在高中物理實驗教學中培養學生的創新能力

【摘 要】目的：通過對創新能力的探討，提出在高中物理實驗教學中的培養策略，以期能為同行提供參考。方法：結合部分實例對教學的策略優化進行闡述。結論：在教學實踐中，要充分發揮教師的功能，優化物理實驗教學的課程設計，從日常生活，教材實例以及課后擴展等方面入手對學生進行創新思維的培養。

【關鍵詞】創新；物理實驗；高中

隨著社會的發展，創造性人才的培養對于未來時代的需求有著關鍵的影響。物理學科是一門通過觀察和實驗解釋物理規律的基礎自然學科。實驗教學，是探求事物規律的重要手段，是人們認識世界，改造世界的重要方法。獨立完成實驗的設計和操作，既可以達到物理教學的需要，也可以培養學生們理論結合實際，提高創造型思維的能力。有利于學生綜合素質的提高，培養學生獨立觀察、思考、分析并解決問題的能力，還能提高學生們主動學習的積極性，增強實驗興趣。有助于啟發學生的創新思維和動手能力。

1、創新能力的定義

創新能力可以概括為從舊事物中發現新事物，并能發現其中的新關系。當過去的舊事物無法滿足時代發展的需要時，常常會需要有新事物來取代。一種舊的聯系關系不在合理時，往往需要有新的結構出現。教師在教學過程中應注意激發學生的思考方式，增強學生的求知欲。創新能力包括以下五個顯著特征：1、具有接受新事物的積極性，這是創新能力的基本前提；2、能夠看到事物內在的關聯性，3、能夠很好的運用新事物的特征；4、能夠從一個問題中找出多個答案；5、能夠提出一些具有獨創性的，新奇的建議。在物理領域，創新能力得到充分的延展。甚至可以說沒有創造性的運用就沒有今天物理學的成就。

2、實驗教學中培養學生的創新能力的認識

2.1 實踐教學在培養創新能力過程中的作用

物理學實驗課程具有直觀生動，形象等特點，因而要充分利用實驗教學在物理教學中的功能[1]。通過高中物理實驗課程的演示實驗，培養學生們的觀察能力以及歸納分析的能力。學生們自己動手的分組實驗可以提高自身實際動手能力，可以有效的結合理論知識，激發學習樂趣，形成較好的科學思維方式，掌握科學的方法處理問題。在實驗中，教師要注意觀察學生的操作準確性，避免由于操作失誤造成實驗結果的偏差。對結果的分析，要做到全面，在實驗出現失敗的現象時，老師要對于學生進行鼓勵，分析原因，總結錯誤，并共同糾正，指導正確完成實驗。要勇敢面對挫折，提高心理承受力，這是對學生毅力的一種磨練。

2.2 教師在培養創新能力方面的作用

教師為人師表首先要做好自身創造性思維的表率。這是一項非常有必要，任務很艱巨的，需要長期堅持的行為。用自己的人格魅力來感染學生是最有效，最能積極引導學生創新精神的方法。這對教師的各項要求較高，需要教師做到與時俱進，不斷學習掌握較新的科學技術，同時還要學習先進的教育技術，在教學中實施[2]。不斷在學生中展現出教師自有的創新精神，給學生們以表率，做好示范帶頭作用。此外，創新能力的培養教育，要以學生的自主性為出發點，在師生交流時要以民主和平等的態度進行溝通。對學生的見解和看法予以尊重，即使實驗中出現錯誤，也應寬容失誤，對學生獨特的見解和想法要予以支持，做學生的領路人，對于學生合理的想法，要給予充分的肯定和鼓勵。

