借力物理實驗　培養(yǎng)初中學生的創(chuàng)新能力

1、PAGE PAGE - 6 -借力物理實驗培養(yǎng)初中學生的創(chuàng)新能力摘要：實驗是初中物理教學的重要組成部分，也是激發(fā)學生興趣，實現(xiàn)他們物理學科素養(yǎng)的主要通道.同時物理實驗也為學生的創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)提供了良好的載體;因為它能促進學生在物理知識上的創(chuàng)新應用能力，提升在課堂上的探究能力.創(chuàng)新能力是學生的重要能力，是促進全面發(fā)展的關(guān)鍵能力，在課堂教學中教師可借助實驗以使這一能力得到充分發(fā)展.關(guān)鍵詞：初中物理;實驗教學;創(chuàng)新能力中圖分類號：G632文獻標識碼：A文章編號：1008-0333（2022）11-0110-03收稿日期：2022-01-15作者簡介：丁玉華（1983.10-），女，江蘇省高郵人，

2、本科，中學一級教師，從事初中物理教學研究.可以這樣說，沒有實驗就沒有物理教學;學生能力的提升主要要靠物理實驗來推動.因此在做實驗的過程中，學生不僅僅要體驗教材中的相關(guān)的理論知識，更要運用創(chuàng)新思維，對獲得的知識進行不斷地實踐、延伸和應用.鑒于此，教師需要革新傳統(tǒng)的物理教學模式，嘗試更加多元化的教學路徑，以讓學生提升創(chuàng)新意識，進而使創(chuàng)新思維汩汩而來.當前初中物理教學中，對學生的創(chuàng)新思維培養(yǎng)還不夠，學生還沒有足夠的時間與空間去體現(xiàn)自己的創(chuàng)新價值.借助實驗是提升創(chuàng)新能力的一次契機，教師要將其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)滲透到學生實驗的各個環(huán)節(jié)中.1鼓勵學生猜想，允許學生試錯要想提升學生的創(chuàng)新能力，教師就要鼓勵學生想

3、象，激發(fā)他們?nèi)ゲ孪?從某種程度上說，創(chuàng)新往往都是從猜想開始的，學生先是做某種猜想，進而再在實驗中探究，創(chuàng)新能力也由此產(chǎn)生.猜想之后就是實驗，基于猜想基礎之上的實驗不一定就是正確的，也必然會有出錯的可能，教師要允許學生試錯，同時也要將他們的試錯過程作為他們創(chuàng)新過程的一部分.當前物理教學中就存在著不讓學生走“彎路”的現(xiàn)象，即，不讓學生進行更多的猜想，不讓學生更多的試錯，這些都是不可取的.學習需要的不是一個結(jié)果，而是學生思維的展示.以蘇科版八年級下冊測量物體的質(zhì)量為例，教師設置一個用天平測量物體質(zhì)量的實驗.教師先是讓學生對實驗的方方面面進行基于自己認知狀況的猜想.他們的猜想主要有：用天平測量固體和液

4、體質(zhì)量的方法應該是不一樣的;在被測物體的質(zhì)量較小時，可能沒更精確的測量結(jié)果;在用天平測量物體質(zhì)量時，假如游碼尚未移到標尺左端的“0”刻度線處，就調(diào)節(jié)天平平衡對測量結(jié)果沒有影響;如果要進行一個實驗：測量燒杯中液體的質(zhì)量，先測量燒杯的質(zhì)量和后測量燒杯的質(zhì)量，對實驗結(jié)果會有影響.一方面教師要鼓勵學生不斷猜想，有多少猜想就有多少創(chuàng)新的火苗在涌動;另外一方面教師也要給學生創(chuàng)設實驗的條件以讓他們來檢驗猜想.一學生在檢驗猜想時，進行的實驗操作如圖1所示，這當然是不規(guī)范的操作.教師現(xiàn)要允許他們這樣做，做實驗的過程就是不斷地犯錯與不斷地修錯的過程.在學生做完實驗之后，教師告訴他們剛才操作的錯誤，如這個過程中不能

