高中物理實驗教學中培養學生創新能力初探

黃傳蓮

中圖分類號：A 文獻標識碼：A 文章編號：（2021）-27-221

《普通高中物理課程標準》中明確提出：“高中物理課程應促進學生自主學習，讓學生積極參與、樂于探究、勇于實驗、勤于思考”。按新課標編寫的教材與舊教材相比，變化最大的可以說是實驗部分，其最大特點是大多數實驗都突出了探究和研究特色，其目的是通過學生的自主學習，在做實驗的過程中，獲得和加深對物理概念和規律的理解，培養中學生的動手能力，分析解決物理問題的能力，并學會物理學家研究問題的方法。

作為物理教師，應在整個教學過程中貫穿創新能力的培養，但我覺得最好和最有效的辦法是通過實驗教學來培養學生的創新能力。那么如何在中學物理實驗中培養學生的創新能力呢？中學物理實驗教學中應培養哪些能力來促進創新能力的提高呢？下面分幾個方面進行論述。

一、增強創新意識，掌握創新方法是基礎

教師在教學過程中要不斷增強學生的創新意識，沒有創新意識，不可能主動去創新，不可能去鍛煉創新能力，更不可能獲得創新成果。在教學中，教師要通過介紹科學家的研究過程和科學成就，以及物理史實，來激勵學生的創新意識和創新精神，從而形成創新氛圍。

創新的方法是多種多樣的，如：智力激勵法，組合創新法，逆向創新法，屬性列舉法，形態學分析法，聯想法，模仿技法等。對這些創新方法，應該讓學生在實驗中逐漸學會并能熟練加以應用。故只有增強創新意識，掌握創新方法，才有可能促使學生的創新能力得到提高。

二、重視創新能力的培養是關鍵

創新能力是多種能力的綜合體現，要獲得創新性的成果，除要有相關的知識和技能做基礎，更重要的是要具備創新能力，缺乏創新能力是不可能獲得創新成果的。

新課標注重提高全體學生的科學素養，在過程和方法方面，重點培養學生的科學探究能力、自主學習能力、實踐能力、實驗觀察和操作能力、以及解決問題的能力。這些能力都是進行創新必不可少的能力。在上實驗課時，教師應讓學生獨立地進行科學探究，培養學生自主探究、自主學習，自己解決問題的能力。而教師的作用是引導、答疑、做好實驗的組織工作。只有重視創新能力的培養，學生才會有能力去創新。

三、學生實驗是培養創新能力最有效的途徑

中學實驗類型可分為：演示實驗，邊教邊學實驗;分組實驗，課外實驗四大類。在不同類型的實驗中，可以培養學生不同方面的創新能力。

（一）演示實驗是教師為了增加學生的感性認識，為了形成概念和理解物理規律而做的實驗。是教師課堂教學內容的重要組成部分，它生動、直觀，并能提高學生的學習興趣，教師可以利用它培養學生的觀察能力、想象能力、分析判斷能力等。

如演示自由落體運動：教師先用一個重物使其從一定高度由靜止下落，通過觀察學生可以看到：重物下落得越來越快，并看到下落的路徑是一條直線。又用此重物與輕紙片同時由同一高度釋放，可看到重物比紙片下落得快，而紙片飄飄忽忽甚至翻轉著下落，運動軌跡不再是直線。那么是什么原因引起這種現象的發生呢？這就產生疑問而促使學生思考。

（二）邊教邊實驗是教師按照教材內容的要求，在課堂上讓學生一邊做實驗，教師一邊引導講授教材內容。這種做法變抽象為直觀，學生同步進行操作，促使學生手腦并用，印象深刻，易于調動起學生的好奇心和學習興趣，是值得大力提倡的好方法。但由于課時、實驗器材的限制，目前教師采用的還較少。邊教邊實驗可以改變教師滿堂灌的弊端，能讓學生積極主動參與到教學活動中來，能更深刻地領會所學的物理概念和規律，并能讓學生從中體會物理學的研究思想和研究方法，為學生創造性地獲取知識，樹立創新意識，增強創新能力做出示范。教師可以利用邊教邊實驗的方法培養學生的觀察能力，質疑能力，分析能力，實驗操作能力等。

（三）分組實驗是學生到學校實驗室做的比較完整的學生實驗，高中實驗以定量實驗為主。新課標教材中的實驗，大多數都是探究性研究性的，舊教材的許多驗證、測量性實驗，現改成了探究性研究性實驗，如“驗證平行四邊形定則”改為“探究合力和分力的關系”，“驗證牛頓第二定律”改為“探究加速度與力、質量的關系”，其目的是為了通過多做探究性實驗，使學生在學習物理規律的同時，經歷探究規律的過程，了解科學研究的方法，增強其探究能力。

通過做學生分組實驗，可以從各方面培養學生多方面的能力，促使其整體素質得到提高，從而逐漸培養出創新所需的各種能力。

課程標準指出了教學中科學探究的幾個要素：提出問題、猜想與假設、設計實驗、進行實驗、分析與論證、評估、交流與合作。在做一個探究性實驗時，通過師生互動，可以在完成探究實驗的各個要素上，有目的有側重地培養學生的某方面和某種能力。

如在提出問題或選題時，可以培養學生的質疑能力和質疑習慣。猜想與假設階段可以培養學生的想象力和邏輯推理能力。設計實驗階段可以培養學生綜合運用所學知識的能力，實驗器材的選取以及探究方法的選擇的能力。進行實驗階段可培養學生的觀察能力和實驗操作能力，正確獲取實驗數據的能力。分析與論證階段，通過對實驗觀察到的現象和測量得的實驗數據，應用數學方法進行分析和處理，最后得出結論。這個過程，可以培養學生的作圖能力，計算能力，分析綜合能力等。評估就是對由實驗得出的結果進行分析討論，如所得結果是否正確，誤差多大，有無價值，存在的問題是什么，如何加以改進等，此階段可培養學生分析問題和解決問題的能力。交流與合作階段，可以組織學生對整個探究實驗進行討論，充分發揮學生學習的主動性和創造性，讓學生自己提出存在的疑問，自己尋求解決的方法，并對實驗的過程和結果，以及做此實驗后的得失進行總結。通過此類活動，逐漸培養學生的組織能力、表達能力、團結協作的能力及團隊精神。

（四）課外實驗

課外實驗就是學生在課外完成的實驗。它包括課外科技活動、小制作、小發明、課本上的“做一做”，以及老師布置的課外實驗等。只有當學生主動把學到的物理知識和科學的研究方法應用到科學探究和日常生活中，才能真正體會到學習物理的樂趣和物理學的實用性。教師鼓勵學生課外多“做一做”，多動動手，一定能使學生的觀察能力、實驗能力、創新能力得到提高。

總之，從物理實驗入手，來培養學生的創新能力是一種行之有效的方法，也是值得物理教師深入研究的課題。

綜上所述，要創新，必須具有廣博的知識，開闊的視野和創新能力，而創新能力是多種能力的整合，通過物理實驗的教學，可以有效地對這些能力進行培養和訓練，從而為塑造與時俱進全面發展的高素質創新人才打下良好的基礎。

參考文獻

1、《物理教師培訓手冊》人民教育出版社

2、《成功學讀本》丁向陽編著 中國人事出版社

3、《當代優秀教師論文集》 主編：柳明 新疆青少年出版社