加强实验教学 培养学生创新意识

叶 方

物理学是以实验为基础的学科,物理实验是认识物质运动的一种基本的途径和方法。它直观地展现着物理过程,能使学生直接而不是拐弯抹角理解物理规律,让学生处于教学主体地位,自觉地灵活运用知识。物理实验直观形象、生动有趣,能够激发学生的兴趣、活跃思维,因而也是培养学生创新能力的一个有效途径。

加强实验教学,要重视演示实验,现在教材中编入了大量的演示实验,这就为学生学习物理提供了必要的感性认识。做演示实验时,实验内容的安排要力求由浅入深、由表及里,阶梯分明。要尽量避免教师一个人在讲台上演示,可以让学生上台帮助教师或者干脆让学生在教师的指导下自己来演示,这样做更能使学生产生共鸣,从而激发学生探索物理规律的兴趣和热情,也增加了实验的可信度。有些内容难以演示,也应力求采用直观教具、实物模型或挂图等,这种形象的教学方法是深受学生欢迎的。有条件的话,也可把部分演示实验改为学生实验,师生共同在课堂上完成,也可以安排一些探索性物理实验让学生做,由学生通过自己的认真观察和实验,观察查阅相关资料,启发学生探求物理知识的积极性有利于培养学生思考、分析和解决问题的能力。比如在教学“静电屏蔽”时,教师可把收音机调到正常工作后,放入一铁网内做演示,让学生观察现象:为什么收音机在铁容器中就不能收音了呢?又如在教学“光的波动性”时,可用激光作光源,把单缝和双缝放在讲台上,以教室后面的墙壁作光屏,然后举着一块贴有半透明纸的玻璃板,沿着两束光的叠加区,从后面走到前面,学生可以清楚观察到干涉条纹的间距由大逐渐变小。这表明两束光在整个叠加区内都发生了干涉,亮、暗条纹的空间分布是稳定的。这样就让学生信服地认识到了光的波动性。

对于一些难理解的规律及难懂的知识,或学生缺乏感性认识的东西,我们可以用一些非常规的、简单的实验去给学生演示,自制一些教具把抽象内容具体化,还物理学的本来面目。如许多学生对摩擦力的方向判断比较模糊,教师可以自制一把长毛刷作为演示器材,通过刷子的长毛的弯曲情况把它受到的摩擦力直观地展现出来;又如带电粒子在匀强电场中的运动及其物理原理分析、应用,在静电学里是个重要的内容,但没有现成的演示教具,可以做这么一个模拟实验:在乒乓球上面均匀涂上一层墨汁,干燥后再用铅笔均匀涂上一层铅笔粉末,这就制成了一个较大的但又比较轻的导电小球。然后将它放入平行电器内(用两块金属板制成),当两板加上高压后,导电小球就在两板间上下跳动,从而让学生建立起一个形象鲜明的带电体在电场中运动的图景,这对以后学生理解带电体在电场中的加速和偏转,都是十分必要的。同样,教学伽利略的理想斜面实验时,为了避免纸上谈兵,教师可以要求学生分组做实验,让物体从同一高度沿铺有毛巾、木块、玻璃的斜面滑下,通过记录各次滑行的水平距离来分析得到结论。一个小小的制作、一个实验的改进,都会使学生产生耳目一新的感觉。这样做,有利于冲破以教材为本的束缚,改变灌输式教育,有利于倡导启发式,形成师生共同探索的学风,培养学生实事求是的科学态度。因此,教师应处处留意、时时引导,使学生在平常的学习中能多动手动脑,勇于探索,让学生的创新意识、创新思维得到培养。

在高中实施新课程改革的今天,随着教育现代化手段的日益完善,许多高中不能做或难以观察的实验,也可以利用多媒体课件来模拟显示。如模拟各种装置工作原理的动态过程,如模拟粒子加速器、核反应堆等的运用过程等。有些物理过程发生得十分迅速,通过电脑模拟可使时间拉长甚至暂停,从而显示过程中各量的变化,如碰撞、链式反应等等,这样可以丰富学生的感性认识,帮助学生更有效地理解物理规律及概念,这样做也增加信息含量,使学生的创新意识得到培养。

在平时,教师也应多鼓励学生搞小发明、小制作、小设计、小实验等活动。这样做,一是需要学生有创新的构思、创新的选题,让他们自己去探索,使所学的知识对创造性的思维起到作用;二是学生通过把自己的创新设想由自己动手实验而变为现实,使得创新意识和实验能力有机结合在一起,这对学生的创新能力的培养有很大益处。例如,教学完反冲运动后可指导学生做水火箭,讲完形变后让学生自己设计反映微小形变的装置等。广泛开展这样一些活动,使学生具有开展探索性活动的内容及广阔时空,让学生成为发现者的愿望不断得到加强,创新潜能不断得到开发。◆(作者单位:南昌市第二中学)

□责任编辑:周瑜芽