高中物理實驗教學中學生創新能力的啟發

馮建紅

摘 要： 在高中物理實驗教學中培養學生的創新能力是物理教學的重點，實驗是物理教學中實現創新能力培養的重要途徑。因為實驗教學不單可以培養學生創新思維能力和想象能力，還可以激發學生對實驗這一模板知識的學習興趣，從而實現實驗教學的最優化。

關鍵詞： 高中物理 實驗教學 創新能力

物理學科中，實驗是基礎，加之實驗教學在物理教學中可以提高學生對物理學習的興趣，所以做好物理實驗，可以讓學生在學習中形成物理概念，同時獲得知識和技能，培養學生探索精神和創造性思維，有利于培養學生實事求是的科學態度和學習方法。因此，加強高中物理實驗教學是提高物理課堂教學效率的關鍵所在。在實際教學中，組織和指導學生開展物理實驗探究，對提高學生學習物理的興趣、開闊知識視野、培養創新能力及發揮他們的聰明才智等都是很有益的。傳統物理實驗側重于培養學生的觀測能力、動手能力，妨礙學生智力開發和創新能力培養，把學生束縛在狹小的空間內，妨礙學生充分發揮他們的想象力。教師充分運用學生學過的物理知識及已有生活經驗讓學生設計物理實驗方案，不僅可以激發學生求知能動性，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想象力。正如哲學家康德所說的：“想象力是一股強大的創造力量，能從實際自然提供的材料中創造出第二自然。”由此可見豐富的想象力在學生創新能力培養中具有重要作用。

一、實驗中的小組合作培養學生動手動腦

物理教學中，小組合作學習形式往往沒有貫穿整節課始末，常常和其他教學組織形式：諸如教師的演示、講授及學生的獨立學習相結合。只有根據一節課的教學內容和學生的實際情況選擇恰當的時機開展小組合作學習，才能取得較好的效果。課程改革強調學生學習能力培養，課程標準更是提出學生探究性學習和合作學習教學方式。學校加強和重視學生合作意識與合作能力培養已經成為課程改革推進實施的重要保證措施。隨著社會的發展和教育的進步，當代教育思想發生了深刻的轉變：以學生為本的主體性教育，已為越來越多的教育家所重視。在教育教學過程中，學生的主體作用得到了教育工作者的認同，探究學習、合作學習是拓展學生自主學習空間，發展學生多種能力特別是創新能力的一種重要途徑，已經成為現代課堂的一道風景線。如學過《力》后，指導學生寫小論文：如果沒有摩擦力，世界會是什么樣的？在講《庫侖定律》時，啟發學生將庫侖定律與萬有引力定律相比較，發現兩者在形式上有著驚人的相似，且都是距離平方反比規律，但是兩者為何如此相似，它們之間到底有何聯系至今仍是物理學界的一個謎，鼓勵大家敢于猜想、勇于探索，使創新意識和實踐能力得到培養。

二、發揮家庭小實驗培養學生動手動腦

物理學是一門實驗科學，實驗是獲得知識最直接、最有效的手段。從物理教學過程來看，在抓好課本演示實驗和分組實驗基礎上，結合教材有關知識，布置家庭小實驗是培養學生能力和加強物理學習的有效途徑，也是提高物理教學質量的重要途徑。家庭小實驗的目的在于激發學生學習熱情，培養學生自主性和探究性，家庭小實驗是傳統課堂實驗教學向課外的延伸。如學“超重和失重”時，指導學生設計失重實驗裝置并觀察失重現象，有些學生找了一個用過的易拉罐，在靠近底部的側面打一個洞，用手指按住洞口，在里面裝上水，移開手指，水就從洞中噴射而出。如果放開手，讓易拉罐自由落下，在下落過程中，水將不再從洞中射出。甚至有些同學還搜集了有關宇航員在太空中處于超重和失重狀態生活的資料。在實驗教學中，教師精心創設實驗，鼓勵學生用自己的頭腦思考問題，勇于探索，不斷創新。又如在學習“分子是在不停運動的”時，要求學生回家做一個小實驗，將硫酸銅溶液和水溶液混合，過一天和兩天后分別觀察溶液的界面，從溶液液面的變化上可以看出兩種液體相互混合，從而深刻體會到液體的分子是在不停運動的。另外如觀察水沸騰時的現象、研究自行車的構造與各部分作用等。做好這些小實驗能鞏固知識，使學生充滿信心，激發學習興趣，促進教學目標的實現。

三、改進實驗是培養學生創新能力的關鍵

有些實驗按教科書上做了以后不一定能得到很好效果，針對這類實驗，組織學生課外進行實驗探究，提出改進方案，培養學生敢于打破課本知識禁錮積極探索的創新意識，提高思維靈活性與批判性。物理書中給出的實驗有很大部分實際操作中很難成功，如牛頓第二定律的演示實驗和學生實驗，做出來的結果誤差很大；如利用傳感器顯示電容的充放電，由于電流傳感器非常靈敏，很多時候無法成功，原因是電路中受到的干擾較多；如電場演示庫侖定律的實驗中，泡沫帶電后很快就跑掉。再如電磁感應中切割磁感線時電流不明顯，演示旋轉的液體時，液體轉動不明顯。像這樣一些實驗需要教師改進、完善。另外物理是一門實驗學科，“以物論理”是物理學科的特點，然而，傳統物理實驗方法比較陳舊和落后。測量數據時主要靠肉眼觀察，測實驗數據費時又費力。雖然有直觀、形象等特點，但誤差較大，實驗效果大打折扣。隨著現代科技的發展，很多高科技產品如傳感器、計算機軟件等，在數據采集、數據處理上有著無可比擬的優勢，可以利用現代技術更新物理實驗手段，對數據采集和數據處理進行改進和創新。

四、鼓勵學生動手做些小發明

創新、科學的生命力在于創新，發明創造的本質是創新，創新精神貫穿小發明活動全過程。小發明活動有利于培養探索精神、創新意識和創造能力。人類社會漫長的歷史發展過程實際上是人們發明創造的過程。在高中物理實驗教學中，開展小發明活動的意義和作用不僅在于創造發明實際成果，對社會產生經濟效益，還在于使兒童及早接觸社會實際，參與實踐，擴大視野，開發智力，培養探索精神和創造能力。培養創造能力，是時代的要求，也是教育如何適應社會發展為社會服務的重大改革課題。知識是可以傳授的，而能力培養尤其是創造能力，必須通過學生參與實踐活動才能逐漸形成。在小發明活動中學生通過自己觀察、自己選題、自己設計思考、自己制作，充分發揮主體能動性，對培養觀察的敏銳性，以及意志、毅力和思維的獨創性、想象性和新穎性，操作的準確性等創造能力具有十分重要的意義。

參考文獻：

[1]曲廣宏.加強物理實驗教學、培養學生創新能力.高中數理化，2015（20）.