物理實驗教學與學生創新能力的培養

況忠榮

【摘要】 “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，其中關于創新能力培養尤其引人注目，成為教育界內外關注的熱點。物理教學作為學校教育的重要內容之一，對學生創新能力的培養起著重要作用。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，并受實驗的檢驗。因此在物理教學中，尤其在實驗教學中，培養學生的創新能力就顯得尤為重要。

【關鍵詞】 物理 實驗教學 學生 創新能力

【中圖分類號】 G633.7 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1992-7711（2017）05-053-02

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一、新課程實驗教學中培養創新能力的有效途徑

教育心理學家普遍認為，敢于提問、善于提問是培養創新能力的重要前提。教師在物理實驗教學中應盡可能地創設問題情境、設置疑難問題、引導操作方法，鼓勵學生大膽質疑，勇于向傳統的、權威性的方法、結論挑戰。第二，開放實驗室或開放實驗教學，放手讓學生自己獨立設計實驗、開發實驗、創新實驗，最大限度地調動學生自主學習、探究問題的積極性和主動性，培養學生的主動探究意識和探究思維，進行創新意識和創新能力培養。第三，借助網絡媒體，特別是互聯網、校園網以及多媒體資源庫，讓學生按照自己的學習行為習慣，進行探究性研究，賦予中學物理實驗以信息資源共享、信息傳遞交流、自主選擇篩選信息為主體的教學新方法。第四，改革實驗教學模式，突出探索這個主題，充分發揮教師的主導作用，調動學生的學習積極性，以動手能力的培養為切入點，引進討論、觀察、分析、模擬、再現、創造等手段，使學生逐步養成探索、研究的實驗習慣。

總之，中學物理實驗教學應努力遵循以下原則：提出問題（情景設疑）→設計實驗（動腦思考）→實驗探究（動手操作）→討論分析（思維發散）→得出結論（形成定論）→應用結論（形象再現）。從下表中，我們不難發現，學生的主體作用十分明確，教師在整個實驗過程中，只起到指導作用，而且體現了實驗探究、研究、創新能力的培養。

二、新課程實驗教學中培養探究、創新能力的方法

1.把傳統的演示實驗改為探索性實驗

在實施物理新課程實驗教學中，教師不能局限于現有物理教材和參考書目的安排，也不要局限于原有實驗的理論體系和實驗步驟以及實驗儀器，要積極發揮新課程的指導作用，創新設計、合理增加、取舍增補一些具有創新能力培養的課堂演示實驗，以進一步優化實驗教學環境，創新演示實驗教學模式。積極挖掘教材的內涵與外延，創設一部分具有探究意識、探索精神、追求研究才能的演示實驗，以豐富新課程的實驗改革。既引導學生利用課堂有限的時間積極探究，又要培養學生積極探究的主動性、積極性和研究思維。

設計物理課堂演示實驗要突出靈活、需要、綜合等內涵，既做到引導學生密切聯系生產、生活、建設、流通、服務等行業，又要注重與先進科學技術、先進生產技術、高科技的聯系；要注重學生能夠利用現有教學資源或能借助網絡、家庭設備完成的實驗；要做到解決學生學習中所要遇到的具體問題，又要突出創新能力培養，突出以人為本，突出集體主義精神；要符合中學生的個性特點和思維規律，突出品質、意志、能力、個性等諸方面的培養。通過演示實驗的探究，一方面達到培養技能，創新手段，提高能力，另一方面對學生潛移默化地進行創新能力的培養，還新課程實驗教學的本來面目。

如學習平面鏡成像時，可采用探索性的分組實驗，由學生提出問題，要探究些什么內容，怎樣設計實驗，選擇什么樣的儀器，用平面鏡還是用玻璃板。像的位置怎樣確定，有的用一張白紙，有的畫好了格子，有的用坐標紙。怎樣保證鏡子垂直，學生也想了很多五花八門的辦法，真有趣。學生探究出來，探究實驗記錄表格也由學生自己根據需要設計。這樣老師只是參與者、合作伙伴，學生的熱情很高，興趣很濃。這樣，在教學探索性實驗中有效地培養了學生的創新意識與能力。

