初中物理教学新境界——在实验中追求创新
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、内容丰富的课活动,其中每学期根据所学物理知识针对性地开展研究性学习和综合实践活动是重要活动之一。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了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的,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、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。
四、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,对物理史上著名实验介绍有多处。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。另外,我还在适当的时机向学生介绍一些典型的物理实验事例来培养学生的创新意识和欲望。如在学习《凝固》后我及时向学生介绍了“姆潘巴”现象及其发现过程,同时又向学生介绍了中央电视台《走近科学》栏目的片段:上海某中学三位初中生在物理老师的指导下,经历几个月、做了上百次的实验,获得上万个数据,最后论证“姆潘巴”现象不存在。向学生介绍这些事例,一方面要求学生向坦桑尼亚中学生姆潘巴和上海的几个中学生学习,学习他们敢于质疑、不盲从权威、敢于用实验探究的精神,另一方面也利用了榜样的示范作用来激励学生的创新意识和创新精神。
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。
主要参考文献:
1、《全日制义务教育物理课程标准》(实验稿)
2、《教师如何走进新课程──课程专家与课程实施者的对话》李建平





