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【关键词】物理实验教学 创新精神 培养
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2012）10B-0030-02
物理学是一门以实验为基础的学科。物理实验对于物理概念和理论的建立和理解起着不可替代的作用。但是在传统的实验教学中，从教学内容到教学方式都没有给学生留出足够的发展空间。就学生分组实验来说，教师预先准备好实验仪器，设计好实验步骤，学生按教师和书本所说的进行实验，最后得到统一的实验结果。这样的教学把学生置于被动的地位，学生自主活动少，极大地挫伤了学生学习、探究的积极性，更谈不上培养学生的创新精神和创新能力。
当前，基础教育改革的重点是培养学生的创新精神和实践能力。教师只有把实验的主动权交给学生，让学生多动手，多体验实验过程，才能激发学生的探究兴趣和积极性，才能更好地培养学生的实践能力和创新精神。这里提出一些具体做法。
一、变演示实验为学生随堂实验
开展创新教育，教师要树立不仅要使学生“学会”，更重要的是要使学生“会学”的教学理念。要使学生“会学”，就要让学生掌握学习的方法，参与教学的过程，自己探究知识。因此，教师在进行教学设计时，要注意把教学的重点放在启发、引导学生寻找、发现解决问题的思路和方法上来，变学生被动接受知识为学生主动探究学习。变演示实验为学生随堂实验就是符合这一要求的做法。在实验中学生不再只是充当“观众”，而是直接参与实验，充分动脑、动手、动口，发挥学习主体作用，从而有利于激发学生的创造性思维。
例如，将初中物理的“平面镜成像”演示实验改为学生随堂实验。
课前给每个学生小组备好器材：镀膜玻璃一块、电池两个、蜡烛两根、有格子的纸一张、白纸一张、火柴一盒和大头针若干。上课时，先请学生观察镀膜玻璃的构造及成像特点，然后向学生提问：“根据刚才的观察，你认为平面镜成像有什么特点？”让学生提出假设，思考如何进行研究，然后利用桌面上的器材进行探究，记录实验数据和现象，归纳出平面镜成像的特点。
在学生分组实验的过程中，教师巡视，适时指导学生。实验完后，让各小组进行交流、分析、讨论、小结，并请几个小组各派一名代表向全班展示他们用什么方法去研究平面镜成像的特点及实验得出什么结论。
学生甲：我们用A、B两节电池分别放在镀膜玻璃前、后的格子纸上，移动B使它和A的像完全重合，说明像和物体一样大；并且A和B到玻璃即镜面的格子数相等，说明它们到镜面的距离相等。
学生乙：我们本来认为近大远小，可是我们发现将A放在玻璃前远近不同的地方时，移动B总可以和A的像完全重合，说明像和物始终是一样大的。
学生丙：我们用白纸代替格子纸，用大头针A、B代替电池，当B与A的像完全重合时，在A、B位置的纸上分别各扎一个小孔，把这两个小孔画直线连接，用直角三角板量度，发现两孔到玻璃的距离相等，且这两孔的连线垂直于玻璃，说明像物等距，且像物连线与镜面垂直。
……
最后教师问学生：“平面镜成像的特点是什么？”学生纷纷回答：“像物等大，与镜等距，连线跟镜面垂直。”
在这个探究活动中，学生亲手做实验，积极思考和讨论，尤其与传统教学不同的地方是：不是由老师自导自演做总结，而是学生在自主探究的基础上，通过梳理认知结果来归纳结论。这样能激发学生的学习兴趣，调动他们的学习积极性，有利于培养学生的实验能力及创造意识。
二、变验证性实验为探究性实验
