浅谈在物理实验教学中，如何培养学生的创新能力

贺新军

摘要：培养创新型人才是高中学校的根本任务，实验室是培养学生创新能力的重要基地。在物理实验教学中培养学生创新能力的主要途径和方法包括：进行物理实验史教育，培养学生的创新意识；采用多样化的实验方法，活跃学生的创新思维；注重创新演示实验和设计性实验，培养学生的创新技能；介绍科学家的典型事例，培养学生的创新情感和人格；用科学的评价激发学生的创新动力。

关键词：物理实验；创新能力；培养

中圖分类号：G633.7

科学技术的发展突飞猛进，社会对人们的创新能力的要求也越来越高，因而，加强对学生创新能力的培养，已经成为我国教育教学改革的重点。在物理实验教学中，创新教育的提出，一方面是物理教学改革不断深入的需要，另一方面也是由物理学科的特点与物理实验的本质所决定的。然而，长期以来，物理实验教学的内容缺少更新，教学方法过于死板，实验内容基本上是验证性和测量性的，缺少学生自己进行设计、研究的内容。学生不须分析与创新，只需按教材上的步骤按部就班去做，就能完成实验。这种千篇一律的实验教学内容和方式在一定程度上限制了学生的主动性与积极性，难以激发他们独立思考的兴趣和激情，抑制了学生个性的发展，不利于创新人才的培养。那么在物理实验教学中如何培养学生的创新能力呢？ 一、物理实验教学中培养学生创新能力的主要途径

1、进行物理实验史教育，培养学生的创新意识

物理实验除演示实验、验证实验外，还应包括物理实验史教育、设计研究性实验、学生小仪器制作等。例如：玻尔发表原子模型理论的第二年，夫兰克和赫兹用慢电子与稀薄气体原子碰撞的方法，使原子从低能级激发到高能级。他们对电子与原子碰撞时能量交换的研究，直接证明了原子内部能量的量子化。后来，他们又在同样的实验中测得被慢电子激发的原子返回基态时辐射的光频率，发现这种辐射验证了玻尔假设的频率定则。因此，夫兰克一赫兹实验就成为玻尔理论的一个重要实验依据。由于他们的工作对原子物理学的发展起了决定性的作用，曾共同获得1925年的物理学诺贝尔奖和1906年诺贝尔物理学奖。汤姆生研究阴极射线导致了电子的发现，利用实验准确地测出了电子的荷质比。他们的实验设计是何等的巧妙，设计思想与器材组合都是创新精神的体现……这些实验史的介绍，不仅向学生展示了科学发现、技术发明的过程，而且展示了科学家的创造思维和创新精神。要发挥物理学实验史的创造教育功能，我们在教学中就要重视实验史的教育。可以启发学生体会实验思想与设计的精彩之处并提出问题；也可采用演示实验，引发学生的好奇心；还可让学生自己动手，组织与设计实验，来“表演”某些著名实验。总之，通过让学生接触到不同的物理实验背景、教师的不同观点和思想方法，学习物理实验史，对学生进行德育的渗透以及科学精神和创新意识的培养，具有很好的作用。

2、实验方法多样化，活化学生的创新思维

目前学生的分组实验，普遍存在只重视简单的操作练习，从器材、方法到表格设计都是按照规定好的步骤和方法进行实验，不能很好地领会实验原理和思想方法，因此，必须改革实验教学的方法。教师在设计教学内容时可以结合实验室条件对实验项目进行重新组合，尽量将有相似的教学内容做系统编排。在编排时，教师可以以专题的形式呈现实验内容，每个专题确定一个主题，可以从实验方法的相似性上选题。如重力加速度的测量实验，学生可以利用单摆、复摆、可倒摆、自由落体运动、倾斜气轨等许多实验方法进行。应让学生尽可能多地设计实验方案，从科学性、可靠性、简便性、准确性等实验设计原则出发，对各个方案进行评价，最后选取两种方案进行实验测量与比较，活跃学生的思维，使实验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层次学生的探索与创新欲望，使之达到不同层次学生创新能力培养的目标。

3、注重创新演示实验和设计性实验，培养学生的创新技能

教师创新演示实验，不仅能更好地发挥实验的教育功能，促使学生掌握有关学科知识，而且能对学生进行潜移默化的熏陶和感染，培养他们的创新精神，从而达到培养学生创新能力的目的。通过动手设计和实践，切实培养了学生的创新能力、动手能力，还增强了他们的知识应用的能力。

4、介绍科学家的典型事例，培育学生的创新情感和创新人格

创新取得成功的决定因素首先不在于创新者渊博的知识，而在于他们的创新人格。源自内心的热爱和追求是创新的灵魂，自主性、激情、意志等对创新素质的形成与提高具有极大地推动作用。所以在教学中要特别注重创新意识的培养，激发学生的创新欲望；加强对学生的情感教育，促进学生情感智慧的发展。物理学是一门实验科学，物理学的发展史就是一个创新的历史。用物理学发展过程中科学家的典型事例作为情感教育和价值观教育的切入点，充分挖掘科学家崇尚科学的情感和价值观、严肃认真的科学态度和良好的品格修养，追求科学的顽强毅力和献身科学的奉献精神，从而发挥科学史可以给人以智慧的功能，可以较好地达到培养学生创新情感和创新人格的目的。

二、创设物理实验创新平台，用科学评价激发学生创新的动力

爱因斯坦曾明确地谈到许多学者在自己工作时的感受：“科学技术发现的历史告诉我们，人类在独立思考和创造思维方面的能力仍是很弱的。当客观世界和科学需求长时期地等待一个新思想诞生时，通常需要在外部刺激下才使它实际产生。”我们如何在物理实验教学中培养学生创新意识、创新思维和创造能力等方面也要深入的思考和探讨，构建一个面向全体学生的，开放的物理实验创新平台是探索创新教育模式的一种有效方法。在这样的环境下，学生可以很轻松地进行全开放的自主探索研究。通过这些学习和活动，学生不仅了解了一些前沿物理知识，而且有效地培养了学生的创新精神和实践能力。 构建新的实验操作考核体系，采用以多种形式对教学总体效果进行综合考核评价，改革完善了学生实验考核方法和考评标准。现以实验过程的多个环节制订考核标准，根据实验报告、口试、笔试、实验操作技能、自行独立设计实验能力、创新能力等多方面情况进行综合考核，从而达到重点考核动手能力、综合分析问题的能力和创新能力的目的。endprint