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充分利用物理演示實(shí)驗 培養學(xué)生創(chuàng )新思維能力.doc
摘要：在物理教學(xué)中要發(fā)揮實(shí)驗作用 ，培養學(xué)生創(chuàng )新思維能力教師應對演示實(shí)驗教學(xué)進(jìn)行創(chuàng )新設計，要發(fā)掘物理演示實(shí)驗中巧妙的構思和方法，通過(guò)形式多樣的實(shí)驗活動(dòng)來(lái)培養學(xué)生的創(chuàng )新能力。
關(guān)鍵詞：演示 實(shí)驗 創(chuàng )新 思維能力 探索
在物理教學(xué)中為了突出學(xué)生的主體地位，培養學(xué)生的創(chuàng )新能力，教師應對演示實(shí)驗教學(xué)進(jìn)行創(chuàng )新設計，要發(fā)掘物理演示實(shí)驗中巧妙的構思和方法，以實(shí)驗為依托，拓寬其思路，挖掘其內涵，通過(guò)形式多樣的實(shí)驗活動(dòng)來(lái)培養學(xué)生的創(chuàng )新能力。
1 將演示實(shí)驗改為邊教邊實(shí)驗
邊教邊實(shí)驗是教師提出問(wèn)題，讓學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)踐，探索問(wèn)題發(fā)生的原因，從而得到結論的方式。這種方式有利于培養學(xué)生分析問(wèn)題的能力、解決問(wèn)題的能力、實(shí)際操作的能力和創(chuàng )新的能力，教師應盡可能的將演示實(shí)驗改成邊教邊實(shí)驗的形式。
例如，對于摩擦起電現象，教師可讓每個(gè)學(xué)生都用塑料尺在衣服上摩擦幾下，然后吸引碎紙屑；在講慣性時(shí)，可讓每個(gè)學(xué)生將鋼筆帽放在紙條上，然后看誰(shuí)抽出紙條時(shí)還能保持筆帽不倒。學(xué)生們邊實(shí)驗邊觀(guān)察，加深了對知識的理解，加上教師有針對性的提出問(wèn)題，調動(dòng)了學(xué)生學(xué)習的積極性和主動(dòng)性，使他們養成動(dòng)手、動(dòng)口、動(dòng)腦的好習慣。將演示實(shí)驗改為邊教邊實(shí)驗，不是只讓學(xué)生的注意力停留在使他們感興趣的現象和事物上，而是引導他們逐步深入、擴散思維，從而培養他們的創(chuàng )新能力。
2、 創(chuàng )新改進(jìn)演示實(shí)驗
演示實(shí)驗對學(xué)生創(chuàng )新意識的培養和創(chuàng )新能力的訓練，起著(zhù)至關(guān)重要的作用。教材中原有的實(shí)驗不能完全滿(mǎn)足培養學(xué)生創(chuàng )新能力的需要，教材中有些演示實(shí)驗的實(shí)驗效果不是太好，這時(shí)，教師可以組織學(xué)生一道參與對演示實(shí)驗的改進(jìn)。這樣，不但能加深學(xué)生對知識的理解，而且可激發(fā)學(xué)生強烈的實(shí)踐愿望并付諸于行動(dòng)，進(jìn)而強化學(xué)生勇于進(jìn)行科學(xué)探索和敢于改進(jìn)前人科學(xué)實(shí)驗方案的創(chuàng )新意識。
例如，在做高溫玻璃導電實(shí)驗時(shí)[2]，教師可以組織學(xué)生取一小塊玻璃，用鑷子夾住后在酒精噴燈上燒成黃豆粒大的玻璃球，趁玻璃軟化時(shí)，將兩根銅線(xiàn)插入玻璃內，盡量靠近但不要接觸。再取一個(gè)帶有發(fā)光二極管的賀卡，從賀卡電源接頭處引出兩根導線(xiàn)，再把自制的玻璃球串聯(lián)起來(lái)。玻璃球在未加熱前，賀卡音樂(lè )不響，發(fā)光二極管不亮，表明常溫下玻璃不導電。用酒精燈加熱玻璃球約1min，聽(tīng)到音樂(lè )聲，但發(fā)光二極管不亮，繼續加熱約30s后發(fā)光二極管就亮了。這表明玻璃的導電性隨溫度的升高而增強。這樣的實(shí)驗改進(jìn)后，無(wú)論是直觀(guān)性、趣味性還是美感上，都比原來(lái)的教材上介紹的實(shí)驗強得多，再加上讓學(xué)生參與實(shí)驗活動(dòng)，可以很好地培養學(xué)生的創(chuàng )新能力。
3、增加演示實(shí)驗的層面
中學(xué)生對事物的觀(guān)察往往是表層、片面甚至是錯誤的。而物理的表現形式是多層次、多側面的。教材中提供的往往是單層次、單側面的實(shí)驗內容。從培養學(xué)生創(chuàng )新能力的角度來(lái)看，教師有必要進(jìn)行適當的拓展和補充，盡量讓學(xué)生能從多層面、全方位去認識物理規律的全貌。
