在中学物理实验中如何追求新境界

陆海秀

（广西省南丹县中学，广西 南丹）

[摘 要]:物理是一门以观察和实验为基础的自然科学，实验教学能为学生正确认识事物及客观规律提供事实依据，又能培养学生观察现象、分析问题、解决问题的能力，同时以其生动的魅力和丰富的内涵为学生发挥创造潜能提供独特的创造性环境。因此，中学物理实验教学环节应成为培养学生实践能力和创新精神的重要教育资源，本文介绍初中物理实验教学开展创新教学的一些做法。

[关键词]:中学 物理实验 新境界

物理是一门以观察和实验为基础的自然科学，实验教学能为学生正确认识事物及客观规律提供事实依据，又能培养学生观察现象、分析问题、解决问题的能力，同时以其生动的魅力和丰富的内涵为学生发挥创造潜能提供独特的创造性环境。因此，中学物理实验教学环节应成为培养学生实践能力和创新精神的重要教育资源，如何开发利用好这块资源开展创新教育，是我们初中物理教师应探索的课题。

一、以教师的创新教育观和创新素养来培养学生的创新情感

教师是教学活动的组织者，教师的观念、能力、素养直接影响教学活动的实施，直接关系到教学活动的实效。因此，在物理实验教学中实施创新教育，教师首先要转变教育观念，提高自身的创新素养。新课程标准在物理实验教学中尤其重视科学探究，让学生经历科学探究过程，学习科学探究方法，培养学生的科学探究精神、实践能力、创新意识。现行教材中的“探究”、“想想做做”等，具体实验步骤、方法文字表达较少，为我们的创新留足了空间，这有利于拓展课程资源，创造性地开展物理实验教学。因此教师不能只为完成教学任务而做实验，也不要仅仅局限于物理教科书中的实验，更不应在黑板上讲实验、学生看实验、背实验，而要积极创造实验条件，让学生多动手、多体验，主动发现问题、提出问题、研究并解决问题。当然实验教学可以在课堂上，也可以在课外；可以使用现有实验室的器材，也可以自备自制甚至可以使用日常生活中的物品，应有“坛坛罐罐当仪器，拼拼凑凑做实验”的意识。教师对物理实验这种满腔热情的态度和在实验中表现出的创新精神，必然会潜移默化地调动学生的创新情感。

二、改进物理实验教学方法，培养学生的创新能力

1.增加实验探究成分，在探究过程中寻求创新

过去物理实验时，教师总是让学生预先知道实验的目的、原理以及最后的实验结论，要求学生背熟实验步骤后才能用固定的实验器材按部就班地进行实验，学生根本不考虑为何要这样做。在实施素质教育与新课程标准的今天，探究实验越来越被人们重视，这种探究实验的一般程序是：提出问题→猜想和假设→设计并进行实验→记录实验现象、数据→分析归纳、获得结论→评估与交流。与验证实验相比，它的优点是能激发学生的学习兴趣、能锻炼学生的各方面能力、培养学生的性格品质，更能提高学生的科学素养和创新精神。人教版初中物理教材中探究实验已明显增加，而且笔者认为演示实验、小实验等都可挖掘一些探究的要素。所以教师在进行实验教学前，要多下一番苦功夫，想方设法将实验设计为探索性实验，有意识地创设一种探究的氛围，扩大探究空间和思维空间，并能在学生探究过程中寻找创新的突破口。用物理实验教学不能仅仅停留在实验的层面上，要创造性地去探索和发现。

2.依托生活经验，巧用身边之物创新物理实验

物理是一门与生活实际紧密联系的科学，它渗透在日常生活的各个方面，如走路、骑车、照镜子……这些看起来普通的日常生活，其实都包含着许多物理知识，这为学生学习物理提供了大量的生活经验背景。在物理实验教学中，如果能巧妙地运用学生身边的一些学习、生活用品甚至自己的身体等进行实验，它比“正规实验”更富有亲切感，更贴近学生的生活实际，从而激发学生的学习兴趣，唤起学生的学习动机，深刻理解所学的知识。如用铅笔和橡皮泥探究压力的作用效果，用雪碧瓶探究液体压强与深度关系等，这样开展实验有利于使学生明白物理就在身边，物理与生活息息相关。而且通过这些课本上没有出现的器材来实验能启发学生的创新思维、培养学生的实践能力，调动学生的创新意识，也能为学生今后开展创新实验提供了物质保障。

