談物理實驗教學與培養學生創新素質

【摘要】素質教育實踐正走向深入，在實驗教學中開展反映素質教育靈魂的創新教育已引起專家同行的關注和深思。學生在實驗教學教程應有創新意識，創新精神，創新思維，創新操作活動都失去了存在的發展的空間，所以改革實驗教學，培養學生的創新素質迫在眉睫。隨著教育的發展和教學改革的全面開展，教師如何轉變教學觀念與思想，如何在中學物理實驗教學中培養學生的創新能力，已成為物理教師一個重要的課題。

【關鍵詞】創新能力 創新素質 創新意識 創新精神 創新思維 物理實驗教學

創新是一個民族的靈魂，是國家興旺發達的不竭的動力。在知識經濟已初見端倪的今天，美國英特爾公司總裁格羅夫說：\"無創新無以求發展\"。創新的社會，創新的時代，呼喚創新的教育。然而，一些人對于認識教育對學生創新素質的扼殺認識不足，尤其是在物理實驗教學中——統一模式的實驗設計，機械劃一的實驗器材，刻板的實驗程序，樣板化的實驗結論……學生在實驗教學教程應有創新意識，創新精神，創新思維，創新操作活動都失去了存在的發展的空間，面對此狀，有識之士大聲疾呼；改革實驗教學，培養學生的創新素質。

1 確立培養學生創新素質在實驗教學中的地位

據國際物理通訊介紹，在國外科技、教育發達的國家，初中物理有30%左右的時間花在包括實驗在內的實踐上。在我國，隨著實驗條件的不斷改善，學生花在實驗上的時間正逐步增加，不斷改善的實驗條件為學生創新素質的培養和提高提供了機會提出了挑戰。實驗時，豐富的物理事實作用于學生各種感官，為學生的創新思維提供了感官刺激；實驗時各種需要回答的課題，為學生創新思維，創新操作活動提出了要求；實驗時，各種實驗器材使用功能的改進、為學生提供了源泉，各種物理規律應用于實際，為學生創新想象并通過實際操作活動爭取成功提供了機會，總之，實驗孕育著培養學生創新素質應成為物理實驗教學的重要標志之一。

2 轉變教師教學觀念，更新教學思想

傳統的物理實驗教學是一種應試教學，它以分數來評價教師的教學成績，教師為了追求較高的教學成績，把學生當做了學習的客體，試卷考什么，教師就教什么，實驗教學大多以演示實驗教學為主，分組實驗則是根據學校具體情況，有條件的就做，沒有條件的就以演示實驗代替分組實驗，以\"講實驗\"代替\"做實驗\"。 與考試無關的知識，教師不去教，也不要求學生去學，這種實驗教學模式注重的是知識的記憶和灌輸，它嚴重壓抑了學生創新能力的培養和思維的發展。為順應時代的發展，培養一大批有創新能力的新型人才，教師必須從根本上轉變傳統的教育教學觀念，在物理教學特別是物理實驗教學中切實重視學生創新能力培養。

3 尊重學生的主體地位，激發其創新意識的精神，應首先尊重學生的主體地位，把學生看作是有\"有想法，有個性\"的人，創造民主平等的氣氛，師生共同面對要解決的問題允許的鼓勵學生做到：

（一） 敢于好奇，敢干對實驗事實根究打破沙鍋問到底，探究真相。

（二） 不滿足，不滿足現成的結論的方法，現在的手的途徑，樂于尋求捷徑和佳徑。

（三） 好冒險。好猜測，并有面對被批判的勇氣，敢堅持己見和應對未知情況。

（四） 愛動手。愛將頭腦中的創新意識構思出來，直至親自動手使之具體化。

4 轉變實驗教學模式，激發學生內驅力

（一） 是將演示實驗轉變為學生實驗，培養學生的創新能力。

演示實驗具有很強的直觀性，實驗現象明顯，學生會看到有趣的物理現象，但由于學生沒有親自參與操作，沒有操作感受，所以對實驗過程比較模糊，實驗中須注意的事項不清楚，往往思維不深刻，物理規律得不到進一步的升華，因此教師要在條件允許的情況下，盡可能把演示實驗改為學生實驗。例如在\"焦耳定律\"一節教學中，大部分學校都只有教師用的\"焦耳定律\"演示器，個別學校可能還沒有演示器，但為了能讓學生認識電流通過導體產生的熱量與什么因素有關，我們可以用不同阻值的電阻串聯或并聯，再用火柴粘一點凡士林吊在電阻下面，由于在電流或電阻不同時，產生的熱量不同，凡士林軟化的快慢不同，這樣，火柴先掉下來的那個電阻產生的熱量就多，從而說明了我們要研究的問題。因上述實驗的器材大部分學校都有，故將一個演示都可能有困難的實驗變成了學生實驗。