例如，為引證大氣壓強存在做“水杯-紙片”的實(shí)驗[3]，很多教師簡(jiǎn)單的把厚紙片蓋在裝滿(mǎn)水的杯口再倒過(guò)來(lái)，實(shí)驗做完即了事，讓學(xué)生目睹了一個(gè)“理所當然的事實(shí)”，“沒(méi)有什么好想的”。重新設計這個(gè)實(shí)驗教學(xué)時(shí)，可先由學(xué)生根據經(jīng)驗思考“厚紙片能否掉下來(lái)”，在觀(guān)察的過(guò)程中先設疑讓學(xué)生帶著(zhù)問(wèn)題，旨在引起學(xué)生對厚紙片與水杯的重點(diǎn)觀(guān)察，然后分別演示水杯盛滿(mǎn)水而杯口向下、向側面，盛少量水，不盛水，在盛滿(mǎn)水的水杯與厚紙片的接觸處插入鐵絲等多種條件下厚紙片變化的情形，進(jìn)而引導學(xué)生對實(shí)驗結果與條件關(guān)系的深層觀(guān)察和全面觀(guān)察，便能較好地培養、學(xué)生的創(chuàng )新能力。
4創(chuàng )設實(shí)驗問(wèn)題，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng )新能力的發(fā)展
創(chuàng )新教學(xué)的構成要素是研究性、引導性、發(fā)現性、歸納性等有機的結合起來(lái)，這就要求教師在實(shí)驗中創(chuàng )造性的應用教學(xué)方法和教學(xué)手段，將多種教學(xué)方法進(jìn)行優(yōu)化組合，用“創(chuàng )造性的教”為學(xué)生“創(chuàng )造性的學(xué)”創(chuàng )造環(huán)境和條件。因此除了演示實(shí)驗和分組實(shí)驗之外，在學(xué)生的模型制作、游戲、調查小實(shí)驗活動(dòng)中，也可以發(fā)展創(chuàng )造活動(dòng)，鼓勵學(xué)生創(chuàng )造�！±�，在“物體內能的變化”的教學(xué)中有個(gè)演示實(shí)驗[5]，壓縮厚玻璃筒中的空氣，使空氣內能增加，溫度升高，從而使筒內易燃物著(zhù)火。實(shí)驗中明亮的火花給學(xué)生以深刻的印象，然而實(shí)驗過(guò)后，不少學(xué)生提出：實(shí)驗的研究對象是什么？壓縮時(shí)筒內空氣的溫度到底是否變化？如何判斷它是否變化？實(shí)驗的目的是什么？特別是在沒(méi)有判斷出筒內空氣的溫度是否變化而事先就放入易燃物來(lái)顯示氣溫的升高，似乎不符合科學(xué)的探究過(guò)程。如果改變教材一舉成功的做法，而是實(shí)驗時(shí)在厚破璃筒內先不放易燃物，壓縮筒內的空氣，要求學(xué)生仔細觀(guān)察筒內空氣的內能有無(wú)增加。這時(shí)，學(xué)生感到困惑了�？諝鈨饶茉黾优c否怎能看得見(jiàn)？此時(shí)便可地引出一個(gè)實(shí)驗設計時(shí)的問(wèn)題情境，如何判斷筒內空氣內能是否變化？如何變“看不見(jiàn)”為“可見(jiàn)”？順著(zhù)這個(gè)思路展開(kāi)過(guò)程并組織實(shí)驗教學(xué)，由于實(shí)驗是學(xué)生主動(dòng)參與設計的，設計目的明確，實(shí)驗后學(xué)生無(wú)論是對實(shí)驗所揭示的結論還是實(shí)驗的設計思想均留下了深刻認識，甚至終身難忘。
5、變演示實(shí)驗為探索性實(shí)驗，培養學(xué)生的創(chuàng )新能力 在傳統的實(shí)驗教學(xué)模式中，課堂演示實(shí)驗一般以教師為主體，學(xué)生僅僅是旁觀(guān)者，沒(méi)有直接參與，不利于其創(chuàng )新能力的培養。筆者認為要將演示實(shí)驗改為探索性實(shí)驗，讓學(xué)生充分的動(dòng)腦、動(dòng)手、動(dòng)口，發(fā)揮學(xué)生的主體作用，從而有利于學(xué)生創(chuàng )造性思維的激發(fā)，以下是筆者設計的兩個(gè)演示實(shí)驗教學(xué)方案：
案例二：測電阻率實(shí)驗，實(shí)驗前讓學(xué)生設計五種以上的實(shí)驗方案，畫(huà)出電路圖，分析比較確定最佳方法。課堂上再討論，測電池的電動(dòng)勢和內阻實(shí)驗，可有方法：
（1）安培表內接；
�。�2）安培表外接；
�。�3）兩已知電阻和安培表；
�。�4）伏特表和已知電阻；
�。�5）兩伏特表測- - -。
師生再共同分析各方法的利弊，選擇最佳的方案。
案例三：在做“用單擺測重力加速度”這個(gè)實(shí)驗時(shí)，可對學(xué)生說(shuō)：現在我們再來(lái)做一做周期與質(zhì)量是否有關(guān)？我手中有兩個(gè)小球，如何比較它們的質(zhì)量大��？下面是同學(xué)們想出的幾個(gè)方法。
（a）同種材料的實(shí)心球，看體積大小。
（b）用手感覺(jué)一下。
（c）用天平稱(chēng)一下。
（d）讓兩小球碰撞一下就可知質(zhì)量大小。
在上面四種方法中，提出第（d）種方法最為可貴。他將碰撞中的知識應用在兩物質(zhì)量比較中。真正達到了發(fā)散的要求。這正是微觀(guān)世界中測質(zhì)量的一種方法。
總之，只要教師依據創(chuàng )新的理念，對每個(gè)演示實(shí)驗認真分析、處理開(kāi)發(fā)，盡可能確定每個(gè)實(shí)驗要著(zhù)重培養學(xué)生哪方面的能力，就一定能在培養學(xué)生創(chuàng )新能力的教學(xué)中取得良好的效果
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