浅谈中学物理实验教学的创新教育

汪俊彬

【摘 要】随着信息化社会的发展，培养创新型人才变得极其重要。物理学是一门以实验为基础的科学。物理实验作为一种科学实践过程，应该为培养学生的创新精神和实践能力提供有效的途径和广阔的空间，在中学物理实验教学中进行创新教育，让学生在实验教学中充分发挥自主性，培养学生的创新精神，提高学生创新能力，使素质教育落到实处。

【关键词】物理实验；创新；素质教育

中学物理实验教学面临着一些问题：或者是教材中的演示实验少开展，直接让学生死记硬背实验现象和结论；或者是学生分组实验变成教师演示实验；或者是机械按照教材要求进行实验，缺少实验创新；或者是为了完成实验教学而进行实验……创新教育要求学生学习的是解决问题的方法，而不仅仅是知识的本身。物理的实验教学能够很好的体现这一过程。创新教育不应只是一个时髦而响亮的口号，而应落在工作的实处。在中学物理实验教学中开展创新教育，是物理学科的特点与物理实验的本质要求，是充分发挥学生的创新思维和提高学生的创新能力的需要。

一、优化实验教学方法，在探究中开展创新教育

物理是以实验为基础的科学，物理实验对物理学习具有特殊的意义。物理实验对学生理解科学本质以及学生核心素养的发展有着主要的作用。在初中物理实验有学生分组实验、课堂演示实验及课外小实验。教学中应根据教学计划、学生的特点、学校的条件等来优化实验教学方法，提升实验教学质量。实验教学中设计以独立或小组合作方式进行的探究性物理实验，形成教师引导下学生自主探究的实验教学方法。学生实验中进行讨论和研究，明确实验目的，设计并写出具体实验方案，教师对学生的实验方案进行指导和修改，然后再让学生自选实验器材进行实验，最终学生能独立写出实验报告。这样既能发挥学生的主体作用，又让学生在体验中增强创新意识。

将演示实验优化为探究性实验。课堂演示实验多为教师动手演示，学生只是观众，没有直接动手参与实验。探究性实验能拓展教学活动的广度和拓宽学生思维深度，可以激发学生的探究欲望，有利于实施分层教学。学生在进行物理实验的探究过程，可以自主地动手和动脑，学生的批判性思维、创新意识、实验观察力、实践能力都得到了培养。因此，教学中尽可能地将演示实验变为探究性实验。在实验过程中，尽量引导学生对实验进行自我反思，小组成员间相互讨论优化实验设计方案，多引导学生思考“为什么”“还能怎样”“有没有更好的做法”，诸如此类，不断启迪学生思路，实现实验教学创新。如在《比热容》一课中，可将“比较不同物质吸热的情况”的演示实验变为探究实验。对于质量相同的不同物体，“使温度变化相同”，观察其各自所须时间，从而探究其吸收的热量是否相同。第一个实验结束后，教师经过提问，引导学生分析、归纳、总结。接着，教师继续提问：“那如果让它们吸收的热量相同，它们升高的温度会不会一样呢？”由学生围绕“使加热的时间相同”设计实验方案，观察其温度的变化是否一样。实验后，学生进行自主分析、归纳和总结。学生在实验中自己掌握时间和温度的变化。学生在实验中由识记实验知识变为主动探究物理规律，由死记现象升华到探究物理本源，学生学习物理的积极性因此得到提高，学生的创造性思维因此得到培养，学生物理学科素养得到提升。

将单一实验优化为综合性实验。对于学习了课本中某一章节的实验后，引导学生在掌握实验原理的基础上，能够自主选择实验器材进行实验。这就要求学生能对各种因素中进行取舍，对所得信息进行筛选，培养了学生的应变能力，使学生的综合素质得到发展。如在《测量小灯泡的电功率》实验中，学生分组实验不只是完成“测量小灯泡的电功率”实验，而是引导学生利用现有实验器材，拓展为综合性实验。初中电学运用“伏安法”进行实验，除了能测量小灯泡的电功率，还能测量小灯泡的电阻，引导学生对两种实验进行对比学习，使学生的综合能力得到拓展，提升学生的学科素养，达到创新教育的目的。

二、拓展实验教学范围，多维度落实创新教育

实验教学对于学生掌握知识、形成学习能力也具有举足轻重的作用。实验不仅要求学生掌握的物理知识及实验技能，还要求学生能在学习中创造性地运用物理知识和充分发挥实验技能学生生活中的功能。中学物理实验教学由课堂实验、课外实验小发明小制作、实验技能比赛、实验专题讲座等要素组成，各要素不是各自单独地体现出来的，而是通过要素之间的联系、综合地表现出来，因此，要拓展实验教学范围。

物理实验也是一种实践，课外实践拓展实验教学，可提高学生的动手能力，培养学生的创新能力。教师应有意识有计划地组织课外实践活动，结合实验特点和青少年的心理特点，精心设计活动内容，从组建学生课外实验兴趣小组开始，根据学生能力及知识水平的差异，分层开展活动，使实践活动内容形式丰富且颇具趣味性。可指导学生做课本上的小实验，如“水果电池电压”实驗、如图“纸盒烧水”实验等。可指导学生自制实验器材来完成实验，如验证大气压存在（如“覆杯实验”）、潜水艇浮沉条件、探究影响音调高低的因素等实验。实验可以使用实验室所配备的器材，也可以自备自制教具，甚至可以是用我们日常生活中的现有物品。这些器材学生更熟悉，更有利于学生明白物理就在身边，物理与生活联系非常紧密。而且通过这些课本上没有出现的器材启发学生的创新能力，调动学生刚刚起步的创新意识和创新精神。学生自制教具学具，不但巩固了课内所学的知识，也提升了学生的实验技能，培养了学生的创造能力。课外实践活动要走向社会生活实际，指导学生开展调查活动，如到实验仪器工厂进行参观访问，撰写简单的调查报告等。

三、实验与多媒体技术融合，在呈现中推进创新教育

融合多媒体技术进行教学，是教学现代化的重要标志，是教学改革的重要组成部分。利用多媒体技术来准备教学，组织教学并辅助实验教学，能极大提高学生学习兴趣，提升课堂效率，达到优化中学物理课堂的目的。多媒体技术为物理实验教学提供生动形象的物理情景，使不易操作或难以在课堂中完成的实验也能呈现出来。有些实验，由于客观条件的限制，如实验器材难以找到、实验难以成功、实验效果差等，这样的演示实验在课堂上很难操作，即使能操作也比较费时，影响到课堂效率。故对于这样的实验，可以相对应的实验视频或动画，利用多媒体将实验过程展示出来，这样既能让学生感知实验的过程，帮助概念、规律的形成，又能节省实验的时间，更好的提高课堂效率。例如在《核能》一课中，将原子核裂变的链式反应通过动画展示出来；如在“测定大气压值”时，按照教材上的实验装置及操作过程做托里拆利实验，因水银（汞）有毒而往往没有进行课堂实验，此时可以借助FLASH动画演示托里拆利实验过程。再如演示实验中，在对实验仪器读数时，距离仪器较远则实验观察效果差，这时可以利用投屏技术将仪器读数的刻度细节投影到多媒体屏幕上且进行放大，增强课堂实验演示的教学效果。

中学物理教师注重创新教育，在实验教学中不断优化实验方法，拓展课外实验活动，实现实验与多媒体技术有效融合，有利于提高学生创新能力，有利于提升学生学科素养。

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