优化物理实验资源 培养学生创新能力

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实验是学生观察、思维、综合能力得以提高的主渠道。针对学生心理特点和新课标要求，需要不断优化实验资源，变单纯演示为师生共同探究；变教师演示为学生探究；变演示为探究推理相结合；变正面演示为反面探究、正面验证；增设演示实验，变抽象为形象。

观察、实验是初中物理教学的基础，它对于培养学生观察与实验能力、实事求是的科学态度以及引发学生兴趣有着不可替代的作用。实验教学，正是学生观察、思维、综合能力得以提高的主渠道。按照惯例，实验教学就是由教师操作、学生观察来完成。可是，初中生对自己注意和兴趣的支配是很不稳定的，再者，他们的好奇心极强，从而萌生自己动手的欲望，如果不能如愿，则会削弱他们的兴趣，在很大程度上会抑制他们素质的提高。

针对学生心理特点和新课标要求，需要不断优化实验资源。

1 变单纯演示为师生共同探究

在教学过程中，充分体现演示的作用：一是给学生的学习提供必要和充分的感性材料，二是给学生提供学习所必要的观察情境。重视演示的目的性，使教师演示、学生观察和思考融为一体。在实验中，分“设疑——观察——归纳”3个环节进行：设疑，就是边演示边提出问题，使学生明确观察目的；观察，就是让学生带着问题去观察、分析实验现象；归纳，就是让学生根据自己的观察与分析，步步深入，得出结论。

如“磁化现象”教学中，先提出问题：人造磁体是根据什么道理制成的？让学生观察实验（用两个铁架台、两个磁体），边演示边提出问题：1）用铁棒、钢棒靠近铁屑，有什么现象？说明什么？2）分别用磁体慢慢从上部接近铁棒、钢棒，观察到什么现象？说明什么？3）当铁棒、钢棒吸引铁屑后，将上面的磁体拿掉，有什么现象？说明什么？学生便能依据观察、分析逐步答出：1）铁棒、钢棒不能吸引铁屑，说明它们没有磁性；2）铁棒、钢棒能吸引铁屑，说明它们获得了磁性；3）铁棒不能吸引铁屑，说明它的磁性易消失；钢棒能吸引铁屑，说明它的磁性不易消失。在此基础上，教师加以引导，与学生共同归纳结论：铁和钢都可以用此法获得磁性，把这种现象叫做磁化；铁棒被磁化后，磁性易消失；钢棒被磁化后，磁性能长期保持，钢是制造永磁体的好材料。

通过3个环节的教学，很自然地把复杂、抽象、微观的“东西”由实验过程中简化出来，达到引导学生通过观察把思维引入分析问题、解决问题的正确轨道的目的，培养学生很好的观察习惯，使学生的观察与思考、分析与概括能力得以提高。

2 变教师演示为学生探究

初中物理部分演示实验操作性较强，变为学生探究。在教师指导下，学生通过动手操作得出结论，不但使学生的主体作用、教师的主导作用得以真正发挥，而且使学生真正参与到学习过程中，兴趣浓厚，成为学习的主人。

在教学过程中，采用“设置问题——实验探究——归纳总结”的教学模式。如“磁极间的相互作用”教学中，先提出问题：磁体有两个磁极，把两个磁体的磁极靠近，会发生什么现象？学生带着问题进行实验探究：有的把一块条形磁体放在两根短圆铅笔上，用另一块的磁极靠近它的磁极；有的两手各拿一块磁体，使磁极靠近……学生边实验边观察，进而表述出实验现象：有时排斥，有时吸引。在此基础上，教师追问引导：怎样时排斥？怎样时吸引？学生进一步实验探究，问题得以解决：N极和N极或S极与S极靠近时排斥，N极和S极靠近时吸引。最后，自然得出“同名磁极互相排斥，异名磁极相互吸引”的正确结论。

采用这种教学模式，一是感受性强，可激发学生的热情和兴趣。因整个实验由学生操作完成，学生在学习方式上进入一个崭新的思维环境，新的内容和知识、新的方法和手段，使学生的感官受到全面强烈的刺激，主观能动性得以调动；在学习效果上，通过具有“创造意义”的实验操作，学生直接获得的知识与信息远比间接获得的丰富。

