物理實驗教學與學生創新能力的培養

徐桂斌

“以德育為核心，以培養創新精神和實踐能力為重點的素質教育”是我國當今教育改革與發展的主流。物理教學作為學校教育的重要內容之一，對學生創新能力的培養起著重要作用。而物理是以實驗為基礎的自然科學，物理的前進與發展無不是在實驗中探索、發展、完善。物理實驗具有直觀、鮮明、生動、奇幻等特點，使課堂生動活潑、易懂；還可激發學生的學習興趣，培養學生的觀察、分析問題的能力、思維能力、應用知識解決問題的能力；養成動手、動眼、動腦的良好習慣，這不僅是全面實施素質教育的需要，也是培養學生創新能力的重要途徑。那么，如何利用物理實驗教學培養學生的創新能力呢？

一、利用趣味實驗，培養創新精神

興趣是最好的老師，興趣是創新的先導。學生對事物有了興趣，才能有動力去認識它，去思考它、研究它，才能為學生創新思維的迸發增加可能性。興趣是構成創新動機最現實、最活潑的心理成分，是形成學生好奇心的基礎，是創新動力最重要的源泉。物理實驗中經常伴隨各種光怪陸離的現象過程，這些奇異的現象常常會把學生帶入魔術般的物理生活殿堂。學生往往會想為什么有這種現象？這是怎么回事？物理是不是都是如此有趣，力求弄明白，學生會對物理學科產生極大的興趣，有了這種興趣學生就會積極主動地去學習物理，思考和觀察物理現象，對物理實驗更加關注，努力學習物理知識。教師充分利用這個機會，抓住學生心理，因勢利導，培養和發展學生學習物理的興趣、創新精神，進而激發學生努力學習和探索物理學奧秘的強烈欲望。

二、重視演示實驗，培養創新意識

物理教材中的實驗都是物理工作者長期探索、實踐總結的實驗。它們具有科學性、安全性、可行性。這些實驗在新課的導入，重點、難點的突破，知識的理解、鞏固運用，實驗能力的培養，科學的學習方法的形成中具有非常重要的作用。教師在做實驗前要教給學生如何觀察實驗現象，記錄實驗數據，如何分析現象發生的原因，正確得出結論，如何書寫實驗報告單。教師在做實驗時一定要操作規范，描述準確，記錄詳細全面，科學分析，結論正確，真正起到示范作用。如果教師不重視物理實驗，怕麻煩圖省事，少做或不做或以講代做實驗。或者做實驗時不注意細節，潛移默化中會給學生以后從事研究、創造、發明造成不必要的失誤。

三、變演示實驗為學生探索性實驗

傳統的課堂演示實驗，一般是教師進行操作和講解，學生只是“看客”，沒有動手操作的機會，學生的動手能力得不到鍛煉，學生的思維發展就會受到限制，不利于學生創新思維的發展。如果把演示實驗改為學生分組實驗，盡量多給學生動手機會，讓學生充分地動腦、動手、動口，充分發揮學生的主體作用，就有利于學生創造思維的激發。因此，在條件允許的情況下，教師應盡可能將演示實驗改為在教師指導下，由學生自己動手實驗，例如：講彈力時，驗證堅硬的課桌也可以發生彈性形變，教師指導學生在書桌上豎放兩個相對的平面鏡，用激光手電照射，通過二次反射后光斑的變化和復位，讓學生驚奇地發現課桌也能發生彈性形變，不僅現象明顯，印象深刻，而且培養了學生的觀察能力和實驗能力。當然有些演示實驗也可以讓學生上講臺演示，便于師生間的信息溝通，激發學生的學習興趣。

四、合理改革實驗，誘導創新思維

物理教材中安排的實驗，是人們經過反復驗證總結的優秀實驗，這是無可置疑的。隨著科學的發展，實驗中的不足逐漸暴露出來，教材中的傳統實驗主要是用來驗證和鞏固知識的，缺乏對知識的深入引導和研討，有些實驗的裝置或實驗操作中仍存在著這樣或那樣的不足。由于學校條件不同，現代化的更直觀、生動、形象的多媒體教學也不一定參與。因此，有可能影響學生創造性思維的發展。為了適應素質教育的要求，為了更好地發揮實驗教學的創新教育功能，必須改革實驗教學，增加學生動手機會，使演示實驗盡可能做到邊講邊實驗或教師與學生共同實驗或在教師的指導下讓學生獨立實驗，使驗證性實驗變為探索性實驗，在探索中創新；將實驗習題由集中安排到分散安排；將習題中敘述性實驗改為操作性實驗，將教材中重點、難點知識增加實驗。

在實驗中改革，改進實驗裝置。有時實驗器材過于繁雜，會對學生造成一種壓力，選擇簡單更明了的裝置，可以減輕學生認識的壓力，并能激發學生學習物理的激情和興趣。為此，課堂教學中我們可以采用簡單明了的教具，激發學生動手動腦的熱情，并學會用身邊的各種東西制作出物理實驗器材，培養學生的發明創造能力。

五、增加探索性實驗

在物理實驗教學中，應開拓學生的思維空間，增加探索性實驗，讓學生自己設計和選擇實驗方案，允許學生在掌握實驗原理的基礎上，使用不同的器材、不同的實驗步驟進行實驗。例如：反射一節，需要驗證光的反射定律，首先讓學生思考怎樣利用桌上的器材進行光的反射，學生可以在空氣中、水中、透明液體中、煙霧中不一而同，展現各自的途徑、手段，下一步要求學生分析、探討怎樣認識光的反射規律，會有哪些規律性認識等待學生去發現。下面又怎樣一步步去印證這些規律性認識呢？教師應鼓勵學生大膽提出各種假設，并展開討論分組，設計出檢驗的實驗方案。通過學生自主地探索實驗，使學生掌握、熟悉、歸納、綜合、抽象等思維的基本方法，培養學生的發散思維能力，掌握研究物理的科學研究方法，大大增強學生學習物理的信心。

六、嘗試設計實驗，培養創新能力

設計物理實驗是學生運用有關物理知識和技能，確定恰當的實驗方案解決問題的過程。是創新能力的真實體現，學生根據設計的實驗方案，成功地解決實際問題，從而產生創新激情。設計物理實驗需要熟練地、靈活地運用物理知識，所以能較好地培養學生的觀察能力、分析能力、邏輯思維能力和創造能力，還可培養學生嚴肅認真、一絲不茍、實事求是的科學態度。

為了培養學生的創新能力，教師還可充分利用課外興趣活動小組，根據學生現有的知識水平，讓學生自己設計實驗，通過解決身邊的生活問題，使學生認識物理實驗的重要性，從而自覺地去創造革新。總之，利用物理實驗培養學生的創新能力，不僅是當前，也是今后相當長時期的重要課題，需要我們物理工作者不斷地探討研究，愿我們一起共同努力，使物理實驗教學成為培養學生創新能力的重要陣地。

（責編 田彩霞）