物理實驗教學中學生創新能力的培養

創新精神和創新能力的培養是素質教育的重要內容，也是實施新課改的要求。物理是一門以實驗為基礎的學科，實驗教學不僅能培養學生的動手操作能力，讓學生感受、經歷、體驗物理概念和規律的形成過程，從而更好地理解和掌握物理知識；而且也為培養學生的創新能力提供了非常重要的途徑和平臺。特別是實施新課改后，新課程增加了大量的學生活動和實驗，這些變化反映了新課程更加注重學生的探究性學習，同時也為培養學生的創新能力提供了更廣闊的空間。如何利用好新課程在實驗教學中培養學生的創新能力，成為廣大物理教學工作者面臨的一個重要課題。本文就這一問題談一些認識和看法。

一、注意培養學生科學嚴謹的實驗態度

科學嚴謹的實驗態度是必須尊重實驗事實，它是創新的前提。初中學生剛接觸物理和物理實驗，對物理實驗的興趣很濃。但筆者在教學中也發現，部分學生由于參與實驗的目的性不強或動手能力較弱，導致不能順利完成實驗，就主觀地拼湊一些數據或抄襲別人的數據。也有部分學生在實驗數據明顯與事實不符時，不去分析產生錯誤的原因，以致對所探究的問題還是模糊不清。所有這些，都不是科學嚴謹的實驗態度。試想，在這樣的情況下，談何創新能力的培養。因此，教師在實驗教學時，除了強調實驗規則和操作要求以外，更重要的是向學生灌輸科學嚴謹的實驗態度。歷史上由此而產生的科學創新發現就充分說明了這一點。如瑞利在測定氮氣的密度時，發現從空氣中提取的氮氣每升比從氨氣中提取的純氮少了0.0067克。他不明白為什么有這種差別，又從一氧化氮和尿中提取氮氣，測定的結果都與從氨氣中提取的氮氣相同，與空氣中的氮氣相差0.0067克，經過反復實驗都是如此。最后他斷定空氣中的氮氣中肯定含有一種人們尚未知的新氣體，從而發現了惰性氣體。如果瑞利沒有嚴謹的科學態度而像前人一樣把實驗中的差異認為是誤差或是空氣中的氮氣含有的雜質，就不可能有這一重大發現。

二、著重培養學生的實驗探究能力

實驗探究和創新能力的培養是密不可分的，在實驗探究中進行創新，在創新中進一步探究，這是一個相互促進的過程。因此，變傳統的培養學生掌握實驗的基礎知識和操作技能為注重培養學生的實驗探究能力，做好新教材上的學生活動和實驗對培養學生的創新能力非常重要。例如，初三物理學習電路知識時，在“怎樣使小燈泡亮起來”的實驗活動中，如果教師為了讓學生實驗時不犯錯或少犯錯，詳細說明了實驗的注意事項、要求、連接電路的順序等，雖然能使學生較為順利地完成實驗，但也失去了探究的價值。這雖然是一個小實驗，但學生在實驗操作中卻會碰到這樣那樣的問題，如電路沒連接完成；各種原因的斷路或短路造成的小燈泡不亮等。學生只有通過自主探究，才能認識和解決這些問題，從而對知識有進一步的理解。此后，教師可就實驗中的普遍性問題進行總結并提出一些操作上的要求。這樣既能培養學生的實驗探究能力，也為學生學習后續知識提出了問題，這樣的過程對學生創新能力的培養是非常有益的。

三、創新實驗教學，培養學生的創新思維能力

1.創新實驗活動

創新實驗活動是物理實驗教學中重視能力培養的一種重要活動，它可以培養學生的觀察、分析、操作、思維能力。例如，在“伏安法測電阻”的實驗中，我們可以對常規的實驗活動進行創新，如有意把電路元件、線路接錯，讓學生辨別錯誤所在，分析錯誤原因，選取正確的實驗方案。學生在討論中，找出了實驗電路的錯誤之處，分析可能產生的現象及可能造成的危害。接下來讓學生對實驗中可能出現的現象，如試觸電鍵；電壓表指針向沒有刻度方向偏轉；電流表示數始終為零；電壓表示數始終不變等進行積極討論。這樣不僅可以讓學生加深對伏安法測電阻知識的進一步理解，而且能使學生從不同的角度、方向探究解決問題的途徑，培養學生的發散思維。

2.設計創新性實驗

設計創新性實驗是學生在學習基礎知識、基本技能的基礎上，自行設計實驗方案進行創造性研究，從而培養創造性思維和創造能力的一類活動。例如，學生在學習電路連接后，設計了“病床控制電路”“前后門信號電路”“水位報警電路”等各種實驗方案，在學習測定物質密度的實驗中，教師可以先讓學生根據實驗原理設計實驗方案。在此基礎上引導學生綜合運用所學知識設計出不同的測量固體物質、液體物質密度的方法；在學生討論的基礎上再讓他們分別展示自己的方案，這些實驗方案由于是學生自行設計的，體現了學生的主體性和創造性，極大地調動了學生探究實驗的熱情，形成調動學生學習自覺性的一種內在動力。由于這些實驗設計沒有統一的標準，可以充分展示學生創新能力和創造力方面的個性特征，所以為學生創新精神和創新能力的培養創造了有利條件。

學生的思維中蘊藏著創新的萌芽，實驗是培養學生創新能力的重要載體。通過實驗教學所創設的條件和教師的啟發、引導，學生的創新意識將會萌發，學生的創新精神和創新能力就會得到提高和發展。

（責任編輯黃春香）