3.在物理实验结论的应用与延伸中引导学生创新

掌握知识的最终目的是应用知识解决实际问题，从而进一步巩固和延伸所获取的知识并向知识与技能的深度、广度作更进一步的探索。如通过实验探究获得了物态变化的规律后，及时向学生介绍了“神州飞船”发射中应用到的抗高温材料、“热管”技术等，同时我又启发学生进行创新联想“假如你是一位建筑师，你如何运用所学的物理知识使你们的居室一年四季保持舒适的温度呢？”同学们说出了许多方法，有一位同学的想象非常有创意，提出“用某种材料，把它填充在墙壁内，室内温度升高时，它熔化吸热，阻止温度升高，当温度降低时，它的液态就凝固放热，阻止温度降低，从而始终使室内温度保持在一个舒适的温度，还可以将外墙壁的颜色设计成可变式，冬天为深黑色，夏天为白色。”对于他富有创造力的想象以及其他同学“异想天开”的想象，我都能及时给予鼓励，学生们的创新欲望得到了提高。

4.尽可能做到“一个物理规律可用多个实验来探究，一个或一套器材可探究多个物理规律

如在探究“流体流速与压强”的关系时，我和同学们一起设计了这样几个实验：（1）硬币跳高；（2）向两平行放置的纸中间吹气；（3）用玻璃管向两靠近的乒乓球间吹气；（4）将乒乓球压入漏斗内,用嘴向漏斗细口吹气；（5）用一支两端开口的玻璃管，将其一端竖直插入有颜色的水中，再用另一支玻璃管向前一支玻璃管的上端水平吹气。这样，通过多个实验探究同一个物理规律，不仅让学生感到通过探究所获得的结论是可靠的，更让同学们感到课本上的实验不是唯一的，可以用不同的器材、不同的实验方法进行实验，这样有利于发展学生的个性，活跃学生的思维，可以激发和满足不同层次学生的探索与创新欲望，使之达到不同层次创新能力培养的目标。同样在物理实验过程中，将同一器材尽可能地应用于不同实验之中，显示尽可能多的实验现象，发掘实验器材的新用途，也能实现创新。例如，用钢锯条可以做许多实验：探究发声原因、音调跟频率的关系、响度跟振幅的关系、力使物体产生形变、磁化、光的直线传播、导电性能等，这样的实验环境，能引导学生求异、求新，而不要拘泥于一种思维定势，能在实验中创出新意。

5.开展形式多样的课外活动，拓展物理实验创新途径

为了从多方面培养学生探索物理的兴趣并增强学生的动手和实验创新能力，我还组织开展了形式多样、内容丰富的课外活动，其中每学期根据所学物理知识有针对性地开展研究性学习和综合实践活动是重要的课外活动之一。如学习噪声后，我组织学生到工厂了解、体验噪声危害，分析噪声的产生原因，讨论减弱噪声的方法；学习能源的可持续利用后，及时组织学生走访了解通常家庭的节电情况、太阳能热水器的普及情况，通过实验探究并提出了节电的措施，还制作了太阳能热水器等模型。我们还会根据教学内容及时组织学生在课外完成一些小制作比赛，如在学习光学后组织学生制作照相机模型、潜望镜。此外还开展了别开生面的专题讲座、专题答辩会、科技信息讲座，开展科技制作、小发明、实验操作比赛等活动。通过活动的开展使学生在活动中既动手又动脑，激发了斗志，磨练了意志，培养了自主探究、创新的意识和习惯、发展了学生创新的能力。

