物理實驗是培養學生創新能力的有效途徑

楊平

摘 要：素質的核心是創新教育，而創新教育主要是在實驗教學中培養學生的創新能力。在各個國家綜合國力的競爭日趨激烈的當今，國與國之間的競爭歸根到底是人才競爭，尤其是創新型人才的競爭。因此，時代的要求促使我們在物理實驗教學中應重視學生創新能力的培養。

關鍵詞：中學物理；實驗教學；創新能力

物理是一門實驗科學，實驗是物理教學的靈魂，物理實驗不僅是物理教學實現培養學生創新能力的手段，而且是物理教學不可或缺的重要內容。

一、經歷科學的實驗探究過程，培養學生的創造性思維

新的物理課程已經淡化了課堂教學與實驗教學的界限。傳統的物理實驗的主要目的是讓學生驗證某些物理規律、某些物理量的測量。同時，要求學生會進行觀察、操作、分析實驗數據的能力。在科學的實驗探究過程中，學生可以認真觀察老師在課堂上所做的演示實驗，大概地了解實驗要解決的事情，在大腦中搜集所學相關知識的內容，充分調動思維。在演示實驗中應當把實驗做得生動有趣，以吸引學生的注意力，激活他們的好奇心，激發他們的求知欲，并形成學生主動學習的良好氛圍。通過觀察驗證性實驗，學生能更好地了解實驗目的、實驗現象，通過實驗探究，學生能對所學的知識有更深入的掌握，從而激發學習的興趣，培養用科學的思維方法去思考問題并假設和預見實驗結果，充分培養創造性思維。

二、強化實驗方案的自我設計，增強學生的創造潛能

傳統的物理實驗側重于培養學生的觀測能力、動手能力，妨礙了學生智力的開發和創新能力的培養，把學生束縛在一個狹小的空間內，妨礙了學生充分發揮他們的想象力。教師通過充分運用學生所學過的物理知識及學生已有的生活經驗來讓學生設計自己物理實驗方案，不僅可以激發學生的求知能動性，培養學生的獨立思考能力，而且能培養學生的獨立動手能力和豐富的想象力。正如家康德所說：“想像力是一股強大的創造力量，它能夠從實際自然所提供的中創造出第二自然。”同樣，愛因斯坦也意識到想象力的重要性，他說：“想象比知識更重要，因為知識是有限的，而想象可以包羅整個宇宙。”由此可見豐富的想象力在學生創新能力的培養中具有重要的作用。阿瑞提（S.Arieti）對個人創造力的培養提出了十分獨到的見解，他認為：與集體生活相補充的“單獨性”，與緊張學習工作狀態相對比的“閑散狀態”，與理性思維相反的“幻想”，以及擺脫禁錮的“自由思維”是培養創造力的重要條件。創造這樣的條件有利于培養學生思維的獨立性、主動索取性、多向變通性、求異性、綜合概括性等創造性思維品質。所以教師要給學生廣泛的空間自由地發揮自己的創造力，這樣可以充分發揮學生的想象力，激發他們的創造潛能。

三、深入對實驗過程和實驗誤差分析，提高學生的綜合素質

物理實驗本身就是一個操作過程，以學生分組實驗為主，使每個人都有實驗操作機會，注重學生手與腦的完美結合去探索萬物的規律，以達到培養學生創新能力的目的。分組實驗可以增強學生之間的相互協作能力，增進同學之間的友誼，相互“切磋”，使學生的創造能力得到豐富和發展，并且還能積累團隊工作的經驗，這能為學生日后勝任工作崗位作好鋪墊。分析實驗過程所產生誤差是實驗教學中的一個非常重要的環節，對于物理實驗中數據的變化，只有科學地分析，才能得到想要的結論，因此對試驗誤差的分析，不僅能增強學生科學的分析方法能力，而且能使學生透過現象看到物理規律的本質，通過實驗數據的變化來抽象概括出物理概念和物理規律。深化實驗過程和分析試驗誤差不僅可以培養學生嚴謹、細致、實事求是的科學態度，而且能培養學生善于動腦、動手和科學的研究方法等良好習慣，真正提高學生的綜合素質。

四、重視對實驗方案和實驗結果評估，增強學生的思維能力

物理實驗需要評估，沒有評估與交流的物理實驗是盲目的，評估與交流主要有以下幾個內容：操作中有沒有什么不當或者錯誤？測量結果與真實結果有什么出入，產生的原因是什么？學會為自己的正確觀點進行答辯，并且說出你在實驗中是否發現了什么新的問題，為什么，怎樣去解決的。在評估與交流活動中達到知識互補的目的，實現創新思維的碰撞。評估與交流的過程能增強學生的表達能力、綜合概括能力和邏輯思維能力。因此教師要創造良好的“合作交流”氛圍，引導學生開展激烈討論和交流活動，使學生展示自己的探究成果和方法、傾聽他人的成功經驗，通過進行客觀的比較和鑒別，從不同的角度完善自己的實驗方案，學習好的經驗，提高認識，正確理解所獲得的新知識。通過評估與交流使學生清楚地認識到自己在實驗探究過程中的錯誤、彎路甚至失敗，這對學生具有重要的教育價值，學生還能從中得到良好的寶貴經驗，為以后的創新打下堅實的基礎。

總之，在物理實驗中注重培養學生的創新能力是物理教學的永恒重點。實驗是物理教學中實施創新教育的靈魂，實驗不僅可以培養學生的創造性思維、豐富的想象力、創新能力和科學探索的態度，而且可以激發學生的學習興趣、求知欲望，達到使學生全面發展的目的，從而實現我國素質教育的宏偉目標。