在物理實驗中培養學生的創新能力

吳宏

摘 要：物理學從本質上說是一門實驗科學，物理規律的發現和物理理論的建立都必須以嚴格的物理實驗為基礎，并受到實驗的檢驗。因此，物理實驗教學在中學物理中就顯的尤為重要。然而，在過去的物理教學中，往往只是重視理論教學，卻忽視了實驗教學的作用。即使進行實驗教學，也只是側重于應試，忽視了對學生能力的培養，致使實驗教學僅僅是課本的翻版，毫無新意，又令學生束手束腳，無法達到實驗本身的目的。

關鍵詞：物理；實驗；探究；創新

中圖分類號：G632 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2014）16-206-01

物理學從本質上說是一門實驗科學，物理規律的發現和物理理論的建立都必須以嚴格的物理實驗為基礎，并受到實驗的檢驗。因此，物理實驗教學在中學物理中就顯的尤為重要。然而，在過去的物理教學中，往往只是重視理論教學，卻忽視了實驗教學的作用。即使進行實驗教學，也只是側重于應試，忽視了對學生能力的培養，致使實驗教學僅僅是課本的翻版，毫無新意，又令學生束手束腳，無法達到實驗本身的目的。因此，在物理實驗教學中，應該注意不斷激勵學生通過觀察、思考等一系列活動，來發展學生的創新意識，從而培養他們的創新能力。

那么，在中學物理實驗教學中如何來培養學生的創新能力呢？筆者認為可以從以下幾個方面入手。

一、變驗證式實驗為探究式實驗

以前，課堂演示實驗大多數是驗證性實驗。教材已給出結論，只需用實驗去驗證即可。這種做法，導致學生僅是一名旁觀者，而不是參與者。若變演示實驗為探究實驗，就可以把學生完全調動起來，在學生動口、動手、動腦的過程中，激發學生的創造性思維。對比兩種方式，探究式實驗能更好的發揮學生的主體作用，培養學生的創造性思維。盡管學生的探究，談不上科研成果之說，但這種方式注重的是培養學生的創造力與創新意識。在學生積極參與研究的過程中，學生不但掌握了基本的實驗方法、基本技能，還激發了學生的創造性思維。

二、采用多方法實驗，鼓勵學生改進實驗

在學生分組實驗中，教師應在幫助學生掌握實驗原理的基礎上，鼓勵學生用不同的器材、不同的方法來進行實驗。在實驗中，學生需要在各種因素中進行取舍，對所得信息進行篩選。這就要求學生在實驗的過程中，有全局的觀點，在不同情況下善于應變。這樣，就可以培養學生的應變能力，提高學生的分析、抽象、概括、能力，活躍學生的思維。在物理實驗中，為了使實驗更鮮明生動，更有效的反映問題，通過多方法實驗，改進原有的實驗，能夠充分的調動學生的創新思維，培養學生的創新能力。

三、創設實驗問題，提倡學生質疑

沒有問題就沒有進步，沒有問題就沒有突破。常言道“小疑則小進，大疑則大進”。孔子在鼓勵學生時常道“每事問”。大科學家愛因斯坦在回答他為什么可以做出科學創造時說：“我沒有什么特別的才能，不過喜歡尋根刨底的追究問題罷了。”可見，發現問題、提出問題、敢于質疑是創新能力的一個重要方面，而要培養學生的創新能力，就需要提倡學生敢于質疑。例如，在觀察《光的色散》實驗中，同學們用三棱鏡去觀察七色光帶。一位學生提出了這樣一個問題，“為什么白光通過三棱鏡投在屏上時，彩色光帶為上紅下紫，而透過棱鏡直接觀察時，彩色光帶卻是上紫下紅？”這個問題提的好，說明他是真的動腦，真的思考了。筆者立即鼓勵了他，并借此機會提倡全班學生養成多提問、多質疑的好習慣。從此以后，同學們在實驗中都踴躍思考，敢于質疑，極大的調動了學生的創新意識。在物理實驗中，教師應該多培養學生的質疑能力，提倡學生多思考、多提問，敢于挑戰權威，勇于探求真理。只有這樣才能全面調動學生的主動性，激發學生的創新思維。

四、開設課外實驗，激發學生思維

創新教學的構成要素是研究性、引導性、發現性、歸納性等有機的結合起來，這就要求教師在實驗中創造性的應用現代教學方法和教學手段，將多種教學方法進行優化組合，用“創造性的教”為學生“創造性的學”創造環境和條件。因此除了演示實驗和分組實驗之外，也可以在學生的模型制作、游戲、調查小實驗活動中激發學生的創新思維。例如，在一次課外實驗時，筆者給每位學生發一枚雞蛋，讓學生們展開想象的的翅膀，利用雞蛋來驗證一種物理規律或物理現象。學生的想法真是五花八門：有的把雞蛋煮熟后，浸入涼水之中，發現比平常的熱雞蛋好剝的多，從而驗證了熱脹冷縮現象；有的把含酒精的棉花置入開口瓶中，并把雞蛋置于瓶口，燃燒后，雞蛋被吞入瓶中，從而驗證了大氣壓的存在；還有的將雞蛋放于硬紙片上，下方置一杯水，迅速彈出硬紙片，雞蛋落入杯中，進而驗證了慣性定律。像這樣與實際相聯系的課外小實驗，不僅激發了學生們對實驗教學的興趣，還能提高學生的發散思維，培養學生的創新能力。

五、開放實驗室，探索開放式實驗教學法

開放式實驗教學并不是簡單地打開實驗室門就可實現的，那只是“實驗室的開放”，而非真正的開放式實驗教學。要搞好開放式實驗教學需要有一整套相應的措施。北京某校老師們打破了實驗課附屬于理論課、以驗證性實驗為主的教學模式。多年來他們一直在探索實驗教學的新模式，以適應培養創新型人才的需要。經過近年來不斷地探索，他們提出了基礎實驗教學開放式管理的新模式：教師根據最新科技發展的情況，擬就若干個實驗題目，由學生選取后自行查閱資料、自行擬就實驗方案、自行備齊所需簡易用具、按需要預先約定使用實驗室及所需儀器的時間，最后獨立或分小組完成實驗。教師的作用僅是提供必要的理論引導和“維護型”的實驗室指導。這種實驗的開放管理意味著進入實驗室的時間完全由學生自由選擇。為保證實驗的正常開展并獲得良好的教學效果，在采用預約實驗時間這一常規方法的同時，也尊重了學生意見，同時充分發揮學生的能動性、積極性和創造性。在每一個具體的實驗過程中并沒有結束時間的規定，允許學生在實驗失敗后重做，直至成功為止。指導教師也一改以往輔導過細，偏重結果的做法，讓學生充分展開想象、創造的翅膀，自由發揮。

上述方案，成功地調動了學生主動探索的積極性，毫無疑問，進行開放式實驗教學，是培養學生創新能力的有效方法。雖然在實驗過程中需要教師付出了更多的時間、精力和耐心，但對學生整體能力的提高大有裨益。創新是一個民族的靈魂，在知識經濟的社會中，人類最重要的素質就是創新能力。因此，在物理教學中培養學生的創新能力是我們實施素質教育的重要內容。為了使中華民族在新世紀能夠屹立于世界先進民族之列，新時代的物理教師更應該全力以赴，做出自己應有的貢獻，用盡自己的每一份光和熱，來為祖國培養全方位的創新人才！