浅析物理实验中的创新教育

苏 龙

摘要：时代呼唤创新教育。物理实验教学蕴含丰富的创新教育内容。物理实验教学是实施创新教育的“绿色通道”。物理教师要充分发挥物理实验优势加强创新教育。

关键词：物理实验；创新教育；绿色通道；创新

一、时代呼唤创新教育

二十一世纪是科学技术飞速发展的世纪，又是一个充满希望、充满机遇和挑战的时代，它需要同时代相适应的高素质人才，这就对教育和人才培养提出新的要求。它要求我们有效地引导和促进基础教育向素质教育转轨，要求我们培养的人才具有思索性、创造性、有竞争力和较高的科学素质。而素质教育的核心是培养学生创新能力。江泽民总书记在考察北京大学时强调指出：“创新是不断进步的灵魂。如果不能创新，不去创新，一个民族就难以发展起来，难于屹立于世界民族之林。创新，很根本的一条就是要靠教育，靠人才。”这一论断指出了时代发展对培养人才创新素质的呼唤。因此在各门学科的教育教学活动中渗透创新教育是十分必需的和极为紧迫的，也是中国教育的当务之急。

二、创新教育与物理实验教学的关系

创新教育就是培养具有创新精神和创新能力人才的教育。而物理学是一门知识创新快，技术应用广泛的自然学科，它具有很强的应用性和创新性。在物理教学内容中蕴含着丰富的创新教育内容，这就为培养创新型学生提供了极好的载体，尤其在物理实验教学中进行创新教育是极其重要的和迫切的，也是可行的。

物理教学实验能培养学生细致、敏锐的观察能力；大胆探索，勇于实践能力；分析、比较、判断、推理、归纳的逻辑思维能力；概括、抽象的辩证思维能力；猜测、假设的想象创造能力和处理、解决实际问题的能力等。这些能力构成了人在自然界和社会中生存和发展必不可少的基本素质，也是创新的前提和基础。

中学生时代既是人的一生从幼稚走向成熟的时代，又是心理、生理、智力和能力快速发展的时代。在这黄金时间进行物理实验教学，产生的影响是深刻的，可能影响人的一生，可能影响一代人，甚至影响到整个民族的素质。

三、物理实验教学是实施创新教育的“绿色通道”

1.物理实验能激起学生浓厚的兴趣和好奇心。

爱因斯坦说过：“兴趣是最好的老师”。而兴趣形成的直接原因是好奇，好奇心是十分可贵的。从心理学角度讲，它是人对自己不了解的事物感到新奇而有兴趣进行探究的一种心理倾向，是推动人们主动求异，进行创新性思维的内部动因。前人因好奇和兴趣而创新的例子比比皆是。如牛顿对苹果落地产生好奇和兴趣才揭示了万有引力定律；瓦特对开水产生蒸气掀起壶盖的好奇和兴趣发明了蒸汽机。由此可见，兴趣和好奇是创新的起点。

物理学是一门以实验为基础的学科。物理实验具有直观、形象、鲜明的特点，无论是演示实验或分组实验都能激起学生的好奇和兴趣。例如：在讲解《动量和冲量》时，用一只熟鸡蛋和生鸡蛋从相同高度同时自由落下，分别落在桌面上和厚海绵垫上，结果熟鸡蛋破裂，生蛋不仅完好无损而且反弹一定高度；又如在讲《密度》时做演示实验：鸡蛋在清水中沉底，在盐水中可以悬浮或漂浮。学生观察后发现与自己日常经验或想象不一样，就会觉得新鲜、奇怪，急欲求知答案，从而激发和培养了学生的兴趣。而兴趣既是学好物理学的前提，又是培养学生创新精神和创新能力的前提。

除了点兴趣之火于课内外还要添兴趣之柴于课外。课外通过布置小实验、小制作、小发明等形式来激发和培养学生学习兴趣。如上完《有固定转动轴物体的平衡》后布置小制作：用一根竹筷和一个已知质量的螺母制成一个小杆秤：又如讲完《液体表面性质》后布置课外小实验：利用“毛细现象”进行“爬水比赛”等。

广大中学生正在长身体、长智力、心理逐步成熟的时期，物理实验向他们有目的地展现许多有趣的物理现象。呈现了许多真实的、形象生动的物理事实，他们在好奇心驱使下产生极大兴趣，进而转化成学习的巨大动力，使学习成为学生的自觉行动，有些学生还有可能有所创新，从而为科学事业和其它进步事业做出辉煌成就和贡献。

2.物理实验能创设问题情景，启发学生创新意识。

古人云：“学起于思，思源于疑”。俗话说：“不止不行，不塞不流”。疑则诱发探索，从而发现真理，科学发明创造正是从质疑开始的，从解疑人手的。质疑是“源”，创造就是“流”。只有在疑中探索，才能提出独特见解，而这正是创新的萌芽。同时人类创新史也表明：创新源于疑。

在物理实验教学中要不断创设问题情景，设置悬念，让学生多疑多思，以培养学生的问题意识和对问题的洞察能力。如：在测定小灯泡功率的实验教学中，在学生掌握常规测定方法后，为促使学生知识“升华”，设疑：某一同学在测额定电压为3.8V的小灯泡功率时使用的电源电压为6伏，他用一台最大量程为3伏的电压表测出了结果。你知道他是怎样测量的呢?学生只需打破常规，变异思维，联想到串联电压特点可知小灯泡正常发光时加在滑动变阻器两端的电压只为2.2伏，是可以用上述电压表测量的。这样使学生思维生“慧眼”，透过重重“迷雾”洞察一切。学生的创造思维能力得到不断提高和拓展。

在物理实验教学中，学生提出问题是他们积极思维的结果，也是主动学习的表现，即使学生提一些不恰当或稀奇古怪的问题，也不要责备，要给予充分信任和尊重。如在演示完热胀冷缩现象后有同学提问：“夏天日子长冬天日子短，是不是热胀冷缩?”答案虽是否定的，但对学生的联想应大胆鼓励。学生能在别人看来不成问题之处提出问题，这就是创新的萌芽。

3.物理实验能发展学生的个性，培养学生创造性思维。

著名的特级教师陈钟梁说：“创新的土壤是个性，没有个性就没有创新。”人的个性和创造性才能的发展只有在自由环境中才能开花结果，而物理实验恰好能为学生创造一个平等民主的自由空间。每个学生都能自由地观察实验现象，自由地分析判断实验结果，都可以亲自动手进行实验探索和验证，每个人都可独立发表自己的见解，与同学进行交流讨论，共同完成实验任务。在实验中教师还可以进行有利于学生个性发展的因材施教，鼓励学生创造性思维火花的萌发，实验过程中学生思维不会感到被束缚，创造性思维才会产生。如在“用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻”实验中放手让学生去思考和探索，让学生自己设计方案，选择器材，独立操作，自拟实验报告并进行数据处理，从而得出结论。学生分别设计出自己的实验电路，并列出了相应的实验原理式。这里举其中两个电路加以说明。

电路(1)：如图1所示，R为变阻箱，S为电键，ε、r分别为待测电池的电动势及其内阻，A为安培表。电阻R和电流I的读数可知，利用全电路欧姆定律有：

ε=I₁R₁+I₁r，ε=I₂R₂+I₁r