改进物理实验教学方法 培养学生创新能力

■闫晋生

改进物理实验教学方法 培养学生创新能力

■闫晋生

10.3969/j.issn.1671-489X.2012.35.106

物理学是一门以观察和实验为基础，研究物质运动最基本、最一般的规律和物质的基本结构以及它们在实践中的应用的科学。学生对物质世界的认识，对物理概念和规律的理解以及动手能力和创新思维的培养，更多地是要借助于实践或实验。物理学的各种现象与规律几乎都是通过实验发现的，实验教学对于帮助学生理解和掌握物理知识起着非常关键的作用。纵观物理实验教学的现状，讲得多，做得少，有的即使做了也是走马观花，流于形式，小实验、小制作更是很少有人问津。积极探索实验教学的有效途径，加强实验教学工作，培养学生动手操作的水平和创新能力，已成为一个迫切需要解决的新课题。

1 激发兴趣，提高学生学习和创新的积极性

兴趣是最好的老师，是推动学生求知的一种内在动力。可以通过一些有趣的实验、通过介绍历史上一些物理学家的趣闻轶事以及通过对家庭常用电器的使用等的了解，激发学生学习的积极性和学习兴趣。

2 提高实验可见度，增加实验趣味性

在物理实验教学中，教师要善于运用各种手段，使实验变得妙趣横生，来激发学生学习的积极性和兴趣。比如在演示动能和弹性势能相互转化的实验中，小球撞击弹簧片使之发生形变，而后弹簧片恢复形变将小球弹回，说明动能和势能的相互转化。在这个实验中由于弹簧片太小，受小球撞击时发生形变不明显，不能清楚地观察到弹簧的形变。这时可以在实验中增加一些辅助器材，稍作改进。如图1所示，将两个弹簧片尽量靠近但不接触，并用导线分别和灯座两接线柱相连。在小球撞击弹簧片使之发生形变的瞬间，两弹簧片接触，电路闭合，灯泡发光，从而将弹簧片的形变转换成灯泡发光。这表明小球撞击弹簧片使之发生形变，小球的动能转化为弹簧片的势能。当弹簧片恢复原状将小球弹回时，常开触点断开，灯泡熄灭，弹簧片形变消失，其弹性势能转化为小球的动能。这个实验要在教师的指导下，尽可能让学生自己动手进行操作实验，以便提高学生的动手能力和学习兴趣。

图1

3 注重科学探究，提高学生创新能力

初中物理学中的一个重要内容就是阿基米德定律。为了加强实验效果，把教师的演示实验改变为探究性的学生分组实验，让学生通过实验和观察，探索出浮力的大小与排开水的重量关系。

可采取的步骤：1）用弹簧秤吊着长方体，将其慢慢浸入水中，让学生观察弹簧秤指针的变化，分析长方体的受力情况，引出浮力的概念及其产生的必要条件；2）在弹簧秤下吊一个不规则的石块并慢慢浸没在水中，直到水从容器中溢出，启发学生分析这时石块所受的力的大小与排开水的重量关系；3）将形状规则的长方体的1/3、2/3、全部浸入水中，测出各次排开水的重量和浮力的大小，让他们从测定的数字中寻找排开水的重量和浮力大小的关系；4）用形状不规则的石块进行实验，让学生从观察到的现象中分析出浮力的大小与排开水的重量的关系。

在上述步骤完成后，教师就可以引导学生概括、总结规律：1）形状规则的长方体，无论是部分还是全部浸入水中，无论浸入较深还是较浅，长方体所受的浮力的大小都等于它排开那部分水的重量；2）形状不规则的石块浸入水中所受浮力的大小也等于石块排开水的重量。

这时，教师就可以提出一个新的问题：如果将上述实验过程中用的水改为酒精或者别的什么液体，情况又会怎样？通过实验，学生同样可得出上述结论。最后由教师概括出阿基米德定律。

通过以上实验，拓宽了学生的视野，巩固了所学知识，又培养了学生动手操作的能力，同时总结得出结论：浮力的大小等于物体排开液体或气体的重量。

4 改进实验手段，培养学生创新精神

成功的实验教学，不仅可以培养学生动手能力，达到教与学同步，理论与实践相结合，更重要的是可以通过实验，激发学生的创造性思维，提高学生创新能力。

课堂演示实验是中学物理实验教学经常性、直观性、效果性三位一体、紧密结合的基础实验，也是培养学生主动创新的基本途径。因此，教师应从较基本的实验开始，将主动创新的思维贯穿其中。在演示实验中，教师首先要具有创新精神和创新能力，勤于思考，勇于探索。

比如，在初中物理“大气的压强”一课，在广口瓶瓶底铺一层沙子，点燃酒精浸过的棉花，燃烧片刻后，用剥了皮的比广口瓶直径稍大的熟鸡蛋堵住瓶口，可以看到鸡蛋慢慢掉入瓶中，这就证明了大气压强的存在。那么，进入瓶中的鸡蛋能否完整地取出（当然不能打破广口瓶）？又是如何取出的呢？在教师提出问题后，让学生思考、讨论并在老师的启发下找出解决问题的答案：将瓶中的沙子倒出并用清水冲洗干净；取一直径稍大于广口瓶的塑料饮料瓶，截取上半部分套在广口瓶上，用透明胶带将接口封死；在塑料瓶口用带有导管的橡胶塞盖住瓶口，用橡胶管将导管与两用抽气筒连通，倒立并固定在铁架台上；不断向外抽气，鸡蛋便会慢慢从广口瓶中滑落到塑料瓶中。

总之，教师要加强实验教学工作，改进实验教法，提高实验教学的技能和质量，充分发挥实验教学的效益，在整个实验教学过程中始终注重培养学生的观察、探究以及创新的兴趣和能力，为提高教育教学质量作出积极的贡献，为国家培养出更多的有用人才。

山西省晋中市教育技术装备中心）