高中物理实验教学中施行创新教育的探讨

2013-08-15张勇

中国教育技术装备 2013年17期

■张勇

物理学的概念、规律都是通过观察和实验再加以归纳和总结得到的，所以物理学是一门以实验为基础的学科。物理实验作为物理教学的手段之一，有其特殊的教学功能，不仅能够为学生提供学习的感性材料，而且能够提供科学的思维方法，在一定程度上加深对基本知识的认知，激发学生的求知欲，培养学生的探究创新能力。

1 由于应试教育的惯性，物理实验教学仍然存在一些问题

应试教育是以卷面分数来衡量学生成绩的优劣和能力的强弱，往往培养出高分低能的书呆子。素质教育把学生的能力培养放在教育的首位，对于高中物理教学来说，其实验教学是非常重要的教学部分，新的课程标准对实验教学提出了更明确、更具体的要求。然而，在实施新课程标准的过程中，物理实验教学仍然存在一些不足之处。

1.1 应试教育实验教学模式的沿用

应试教育的实验教学模式有两大特点：其一，以演示实验为主的实验教学模式，大部分实验都是教师在讲台上演示一遍，学生只是旁观者，不能动手做，有的连印象都不深，更谈不上创新能力的培养；其二，要求学生所做的实验都是一些验证性实验，其教学程序是“要验证的问题→实验证明→结论”。这样做实验，学生只是按照课本和教师设定的步骤和要求进行实验，只是机械地操作一遍，并且机械地记住实验结果。这种实验的结果只能是抑制学生的学习兴趣，谈不上创新思维的开发和能力的培养，相反会使得学生养成依赖的不良习惯，抑制学生创新意识和创新能力的养成。

1.2 简单地将实验能力等同于实验技能

能力是一种个性心理特征，它有更深、更广的意义，而技能仅属于活动方式的范畴，两者是不同的概念。应试教育则把实验的操作技能等同于实验能力，认为强化实验技能的训练就是能力的培养，因此在实际教学中过分强调操作技能的程序化和规范化，甚至达到了机械的地步。物理实验能力是一种综合能力，由多个因素组成，主要包括理解能力、创新设计能力、动手能力、总结归纳能力等。在物理实验教学中，要以培养学生的实验能力为主，才能真正实施素质教育。

1.3 单一的评价方法——卷面考试形式

应试教育的一切都是以卷面考试分数进行衡量的。由于升学考试的原因，新课程虽然实施了多年，但在现阶段，中学物理实验的评价方法还是书面试题形式，没有完全摆脱应试教育的旧模式。这种卷面试题评价方法虽然简单、省时、省事，但其局限性也是非常明显的。它造成学生在学习过程中做与不做实验，在实验过程中是否进行思考探究没有关系，反正只是书面上的几个题，做对了得分，没有做对少得分或不得分，不能全面反映学生的实验态度和习惯、实验水平和创新能力。

2 对实验教学改进的尝试

新课程标准要求物理实验教学要改变传统的教学模式，在做实验前让学生带着问题去设计实验方案，在实验过程中使学生自己去探究，不断地发现新问题和解决问题，这样才符合素质教育对物理实验教学的要求。遵循新课程标准的要求，笔者在物理实验教学中作了一些改革尝试，对培养学生的创新能力收到较好的效果。

2.1 改演示实验为师生共同完成的分组实验

诺贝尔物理奖获得者杨振宁说：“中国小孩在动手的兴趣和能力方面明显不如欧洲和美国的小孩，主要是没有动手的机会。”近些年，我国中学生在国际物理奥赛中，理论成绩一般优于欧美学生，而往往由于实验成绩落后使之与前几名失之交臂。究其原因：我国的中学物理教材中学生实验本来安排的就不多，而由于种种原因的制约，教师往往只能用讲解和演示代替学生实验，甚至有的学校只用书面训练代替学生实验。

