林秋英

普朗克曾說過：“物理定律不能單靠思維來獲得，還應(yīng)致力于觀察和實(shí)驗(yàn)。”但初中物理教學(xué)常受到教學(xué)設(shè)施以及課時(shí)的限制，把理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)分開進(jìn)行，致使趣味性和實(shí)踐性很強(qiáng)的物理課堂變得乏味，學(xué)生對知識(shí)及公式感到枯燥，難以在解題時(shí)對公式進(jìn)行推導(dǎo)和驗(yàn)算，久而久之對物理失去興趣。

而新課程改革將三維目標(biāo)深化為核心素養(yǎng)。物理教學(xué)應(yīng)重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生形成物理觀點(diǎn)、養(yǎng)成科學(xué)思維、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究、保持科學(xué)態(tài)度和責(zé)任。這凸顯了物理實(shí)驗(yàn)的重要性，同時(shí)強(qiáng)調(diào)了學(xué)生的主觀能動(dòng)性。所以物理教學(xué)應(yīng)突破限制，對物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新。我認(rèn)為可以從以下幾方面進(jìn)行。

1.創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)：從知識(shí)重現(xiàn)到知識(shí)重演

物理知識(shí)是科學(xué)家的研究成果，從誕生起，就是以提出疑問，實(shí)驗(yàn)探究，觀察和推演，而得出結(jié)論。但目前普遍存在的教學(xué)方式是使知識(shí)重現(xiàn)，從中間教起，教的是結(jié)論，學(xué)到的是技巧。教師如果在教學(xué)過程中，直接將知識(shí)理論重現(xiàn)給學(xué)生，則過于枯燥，學(xué)生無法做到靈活運(yùn)用。但如果從設(shè)問開始，讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)探究，重演物理知識(shí)的發(fā)生過程，讓學(xué)生參與探究，既能激發(fā)學(xué)生的興趣，又能深刻地理解知識(shí)，掌握物理學(xué)科的特性。

例如，在《浮力的產(chǎn)生》教學(xué)中，傳統(tǒng)的授課方式是用浸沒在液體內(nèi)的正立方體的物體來分析，由液體壓強(qiáng)公式推出規(guī)則正方體左右前后的壓強(qiáng)相等，上下表面的壓強(qiáng)不相等，所以浮力就是物體浸在液體中上下表面的壓強(qiáng)差導(dǎo)致的壓力差。這樣的推導(dǎo)過程既讓學(xué)生感到物理知識(shí)像數(shù)學(xué)推導(dǎo)一樣深?yuàn)W不易理解，又毫無趣味。如果換個(gè)方式，向?qū)W生設(shè)問：如何讓乒乓球不浮起來？給學(xué)生器材進(jìn)行探究，最后用實(shí)驗(yàn)重演浮力產(chǎn)生的原因：將一個(gè)乒乓球放到一個(gè)倒置的開口的空礦泉水瓶，輕輕加水，下表面不與水接觸，上表面的壓強(qiáng)大于下表面的壓強(qiáng)，小球表現(xiàn)出不受浮力，但用手心堵住瓶口，從瓶口漏出的水積于乒乓球下表面和手心之間的空間時(shí)，下表面壓強(qiáng)大于上表面的壓強(qiáng)，小球表現(xiàn)出受到浮力而上浮。這樣，學(xué)生體驗(yàn)了浮力的形成過程，參與實(shí)驗(yàn)探究，易于理解知識(shí)。知識(shí)的重演讓物理課堂變得鮮活有樂趣，很好地調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。

2.抽象知識(shí)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)表達(dá)

有些物理現(xiàn)象是無法用文字形象表達(dá)的，特別是當(dāng)對象是看不見摸不著的東西的時(shí)候，需要我們換個(gè)方式去描述。如：在八年級上冊“聲音”這節(jié)內(nèi)容中，聲音以聲波的形式向外傳播，但是聲波我們看不見。傳統(tǒng)教學(xué)中，教師用水波來比喻聲波，學(xué)生無法做到感同身受，若用示波器將聲波來呈現(xiàn)出來，則不夠形象且涉及的知識(shí)離學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)水平太遠(yuǎn)。我們可以創(chuàng)新地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親身感受聲音的產(chǎn)生與傳播。用橡皮圈將不透風(fēng)的帆布綁在水桶口，在桶底挖個(gè)碗大的孔，用火點(diǎn)燃玉米餅，將產(chǎn)生的煙從孔裝入桶中，有足夠的煙后，移出桶，有規(guī)律地拍打帆布，聽到帆布發(fā)出聲音的同時(shí)，可以看到桶底孔噴出一圈一圈的煙向外傳播，將噴出的煙圈對準(zhǔn)點(diǎn)燃蠟燭的火焰，還能將蠟燭的火焰撲滅。這一實(shí)驗(yàn)可以巧妙地表達(dá)聲音由振動(dòng)產(chǎn)生，聲波像煙圈一樣向外傳播且具有能量。創(chuàng)新地設(shè)計(jì)一些實(shí)驗(yàn)，巧妙地化解抽象，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。

