素質教育背景下高中物理實驗教學中如何培養學生的創新能力

王家興

[摘 要]在不斷的課程改革中，新課標下的物理教材，更充分地體現出以學生為主體的原則。本文從開展探究性實驗教學；強化實驗創新設計；利用設計性實驗等幾方面闡述了如何在物理實驗教學中培養學生的創新能力。

[關鍵詞]實驗教學；探究性實驗；創新能力

目前，大多數高中物理教學中，教師由于教學思想上的慣性，殘留頭腦中傳統落后的教育觀念和思想不能立即消除，一般多注重理論的教學，而不夠重視甚至忽視實驗教學，這關鍵是沒能真正認識到實驗教學在促進教學效果以及對學生發展能力方面的重要意義和作用。而實際上，在高中物理實驗教學內容中蘊含著極其豐富的創新教育內容，可以通過各種方式的實驗教學培養學生的創新能力。而培養創新能力正是現代所倡導的素質教育的核心。那么在新課程標準下，我們應怎樣通過物理實驗的改革來培養學生的創新能力呢？

一、開展探究性實驗教學，培養學生的創新意識

在做實驗之前，教師要研究教材中哪些地方學生感到抽象、容易混淆、理解困難，并結合教學實際，研究解決的方法，努力開發一些直觀的演示來展現給學生，這就是演示實驗，雖然演示實驗能使學生獲得感性認識，也能培養學生的觀察能力和思維能力，引起學生的興趣，同時也能對培養學生的實驗操作能力起到一定的示范作用。但它以教師為主體，學生也僅僅是旁觀者，沒有直接參與，不利于其創新能力的培養。盡可能的將演示性實驗轉變為探究性實驗，學生可以在自己探索物理規律的實驗過程中把動手與動腦結合起來，鍛煉并培養自己的創新意識。這就需要教師對實驗進行創新設計，包括教具的改進，實驗過程的安排，問題的設置及解決的辦法等。這種創新設計對學生將是一種很好的示范，對學生創新能力的培養將起到潛移默化的作用。

二、強化實驗創新設計，培養學生創造性思維

物理實驗的優化與創新既包括以新的視角對原有實驗的思考，找出不足或缺陷給予矯正，也包括根據一定的實驗目的通過探究來確定實驗儀器、裝備和操作方案等。主要有實驗方式的改進和實驗裝備、實驗方案的改進。

高中物理教材上的實驗有些地方可能比較抽象或者與現實有偏差，加之大部分學生過分依賴教材中說明的材料用具、方法步驟等原因，在一定程度上影響了學生創造性思維的發揮。因此在教學過程中要注意實驗的創新設計，鼓勵他們善于發現問題，并敢于提出問題，對現有實驗進行大膽創新。我們可在原有實驗的基礎上，適當改變實驗方法、實驗裝置，優化原有的實驗，進行新的實驗。

例如在高一物理教材“探究加速度與力、質量的關系”這一節的實驗教學中，課本上參考案例所給出的前提條件是水平板必須光滑，但是在實際的實驗操作過程中，摩擦是不能忽略的，在這種情況下，學生通過實驗，結果用拉力來表示小車受到的合力，實驗不能驗證這三個物理量的關系，學生由此提出疑問，在有摩擦力的情況下，又如何用拉力來表示小車受到的合力呢？提出解決的辦法，再次實驗。

通過這樣的一個教學過程中，學生能掌握科學知識和科學方法并養成良好的科學態度，這對激發學生思維、培養學生創新能力具有極其重要的意義。

三、利用設計性實驗，培養學生的創新能力

常規的教學實驗，主要是理解實驗原理、進行實驗操作、得出正確實驗結果的一種實驗形式，基本上屬于繼承和接受前人的知識、技能。審視傳統的物理教學，我們的觀念總是強調確定性，排斥可能性，在這種教育的熏陶下，培養的學生往往長于求同，而弱于求異，其結果往往是墨守成規，缺少創新。要真正塑造創造型的人才，教師在教學中必需要鼓勵學生勤于觀察、敢于質疑、勇于發問，即便對那些已成定論的東西也不妨去重新審視或爭論一番，使之不成為僵死的教條。誠如笛卡爾所說：“科學產生于懷疑”。充分利用設計性實驗，是培養學生創新能力的有效途徑。 以測量性實驗為例，由于每一種測量儀器都有其基本的固定的作用，如用刻度尺測長度、用天平測質量等，但如果要求突破測量儀器固有的功能（局限性）去測量一些看似沒有因果聯系的物理量，這對培養學生的求異思維品質無疑是一條“綠色通道”。

四、開放實驗室，提高學生的實踐創新能力

物理實驗室是學生獲知、激趣、求真、循理、育德的重要場所，如果實驗室只是用來做一些課堂實驗，其利用率是不高的。由于人的個性差異，有些學生往往不滿足于課堂上所看到的或書本上所接觸到的實驗，他們往往表現出較強的動手欲望，有些學生則動手能力不強，有時想自己試著做實驗，又怕做不成功，在實驗中往往處于旁觀者的位置。因此不定期地開放實驗室，既可以給動手能力強的學生施展身手機會，又可以為動手能力較差的學生提供鍛煉自己，提高實驗能力的便利。這樣做不僅能進一步激發學生學習的主動性、創造性，而且能有效地拓展學生創造的空間。

具體辦法可以采取自愿參加、定時開放的形式，或根據興趣愛好組織專題研究和探討，學生也可以根據自己的情況和需要，復習已經學過的實驗的操作，自主選擇實驗方法或自主選擇身邊的材料去做各種實驗，完成自己設計的小實驗等。無論采取哪種形式和基于何種目的，這些實驗都將極大地激發學生的學習興趣，增強學生的動手能力。

開放實驗室是以學生為教學活動的主體，但是不能忽視教師的主導作用。教師仍然是整個活動過程的設計者和組織者，主導著教學活動的全過程。在開放實驗室的過程中，教師要檢查、修改學生的實驗方案，指導參與學生的實驗操作，質疑、解決學生實驗過程中的問題，提出更高目標和要求。

總之，物理實驗教學在物理教學中，占有重要的地位，它不僅為學生學習物理提供符合認識規律的環境，也培養了學生學習物理的興趣，激發了學生的求知欲望，還有利于培養學生良好的道德素養和科學作風，更重要的是它培養了學生的創新能力。所以在新課改下，作為物理教師應不斷更新觀念，創新實踐，努力培養出更多的能夠適應社會的創新型人才。

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