6.在实验中及时帮助学生总结实验探究和创新实验的方法在物理实验教学中，不仅要让学生学会实验的具体做法，掌握一些基本的实验技能，还要能根据典型的物理实验引导学生及时总结归纳研究物理问题的实验方法，如常用的“间接测量法”、“控制变量法”、“叠加法”、“等效替代法”、“比较法”、“转换法”、“推理法”等，为培养他们的创新能力打下良好的基础。此外，物理教师还要根据学生在实验中遇到的一些实际问题教会学生的一些创新实验的方法，如潜艇的工作原理很难用实验的方法进行研究和验证，我们可以考虑设计用相似的目的、手段、过程、结果等进行模拟实验，从而实现创新。

7.正确看待多媒体技术在物理实验中的作用

恰当运用多媒体辅助实验教学，能以其灵活、生动、形象的图形和动画表现形式及强大模拟功能而使物理实验教学内容化难为易，化静为动，化抽象为具体，化微观为宏观，有助于学生掌握重点、突破难点，引发兴趣，进而巩固知识，发展能力和提高素质，通过人机交互、信息共享，拓展了学生的视野，能很好地培养学生创造性思维能力。计算机多媒体技术的这种优势，在物理实验教学中独具特色。但计算机模拟实验无法让学生感到实验事实的真实性，它并不能完全取代实验本身，如果不根据实验的具体情况过滥地用多媒体“动画”实验来替代实际实验，剥夺学生的实验机会，从某种意义上说反而限制甚至遏制了学生动手实践能力和思维的发展，不利于创新，

所以有条件可以做的实验我还是真刀真枪地让学生亲自去做。

三、从实验思考中培养创新思维能力

孔子说过：“学贵有疑，小疑则小进，大疑则大进。”疑是学习的开端、思维的动力。在物理学习中，要结合教材中的“想想议议”，进行巧妙的设疑，多动脑积极思维，多质疑，多解疑，才能真正弄清物理概念、规律的内涵和外延。如在学习“物体的浮沉条件”时，可先通过教师的演示实验，让学生认识到浸在液体里的物体不论是上浮还是下沉都受到浮力作用，接着思考以下几个问题：（1）既然浸在液体中的物体都受到浮力作用，为什么铁块在水中下沉？木块却能浮在水面上呢？（2）把同样重的铁块和木块同时放在水里又会怎样呢？（3）用钢铁制造的大轮船为什么又会浮在水面上呢？然后通过受力分析得出结论。对教材上的结论不仅要善于从正面提出问题，还要善于反向思考，从而达到培养创新思维能力的目的。

四、建立新的实验评价机制，在评价中鼓励创新

新的物理课程标准提出了“发展性”评价体系。发展性评价侧重过程的评价，学生在活动中对实验方案的设计、操作、讨论和合作交流中的表现都应作为评价的依据，让学生认识到实验活动全过程的重要性。发展性评价还应通过评价激励学生，帮助学生认识自我，发掘学生的创新潜能，促进学生的发展。通过评价来营造轻松、和谐、民主的氛围，给学生以创新的条件、机遇和氛围，这样，以激发他们的各种创新动机，启迪他们的创新精神。

五、利用物理实验史或典型物理实验事例，培养创新意识

人教版新编教材初中《物理》中，对物理史上著名物理实验进行多处介绍。如《科学之旅》中介绍了“伽利略对摆动的探究”从而发现“摆的等时性原理”并根据这个原理制作“机械摆钟”。对这些实验介绍，不仅向学生展示了科学发现、技术发明的过程，而且展示了科学家的创造思维和创新精神。我们要挖掘并发挥物理教材中实验史对创造教育的功能，来对学生进行科学精神和创新意识的培养。

在物理实验教学中如何实现创新的探索才刚刚起步，教师应解放思想，大胆尝试，积极探索创新，努力使物理实验教学真正成为培养学生创新精神和实践能力的新天地。

参考文献：

[1]全日制义务教育物理课程标准.

[2]走进新课程.