué)生獲得感性認(rèn)識(shí)，也能培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和思維能力，引起學(xué)生的興趣，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力起到一定的示范作用。但它是以教師為主體，學(xué)生也僅僅是旁觀者，沒有直接參與，不利于其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。教師要盡可能地將演示實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄啃詫?shí)驗(yàn)，學(xué)生才可以在自己探索物理規(guī)律的實(shí)驗(yàn)過程中把動(dòng)手與動(dòng)腦結(jié)合起來，鍛煉并培養(yǎng)自己的創(chuàng)新意識(shí)。這就需要教師對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，包括教具的改進(jìn)，實(shí)驗(yàn)過程的安排，問題的設(shè)置及解決的辦法等。這種創(chuàng)新設(shè)計(jì)對(duì)學(xué)生將是一種很好的示范，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)將起到潛移默化的作用。

二、強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維

高中物理教材上的實(shí)驗(yàn)有些地方可能比較抽象或者與現(xiàn)實(shí)有偏差，加之大部分學(xué)生過分依賴教材中說明的材料用具、方法步驟等原因，在一定程度上影響了學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)揮。因此在教學(xué)過程中要注意實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，鼓勵(lì)他們善于發(fā)現(xiàn)問題，并敢于提出問題，對(duì)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)進(jìn)行大膽創(chuàng)新。我們可在原有實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，適當(dāng)改變實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)裝置，優(yōu)化原有的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行新的實(shí)驗(yàn)。

三、利用設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

常規(guī)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，主要是理解實(shí)驗(yàn)原理、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一種實(shí)驗(yàn)形式，基本上屬于繼承和接受前人的知識(shí)、技能。

審視傳統(tǒng)的物理教學(xué)，我們的觀念總是強(qiáng)調(diào)確定性，排斥可能性，在這種教育的熏陶下，培養(yǎng)的學(xué)生往往長(zhǎng)于求同，而弱于求異，其結(jié)果往往是墨守成規(guī)，缺少創(chuàng)新。要真正塑造創(chuàng)造型的人才，教師在教學(xué)中就要鼓勵(lì)學(xué)生勤于觀察、敢于質(zhì)疑、勇于發(fā)問，即便對(duì)那些已成定論的東西也不妨去重新審視或爭(zhēng)論一番，使之不成為僵死的教條。誠(chéng)如笛卡爾所說：“科學(xué)產(chǎn)生于懷疑”。充分利用設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效途徑。

以測(cè)量性實(shí)驗(yàn)為例，由于每一種測(cè)量?jī)x器都有其基本的固定的作用，如用刻度尺測(cè)長(zhǎng)度、用天平測(cè)質(zhì)量等，但如果要求突破測(cè)量?jī)x器固有的功能（局限性）去測(cè)量一些看似沒有因果聯(lián)系的物理量，這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的求異思維品質(zhì)無疑是一條“綠色通道”。

例如，試用一根卷尺估測(cè)一堆砂粒間的動(dòng)摩擦因數(shù)。

初看本題，可能無從下手，因?yàn)榫沓邷y(cè)得的長(zhǎng)度與砂粒間的動(dòng)摩擦因數(shù)似乎是風(fēng)馬牛不相及的兩碼事。但是，我們可以這樣來思考，要測(cè)定砂粒間的動(dòng)摩擦因數(shù)，必須讓砂粒間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)；再聯(lián)想到力學(xué)中一個(gè)常見的斜面模型，如圖a，逐漸增大斜面傾角θ使木塊在斜面上將要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。受這一模型的啟發(fā)，我們可將題給的一堆砂從高處慢慢漏下，在地面上形成一個(gè)圓錐體，并不斷增高以至高得不能再高，即表面砂粒將要開始滑動(dòng)。如圖b，此時(shí)的砂堆不就構(gòu)成一個(gè)“蠢蠢欲動(dòng)”的斜面了嗎？隔離出其表面的任一顆砂粒，不就相當(dāng)于斜面上的一木塊了嗎？這樣一來，通過θ這個(gè)中間變量即可把動(dòng)摩擦因數(shù)μ的測(cè)量轉(zhuǎn)化為可用卷尺測(cè)量的長(zhǎng)度（圓錐的高h(yuǎn)和周長(zhǎng)l ）。在物理實(shí)驗(yàn)中，將不易直接測(cè)量的物理量轉(zhuǎn)化為另一種易觀測(cè)的物理量進(jìn)行測(cè)量的方法，稱為轉(zhuǎn)換法。本題運(yùn)用的正是這種轉(zhuǎn)換法。

四、開放實(shí)驗(yàn)室，提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力

具體辦法可以采取自愿參加、定時(shí)開放的形式，或根據(jù)興趣愛好組織專題研究和探討，學(xué)生也可以根據(jù)自己的情況和需要，復(fù)習(xí)已經(jīng)學(xué)過的實(shí)驗(yàn)的操作，自主選擇實(shí)驗(yàn)方法或自主選擇身邊的材料去做各種實(shí)驗(yàn)，完成自己設(shè)計(jì)的小實(shí)驗(yàn)等。無論采取哪種形式和基于何種目的，這些實(shí)驗(yàn)都將極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力。 開放實(shí)驗(yàn)室是以學(xué)生為教學(xué)活動(dòng)的主體，但是不能忽視教師的主導(dǎo)作用。教師仍然是整個(gè)活動(dòng)過程的設(shè)計(jì)者和組織者，主導(dǎo)著教學(xué)活動(dòng)的全過程。在開放實(shí)驗(yàn)室的過程中，教師要檢查、修改學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案，指導(dǎo)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作，解決學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中的問題，提出更高目標(biāo)和要求。

總之，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)在物理教學(xué)中，占有重要的地位，它不僅為學(xué)生學(xué)習(xí)物理提供符合認(rèn)識(shí)規(guī)律的環(huán)境，也培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，激發(fā)了學(xué)生的求知欲望，還有利于培養(yǎng)學(xué)生良好的道德素養(yǎng)和科學(xué)作風(fēng)，更重要的是它培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。所以在新課改下，作為物理教師應(yīng)不斷更新觀念，創(chuàng)新實(shí)踐，努力培養(yǎng)出更多的能夠適應(yīng)社會(huì)的創(chuàng)新型人才。