如何在高中物理實驗教學中培養學生的創新能力

林穩心

摘要：創新能力的培養是應試教育向素質教育轉化的標志，是世界性教改的趨勢，這已被世界各國政府和教育家們所認同。物理實驗是物理學建立、發展的基礎。物理實驗在物理教學中占據著重要的地位，發揮著重要的作用。在教學中，我們要抓住物理學科的實驗特點實施創新教育，培養創新人才。

關鍵詞：高中物理；實驗教學；學習興趣；創新意識；創新能力

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2016）08-0031

一、物理實驗的地位和作用

物理學是一門實驗科學，物理學實驗中的物理思想、物理方法和技能是培養學生創新能力的重要內容。學生的創造力是一種綜合素質，它不但要有創造思維能力和探索精神，而且要有良好的實驗和動手制作能力。很多創造發明都是在反復實驗和精心制作以后成功的。傳統的教學是教師按書本上講，學生按書本上做，學生處于被動、模仿的地位。實驗教學在創新教育中有著獨特的作用和不可替代的手段。首先，實驗的過程和方法有利于學生形成要領和認識規律。實驗具有直觀具體、形象生動的特點。在實驗的操作過程中，學生經歷了從感性到理性、從具體到抽象的過程，這符合學生的身心特點，符合學生的認知規律。另外，在學生今后的生活工作環境中會遇到各種各樣的實際問題，而解決這些問題的模式和方法與實驗的過程和方法有許多共同之處，從而對學生適應未來生活的挑戰具有重要的意義。實驗教學是培養學生創新能力的有效途徑。為此，我們應以加強實驗教學作為實施素質教育的一個重要突破口。

二、物理實驗中實施素質教育

物理學的形成是以實驗為基礎的，而設計探索性實驗可以充分調動學生的學習積極性，使他們在緊張、積極、活潑和興奮狀態中積極思考，是培養創新意識和創新能力的重要途徑。例如，學生在學習了摩擦力之后，可布置一個探索性實驗，只給一把刻度尺、一塊長木板、一個小滑塊，請粗略測量長木板與小滑塊之間的動摩擦因素。讓學生發揮自己的想象，再實際進行操作，最終測出該值。當然，教師在教學過程中也可將有的演示實驗改為學生自己動手的分組實驗，把一些驗證性的實驗設計成探索性實驗，不但可以有效地培養學生的實驗能力，而且在實驗設計的操作過程中使學生的創造性思維得以發展，培養創造能力。

探索性實驗能夠有效地培養學生的創新興趣、激發學生的求知欲望，而興趣和求知欲望是各種創新活動的原動力，有了這兩點才有創新的意識。而創新意識是創新的前提和關鍵，只有當一個人有了創新的意識，他才能抓住創新的機會，才能產生創新的方法，才能啟動創新思維，從而獲得創新成果。

那么，探索性的實驗從何而來呢？其中一個主要的來源就是將課堂演示實驗改為探索性實驗。課堂演示實驗一般都是以教師為主體，學生作為觀察者，處于被動接受的地位，這不利于學生創新能力的培養。而將演示實驗變為學生的探索性實驗，讓學生充分致力于動腦、動手、動口，發揮其主體作用，這必然有利于學生創造性思維的激發，在創造性思維中有所創新。

在物理實驗中，不僅要讓學生學會實驗的具體操作方法，掌握基本的實驗技能，而且還要引導學生學習和掌握實驗的物理思想、方法，為培養他們的創新能力打下良好的基礎。傳統的演示實驗及學生實驗都是教師或教材按教學要求精心準備好的，缺乏對學生進行實驗設計及數據處理方法的科學訓練，不利于學生創新能力的形成。所以，在實驗教學中要加強實驗方法的訓練，使學生掌握物理學中常用的實驗方法，如間接測量的實驗方法，控制變量的實驗方法，“以大量小”的實驗方法、測量微小量的“疊代法”“替代法”和“比較法”等；積極開展探索性實驗教學，如選擇測量物體的密度，測量導體的電阻，判斷導體中電流方向等典型的實驗組織學生進行多種實驗方案的設計、比較、討論和辨析，由于這類實驗教學較課堂教學有更廣闊的活動空間和思維空間，可以激發和滿足不同學習層次學生的探索和創新的欲望，同時學生在自動“探索”物理規律的實驗過程中可以把動手、動腦能力結合起來，鍛煉和培養自己的創新能力通過來培養學生的創新能力；實驗教學中注意指導學生對實驗數據進行科學分析、處理，找出內在的物理規律，培養學生的創新能力。

創新教育的最終目標就是培養學生的創新能力，而創新能力是在創新活動中不斷得到培養和提高的。這就要求我們在平時的教學中培養學生的創新精神，要鼓勵學生敢于“別出心裁”，敢于“獨樹一幟”，不人云亦云，敢于獨立思考、勇于探索、敢于創新。教材中安排的演示實驗和分組實驗，其方法都只有一種，特別對于學生分組實驗，從器材到實驗步驟及表格都由教材按一定的模式制定，學生按部就班、不必動腦就能完成實驗，這不利于學生創新精神的培養。

設計性實驗，在培養學生的創新能力方面起著關鍵性的作用。設計性實驗，要求學生能靈活運用所學的物理知識，對實驗的全過程進行全方位的想象。這樣，學生必須在多種因素中進行取舍，對所得信息進行篩選；必須在追求既定目標的過程中，有全局觀點并善于妥協，在不同的情況下善于應變。在此基礎上，創設新的物理情景，進行新的構思和設計，擬定新的實驗方案，選擇適當的實驗方法和實驗設備，分析估計在實驗過程中會出現什么樣的現象？哪些是正常的？哪些是不正常的？不正常的該如何來解決？等。

另外，要親自動手操作做實驗，進行實驗的可行性論證。在實際操作中，根據出現的問題對實驗的原理、方法、器材、步驟等進行調節和修正，使所設計的實驗更趨完善。

設計性實驗使學生由被動做實驗變為主動做實驗，發揮了學生的主動性，加強了學生的主體地位，提高了學生的實驗操作能力以及分析和解決問題的能力，進而培養了學生的創新能力。

創新教育是世界教育的發展趨勢，培養具有創新能力的創造性人才更是祖國建設的需要。這就要求我們每一位教師在實踐中創造性地運用現代化的教學方法，將多種教學方法進行優化組合，吸收新的教學思想和觀念，實現教學方法的創新，用“創造性的教”為學生“創造性的學”創造環境和條件，為教育事業的全面振興貢獻自己的一份力量。

（作者單位：山西省運城市臨猗縣第三中學校 044100）