5、用手拿砝碼;物體和砝碼不能放反了托盤，以讓他們再次規(guī)范地操作.當這個學生重新操作時，在稱量過程中，它又出現(xiàn)了如圖2所示的情況.同樣地，教師靜觀他們接下來的操作，而不是直接告知該怎么做.當學生向右盤內(nèi)增加砝碼時，教師認可他的做法同時補充道可以向右移動游碼.2夯實物理知識，加強師生互動教師可以借助實驗夯實學生在物理上的基本認知，紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行.學生獲得的認知在實驗中體驗之后，才會有更深刻的理解，才會進而轉(zhuǎn)為他們的素養(yǎng).從另外一個層面說，只有堅實的物理知識作為基礎，學生的創(chuàng)新能力才有進一步拓展的可能，換言之，創(chuàng)新能力的生長需要一定的物理知識做積淀.在實驗教學中，師生在課堂上進行互動，

6、能讓認知一步步地展現(xiàn)，能讓實驗一步步地深化，能讓創(chuàng)新思維逐漸地伸展.當前的初中實驗課堂教師與學生的互動不多，大多時候，學生跟著教師做，教師怎么指令的，學生就怎么完成.本來可以互動的環(huán)節(jié)變成教師單方面的展示，物理實驗因為缺少互動也就缺少了基于互動基礎上形成的創(chuàng)新.創(chuàng)新的火花有時候是在教師與學生的互動中悄然迸發(fā)的.以蘇科版八年級下冊物質(zhì)的密度這個章節(jié)為例，這一課教師需要夯實的物理知識就是密度，教師沒有讓學生直接記住相關(guān)的公式與概念，而是通過師生之間的互動與實驗來完成的，也讓學生的創(chuàng)新思維在這個過程中得到展示.教師先問學生，一瓶330mL的礦泉水與一瓶550mL的礦泉水，哪個的質(zhì)量大;接著再追問，1

7、瓶330mL的礦泉水的價格若為1元.那么，2瓶330mL的礦泉水的價格是多少.學生在給出答案之后，教師讓他們再思考.學生說，從上面的問題中，能看同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積成正比.同時他們問出這樣的問題：同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積是不是成正比.同樣教師沒有給出學生答案，教師指導他們進行分組物理實驗，各個組分別用鐵塊、銅塊、鋁塊做著類似的實驗.有一組學生先是用天平測量每塊鐵塊的質(zhì)量，同時在本子上寫上m、m、m.接著他們用尺子測量每塊鐵塊的棱長，進而記錄有關(guān)體積的數(shù)據(jù)：V、V、V.再接著教師指導學生以體積V為橫坐標，同時以質(zhì)量m為縱坐標，分別描出代表所測得的代表鐵塊、銅塊、鋁塊質(zhì)量和體積的點.學生再描點的過程中

8、，驚奇地發(fā)現(xiàn)這些點大致在同一條直線上，且過原點.他們對這這些點，有著這樣的思考，這些金屬的質(zhì)量與體積是不是成正比的.進一步地思考，他們認為通過實驗與分析能得出同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的比值也是一定的.整個實驗教學的過程，師生互動沒有停息，學生操作沒有停息，他們的創(chuàng)新思維也沒有停息.可見互動與實驗的同時開展夯實了學生的實驗認知，也讓他們的個性化思考得到充分展示.3自主進行實驗，激發(fā)思維活力當前物理教學的實驗基本是固定的，學生什么時候做實驗，做什么實驗，怎樣做實驗，基本都有固定的流程，這不利于學生思維的發(fā)展.創(chuàng)新思維就是要讓學生多元思考的機會，就是要要他們有個性化的見解.因此教師可以鼓勵學生改進實驗甚