二是实验性强，可增强学生学习的积极性和科学性，学生通过“手脑并用”的劳动，取得别人无法提供的“劳动价值”，由此引发想做实验、多做实验、做好实验和通过实验学习知识、掌握方法、提高能力的积极性。

三是独立性强，可诱发学生自我学习意识的形成。通过对实验的操作，学生不仅能把现象观察、分析和总结归纳等重要学习环节有机地融为一体，使理解记忆得到增强，学习效果明显，而且动手能力得到训练和提高，思维形式也由线性化向平面化、立体化方向发展。

3 变演示为探究推理相结合

初中物理部分实验内容逻辑推理性很强，这样的实验，采用“探究——推理——验证”的教学模式，比简单地通过先演示、再结论的过程来完成，能取得事半功倍的效果。如“研究影响感应电流方向因素”的教学中，师生共同探究导体中产生感应电流的现象，教师着重指出感应电流的方向与导体运动方向的关系，使学生形成感应电流方向与导体运动方向有关的意象，再提出问题：如果磁感线方向不变，使导体运动方向相反，感应电流方向将会怎样？让学生讨论、推理，从而得出“感应电流方向也相反”的猜想，然后实验验证。现象一出，学生的思维马上进入亢奋状态，强烈的求知欲迫使他们进一步思考问题，下面的实验即便不做，只需理论上的点拨，学生便会自己得出“导体运动方向不变，改变磁感线方向，感应电流方向随着改变”，并进一步得出“感应电流方向与导体运动方向、磁感线方向有关”的正确结论。

通过这种方式，使原本难、繁的实验变得容易，使学生由实践到理论实现质的飞跃，进一步培养了学生开动脑筋、寻根求源的逻辑推理能力和探究精神，使学生接受问题、分析问题、解决问题的综合能力得以提高。

4 变正面演示为反面探究、正面验证

初中物理演示实验，一般是从正面入手得出结论。有些实验，如果遵循“着眼于正面，入手于反面”的原则，不仅能达到预期目的，而且会使学生对知识的掌握更深刻，应用更灵活。如“研究杠杆平衡条件”的教学中，实验时使动力与动力臂的乘积和阻力与阻力臂的乘积不相等，学生看到的现象是：杠杆在水平位置不能平衡。学生根据实验现象，在头脑中便会形成“这样的条件不是杠杆平衡条件”的认识。在此基础上，教师加以引导，学生就能做出“动力与动力臂的乘积和阻力与阻力臂的乘积相等，是杠杆平衡条件”的初步设想。接着，进行正面验证，从而不仅证实学生设想的正确性，而且使学生对知识的理解和掌握起到强化作用。这种方式有利于培养学生的逆向思维，拓宽学生思考问题的途径，增强学生勇于接受问题、敢于解决问题的信心。

5 增设演示实验，变抽象为形象

初中物理家庭电路部分的很多内容，由于现实原因，教材中没有实验，但学生生活经验少，单纯通过理论教学，很难达到学生将学习的知识有效地应用于实际的目的。如“安全用电与保护”一节，教材中虽然较为详尽地向学生介绍了“安全用电与保护”常识，但在教学过程中遇到3个障碍：一是教材中没有实验；二是不可能让学生冒险去亲身体验触电事故的发生过程；三是单纯地借助图片教学，很难有效地使学生清楚地掌握“如何做”才能安全用电。这就造成生产、生活中用电方面存在很大的安全隐患。因此，在教学过程中增设“安全用电演示实验”，边教学边演示。

在教学中，边教学、边演示“模拟触电”的过程，营造学生身临其境的氛围，直观、形象地向学生演示：低压电路中，开关安装在相线和用电器之间的必要性，单线触电、双线触电，有金属外壳的家用电器使用三脚插头（三孔插座）的必要性；高压电路中，跨步电压触电，高压电弧触电。让学生明晰发生触电事故的原因，从中获得安全用电和防范触电的技能技巧，进而形成学生“珍爱生命、安全用电”的良好意识和习惯。

教学实践使笔者认识到：优化实验资源，是提高学生初步观察、实验能力，初步分析概括能力和应用物理知识解决简单问题能力的重要途径，对培养学生创造意向、创造思维、创造技能、创造人格，引发学生兴趣，有着不可替代的重要作用。