3、如何在實驗教學中培養學生的創新能力

3.1 結合日常生活，激發學生興趣

學生們對日常生活中發生的一些比較有趣的物理現象有著較強的求知欲，尤其是一些奇特的現象能使學生產生出極濃的學習興趣。老師可以利用這一點對學生們進行引導和指導，進行探索性的實驗，逐步激發學生的興趣，直至學生主動積極的開動思維進行創造活動。在教學過程中，教師可以首先進行一些演示實驗，在實驗中包含有針對現象，發現問題，解決問題，給出合理假設，驗證等基本的科學思維方式。尤其對演示實驗進行個性化的改進時更能激發起學生們的學習興趣。促進他們形成科學的思維方式和創新能力。例如，在小學時就知道伽利略提出兩個球同時落地的假說。這是很有代表性的挑戰權威的范例，在他之前，亞里士多德是權威的發言人，而他提出重的比輕的快。但伽利略不畏權威，勇敢提出自己的想法，并在著名的比薩斜塔進行實驗，結果證明伽利略是正確的。這為后來的研究者們提供了新的思路。

3.2 結合教材實例，開發學生思維

在高中的物理教學中，實驗仍然是以驗證性為主，結合驗證實驗的特點，在實驗前要明確實驗目的，實驗原理，實驗方法步驟。指導學生在實際操作前，對實驗進行預習和頭腦進行演練。引導學生學習科學的研究方法。在實驗時做到思路清晰，操作得當。例如在做電路實驗前，要求學生做好電路圖，通過操作和記錄完成實驗要求的任務。用實驗來驗證某一結論，在過去的探索過程中，有一些有趣的過程，可以和大家進行分享。例如，阿基米德提出的浮力定律，以及公式的推導，當時國王提出如何鑒定皇冠是否加入了其他金屬，阿基米德利用物質的密度不同，重力相同時的體積不同。通過同等質量的皇冠和黃金進行比較，看溢出的水判斷是否為同一種物質。于是提出F浮=G排=ρ液·g·V排液的公式。

3.3 設置探索實驗，培養創新能力

探索性的實驗要求老師引導學生運用已學的物理學知識，對感興趣的課題提出合理的假想，并在老師指導下進行實驗課題的設計和對假設進行驗證[3]。從而進一步提高學生主動學習的興趣。培養學生們的自主能力和創新能力。教師要挖掘在教材中的內容，組織一些新的實驗內容。例如，在磁場與電流影響的一章，在磁場與導線垂直的情況下公式F=BIL，很多學生會產生如果磁場與導線之間有角度應該如何處理。通過探索可以知道有一定的角度也能產生電流，只是不滿足原有的公式，這時可以擴展已有的F=BILsinθ的公式，其中θ為 B 與 L 之間的夾角，并指導學生對其做簡單的探索和驗證。通過猜想-實驗-假設-驗證-優化的科學研究路徑，使學生養成一個良好的科研習慣，不斷創新獲得靈感。

3.4 自主查閱資料，延展課外實驗

在設計實驗的時候，學生難免會遇到一些學習過，但并不完整的知識。這時可以要求學生自主的對相關資料進行查閱，獲取比較完備的知識體系。查閱文獻獲取信息的能力也是在實踐能力中比較重要的組成部分。通過結合前人的經驗和信息，可以較為快捷的找到思路和方法，能更快的提升自己的水平。目前，由于教育資源網絡的開發和應用，高中生也很容易接受新事物的改變，從網絡中挖掘所需要的信息資源是他們樂意接受的一種方式。課外實驗的涉及范圍很廣，材料也較多，當中必然會有學生感興趣的課題。進行課外實驗的活動，可以激發學生的學習興趣和提高創造自主力的形成。課外實驗也還能對課內的知識進行鞏固和深化。例如，在特定時間里開放實驗室的使用，進行一場物理小制作的比賽，學生們動腦動手的興趣就較為濃厚。還可以對比較有想法的學生進行科技論文的指導寫作。

【參考文獻】

[1]韋葉平.高中物理教學中創新實驗的設計與實踐[J].物理實驗，2012（3）：16-18.

[2]壽千里.高中物理實驗教學現狀及思考[J].物理通報，2008（11）：37-39.

[3]林衍斌，郭年粉，石東方.新課標下的高中物理探究式實驗教學[J].物理實驗，2008，28（3）：23-25.