陳滿地 王小巖

創(chuàng)新是國家發(fā)展的需要，是民族進(jìn)步的靈魂。創(chuàng)新的關(guān)鍵是人才培養(yǎng)。高中物理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容蘊(yùn)含極其豐富的創(chuàng)新教育內(nèi)容，只要方式方法得當(dāng)，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)就能有效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

一、質(zhì)疑問難，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)

教育家陶行知曾說：“發(fā)明千千萬，起點(diǎn)是一問?！笨梢姡瑒?chuàng)新意識(shí)源于問題意識(shí)。培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí)，首先得讓學(xué)生敢疑、敢問。然而，中學(xué)生普遍存在著害怕自己的提問膚淺、幼稚會(huì)招來譏諷，或可能引起老師不悅等心理，導(dǎo)致他們多數(shù)選擇了沉默。長(zhǎng)此以往，學(xué)生的思維自然活躍不起來，頭腦里的“問題”越來越少，最后幾至湮滅。因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要注意鼓勵(lì)那些好奇心強(qiáng)、善于質(zhì)疑，敢于發(fā)問的學(xué)生，無論他們的問題多么膚淺，多么幼稚，甚至離題萬里，都不要簡(jiǎn)單地給予否定、批評(píng)，應(yīng)該熱情鼓勵(lì)，積極引導(dǎo)他們?cè)僬J(rèn)識(shí)、再發(fā)現(xiàn)。

例如，在“練習(xí)使用游標(biāo)卡尺”的實(shí)驗(yàn)中，我讓各小組用游標(biāo)卡尺測(cè)量同一型號(hào)小圓筒的外徑和高，然后各組派代表抄寫到黑板的表格中。結(jié)果如表所示（游標(biāo)尺有20個(gè)小等分刻度）。學(xué)生對(duì)各測(cè)量結(jié)果提出了不少疑問：測(cè)量結(jié)果不同說明什么？會(huì)不會(huì)是游標(biāo)卡尺有問題？游標(biāo)卡尺的有效位數(shù)應(yīng)該幾位？怎樣正確使用游標(biāo)卡尺呢？……我認(rèn)真地聽取每個(gè)學(xué)生的疑問，然后鼓勵(lì)他們大膽說出自己的見解。說對(duì)的給予表揚(yáng)，說不全的給予補(bǔ)充，說錯(cuò)的給予鼓勵(lì)和糾正，就在這種輕松的問答中釋疑解惑，突破了游標(biāo)卡尺使用中的讀數(shù)難點(diǎn)。學(xué)生在老師的熱情鼓勵(lì)下釋放疑慮，逐步做到了敢疑、敢問、敢議，問題意識(shí)不斷得到強(qiáng)化，進(jìn)而培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

二、介紹物理學(xué)史，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神

物理學(xué)家錢三強(qiáng)曾說：“物理學(xué)發(fā)展史是一塊蘊(yùn)藏著巨大精神財(cái)富的寶地。這塊寶地很值得我們?nèi)ラ_墾，這些精神財(cái)富很值得我們?nèi)グl(fā)掘。”的確，榜樣的力量是無窮的，縱觀整個(gè)物理學(xué)發(fā)展史，就是一部創(chuàng)新探索的歷史，我們可以從中選取出和創(chuàng)新教學(xué)相關(guān)的史料素材，與實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合，讓學(xué)生了解人類探索大自然之謎的勇氣和艱難，熟悉物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造的過程和科研方法，體驗(yàn)物理學(xué)家掀開遮蔽真理帷幕的那種科學(xué)創(chuàng)造的震撼與激動(dòng)，能有效地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神。

例如，在“磁生電的探索”教學(xué)中，在學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件之前，我詳細(xì)介紹了電磁感應(yīng)的探索歷程：1820年丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)之后，很多科學(xué)家根據(jù)事物聯(lián)系的普遍規(guī)律提出了它的逆效應(yīng)：“磁”能否生“電”？法國科學(xué)家安培、菲涅耳，瑞士科學(xué)家科拉頓，美國科學(xué)家亨利等都作了不少探索，均無收獲。英國物理實(shí)驗(yàn)大師法拉第憑借他的創(chuàng)新精神，經(jīng)過十年艱苦探索，領(lǐng)悟到“磁”生“電”是一種瞬時(shí)效應(yīng)，終于在1831年通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，建立了著名的電磁感應(yīng)定律。通過物理學(xué)史料介紹，使學(xué)生了解每一項(xiàng)發(fā)明創(chuàng)造，每一種科學(xué)理論誕生的曲折，以及科學(xué)家探索追求真理的艱難，激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。

