利用物理實驗培養創新能力

趙靈香

〔關鍵詞〕 物理教學；實驗；創新能

力；演示實驗；設計；多

樣化

〔中圖分類號〕 G633.7

〔文獻標識碼〕 C

〔文章編號〕 1004—0463（2012）

12—003４—０1

物理是一門以實驗為基礎的學科，實驗教學能幫助學生準確、科學地理解物理概念，鞏固物理知識，提高學生的創新能力，培養學生觀察現象、分析問題、討論辨析疑難問題的能力。物理實驗教學是物理教學的重要組成部分，那么教師應如何通過實驗教學培養學生的創新能力，提高物理教學質量呢？

一、通過演示實驗培養學生的創新能力

物理演示實驗能為學生提供感性認識，并在此基礎上引導學生探究新知識。引導學生在觀察的同時有意識地根據教師的演示積極思考，是提高學生探究意識和創新能力的前提。所以，物理教師應善于引導學生進行思維加工，通過討論，理解物理概念，并進一步推理、延伸，從而實現由感性認識到理性認識的飛躍。如，在講“動量定理”這節課時，為了培養學生的創新能力，我引進了演示實驗。實驗教學中，先做了一個圖形，再將彈簧、木塊連接在一起放在水

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平的試驗臺上，用試驗槍打出一顆子彈，讓其射在木塊上。讓學生仔細觀察彈簧、木塊的運動狀態。此時，我提醒學生思考：彈簧、木塊的速度是如何獲得的；這個速度會受到哪些因素的影響；由彈簧、木塊的速度受到影響的因素，你發現子彈的有什么作用；子彈入射彈簧、木塊時，彈簧、木塊的表面會發生什么變化。一系列的引導加上學生的觀察、分析和思考，大大提高了學生的創新能力，教學效果很好。

二、通過設計實驗培養學生的創新能力

在學生掌握了一些物理基礎知識和基本實驗技能的基礎上，教師應根據物理實驗教學的要求，有目的、有計劃地引導學生設計一些符合要求且具有創新性的實驗，讓學生更好地在實驗中鍛煉創新能力。在此過程中，物理教師應對學生的實驗方案作出具體的指導，這也是訓練學生的科學思維方法，培養創新能力的一種有效途徑。例如，學習了電路的連接后，研究串、并聯電路中的總電阻時，教師要求學生根據歐姆定律設計一個電路，測定各電阻的阻值，然后由學生進行實驗，并從實驗中歸納出R=R1+R2的結論。接著，教師根據串聯電路中電流電壓的特點和歐姆定律，從理論上進行推導，也得出同樣的結果。這樣在研究關于串并聯電路中總電阻與分電阻關系的同時，學生也學會了自己設計電路，這是進行創造性學習的關鍵步驟。

三、在多樣化物理實驗設計中培養學生的創新能力

1.在多樣化的物理實驗設計中培養學生的發散思維能力。

發散思維又稱求異思維、輻射型思維，它是指一種沿著不同方向、不同角度，從多方面尋求多樣性答案的開放性思維方式。為了培養學生的創新能力，教師在設計物理實驗中應盡可能根據不同的實驗目的、實驗器材多尋求設計方案。

①根據同一實驗目的，進行多樣化的實驗設計。如，在“電磁感應現象”一課中，教師先用條形磁鐵演示了磁生電的實驗現象，并讓學生觀察法拉第電磁感應現象，接著要求學生自行設計產生感應電流的方案并驗證，其中不乏新穎的設計，如將磁鐵繞閉合線圈做圓周運動，有的學生用導線在條形磁鐵外自行繞線圈，通過改變線圈周圍條形磁鐵的面積來產生感應電流。教師進而引導學生從不同的個性方案中歸納出共同的規律，總結產生電磁感應現象的共同條件，從而有效地開發了學生的發散思維。

②用有限的實驗器材設計多樣化的實驗方案。如，利用打點計時器可設計多種實驗：判定運動性質；測量一些物理量，如時間、平均速度等；研究自由落體運動；驗證牛頓第二定律和機械能守恒定律；演示振動和波的干涉現象等。但是除了盡可能多地設計多種方案外，還要遵循正確、可靠、簡捷、精確的原則，優化方案，從中選出最佳方案，只有這樣才能有效提高發散思維能力。

2.引導學生質疑，培養學生的創新能力。

通過質疑，可以激勵學生進行多方位的思考，引導學生對一些物理現象進行總結歸納，找出其原因、發生條件和規律。教師作為教學活動的參與者，要讓學生以探索者的身份積極參與到活動中去，大膽地提出疑問，并想方設法解決問題，從而提高學生的創新能力。

編輯：張昀