切实加强实验教学 培养学生创新能力

王亚军

物理实验是传授科学实验知识，培养科学实验能力的教学活动，它蕴含着极其丰富的创新教育内容。但从当前物理实验教学的现状看，还存在着不少制约学生实验能力与创新能力培养的不合理因素，这主要反映在：(1)教材上只给出实验的仪器、方法、结论和分析，忽视了实验的理论背景和设计的思想过程；(2)大多数实验是验证性实验，实验方法“照本宣科”，全班学生同步整齐地按实验册上统一的操作步骤机械地完成实验；(3)整个实验过程中，教师具有绝对的权威，学生只能被动接受，在一定程度上挫伤了学生学习的积极性和主动性，束缚了学生的创造性思维，不利于学生创新意识、创新能力的培养。为了适应21世纪对人才的素质要求，就必须切实加强实验教学，培养学生创新能力，下面谈谈笔者的一些做法。

一、突出实验的设计思想

在实验教学中，对于那些载入史册的经典实验，我们要尽量再现其巧妙的设计、独到的方法、深刻的分析。引导学生去追溯物理学家思考、研究问题的源头，从中汲取设计思想的营养。例如，伽利略运用斜面来研究物体的运动规律，为什么选用斜面?看似信手拈来，其实独具匠心，他是以此达到“冲淡重力、放大时间”的目的，从而克服了当时测量工具精度不高的局限。对于教材中大量的演示实验和学生实验，我们绝不能仅满足实验结论的重复，而要突出实验思想上的探索性，尽量再现实验的设计过程，多让学生想想：“为什么要这样做?”“换一种方法行不行?”以此来启发学生发现问题，提出解决问题的方案，激发学生的创新思维。

二、加强探索性实验

所谓探索性实验，是由教师给出实验课题，提出实验要求，让学生根据实验目的，灵活运用所学的知识，独立构思，设计拟定实验方案和步骤，自己动手实验，观察、分析、推理、判断、总结，得出结论的一种实践活动。在实验教学中，我们要加强实验的探索性，有意识地为学生创设探索情境，通过设计一些探索性实验，让学生在实践中探求新知识，亲身经历探索知识的全过程。例如，我们设计了一个“研究橡皮筋的伸长和外力的关系”的实验。要求用一根较长的橡皮筋，20g的槽码和槽码钩各一只，细绳一段，请学生设计实验，研究橡皮筋伸长和所受拉力的关系，并对实验结果进行分析讨论。教师在指导过程中可提出下列问题：1、你打算用什么方法获得比20g所受重力更大的拉力?2、如何确定橡皮筋的伸长和拉力的大小?3、请你猜想一下：橡皮筋的伸长和拉力的图像是什么样的?4、你准备怎样处理数据和作图?5、你作出的图像有什么特点?怎样解释?6、在逐渐加大拉力作出图后，再逐渐减小拉力，回到原来的初始拉力大小，再作图像，这两条图线是否重叠?这能说明什么问题?在作出必要的指导后，让学生自己购置橡皮筋，自己设计实验方案，自己操作测量，自己设计实验报告，自己推证有关结论。显然，这是学生自己探索、实践发现的现象、方法、规律，而不是教科书和其他人塞给的现成的结论。在未来的应用中，自然可以得心应手。

三、充分运用自制教具、先进技术与手段，优化原有实验

单凭教科书的实验内容，“照本宣科”地教学，是远远不够的。我们还应补充、更新实验内容，使实验常新，使实验贴近生活、贴近新科技发展方向，拉近物理实验和现代生活的距离。尽可能选用学生所熟悉的材料，最简单的材料，最常见的材料做实验，使学生富有亲切感、新奇感、熟知感，建立起牢固的物理表象。例如用激光小电筒做光实验；用塑料可乐瓶做气体体积与压强关系应用的实验；用话筒(传声器)，收音机(音频信号放大器)、磁棒、线圈等简单的零件演示无线电通信等。对于那些由于仪器体积小，可见范围小，可供观察的现象有限，或由于实验现象过快、过慢、过微，学生难以观察清楚的实验，我们还可以采用多媒体技术，进行模拟实验，变看不见为看得见，变静为动，让学生想象无法亲身实验的现象，使学生获得具体、明确的感性认识，有利于学生形成鲜明的表象思维，为概念的建立、规律的发现及其应用奠定必要的基础。

责任编辑：黄春香