让学生自己去探究，是“以学生发展为本”思想的体现。只有让学生亲历探究的过程，通过探究去获取知识，才能培养学生敢于探究、勇于创新的精神，才能彻底改变学生被动学习的状态，学生中才能迸发出有创见的思想火花。因此，在教学中要充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用，尽量让学生有足够的探究空间，这样才能有利于学生充分、主动、积极地展示其思维过程，发挥其创造潜能，从而使学生的能力得到不断发展。
探究性实验比验证性实验有更广阔的活动空间和思维空间，可以激发和满足不同层次学生的探究、创新欲望，使学生在动手、动脑探究规律的过程中，培养创新精神和创新能力。
例如，初中物理“探究凸透镜成像的规律”的实验，如果按课本所给的现成的表格（表一）组织学生实验，学生只是按
照表中给出的各种成像条件，根据焦距的大小，填入物距的大小，然后通过实验验证物距在某个范围内成什么性质的像。这样做就没有训练学生从实验数据中分析归纳出凸透镜成像的规律。成各种性质的像的条件是预先给学生设好的，而不是学生从探究中发现的。为了增加实验中探究的成分，对课本的表格做些修改，先不给出成像的条件，而是直接给出物距的具体数据，实验时物距从较远处开始逐渐减小到30 cm，20 cm……如表二。
实验做完后，教师问学生：“成倒立缩小实像的物距是焦距的多少倍？”学生说：“6倍、4倍、3倍。”接着问：“这几个数据都是在什么范围内？”学生很快看出规律，纷纷回答说：“物距大于两倍焦距。”
又问：“对于凸透镜，只要物距在什么范围内，就能成缩小倒立的实像？”学生异口同声地说：“物距大于两倍焦距。”教师让学生分析像距与焦距的关系，学生也很快得出结论。
最后让学生课后根据实验的数据，找出成等大倒立、放大倒立、放大正立的像的条件以及它们的像距与焦距的关系，以此作为实验报告的内容，并让学生说说在分析物距与焦距、象距与焦距的关系后还有什么发现。从学生的实验报告看，绝大多数学生能找出成各种像的条件及相应的像距与焦距的关系，有的学生还提出了“像距越大，像也越大”“物距减小时，实像变大”等结论。通过这样改变实验，学生有了足够的探究空间，充分开展自主探究，除完成教材要求的探究外，还探究了成各种性质的像的条件，探究内容和思维训练更多，探究的发现也更多，从而能培养学生的探究能力和创新精神。
三、加强学生实验设计能力的培养
让学生自己设计实验能全面培养学生综合运用所学知识的能力、收集和处理信息的能力、分析和解决问题的能力、语言文字表达能力以及团结协作能力，因而是培养学生能力的一条重要途径。
例如，学习机械效率后，向学生提出问题：“斜面机械效率的大小跟斜面的粗糙程度有关吗？如果有，请你设计实验加以验证。”课后不少学生认真思考并提出他们的猜想。他们认为“跟斜面的粗糙程度有关，因为斜面越粗糙所做的额外功越多，机械效率就越小”，并提出了实验方案：“用粗糙程度不同的两块木板制成简易斜面。实验采用控制变量法，保持斜面倾角不变，将同一铁块分别从斜面底端匀速拉到顶端，测出拉力F和斜面长L，利用W总=FL求总功；同时测出物重G和斜面高度h，利用W有用=Gh求出有用功。最后根据η=W有用/W总求出两个斜面机械效率的大小，再进行比较。”教师对学生的探究精神给予表扬，并让学生在课余时间到实验室进行自主探究。
让学生独立设计实验，独立开展实验，独立得出实验结论并独立撰写实验报告，能使学生克服过分依赖老师的习惯。这样不仅能培养学生的实验设计能力和动手能力，而且能培养他们的创新精神和创新能力，让他们能体验到探究成功的快乐。
在实验教学中培养学生的创新精神和创新能力，最重要的是要树立让学生“会学”的教学理念，充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用，尽量给学生提供足够的探究空间，把实验的主动权交给学生，激发学生的探究兴趣和积极性，引导学生在探究中有所发现，并从中归纳出正确的结论。
