如何在物理实验教学中培养学生的创新能力

陈　莉

物理学是一门以实验为基础的科学, “创新是一个民族的灵魂”，在知识经济的社会中，人最重要的素质就是创新能力。所以在物理教学中培养学生的创新能力是实施素质教育的重要内容。因此在物理实验教学中，注意不断激励学生通过观察、比较、实验、归纳、类比等探索手段提出种种假设和猜想发展他们的创新意识就显得尤为重要。

一、培养观察力是学生创新能力的基础

从培养能力的角度来看,演示实验主要是培养学生的观察能力,因此要培养观察能力就必须抓好演示实验。在演示实验过程中,着重要培养学生的观察的目的性、敏锐性和客观性。在培养学生观察的目的性上我一般采用的是让学生回忆的方法。例如:请你就刚学习过的《磁场》、《电磁感应》举一个老师在课堂上做过的、你又感兴趣的演示实验, 说出老师做的步骤、你观察到的现象和得到的结论。这样的题目给学生很大的自主性。其一是, 学生选择课题是自主的; 其二是体现学生自己的兴趣、认识的独到之处是自主的。教师正好藉此培养学生的自主性和观察的目的性以及可以提高学生学习的积极性。

在培养学生的敏锐性的时候，着重要使学生能够在司空见惯的物理现象中发现一些新的东西,发现一些重要特征。例如:在演示单摆振动周期与重力加速度关系时,教师可以放一块强磁铁在单摆的下方,再测出其振动周期, 比较一下放了磁铁与没放磁铁的哪个周期大?这样的题目,在教师没有讲解的情况下,学生只有靠敏锐的观察了。

在中学物理实验中,验证性实验居多,作为教师,应该培养学生观察能力的客观性及实事求是的科学态度。一就是一,二就是二,不要弄虚作假,实验中误差是不可避免的。教师在演示实验的过程中应注意培养学生科学的学习态度和体验,避免出现捏造实验数据、歪曲实验事实的现象。例如在凸透镜成像规律的实验中,除了照课本上的实验步骤外,再要求学生在观察中悟出凸透镜的前后两个镜面上分别出现正立和倒立烛焰像的道理,让学生在实验中巩固了凸镜和凹镜成像的知识, 培养了学生对物理现象的综合观察能力。接着追问把光屏取走,能见到实像吗?学生由于受思维定势的影响, 认为没有光屏就不能成像。也有的学生感到老师的提问而又无法来肯定或否定。这时老师抓住机会, 引导学生在实验过程中探索, 先用毛玻璃代替光屏, 并在成像的位置上把它渐渐下移,沿着光轴的方向看去在屏移去的位置上就有一部分烛焰实像,并和毛玻璃上成的另一部分烛焰实像上下接合,此时学生一种找到答案的喜悦感,犹如深山觅珍宝似的兴奋激动, 使学生有探索过程中提高认知兴趣, 也培养了学生用求实的作风探索科学的奥妙。

二、培养学生良好的实验习惯和思维品德

良好的实验习惯和思维品德是学生创新能力形成的重要途径，教师在实验教学过程中，要重视学生分析、思考与比较、归纳能力的培养，要重视培养学生良好的实验习惯和思维品德，使之形成科学的实验素养，培养学生的综合实践能力。

在进行学生分组实验时，学生即使按照教师要求在实验前做好预习准备工作，对仪器的操作步骤也比较清楚了，但一旦接触到实验仪器，仍会束手无策。因此，实验前教师应对如何正确操作仪器进行示范，必要时强调说明不按规范操作会造成什么后果。尤其在学生进行操作过程中，要抓住典型事例向学生反复示范。在学生动手实验时，对学生操作上出现的问题，教师不能急于正面纠正、回答，更不能代替学生操作，而要针对实验中存在的问题启发学生分析、思考，寻找解决的方法。发现有操作错误的，再进行示范。教师在演示实验时，要注意动作的规范性，给学生以潜移默化的影响。教师要有意识培养学生良好的实验习惯，使之养成科学的实验素养。首先，实验前都要对仪器进行预备性调节，根据需要，有的仪器位置安装底座要水平，有的要垂直。各仪器之间的联系也应满足一定要求，做完实验后教师还应对实验情况进行评讲，对实验误差进行讨论分析，并启发学生进行总结，结合教材提出拓宽思维的问题让学生讨论。比如可对电学实验常用步骤总结为：(1)接好线路，将滑动变阻器的滑动片调到阻值最大的位置(或适当的位置)；(2)试触电键，如正常闭合电键，调节滑动变阻器的滑动片，测出一组I、U值；(3)重复上述实验，再测出几组I、U值填入表中。同时使用各种仪器必须按一定操作规范进行。对于违反操作规定的要禁止。操作要有一定的条理性，例如应在检查电路后，再接上电源的另一个接线柱，然后合上开关。观察仪表时视线应与刻度平面垂直。仪器整理要有一定顺序。如：电学实验，应先切断电源然后拆除连接电源的接线柱。仪器整理要有利于仪器的保养维护。如：托盘天平游码归零，橡皮圈垫上，学生电源刻度盘旋钮旋到最小值，万用电表刻度盘旋钮拨离电阻档，滑动变阻器滑臂滑至同一边，有传动装置的仪器将传动皮带松驰等等。