为了培养学生的动手能力和创新思维能力，笔者不仅组织学生做好大纲要求的学生实验，并且创造条件将一些演示实验改为学生分组实验，师生合作共同完成。例如，在学习研究滑动摩擦因数时，课本上安排的是演示实验，笔者在上课前就准备每个学生一个弹簧秤，在讲完基本概念之后，把弹簧秤发给学生，让他们自己动手探究滑动摩擦因数与哪些因素有关。这个实验操作简便，人人都能够动手探究一番。这样不仅提高了学生的学习兴趣，又培养了学生动手实验和探究的能力。

2.2 以探究性实验取代验证性实验

高中课本中好些实验都是验证性实验，只是用实验来验证已学过的物理知识的正确性，学生做验证性实验，是一种被动接受知识的状态。而探究性实验与验证性试验有本质的区别，它是通过对未知的探究，用科学的分析方法，并综合实验结果等思维过程来获取知识，在这个过程中要求学生有较多的思考和讨论，迫使学生主动探索而获取知识，可以培养学生的探究和创新能力。

如“测定金属电阻率”的实验，课本上是验证性实验。笔者在安排这个实验时作了改进，不用合金丝，而用铅笔芯和铁丝代替，让学生自行探究铅笔芯和铁丝的电阻率。铅笔芯和铁丝是很容易找到的经济型材料，每一个学生都可以动手去准备材料，自己动手去探究一番。在探究过程中，成功的学生获得喜悦，从而激发了探究的激情和兴趣；失败的学生总结经验和教训，进行反思。探究性实验的教学过程是培养学生学会求知、培养创新精神和实践能力的过程。

2.3 鼓励学生创设实验，激发学生创新意识

实验教学不要满足于课本安排的实验，要鼓励学生自己开动脑筋创设新的实验，实验的创设是一个动手动脑可培养学生创新能力的过程。

匀速圆周运动中的线速度是比较难的一个知识点，在讲完匀速圆周运动线速度之后，有的学生对于线速度的方向不理解，笔者就鼓励学生自己设计一个实验装置演示线速度的方向。学生的积极性很高，动手做的学生很多，其中有两个学生用废弃玩具车上的小电动机做了个演示装置，这个装置很简单而很有创意：把一个塑料圆盘安装在小电动机的轴上，用两节干电池给小电机供电，用一个小开关和几根导线组成一个回路。连接好电路，在合上小开关后电机转动，带动圆盘高速转动，在圆盘的边缘用一支粉笔去接触，粉笔的粉末从接触点沿切线方向飞出的情形看得非常清楚。当把粉笔沿着圆盘边缘移动时，可以看到，粉笔粉末总是沿着切线方向飞出。从这一现象说明，由于惯性的原因，粉末以被擦落时的速度做直线运动，则粉笔末飞出的方向就是圆盘与粉笔接触处的线速度方向。通过这样的演示，看到了匀速圆周运动的线速度总是沿切线方向的。

学生通过自己动手设计实验，不仅可以掌握巩固知识点，更重要的是培养了思维和创新能力。教师多鼓励和引导学生进行实验设计，帮助学生查找必要的资料和实验器材，有必要时还要与学生一起去动手制作。

3 在实验教学评价中引进创新意识

对于每一个物理实验完成之后，教师要对本次实验教学目标的完成情况和学生掌握知识的情况进行及时评估，做出恰如其分的讲评，要及时抓住有创新意识的设计与操作方法进行肯定表扬。有时间的话可以要学生展示他们的创新之作，以激励他们的创新兴趣。同时要善于发现实验过程中的不当操作方式和存在的一些问题，好让他们在今后的实验中注意，这样使得每一次实验都有一定的收获。学生对于每一个实验都能够掌握其必要的知识和重点、难点，并且熟悉一定的技能和技巧，从而一步一个脚印地学好知识和提高能力。

新课程标准的评价观与应试教育的评价观不同：应试教育的评价观主要是看实验过程中学生的操作准确程度和熟练程度，新课程标准的评价观则看重学生在实验过程中提出问题和解决问题的能力。