論物理實驗教學對創新能力的培養

薛澤

創新是一個民族的靈魂，是一個國家興旺發達的不竭動力。在知識經濟社會中，人的最重要素質是創新能力。所以在物理教學中培養學生的創新能力是實施素質教育的重要內容。而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。因此在物理教學中，尤其在實驗教學中，注意不斷激勵學生通過觀察、比較、實驗、歸納、類比等探索手段提出種種假設和猜想發展他們的創新意識就顯得尤為重要。

一、當前中學物理實驗教學目標

隨著素質教育的深入開展，物理實驗教學目標隨著實踐的深入而不斷加以調整。物理實驗教學目標不應僅僅局限在操作領域，還應包括認知領域和情感領域。培養學生觀察、動手實踐能力，邏輯思維能力和辯證唯物主義觀點是當前中學物理實驗教學的目標。

二、培養創新精神已成為素質教育的主旋律

隨著時代的發展，培養學生的創新精神已成為素質教育的主旋律，培養創新型人才是時代的要求。教育的目的不應該是培養學生從事一種特定的終生不變的職業，而應培養他們有能力在各種專業中盡可能地流動，并永遠刺激他們自我學習和培養自己的欲望。

物理學研究的是物質的最普遍運動形式和物質的基本結構，它是研究其他自然科學的基礎，物理學與科學技術之間是緊密聯系的，物理學基礎理論的重大創新往往能促進整個科學技術的發展，反過來，科學技術的創新對物理學的研究也能起推動作用。實驗教學是物理教學實施創新教育的重要基礎和手段，實驗不僅對激發學生學習興趣，提高實踐能力具有不可替代的作用，而且是為學生營造創新氛圍，培養創新意識、創新思維、創新能力，提高科學素質的有效途徑。因此，物理學科的特點要求我們，在物理教學中必須重視培養學生的創新能力。

三、如何在實驗教學中培養學生的創新能力

“以德育為核心，以培養創新精神和實踐能力為重點的素質教育”是我國當今教育改革與發展的主流，其中創新能力的培養尤其引人注目，成為教育界內外關注的熱點。人們在按照創新能力衡量教育現狀的同時，也在思考著創新能力相關的一系列問題。素質教育的核心是創新思維和實踐能力的培養，本世紀是科學與技術革命更深入的世紀，是競爭更激烈，變化更迅速，創新更層出不窮的世紀。因此，學校培養的學生應具有創新精神和創新能力。怎樣在實驗教學中創新，培養學生的創新能力，在此筆者談談體會。

（一）探索新的實驗教學模式，發揮主導、主體功能。

課堂教學是學校教學的基本組織形式，培養學生的創新精神只有滲透到學科課堂教學中，才能真正成為一種可能。所以，要培養學生的創新精神，就必須對傳統教學方法加以割舍，創造更適合培養創新精神的開放民主的教學環境和氛圍。

探索以“引導—探索—實驗—掌握”為過程的新教學模式。這種物理實驗教學模式能夠優化實驗教學過程、指導實驗方法、培養創新能力。這種教學模式可以充分發揮教師的主導作用，突出學生的主體地位。教師充分相信學生，使學生主動參與實驗。課本讓學生看，實驗讓學生做，思路讓學生想，疑難讓學生議，錯誤讓學生析。讓學生獨立設計實驗，利用物理實驗發揮學生的主觀能動作用，最大限度地調動學生自主學習的積極性和主動性。變單向信息傳遞為雙向式、多向式信息傳遞與交流，教師在課內講重點、關鍵點和注意點，發揮好主導調控作用。主要方式是采取提問、答疑、討論、觀察實驗現象、動手操作等。

（二）采用多種實驗方法，活躍學生思維。

在以前，課堂演示實驗一般以教師為主體，學生僅僅是旁觀者，沒有直接參與，不利于其創新能力的培養。采用多種實驗方法，活躍學生思維，讓學生充分動腦、動手、動口，發揮學生的主體作用，從而有利于學生創造性思維的激發。

1.演示實驗中創新能力的培養

演示實驗不能可有可無，它是培養學生能力的一個重要方面，是培養學生能力的向導，教師在演示過程中要講明實驗目的、原理、方法、使用器材、設計思想，分析可能出現的問題;用嚴謹的科學作風與熟練的操作技能給學生做出示范，使之對學生產生潛移默化的影響，更重要的是培養學生的觀察能力和思維能力。通過演示實驗促使學生在觀察中和觀察后進行深入細致的思維活動，引導學生的思維向深度和廣度發展，經過分析、比較和抽象，找出事物的本質屬性，這正是培養學生思維能力，鍛煉學生創新能力的好時機。

2.學生實驗中創新能力的培養

學生實驗主要以“測量”和“驗證”性實驗為主，通過實驗，學生學會運用所學知識分析物理現象，正確使用儀器，合理選擇器材，精心設計實驗方案，規范操作方法，排除故障，處理實驗數據，歸納實驗結論，以此培養學生運用知識的能力、綜合信息處理能力和歸納總結能力。

此外，筆者根據實際，在實驗教學中進行了下列嘗試。

（1）將演示實驗改為學生實驗，變被動接受為主動接受，培養學生創造性思維的獨立性。這種做法能讓學生在動手中觀察思考，討論分析，推理、判斷，自己發現問題、解決問題和得出結論，使做實驗的過程成為學生再發現的創新過程。

（2）將驗證性實驗改為探索性實驗，變依賴思想為探索精神，培養學生忠于實驗數據的求實精神和領悟教材的思想方法。變驗證實驗為探索實驗，不僅能讓學生積極思考，開發智力，而且能增強學生對成功學習、實驗及解決問題的信心。

（3）將測量性實驗改為設計性實驗，可變思維的單向性為多向性，培養學生的創造性和發散性思維。通過培養學生的發散思維，學生的創新能力在潛移默化中得到培養。

（三）滲透物理科學方法，培養學生科學創新。

中學物理教學大綱明確規定“要重視科學態度和科學方法的教育”。所謂物理科學方法，指在物理學發展過程中，物理學家研究處理問題的思想方法和手段。常用的方法有：觀察與實驗方法、歸納與演繹方法、科學抽象與理想化方法、比較與類比方法、分析和綜合方法、數學方法及科學假說的方法，這些方法大多隱含在物理知識中，如牛頓第一定律就是理想化方法，原子物理學中經常使用的就是科學假說的方法。

進行科學方法教育，不能脫離物理知識的教學，我們要寓科學方法教育于物理教學中，挖掘教材中的科學方法論的素材，以物理知識為背景進行科學方法教育。科學方法教育的具體內容往往以隱性的方式出現在教材中，所以科學方法必須與物理知識教學相結合，以知識傳授作為方法教育的載體，讓學生在學習知識的過程中潛移默化地受到科學方法的熏陶。

當今世界，科學技術突飛猛進，國力競爭日趨激烈，國力的競爭實際上是人才的競爭和知識創新能力的競爭。新世紀我們的國家要列于世界民族之林，就必須注重創新能力的培養。更新教育觀念，改革教學模式，鼓勵學生勇于實踐，是新形勢下素質教育賦予教師的新任務。對于中學教師來說，更應當肩負起這個光榮的歷史使命，培養下一代的創新能力是我們的職責，也是時代的需要。