阮享彬1 牟銀勇 周鳳

(1. 重慶市教育科學(xué)研究院，重慶 400015；2. 重慶市育才中學(xué)，重慶 400050)

“創(chuàng)新是指以現(xiàn)有的思維模式提出有別于常規(guī)或常人思路的見解為導(dǎo)向,利用現(xiàn)有的知識和物質(zhì)，在特定的環(huán)境中,本著理想化需要或?yàn)闈M足社會需求，而改進(jìn)或創(chuàng)造新的事物、方法、元素、路徑、環(huán)境，并能獲得一定有益效果的行為?！弊鳛榻逃ぷ髡邞?yīng)該在教育教學(xué)中突出對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，在物理教學(xué)中利用實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)創(chuàng)新能力是絕佳的途徑。但在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中普遍存在著以下現(xiàn)象：一是教師很勤快，準(zhǔn)備好了實(shí)驗(yàn)需要的每一樣器材，什么東西都不缺，拿來即用，學(xué)生依葫蘆畫瓢，以完成實(shí)驗(yàn)為目標(biāo)，缺少創(chuàng)新的物質(zhì)條件，實(shí)驗(yàn)中主要培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力，學(xué)生的創(chuàng)造力得不到培養(yǎng)；二是教師迫于學(xué)時(shí)的限制、對教學(xué)進(jìn)度的掌控，過度主導(dǎo)了實(shí)驗(yàn)的開展，沒有給大部分學(xué)生留思考、琢磨、反復(fù)實(shí)踐的機(jī)會，大部分學(xué)生的思維都跟著教師或少數(shù)優(yōu)生的思路進(jìn)行，不易提出有別于常規(guī)或常人的思路和見解，很難培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。怎樣利用物理實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力？筆者針對初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，選取可操作性強(qiáng)的部分實(shí)驗(yàn)，開展了創(chuàng)新能力培養(yǎng)的研究，并付諸教學(xué)實(shí)踐，受到學(xué)生的歡迎。

1 利用“偷工”為培養(yǎng)創(chuàng)新能力提供環(huán)境

所謂“偷工”是指教師合理減少課堂中的細(xì)節(jié)引導(dǎo)行為，提出實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)后，利用有限的設(shè)備，讓學(xué)生探索達(dá)成實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的方案。在看似“偷工”的背后，需要教師在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)之初對可能出現(xiàn)的方案盡量做到心中有數(shù)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師盡量放手，讓學(xué)生自主做實(shí)驗(yàn)，學(xué)生利用已有知識，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，并大膽進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，后期開展必要的討論和交流，這樣才能為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力提供良好的氛圍和環(huán)境。

在“探究電流跟電壓和電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師不要急于引導(dǎo)學(xué)生用完善的方案開展實(shí)驗(yàn)探究，要依據(jù)學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ)和已有經(jīng)驗(yàn)(盡管有些經(jīng)驗(yàn)并不完全正確)，選擇關(guān)注的內(nèi)容，自行設(shè)計(jì)方案，開展電流跟電壓和電阻關(guān)系的探究。在具體教學(xué)實(shí)踐中，學(xué)生設(shè)計(jì)了如下探究方案。

(1) 利用如圖1所示電路進(jìn)行探究，通過改變電源來改變定值電阻兩端電壓，收集對應(yīng)的電流表讀數(shù)，他們沒有得出電流跟電壓成正比的關(guān)系。

(2) 利用如圖2所示電路進(jìn)行探究，通過改變電源來改變定值電阻兩端電壓，收集對應(yīng)的電壓表、電流表的示數(shù)，得到了電流跟電壓成正比的關(guān)系。

(3) 利用如圖3所示電路進(jìn)行研究，通過改變滑動變阻器的阻值，同時(shí)記錄電流數(shù)據(jù)，得出的結(jié)論是：電阻越大，電流越小。

(4) 利用如圖4所示電路進(jìn)行研究，通過更換定值電阻的阻值，收集電壓值和電流值，得出的結(jié)論是：U=IR。

有人認(rèn)為上述學(xué)生自主設(shè)計(jì)的方案中，一部分跟本節(jié)教學(xué)目標(biāo)的關(guān)聯(lián)性不強(qiáng)，似乎是走了彎路，于是在課堂上為了節(jié)約時(shí)間，強(qiáng)行引導(dǎo)學(xué)生依照教材的方案進(jìn)行探究，忽略了學(xué)生的個(gè)性化認(rèn)知，學(xué)生的興趣和參與度會大打折扣。物理課程標(biāo)準(zhǔn)要求：在科學(xué)探究活動中，應(yīng)鼓勵學(xué)生積極、大膽地參與，避免包辦代替、簡單否定等。放手讓學(xué)生借助已有認(rèn)知，在自由民主的氛圍中開展個(gè)性化探究，正是學(xué)生積累自主創(chuàng)新寶貴經(jīng)歷的良好途徑。

