在物理实验中培养学生的创新能力

吴宏

摘 要：物理学从本质上说是一门实验科学，物理规律的发现和物理理论的建立都必须以严格的物理实验为基础，并受到实验的检验。因此，物理实验教学在中学物理中就显的尤为重要。然而，在过去的物理教学中，往往只是重视理论教学，却忽视了实验教学的作用。即使进行实验教学，也只是侧重于应试，忽视了对学生能力的培养，致使实验教学仅仅是课本的翻版，毫无新意，又令学生束手束脚，无法达到实验本身的目的。

关键词：物理；实验；探究；创新

中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2014）16-206-01

物理学从本质上说是一门实验科学，物理规律的发现和物理理论的建立都必须以严格的物理实验为基础，并受到实验的检验。因此，物理实验教学在中学物理中就显的尤为重要。然而，在过去的物理教学中，往往只是重视理论教学，却忽视了实验教学的作用。即使进行实验教学，也只是侧重于应试，忽视了对学生能力的培养，致使实验教学仅仅是课本的翻版，毫无新意，又令学生束手束脚，无法达到实验本身的目的。因此，在物理实验教学中，应该注意不断激励学生通过观察、思考等一系列活动，来发展学生的创新意识，从而培养他们的创新能力。

那么，在中学物理实验教学中如何来培养学生的创新能力呢？笔者认为可以从以下几个方面入手。

一、变验证式实验为探究式实验

以前，课堂演示实验大多数是验证性实验。教材已给出结论，只需用实验去验证即可。这种做法，导致学生仅是一名旁观者，而不是参与者。若变演示实验为探究实验，就可以把学生完全调动起来，在学生动口、动手、动脑的过程中，激发学生的创造性思维。对比两种方式，探究式实验能更好的发挥学生的主体作用，培养学生的创造性思维。尽管学生的探究，谈不上科研成果之说，但这种方式注重的是培养学生的创造力与创新意识。在学生积极参与研究的过程中，学生不但掌握了基本的实验方法、基本技能，还激发了学生的创造性思维。

二、采用多方法实验，鼓励学生改进实验

在学生分组实验中，教师应在帮助学生掌握实验原理的基础上，鼓励学生用不同的器材、不同的方法来进行实验。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。这就要求学生在实验的过程中，有全局的观点，在不同情况下善于应变。这样，就可以培养学生的应变能力，提高学生的分析、抽象、概括、能力，活跃学生的思维。在物理实验中，为了使实验更鲜明生动，更有效的反映问题，通过多方法实验，改进原有的实验，能够充分的调动学生的创新思维，培养学生的创新能力。

三、创设实验问题，提倡学生质疑

没有问题就没有进步，没有问题就没有突破。常言道“小疑则小进，大疑则大进”。孔子在鼓励学生时常道“每事问”。大科学家爱因斯坦在回答他为什么可以做出科学创造时说：“我没有什么特别的才能，不过喜欢寻根刨底的追究问题罢了。”可见，发现问题、提出问题、敢于质疑是创新能力的一个重要方面，而要培养学生的创新能力，就需要提倡学生敢于质疑。例如，在观察《光的色散》实验中，同学们用三棱镜去观察七色光带。一位学生提出了这样一个问题，“为什么白光通过三棱镜投在屏上时，彩色光带为上红下紫，而透过棱镜直接观察时，彩色光带却是上紫下红？”这个问题提的好，说明他是真的动脑，真的思考了。笔者立即鼓励了他，并借此机会提倡全班学生养成多提问、多质疑的好习惯。从此以后，同学们在实验中都踊跃思考，敢于质疑，极大的调动了学生的创新意识。在物理实验中，教师应该多培养学生的质疑能力，提倡学生多思考、多提问，敢于挑战权威，勇于探求真理。只有这样才能全面调动学生的主动性，激发学生的创新思维。

四、开设课外实验，激发学生思维

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，也可以在学生的模型制作、游戏、调查小实验活动中激发学生的创新思维。例如，在一次课外实验时，笔者给每位学生发一枚鸡蛋，让学生们展开想象的的翅膀，利用鸡蛋来验证一种物理规律或物理现象。学生的想法真是五花八门：有的把鸡蛋煮熟后，浸入凉水之中，发现比平常的热鸡蛋好剥的多，从而验证了热胀冷缩现象；有的把含酒精的棉花置入开口瓶中，并把鸡蛋置于瓶口，燃烧后，鸡蛋被吞入瓶中，从而验证了大气压的存在；还有的将鸡蛋放于硬纸片上，下方置一杯水，迅速弹出硬纸片，鸡蛋落入杯中，进而验证了惯性定律。像这样与实际相联系的课外小实验，不仅激发了学生们对实验教学的兴趣，还能提高学生的发散思维，培养学生的创新能力。

五、开放实验室，探索开放式实验教学法

开放式实验教学并不是简单地打开实验室门就可实现的，那只是“实验室的开放”，而非真正的开放式实验教学。要搞好开放式实验教学需要有一整套相应的措施。北京某校老师们打破了实验课附属于理论课、以验证性实验为主的教学模式。多年来他们一直在探索实验教学的新模式，以适应培养创新型人才的需要。经过近年来不断地探索，他们提出了基础实验教学开放式管理的新模式：教师根据最新科技发展的情况，拟就若干个实验题目，由学生选取后自行查阅资料、自行拟就实验方案、自行备齐所需简易用具、按需要预先约定使用实验室及所需仪器的时间，最后独立或分小组完成实验。教师的作用仅是提供必要的理论引导和“维护型”的实验室指导。这种实验的开放管理意味着进入实验室的时间完全由学生自由选择。为保证实验的正常开展并获得良好的教学效果，在采用预约实验时间这一常规方法的同时，也尊重了学生意见，同时充分发挥学生的能动性、积极性和创造性。在每一个具体的实验过程中并没有结束时间的规定，允许学生在实验失败后重做，直至成功为止。指导教师也一改以往辅导过细，偏重结果的做法，让学生充分展开想象、创造的翅膀，自由发挥。

上述方案，成功地调动了学生主动探索的积极性，毫无疑问，进行开放式实验教学，是培养学生创新能力的有效方法。虽然在实验过程中需要教师付出了更多的时间、精力和耐心，但对学生整体能力的提高大有裨益。创新是一个民族的灵魂，在知识经济的社会中，人类最重要的素质就是创新能力。因此，在物理教学中培养学生的创新能力是我们实施素质教育的重要内容。为了使中华民族在新世纪能够屹立于世界先进民族之列，新时代的物理教师更应该全力以赴，做出自己应有的贡献，用尽自己的每一份光和热，来为祖国培养全方位的创新人才！