（责编 王学军）
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2012）10B-0030-02
物理学是一门以实验为基础的学科。物理实验对于物理概念和理论的建立和理解起着不可替代的作用。但是在传统的实验教学中，从教学内容到教学方式都没有给学生留出足够的发展空间。就学生分组实验来说，教师预先准备好实验仪器，设计好实验步骤，学生按教师和书本所说的进行实验，最后得到统一的实验结果。这样的教学把学生置于被动的地位，学生自主活动少，极大地挫伤了学生学习、探究的积极性，更谈不上培养学生的创新精神和创新能力。
当前，基础教育改革的重点是培养学生的创新精神和实践能力。教师只有把实验的主动权交给学生，让学生多动手，多体验实验过程，才能激发学生的探究兴趣和积极性，才能更好地培养学生的实践能力和创新精神。这里提出一些具体做法。
一、变演示实验为学生随堂实验
开展创新教育，教师要树立不仅要使学生“学会”，更重要的是要使学生“会学”的教学理念。要使学生“会学”，就要让学生掌握学习的方法，参与教学的过程，自己探究知识。因此，教师在进行教学设计时，要注意把教学的重点放在启发、引导学生寻找、发现解决问题的思路和方法上来，变学生被动接受知识为学生主动探究学习。变演示实验为学生随堂实验就是符合这一要求的做法。在实验中学生不再只是充当“观众”，而是直接参与实验，充分动脑、动手、动口，发挥学习主体作用，从而有利于激发学生的创造性思维。
例如，将初中物理的“平面镜成像”演示实验改为学生随堂实验。
课前给每个学生小组备好器材：镀膜玻璃一块、电池两个、蜡烛两根、有格子的纸一张、白纸一张、火柴一盒和大头针若干。上课时，先请学生观察镀膜玻璃的构造及成像特点，然后向学生提问：“根据刚才的观察，你认为平面镜成像有什么特点？”让学生提出假设，思考如何进行研究，然后利用桌面上的器材进行探究，记录实验数据和现象，归纳出平面镜成像的特点。
在学生分组实验的过程中，教师巡视，适时指导学生。实验完后，让各小组进行交流、分析、讨论、小结，并请几个小组各派一名代表向全班展示他们用什么方法去研究平面镜成像的特点及实验得出什么结论。
学生甲：我们用A、B两节电池分别放在镀膜玻璃前、后的格子纸上，移动B使它和A的像完全重合，说明像和物体一样大；并且A和B到玻璃即镜面的格子数相等，说明它们到镜面的距离相等。
学生乙：我们本来认为近大远小，可是我们发现将A放在玻璃前远近不同的地方时，移动B总可以和A的像完全重合，说明像和物始终是一样大的。
学生丙：我们用白纸代替格子纸，用大头针A、B代替电池，当B与A的像完全重合时，在A、B位置的纸上分别各扎一个小孔，把这两个小孔画直线连接，用直角三角板量度，发现两孔到玻璃的距离相等，且这两孔的连线垂直于玻璃，说明像物等距，且像物连线与镜面垂直。
……
最后教师问学生：“平面镜成像的特点是什么？”学生纷纷回答：“像物等大，与镜等距，连线跟镜面垂直。”
在这个探究活动中，学生亲手做实验，积极思考和讨论，尤其与传统教学不同的地方是：不是由老师自导自演做总结，而是学生在自主探究的基础上，通过梳理认知结果来归纳结论。这样能激发学生的学习兴趣，调动他们的学习积极性，有利于培养学生的实验能力及创造意识。
二、变验证性实验为探究性实验
让学生自己去探究，是“以学生发展为本”思想的体现。只有让学生亲历探究的过程，通过探究去获取知识，才能培养学生敢于探究、勇于创新的精神，才能彻底改变学生被动学习的状态，学生中才能迸发出有创见的思想火花。因此，在教学中要充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用，尽量让学生有足够的探究空间，这样才能有利于学生充分、主动、积极地展示其思维过程，发挥其创造潜能，从而使学生的能力得到不断发展。