3.提高創(chuàng)新意識(shí)，取材于生活

很多物理知識(shí)建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)之上，但實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)的一個(gè)難題。傳統(tǒng)的物理教學(xué)以傳授物理知識(shí)為主，開設(shè)物理實(shí)驗(yàn)為輔，不但限制了學(xué)生主動(dòng)能動(dòng)性的發(fā)揮，而且不利于學(xué)生創(chuàng)造思維和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。然而，單靠實(shí)驗(yàn)器材的補(bǔ)充是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還需要教師的創(chuàng)新意識(shí)，在生活中取材。

浙江省永康二中的胡軍亮老師在“大氣壓強(qiáng)”這一節(jié)物理課的教學(xué)中，用兩個(gè)生活中普通的不銹鋼盤子來模擬馬德堡半球?qū)嶒?yàn)，用火燒紙的方式來減小盤子內(nèi)的氣壓，用水打濕紙貼在盤子邊緣使兩個(gè)盤子密封，讓學(xué)生拉兩個(gè)盤子。在沒有成功的情況下，學(xué)生會(huì)發(fā)出疑問是盤子光滑的問題，胡老師即對實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行改進(jìn)，在盤子底部焊接了把手，用繩子拉，還另外用了短繩子把兩邊繩子連接，防止學(xué)生實(shí)驗(yàn)來開盤子時(shí)摔倒等等創(chuàng)新設(shè)計(jì)，在完成模擬大氣壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn)之后，胡老師還進(jìn)行了不銹鋼盤“吸”磚塊的系列實(shí)驗(yàn)探究，從幾塊到幾十塊，大氣壓強(qiáng)表現(xiàn)出驚人的威力。胡老師自制教具和教具的創(chuàng)新改進(jìn)都源于生活，貼近學(xué)生。在胡老師的教言傳身下，學(xué)生沉浸在參與實(shí)驗(yàn)和學(xué)習(xí)物理知識(shí)的快樂之中。

物理來源于生活，用于生活，教師如果不創(chuàng)新地將物理實(shí)驗(yàn)和生活相結(jié)合，那么物理實(shí)驗(yàn)也只是存在于課本，毫無用武之地，學(xué)生對物理知識(shí)的生活應(yīng)用性沒有足夠的認(rèn)識(shí)。

4.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

課程改革把教育的根本任務(wù)確立為“立德樹人”?！皠?chuàng)新”是核心素養(yǎng)的重要要素，學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新素養(yǎng)決定了學(xué)生是否適應(yīng)未來社會(huì)的競爭。初中是學(xué)生學(xué)習(xí)物理的啟蒙階段，而初中物理教師作為啟蒙人，應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，引領(lǐng)學(xué)生參與創(chuàng)新試驗(yàn)。

第33屆全國青少年科技創(chuàng)新大賽上，11歲女孩王一諾憑借自己發(fā)明的“雙光點(diǎn)成像智能尺”榮獲青少年科技創(chuàng)新成果競賽全國一等獎(jiǎng)。王一諾表示開始做這個(gè)發(fā)明，創(chuàng)新設(shè)計(jì)靈感來源于測量燈管的直徑。在物理教學(xué)中，面對學(xué)生的一些天真和帶有創(chuàng)造性的想法，教師要鼓勵(lì)引導(dǎo)，使他們的思路更加完善，培養(yǎng)他們成為新時(shí)代的“創(chuàng)客”。

21世紀(jì)科技快速發(fā)展，隨著人工智能的逐漸成熟，機(jī)器代替人力已成為未來的趨勢，傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)已經(jīng)不能滿足當(dāng)前社會(huì)對高素質(zhì)人才的要求。因此，創(chuàng)新物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，是為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，更是為培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，即培養(yǎng)學(xué)生物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，培養(yǎng)適應(yīng)當(dāng)代科技發(fā)展的高素質(zhì)創(chuàng)新型物理人才。