物理實驗是指“根據研究的目的,運用科學儀器設備,人為地控制、創造或純化某種自然過程,使之按預期的進程發展,從中探究物理過程變化規律的一種科學實踐活動。” 它既是物理教學的重要基礎,又是物理教學的重要內容、方法和手段。可以說,從古至今在物理學中,每個概念的建立,每個定律的發現都離不開實驗。

由于實驗是一種有目的的自主的操作行為,而且具有真實、直觀、形象和生動的特點,因此它易于激起學生探索的興趣,培養學生敏銳的觀察力,動手操作設計能力,尤其是勇于求異創新的思維能力。下面筆者結合初中物理實驗的特點,詳細論述實驗對培養學生創新能力的積極作用。

一、初中物理實驗的直觀性能啟發學生形象和抽象思維

建構主義告訴我們,學習是一種由感性到理性的認知過程。學生在學習物理的過程中,要形成物理概念和規律,首先必須要有一定的感性認識。而這種感性認識來源于充分地觀察大自然界中和生活中的物理現象。可是,自然界和生活中的物理現象大多千變萬化、非常復雜,各種力、熱、光、電現象交織在一起,本質、非本質的因素也交融在一起,觀察會遇到很大困難。因此,物理實驗就變得尤為重要。

在物理實驗教學中,教師可以根據教學需要,精心選擇自然界中的物理現象,將其簡化和純化,有控制地重現在學生眼前,使他們獲得真實、明確、直觀、形象、清晰的感性材料。這些鮮明生動的感性認識能啟發學生的形象和抽象思維,幫助他們建立物理概念、理解和突破難點。學生們常說,物理實驗“百聞不如一見”,它能使人“一目了然,豁然開朗”。

二、初中物理實驗的趣味性能激發學生的探究興趣

物理實驗常常生動有趣、出人意料、引人入勝。這些妙趣橫生的奇特現象無疑具有很強的吸引力,極易誘發學生的好奇心理,激發出他們的求知欲望。俗話說“學貴有疑”,為了揭開重重迷霧,學生自然會產生一種探索真理的巨大動力,自覺動手實驗研究,積極主動展開思考,不斷體嘗到“發現秘密”的成功喜悅。而且“興趣是最好的老師”,有了濃厚的學習興趣,學習就會變得輕松愉快,學生的思維也會更加活躍,信心也會越來越強。更重要的是,學生這種主動學習、樂于學習的精神可以逐漸轉化為一種熱愛科學的素養和志向,對學生未來個性的發展和創新能力的培養具有重要的意義。

三、初中物理實驗的自主性能發揮學生的積極主動性

美國著名教育家杜威認為,教育應以“兒童為中心”,主張通過“做中學”來培養學生的思維能力。如同一個想要學會游泳的人,只在岸上聽別人講是不行的,只有跳入水中親身練習體會,才能學會游泳一樣。

物理實驗恰好應用了這樣的教育理念。在物理實驗中,教師給予了學生充分的民主和自由,使他們有機會獨立觀察和思考,親自動手操作和實踐,主動發現和探索真理,親自體驗成功和失敗。因此,物理實驗能發揮學生的積極性和主動性,克服“滿堂灌”和壓抑學生個性發展的現象,有利于學生手腦并用,掌握知識方法,發揚個性創新思維。

四、初中物理實驗的科學性能提高學生的研究和創新能力

物理學發展的歷史本質上就是物理思想方法不斷演變的歷史,在初中物理實驗中蘊涵有許多精彩偉大的科學研究方法、思想和精神。首先,學生在實驗探究的過程中,可以領略到一些物理學家的設計思想和研究方法。這些卓爾不凡的思想方法能夠啟迪活躍學生的思維,發展他們的智力,教給他們多種思考問題的方法,提高他們的研究和創新能力。其次,在物理實驗中包含有許多物理學家不畏艱難險阻、勇于突破創新的故事,能深深地吸引和感染學生,培養他們認真嚴謹、實事求是的科學態度和持之以恒、合作奉獻、大膽質疑、勇于探索的創新精神。

21世紀是以創新精神和實踐能力為主要特征的知識經濟時代,對學生來講,學習最重要的不是知識,而是思想方法和能力。因此,教師在實驗教學中應注意挖掘和滲透科學思想方法,引導學生了解物理思想的形成演變過程,體會科學發展歷程中的艱辛與曲折,幫助他們建立起科學的世界觀和價值觀。并盡可能地多為學生提供一些獨立思考、自主探索的機會,讓他們自己領悟思想方法的智慧和作用,自覺靈活運用,潛移默化地逐步提高自己的創新精神和實踐能力。