探究性实验比验证性实验有更广阔的活动空间和思维空间，可以激发和满足不同层次学生的探究、创新欲望，使学生在动手、动脑探究规律的过程中，培养创新精神和创新能力。
例如，初中物理“探究凸透镜成像的规律”的实验，如果按课本所给的现成的表格（表一）组织学生实验，学生只是按
照表中给出的各种成像条件，根据焦距的大小，填入物距的大小，然后通过实验验证物距在某个范围内成什么性质的像。这样做就没有训练学生从实验数据中分析归纳出凸透镜成像的规律。成各种性质的像的条件是预先给学生设好的，而不是学生从探究中发现的。为了增加实验中探究的成分，对课本的表格做些修改，先不给出成像的条件，而是直接给出物距的具体数据，实验时物距从较远处开始逐渐减小到30 cm，20 cm……如表二。
实验做完后，教师问学生：“成倒立缩小实像的物距是焦距的多少倍？”学生说：“6倍、4倍、3倍。”接着问：“这几个数据都是在什么范围内？”学生很快看出规律，纷纷回答说：“物距大于两倍焦距。”
又问：“对于凸透镜，只要物距在什么范围内，就能成缩小倒立的实像？”学生异口同声地说：“物距大于两倍焦距。”教师让学生分析像距与焦距的关系，学生也很快得出结论。
最后让学生课后根据实验的数据，找出成等大倒立、放大倒立、放大正立的像的条件以及它们的像距与焦距的关系，以此作为实验报告的内容，并让学生说说在分析物距与焦距、象距与焦距的关系后还有什么发现。从学生的实验报告看，绝大多数学生能找出成各种像的条件及相应的像距与焦距的关系，有的学生还提出了“像距越大，像也越大”“物距减小时，实像变大”等结论。通过这样改变实验，学生有了足够的探究空间，充分开展自主探究，除完成教材要求的探究外，还探究了成各种性质的像的条件，探究内容和思维训练更多，探究的发现也更多，从而能培养学生的探究能力和创新精神。
三、加强学生实验设计能力的培养
让学生自己设计实验能全面培养学生综合运用所学知识的能力、收集和处理信息的能力、分析和解决问题的能力、语言文字表达能力以及团结协作能力，因而是培养学生能力的一条重要途径。
例如，学习机械效率后，向学生提出问题：“斜面机械效率的大小跟斜面的粗糙程度有关吗？如果有，请你设计实验加以验证。”课后不少学生认真思考并提出他们的猜想。他们认为“跟斜面的粗糙程度有关，因为斜面越粗糙所做的额外功越多，机械效率就越小”，并提出了实验方案：“用粗糙程度不同的两块木板制成简易斜面。实验采用控制变量法，保持斜面倾角不变，将同一铁块分别从斜面底端匀速拉到顶端，测出拉力F和斜面长L，利用W总=FL求总功；同时测出物重G和斜面高度h，利用W有用=Gh求出有用功。最后根据η=W有用/W总求出两个斜面机械效率的大小，再进行比较。”教师对学生的探究精神给予表扬，并让学生在课余时间到实验室进行自主探究。
让学生独立设计实验，独立开展实验，独立得出实验结论并独立撰写实验报告，能使学生克服过分依赖老师的习惯。这样不仅能培养学生的实验设计能力和动手能力，而且能培养他们的创新精神和创新能力，让他们能体验到探究成功的快乐。
在实验教学中培养学生的创新精神和创新能力，最重要的是要树立让学生“会学”的教学理念，充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用，尽量给学生提供足够的探究空间，把实验的主动权交给学生，激发学生的探究兴趣和积极性，引导学生在探究中有所发现，并从中归纳出正确的结论。
（责编 王学军）