（二） 是將探究性實驗轉變為開放性實驗，培養學生的創新能力。實驗探究的過程是發散性思維到集中思維的過程，創新性思維又是發散思維和集中思維的綜合，先發散，后集中，產生最佳的思維效果。在實驗探究活動之中，將發散思維得到的各種可能情況，分別逐一進行檢驗，作出是非選擇，這時學生的思維高度集中，是感性認識上升到理性認識的階段，并通過對實驗結果的歸納總結，來提高和發現物理知識之間的內在聯系，抽象、概括出物理規律。例如，在探究摩擦力大小與什么有關這一節時，學生通預習很容易猜想到摩擦力的大小與壓力有關，與接觸面的粗糙程度有關，也能在實驗中很好的得出結論，但當教師提出，摩擦力大小與接觸面積的大小是否有關時，與運動速度是否有關時，有的學生會說有，有的學生則一臉迷惑，因此，在這此實驗的探究中，我們要讓學生有充分的自由度，不局限于讓學生勻速拉動木塊，木塊也不要只限定一個，通過學生自主開放的實驗，學生會得到更為準確的信息，同時也培養了學生自主創新的能力主。

（三） 是將固定實驗轉變為設計性實驗，培養學生的創新能力。讓學生嘗試設計實驗，目的是養成獨立思考的習慣，敢于提出與眾不同的意見，強化其創新意識，提高創新能力。例如在歐姆定律一節教學中，要測出未知電阻的阻值，根據R=U/I，我們只要知道未知電阻的電壓和電流，即可求出未知電阻。如果我們讓學生按課本設計的電路來實驗，這樣學生很快會得出結果，達不到培養學生創新能力的目的。所以在做這一實驗時，我們可先要求學生自己設計電路，結果學生根據串聯電路的分壓特點，或并聯電路的分流特點，利用一個已知阻值的定值阻不同時，產生的熱量不同，凡士林軟化的快慢不同，這樣，火柴先掉下來的那個電阻產生的熱量就多，從而說明了我們要研究的問題。因上述實驗的器材大部分學校都有，故將一個演示都可能有困難的實驗變成了學生實驗。。

5 優化實驗教學課堂設計，培養學生的創新思維的能力

學生創新素質的核心因素是創新思維能力。而發展學生的創新思維能力，關鍵是引導學生不拘于一種嘗試，一種方法，一種結論，而善于進行發散的創新思想能力，在進行實驗教學課堂設計時力求引導學生做到\"四多\"。

（一） 多嘗試。嘗試是找出實驗儀器的新用途，嘗試著對實驗現象加以解釋，嘗試改善實驗裝置。

（二） 多方法。善于彩多種實驗方法研究物理問題，并善于分析其優劣和總結規律。

（三） 多例證。善于彩多種實驗事實支撐證明有關觀點、結論并探索其中的規律。

（四） 多聯系實際應用，善于將掌握的規律與實際運用聯系起來，并用于解決問題。

6 優化課外實驗活動環境

優化課外實驗活動環境，則是學生創新興趣自由表現的發展的極佳時間和空間，這就要求：

（一） 針對各種實驗高設備的嚴管，讓學生更加方便地使用。

（二） 組織學生參觀科普物館，讓學生開闊創新視野。

（三） 讓學生擁有自制學具，從而學生多些擺弄自己實驗裝置的機會。

（四） 開展實驗創新競賽活動，如問題求解，方案征集等。

當前，素質教育實踐正走向深入，在實驗教學中開展反映素質教育靈魂的創新教育已引起專家同行的關注和深思，相信不久將碩果累累。

【參考文獻】

[1] 喬際平，劉甲岷，《物理創造思維能力的培養》，首都師范大學出版社，1998

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[4] 張德銹編著的《創造性思維的發展與教學》，湖南師大出版社1990年2月第1版。