2.加強探究思維，活化創新思維

在實施新課程的實驗教學中，教師應做到將部分演示、學生實驗設計成探究實驗，適當增加課外探索實驗，引導學生自主研究實驗，允許學生發揮主觀能動性，使用不同儀器、不同方法、不同的思路進行學生實驗，發展學生的個性，活躍物理教學氣氛，提升物理教學手段，讓學生在更加廣闊的學習天地中生存、探索、研究，激發和滿足不同層次學生的創新目標實施。

教師要善于建立學生探索實驗的檔案，及時總結學生實驗中存在的問題，科學指導學生的自主實驗，推廣具有代表性的學生實驗，以點帶面，全面發展。

網絡時代，賦予新課程實驗教學以新的載體，學生通過網絡查詢資料、搜尋答案、探索設計方案、創新實驗思路、橫向和縱向比較實驗過程、分析和處理實驗數據、互相進行網上交流、推介自己的發明與創造，會極大地推動實驗教學改革，活化學生的思維，不失是一種好的實驗教學方法。

壓強是新課程物理中的一個重要概念，初中物理、高中物理中多次應用這個概念處理問題，比如液體壓強、氣體壓強、分子運動論等，初次接觸這個概念總是十分陌生，即使對這個概念背得爛熟，有時也不會理解，如果教師指導學生設計做好幾個具有代表性的實驗，效果就大不相同。實驗教學中，我們可以讓學生自己動手解決自來水斷后再來水的阻止開關；開展一些與壓強有關的活動；組織學生參觀農業生產和現代化建設新技術，如高溫蔬菜大棚、奧運會主體建筑、現代液體大壩工程、三峽大壩等，通過表象思維，激發形象思維，開拓逆向思維，培養創造思維，使實踐載體成為理論教學的“探索之源”。

3.做好學生實驗，營造實驗創新氛圍

新課程僅僅為實驗教學在理論上做出了描述，它是實驗理論體系的重要組成部分，也是科學實施素質教育的重要載體。但如何組織實驗教學是我們每一位物理教師，特別是實驗物理教師研究的新課題。做好學生實驗，我們的體會是：首先要培養好學生的實驗意識，使學生牢固樹立實踐是檢驗真理的唯一標準。第二，要結合新課程教學，除了在教學時間內認真做演示實驗、學生實驗，盡可能體現探究意識外，要教育學生開展一些自主的研究性實驗活動，發揮家庭實驗基地的作用，讓學生到生產實踐中進行實踐探索。鼓勵學生開展小發明、小創造、小改革、小制作等活動，積極引導正確的探索思路。第三，建立物理實驗結論搜集小組，定期進行實踐討論，進行科技研討，教師做好指導。第四，教師要定期開展以實驗探究為主題的講座活動，介紹一批重大物理實驗科學家的事跡，進行品質和個性教育。第五，學校要創造條件，開放物理實驗室，鼓勵學生利用課余時間完成物理實驗或進行實驗探究，擴大實驗范圍，營造實驗創新氣氛。

好的實驗氣氛，是實驗創新教育的關鍵。比如透鏡成像，在新課程的初中物理教材中，主要是通過實驗來完成教學任務的，只要學生做好了實驗，從中領悟了成像的規律，學生才能解決具體問題，才能達到教學目的。我們調查發現，很大一部分學生只是對表面現象有所了解，但成像規律并沒有實質上掌握，做起題目丟三落四，有的甚至不會解決具體問題。如果，我們的教師組織好學生回家，利用家庭中現有資源，認真做好實驗，從中尋找到成像的規律，并結合教材進行取火聚焦、放大、縮小成像實驗，其教學效果會發生根本的轉變。

創新能力的培養關鍵在于基礎教育，基礎教育是創新人才成長的搖籃，中學階段的學生是最富有激情和創造精神的。物理教學是培養學生創新能力的主陣地，物理實驗教學是物理教學的最主要方法，我們應該努力挖掘實驗教學的潛力，更好地培養學生的創新能力；我們應該讓學生從應試教育中擺脫出來，給學生提供一個能充分展示他們聰明才智的舞臺，使他們健康成長，成為21世紀所需要的創新人才。為中華民族的偉大復興做出應有的貢獻。