在物理實驗中培養學生的創新能力

21世紀國家間的競爭歸根到底是人才的競爭，未來社會的發展迫切需要具有創新素質的人才。江澤民同志在中國工程院第五次院士大會上的講話指出：有沒有創新能力，能不能進行創新，是當今世界范圍內經濟和科技發展的決定性因素。2006年全國科學技術大會，胡錦濤主席做了“堅持走中國特色自主創新道路，為建設創新型國家努力奮斗”的講話，指出“自主創新能力是國家競爭力的核心”。培養高素質，具有創新能力的人才，已成為我國教育發展的必然趨勢。然而，物理實驗作為物理教學的基本手段，其理論體系、實驗基礎、操作流程、研究方法、規律的發現過程等，都為培養學生的創新能力提供了良好的途徑和方法。

一、創新意識的培養

創新意識是創新的前提和關鍵，有了超前的創新意識，才能細心觀察和思考，開啟創造性思維，獲取創新成果。在物理實驗中應從以下幾個方面去激發和培養學生的創新意識。

營造開放的實驗環境激發創新意識。傳統的物理實驗，學生處于從屬、被動地位，實驗時只是按規定的步驟進行機械的操作。學生對實驗的理論背景和實驗設計方法不了解也不加思考，這種做法不利于學生的創新意識和創新能力的培養，而且是對學生原有創新意識的磨滅。因此，我們有必要創設一個開放的環境，把學生從注重實驗結果轉移到注重實驗方案的設計、實驗方法的遷移、改進實驗方案、實驗的綜合評價上來，培育創新意識。

加深學生物理知識激發創新意識。對知識的深入理解和融會貫通是創新的基礎。只有豐富的物理知識才有可能進行相關的創新活動。幫助和鼓勵學生理解物理實驗的過程和基本原理，并幫助學生了解物理的歷史發展過程，增加其物理的相關知識。還可以用物理學家的創新故事去激發和影響學生的創新意識。

在實踐中激發創新意識?；仡櫸锢韺W家的創新發現，大多數都是從生活實踐中觀察總結研究出來的。生活實踐中到處都存在著物理現象，學生只有在豐富的實踐活動中廣泛地接觸各種實驗操作，仔細地觀察實驗現象，廣泛地接受各類物理問題的質疑解疑，認真地總結實驗結論，才會感受到自己智慧的存在，才會品嘗到探索的樂趣和成功的喜悅，才會對物理產生真正的興趣。只有具有真正的興趣，才會有創新靈感的激發。

二、培養學生的創新思維

創新思維在創新活動中起到關鍵作用。它是指思維在創新意識的激勵下，靈活運用有關思維的基本方法如抽象思維、形象思維、聯想思維、逆向思維、類比思維等去解決問題，從而獲得創新成果的一種思維活動。在物理實驗中，只有具備細致觀察、大膽想象和鍥而不舍的性格，才能產生創新思維，實現思維的跳躍。

改革實驗方法，培養創新思維。改變傳統的物理實驗模式，加強實驗中解疑的氛圍，多向學生問為什么，誘導、啟發學生質疑并思考。指導學生仔細觀察，大膽想象。因為創新思維往往開始于疑問和大膽的設想。

利用分組實驗，活躍創新思維。進行實驗時，在讓學生掌握實驗基本原理的基礎上，讓學生進行分組實驗。在實驗中，允許學生用不同的器材、按不同的實驗步驟進行實驗。學生需要在各種因素中進行取舍，對得到的信息進行篩選。這就要求學生在既定目標的過程中，有全局觀點和善于妥協、在不同情況下善于應變的能力。培養學生的這種應變能力，是為了使學生分析、抽象、概括和綜合表達能力都得到訓練和發展。

變驗證性實驗為探索性實驗，培養創新思維。通過上述一系列的思維活動，學生自然在實驗中探出新知，在獲得知識創新的同時培養了學生的創新思維。學生創新能力的培養，除了教師在實驗中進行有目的地誘發外，還應讓學生進行創造性習題練習，使其主動地、積極地進行創新思維的鍛煉和升華。

三、培養學生的創新能力

在培養了學生的創新意識和思維的基礎上，讓其形成綜合的創新能力才是重中之重，也是最終目的。對于學生創新能力的培養有很多途徑和方法，替代法、組合法、轉換法、認知沖突法和放大法等。在物理實驗中培養學生的創新能力應從以下幾方面著手。

引導學生保持積極心態，主動探索研究。學習不是一蹴而就，創新能力的培養也非一日之功。創新能力的培育需要堅強的毅力和積極的心態。在物理實驗過程中，首先要培養學生保持積極態度和主動探索研究的精神，多給學生一些這方面的指導，讓學生多一點積極主動的思維空間。其次要鼓勵學生養成仔細觀察并分析研究實驗中發生的異常現象的良好習慣。幫助學生分析研究在實驗中可能發生的異?，F象。再次要培養學生創新發現的信心和恒心。通過這方面的培養，不但能培養學生的科學實驗素養，更重要的是可以培養學生主動研究的探索精神以及創造性的發現、思考和解決新的實際問題的能力。

開展探索性實驗，培養學生的創新能力。傳統的課堂演示實驗一般以教師為主體，學生僅僅是旁觀者，不能直接參與。這不利于學生創新能力的培養。因此，要將演示實驗改為探索性實驗，讓學生充分動腦、動手、動口，發揮其主體作用，從而激發學生的創造能力。

利用設計性實驗培養學生的創新能力。努力開拓實驗教學的新構想，探索設計性實驗教學的新路子。這就要求學生做到：（1）查閱資料，設計實驗原理和實驗方法;（2）根據實驗要求，正確選擇實驗儀器;（3）設計獨特的實驗構思。利用設計性實驗能有效地培養學生解決物理問題的能力和創造能力，是對學生進行的科學方法的教育。

開放實驗室鼓勵學生創新。由于受到教學條件的限制，我們實驗室開放時間是有限的。這不利于物理實驗中學生創新能力的培育和發展。為此有必要讓實驗時間有限自主化。實驗時間的有限，是指課程的學時數是一定的，自主化則指每個實驗的時間不限定，學生可根據自己的情況自主安排每個實驗的時間。這樣可以盡量創造條件多做實驗，并給出較大的學習和研究空間。還可以讓演示實驗變成為學生分組實驗，讓學生親自動手操作、主動觀察，自覺創造性地分析。