9、至進行實驗，以讓實驗成為他們思考的工具，檢驗他們創(chuàng)新能力的方式.換言之，學生對實驗的自主權(quán)進一步提升，他們真正成為實驗的主人.以蘇科版八年級下冊摩擦力這一章節(jié)為例，教師先是在實驗中展示三個問題，首先是讓他們將手平放在桌面上，然后讓他們用力推，進而使手在桌面上運動，問：感受有沒有一個阻礙手運動的力.接著，教師讓學生將手平放在桌面上，再用力推，進而保持手不動，問：感受有沒有一個阻礙手運動的力.最后，教師讓學生將手平放在桌面上，不但不用力推，還要讓他們保持手不動，問：感受有沒有一個阻礙手運動的力.在簡單的操作之后，教師歸納出摩擦力的概念來.接下來，教師讓學生自主進行實驗，先讓他們展示不同的摩擦力.教

10、師給每個學生實驗的機會，學生一邊拿著實驗器材，一邊展示.有學生用手握住瓶子，展示手與瓶之間的摩擦力.有學生旋動瓶蓋時，展示蓋子與手之間的摩擦力.有學生展示擦黑板時黑板擦與黑板之間的摩擦力.再接著教師讓學生再做實驗，以看看摩擦力大小與什么有關(guān).換言之，教師是讓學生自己去產(chǎn)生一些摩擦力，進而觀察摩擦力的一些性質(zhì).通常教師會自己展示不同的實驗，已讓他們對著實驗思考相關(guān)的問題.這次教師進一步增加學生思考的空間，讓他們自己創(chuàng)設感興趣的實驗.一學生是這樣展示的，他推箱子時，發(fā)現(xiàn)箱子越重，推起來越費力;同時他還發(fā)現(xiàn)當他推箱子時，地面越粗糙，推起來也越費力.進而這個學生提出這樣的猜想，摩擦力的大小是不是跟接觸

11、面的粗糙程度有關(guān);是不是也可能跟壓力的大小有關(guān).4在實驗中合作，推動學生創(chuàng)新有些實驗學生可以一個人完成，有些實驗學生則需要在小組合作中完成.教師可創(chuàng)設一些基于合作的實驗，一方面能培養(yǎng)他們的合作能力，另外一方面也能促進他們的創(chuàng)新素養(yǎng)的發(fā)展.因為在合作中他們能解決創(chuàng)新中遇到的問題，畢竟合作能匯集小組所有成員的智慧.在合作實驗中學生可以創(chuàng)新實驗的方式，實驗的步驟等.顯然地，實驗讓他們創(chuàng)新的種子有了萌發(fā)的土壤.以蘇科版初中物理八年級下冊浮力的教學為例，在探究“浮力的大小等于什么”時，教師設置這樣的合作實驗.教師先是呈現(xiàn)圖3，讓學生開展合作，用文字說說實驗的過程.這其實是教學上的創(chuàng)新，先讓學生對實驗有一

12、個理性的認識，讓他們對著圖想象可能的步驟.在合作中他們可以輪流著說，再相互補充，相互提醒，直至說得正確、說得完整.比如成員甲說第一步是測量小石塊的重量;成員乙就對著圖說測小水桶的重量.接著輪到甲，他卻不知道如何表達，乙就可以提醒說，將小盆置于盛滿水的溢水杯中.通過這樣合作的方式他們可以將實驗的基本步驟搞清楚.當然在具體做實驗的過程中，他們可再次領(lǐng)會步驟.學生在做實驗中，教師讓他們相互問問題，即，在實驗中，每一步解決的問題是什么.在小組討論中，他們認為要解決小石塊重為多少牛頓的問題，排開的水重為多少牛頓的問題.當學生做完實驗，教師追問實驗的目的是什么，學生在一步步地演示中發(fā)現(xiàn)實驗其實就是通過比較物體的重力與排開液體的重力，進而得出兩者與浮力大小的關(guān)系.物理不僅僅是初中學生的基礎學科，也是他們追趕時代的前沿學科.當學生的創(chuàng)新能力獲得發(fā)展了，他們的批判思維能力和發(fā)散思維能力等其他能力也能得到新的提升;當學生的創(chuàng)新能力獲得發(fā)展了，他們才能運用課堂所學解釋生活中的物理現(xiàn)象，進而對