三、通过实验课的教学，培养学生的实验技能和创造性思维能力

物理是一门实验科学，中学物理实验又是学生将来从事科学实验的起点。因此，在物理实验课的教学中，必

须重视培养学生的实验技能和独立工作能力，使学生养成良好的实验习惯。每次作实验时，教师要指导学生弄懂实验原理，学会正确使用物理仪器，掌握计数、读数和处理实验结果的技巧，能够通过分析、推理得出正确结论。比如在电学实验中，教师要反复强调安培表、伏特表的连接特点及“＋”、“一”极的接线位置，让学生学会用欧姆定律正确估算量程，避免量程过大使测量值的误差大，又避免量程过小使电流烧坏仪表。学生掌握了基本实验技能，就能独立动手操作，打好实验的基础，学到课本上没有的或者是一带而过的知识。通过实验，不仅有效地帮助学生领会物理知识，更重要的是通过观察实验现象，分析和解决实验中的问题，能够培养学生的创造性思维能力。

以前，课堂演示实验一般以教师为主体，学生仅仅是旁观者，没有直接参与，不利于其创新能力的培养。将演示实验改为探索性实验，让学生充分的动脑、动手、动口，发挥学生的主体作用，从而有利于学生创造性思维的激发。创新教学的构成要素是研究性、引导性、发现性、归纳性等有机的结合起来，这就要求教师在实验中创造性的应用现代教学方法和教学手段，将多种教学方法进行优化组合，用“创造性的教”为学生“创造性的学”创造环境和条件。因此除了演示实验和分组实验之外，在学生的模型制作、游戏、调查小实验活动中，也可以发展创造活动，鼓励学生创造。采用多种实验方法，活跃学生思维。对于学生分组实验，我们在帮助学生掌握实验原理的基础上，允许学生用不同的器材、不同的实验步骤进行实验。在实验中，学生需要在各种因素中进行取舍，对所得信息进行筛选。这就要求学生在即定目标的过程中，有全局观点和善于妥协，在不同情况下善于应变，培养学生的应变能力，使学生分析抽象概括综合表达能力都得到训练和发展。创新教学的构成要素是研究性、引导性、发现性、归纳性等有机的结合起来，这就要求教师在实验中创造性的应用现代教学方法和教学手段，将多种教学方法进行优化组合，用“创造性的教”为学生“创造性的学”创造环境和条件。因此除了演示实验和分组实验之外，在学生的模型制作、游戏、调查小实验活动中，也可以发展创造活动，鼓励学生创造。通过物理实验，不但要达到教材对每一个实验提出的实验目的，进行常规的验证性的实验教育；还要培养学生的科学实验素养，理论联系实际和实事求是的科学作风，严肃认真一丝不苟的科学态度；更重要的是通过对分组实验、课堂演示实验、课外小实验以及日常生活中物理现象的严密观察和勤于思考，培养学生主动研究的探索精神和创造性的发现、思考和解决新的实际问题的能力。

学生创新能力的培养是一个渐进的过程,只有在培育的过程中不断养成,才能逐步提高,为了能达到不断提高的目标,实验教学中着重培养学生的实践动手能力和创新精神。帮助学生树立人人具有创造力的概念。时常注意学习借鉴吸取前人或他人的不同的思维方式方法。 物理规律的确定需要建立在物理实验的基础上，物理实验的设计和操作又需要有很强的思维能力和动手能力，所以只有在物理实验教学中既注意动手能力的培养又强化思维能力的培养，才能既调动右脑半球的功能又充分调动左脑半球的功能，造就具有创造能力的一代新人。