在日常的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)中，我們需要著力創(chuàng)設(shè)有效的教學(xué)情境，讓學(xué)生在有趣的情境中，感受到問題解決的意義和價(jià)值，順利實(shí)現(xiàn)“樂學(xué)”開端。如何基于情境提出有價(jià)值的科學(xué)問題？怎么設(shè)計(jì)方案去驗(yàn)證自己的想法？如何收集證據(jù)并開展分析論證？作為教學(xué)活動的組織者，切忌越俎代庖，完全可以大膽“偷工”，放手讓學(xué)生思考、動手和展示，讓他們成為學(xué)習(xí)的真正主人，讓物理學(xué)習(xí)真正發(fā)生。

2 利用“減料”培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

所謂“減料”即適當(dāng)減少實(shí)驗(yàn)中的器材，學(xué)生根據(jù)已有的認(rèn)知，利用身邊的物品來完成探究任務(wù)，為學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)留足物質(zhì)空間。這要求教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)之初，結(jié)合學(xué)生的知識和技能基礎(chǔ)，做好充分的預(yù)估，對部分學(xué)生實(shí)驗(yàn)進(jìn)行“減料”設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)在學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的作用。

比如，在“測量固體密度”的實(shí)驗(yàn)前，布置學(xué)生帶上自己感興趣的家中小物件作為測量對象，根據(jù)原理分析，通過向?qū)嶒?yàn)員借用天平、量筒等儀器，開展密度測量；沒有提拉固體的細(xì)線，同學(xué)們想到了借用身邊的鞋帶、實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)成的導(dǎo)線以及女生頭發(fā)作為拴綁線；由于自帶物件太大，無法放入量筒中，同學(xué)們設(shè)計(jì)了簡易溢水杯測量排開水的體積，用于替代被測物體的體積(如圖5)；由于所帶物體無法自行沉底，于是，同學(xué)們想出了用細(xì)針壓、用重物拉等多種辦法(如圖6)；由于托盤天平操作不易，有學(xué)生回家后用廚房電子秤進(jìn)行更為便捷的質(zhì)量測量。

學(xué)生在親身經(jīng)歷了各種固體密度的測量后，通過班級分享、交流，關(guān)于捆綁用的繩子對測量結(jié)果影響的研討、不規(guī)則固體體積的特殊測量方法等，都是在學(xué)生的真實(shí)實(shí)驗(yàn)過程中自然生成的。學(xué)生積極參與具有挑戰(zhàn)性問題的解決，真實(shí)的情感體驗(yàn)讓深度學(xué)習(xí)發(fā)生，學(xué)生創(chuàng)造性解決實(shí)際問題的能力也得以提升。

我們可以有意識創(chuàng)設(shè)具有一定開放性的生活問題情景，生成需要通過實(shí)驗(yàn)解決的實(shí)際問題，使學(xué)生在充分理解實(shí)驗(yàn)方案的前提下，自己選擇實(shí)驗(yàn)器材，組合實(shí)驗(yàn)裝置，自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，還可以放手讓學(xué)生開展“異想天開”式的測量和探究活動，倡導(dǎo)隨手抄起身邊的“家伙”，想盡一切辦法達(dá)成實(shí)驗(yàn)探究目標(biāo)，這就是“減料”式實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)的真諦。

3 結(jié)語

教師通過有意識的“偷工”，鼓勵學(xué)生自主探究，在問題解決條件中“減料”，融探究于多種真實(shí)情境中，充分激發(fā)學(xué)生的積極性和創(chuàng)造力，克服困難，在“過關(guān)斬將”中不斷跨越物理學(xué)習(xí)障礙，在創(chuàng)新解決實(shí)際問題中增長能力。作為物理教師的我們，應(yīng)該不忘物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)初心，充分發(fā)揮物理演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)、課外探究實(shí)驗(yàn)的教學(xué)功能，重視真實(shí)生活情境創(chuàng)設(shè)，營造學(xué)生樂于深度參與的良好氛圍和環(huán)境，挖掘?qū)嶒?yàn)教學(xué)對創(chuàng)新人才的培育功能，助力中國創(chuàng)造之夢想成真。