如何在高中物理实验教学中培养学生的创新能力

林稳心

摘要：创新能力的培养是应试教育向素质教育转化的标志，是世界性教改的趋势，这已被世界各国政府和教育家们所认同。物理实验是物理学建立、发展的基础。物理实验在物理教学中占据着重要的地位，发挥着重要的作用。在教学中，我们要抓住物理学科的实验特点实施创新教育，培养创新人才。

关键词：高中物理；实验教学；学习兴趣；创新意识；创新能力

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2016）08-0031

一、物理实验的地位和作用

物理学是一门实验科学，物理学实验中的物理思想、物理方法和技能是培养学生创新能力的重要内容。学生的创造力是一种综合素质，它不但要有创造思维能力和探索精神，而且要有良好的实验和动手制作能力。很多创造发明都是在反复实验和精心制作以后成功的。传统的教学是教师按书本上讲，学生按书本上做，学生处于被动、模仿的地位。实验教学在创新教育中有着独特的作用和不可替代的手段。首先，实验的过程和方法有利于学生形成要领和认识规律。实验具有直观具体、形象生动的特点。在实验的操作过程中，学生经历了从感性到理性、从具体到抽象的过程，这符合学生的身心特点，符合学生的认知规律。另外，在学生今后的生活工作环境中会遇到各种各样的实际问题，而解决這些问题的模式和方法与实验的过程和方法有许多共同之处，从而对学生适应未来生活的挑战具有重要的意义。实验教学是培养学生创新能力的有效途径。为此，我们应以加强实验教学作为实施素质教育的一个重要突破口。

二、物理实验中实施素质教育

物理学的形成是以实验为基础的，而设计探索性实验可以充分调动学生的学习积极性，使他们在紧张、积极、活泼和兴奋状态中积极思考，是培养创新意识和创新能力的重要途径。例如，学生在学习了摩擦力之后，可布置一个探索性实验，只给一把刻度尺、一块长木板、一个小滑块，请粗略测量长木板与小滑块之间的动摩擦因素。让学生发挥自己的想象，再实际进行操作，最终测出该值。当然，教师在教学过程中也可将有的演示实验改为学生自己动手的分组实验，把一些验证性的实验设计成探索性实验，不但可以有效地培养学生的实验能力，而且在实验设计的操作过程中使学生的创造性思维得以发展，培养创造能力。

探索性实验能够有效地培养学生的创新兴趣、激发学生的求知欲望，而兴趣和求知欲望是各种创新活动的原动力，有了这两点才有创新的意识。而创新意识是创新的前提和关键，只有当一个人有了创新的意识，他才能抓住创新的机会，才能产生创新的方法，才能启动创新思维，从而获得创新成果。

那么，探索性的实验从何而来呢？其中一个主要的来源就是将课堂演示实验改为探索性实验。课堂演示实验一般都是以教师为主体，学生作为观察者，处于被动接受的地位，这不利于学生创新能力的培养。而将演示实验变为学生的探索性实验，让学生充分致力于动脑、动手、动口，发挥其主体作用，这必然有利于学生创造性思维的激发，在创造性思维中有所创新。

在物理实验中，不仅要让学生学会实验的具体操作方法，掌握基本的实验技能，而且还要引导学生学习和掌握实验的物理思想、方法，为培养他们的创新能力打下良好的基础。传统的演示实验及学生实验都是教师或教材按教学要求精心准备好的，缺乏对学生进行实验设计及数据处理方法的科学训练，不利于学生创新能力的形成。所以，在实验教学中要加强实验方法的训练，使学生掌握物理学中常用的实验方法，如间接测量的实验方法，控制变量的实验方法，“以大量小”的实验方法、测量微小量的“叠代法”“替代法”和“比较法”等；积极开展探索性实验教学，如选择测量物体的密度，测量导体的电阻，判断导体中电流方向等典型的实验组织学生进行多种实验方案的设计、比较、讨论和辨析，由于这类实验教学较课堂教学有更广阔的活动空间和思维空间，可以激发和满足不同学习层次学生的探索和创新的欲望，同时学生在自动“探索”物理规律的实验过程中可以把动手、动脑能力结合起来，锻炼和培养自己的创新能力通过来培养学生的创新能力；实验教学中注意指导学生对实验数据进行科学分析、处理，找出内在的物理规律，培养学生的创新能力。

创新教育的最终目标就是培养学生的创新能力，而创新能力是在创新活动中不断得到培养和提高的。这就要求我们在平时的教学中培养学生的创新精神，要鼓励学生敢于“别出心裁”，敢于“独树一帜”，不人云亦云，敢于独立思考、勇于探索、敢于创新。教材中安排的演示实验和分组实验，其方法都只有一种，特别对于学生分组实验，从器材到实验步骤及表格都由教材按一定的模式制定，学生按部就班、不必动脑就能完成实验，这不利于学生创新精神的培养。

设计性实验，在培养学生的创新能力方面起着关键性的作用。设计性实验，要求学生能灵活运用所学的物理知识，对实验的全过程进行全方位的想象。这样，学生必须在多种因素中进行取舍，对所得信息进行筛选；必须在追求既定目标的过程中，有全局观点并善于妥协，在不同的情况下善于应变。在此基础上，创设新的物理情景，进行新的构思和设计，拟定新的实验方案，选择适当的实验方法和实验设备，分析估计在实验过程中会出现什么样的现象？哪些是正常的？哪些是不正常的？不正常的该如何来解决？等。

另外，要亲自动手操作做实验，进行实验的可行性论证。在实际操作中，根据出现的问题对实验的原理、方法、器材、步骤等进行调节和修正，使所设计的实验更趋完善。

设计性实验使学生由被动做实验变为主动做实验，发挥了学生的主动性，加强了学生的主体地位，提高了学生的实验操作能力以及分析和解决问题的能力，进而培养了学生的创新能力。

创新教育是世界教育的发展趋势，培养具有创新能力的创造性人才更是祖国建设的需要。这就要求我们每一位教师在实践中创造性地运用现代化的教学方法，将多种教学方法进行优化组合，吸收新的教学思想和观念，实现教学方法的创新，用“创造性的教”为学生“创造性的学”创造环境和条件，为教育事业的全面振兴贡献自己的一份力量。

（作者单位：山西省运城市临猗县第三中学校 044100）