三、變換教學(xué)方式，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

演示實(shí)驗(yàn)一般是教師唱主角，學(xué)生則作為旁觀者，沒有直接參與實(shí)驗(yàn)操作。教師如果能適當(dāng)?shù)貏?chuàng)造條件把一些演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生分組探究實(shí)驗(yàn)，則可有效調(diào)動(dòng)學(xué)生動(dòng)腦、動(dòng)手、動(dòng)口的積極性，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用；或可適當(dāng)增設(shè)一些設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，它需要學(xué)生真正理解實(shí)驗(yàn)原理，正確地選用器材，正確進(jìn)行操作來得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論；或可把單一實(shí)驗(yàn)變?yōu)槎鄻踊瘜?shí)驗(yàn)，讓學(xué)生變換方法、變換器材做實(shí)驗(yàn)。結(jié)合實(shí)際靈活變換實(shí)驗(yàn)方式讓學(xué)生更多地參與探究、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，更多地分工合作，有效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

例如，在“力的平衡”教學(xué)中，我把一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)“用3個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)沿3個(gè)方向拉住一個(gè)物體，用平行四邊形定則驗(yàn)證共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件”更改為學(xué)生分組探究實(shí)驗(yàn)；在學(xué)了“動(dòng)量定理”之后，我向校醫(yī)務(wù)室借了兩臺(tái)測(cè)體重的臺(tái)秤，增加了一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)：給每組一只籃球，一張白紙，一盆水，讓各組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)粗略測(cè)籃球拍擊地面時(shí)對(duì)地面的沖擊力。此類實(shí)驗(yàn)需要組內(nèi)成員相互協(xié)作、相互配合才能完成好，既有利于發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維，又能強(qiáng)化學(xué)生的合作意識(shí)及動(dòng)手能力。可見，結(jié)合實(shí)際靈活變換實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，能有效提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

四、穿插愛國素材，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新的使命感

物理是一門基礎(chǔ)學(xué)科，是一切工程技術(shù)的基礎(chǔ)，很多前沿高新技術(shù)都與它有關(guān)。在實(shí)驗(yàn)課上，適時(shí)穿插介紹我國在物理科技方面取得的杰出成就，能激發(fā)學(xué)生的民族自豪感和自信心。同時(shí)要進(jìn)一步引導(dǎo)他們認(rèn)識(shí)到，創(chuàng)新是永無止境的。盡管我國在知識(shí)創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新等方面已取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，但與歐美發(fā)達(dá)國家相比，仍然存在一定差距。更大的發(fā)展、更高的成就尚待青年學(xué)生努力創(chuàng)造，從而激發(fā)學(xué)生的愛國熱情，能有效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新使命感。

例如，在“探究影響導(dǎo)線電阻的因素”實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生分組探究之后，我穿插介紹了我國在超導(dǎo)技術(shù)方面的輝煌成就：高效超導(dǎo)電力系統(tǒng)、超導(dǎo)新概念武器裝備、超導(dǎo)磁懸浮列車、超導(dǎo)信息技術(shù)等多項(xiàng)超導(dǎo)技術(shù)與美國、日本齊頭并進(jìn)，處于世界領(lǐng)先地位；又如，在“觀察全反射現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)探究中，我介紹了我國在光纖傳感，光纖放大等先進(jìn)的光纖技術(shù)，以及多模光纖、全波光纖、聚合物光纖和光子晶體光纖等前沿光纖材料制作方面取得的巨大成就。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中適時(shí)穿插愛國素材，對(duì)學(xué)生進(jìn)行愛國教育，有利于學(xué)生樹立科學(xué)的人生觀，樹立為祖國繁榮富強(qiáng)而努力奮斗的志向，能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新使命感。

總之，創(chuàng)新教育是一項(xiàng)復(fù)雜的教育工程，絕非一朝一夕就能實(shí)現(xiàn)的，想讓學(xué)生在校期間就能培養(yǎng)出驚天動(dòng)地的創(chuàng)造發(fā)明是不現(xiàn)實(shí)的。但是，我們可以堅(jiān)信，只要廣大教師以高度的責(zé)任感，持之以恒地進(jìn)行探索和研究，今后必定能夠培養(yǎng)出更多、更能適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的創(chuàng)新型人才，為21世紀(jì)中華民族的偉大復(fù)興作出貢獻(xiàn)。