在物理实验教学中培养学生创新意识和创新能力的策略

吴倩

[摘   要]创新是一个国家、一个民族进步的灵魂，是国家兴亡的基础。现阶段，我国社会经济发展快速，全球一体化的趋势越发明显，对于创新型人才的需求也逐渐增大。为了满足社会发展的需要，我国开始针对教育体系进行改革，制定了知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三位一体的教学目标，重视对学生创新意识和创新能力的培养。物理学是一门以实验为基础的学科，物理实验成为培养学生创新意识和创新能力的重要途径，文章对此进行简单的分析。

[关键词]物理实验;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]   1674-6058（2021）09-0040-02

中学物理教学大纲中指出，在对学生观察能力、思维能力、自主学习能力进行培养的过程中，教师也需要注意对学生的创造能力进行培养。实验教学作为物理教学的主要内容，在其中融入创新教育已是必然，是培养学生科学创造精神、落实素质教育的核心，也是培养创新人才的需求。

一、物理实验教学与培养创新能力的关系

1.创新实验教学观念是培养学生创新能力的基础

创新就是从客观的角度，对事物进行观察、分析和总结，最终得出结果。所以，利用物理实验对学生进行创新能力的培养，首先，教师需要做的是拓展实验教学的内容，不要一味局限于课本，在遵循课本知识的同时，也要注意课外实验知识的拓展。其次，教师不能只应用实验室原有的实验器材，也要对生活中的资源进行运用，引导学生制作实验器材，培养学生的创造能力。最后，不应只是在课堂上才开展物理实验教学，实际上在课堂之外的生活中，很多场景下都适合进行物理实验，教师需要做的就是引导学生利用自己熟悉的物品，利用常见的生活器材进行物理实验。实际上这种贴近生活的实验方式，更能给学生新鲜感，也更能引发学生的创新思维，促使学生的创新能力得到提高。

2.激发学生实验兴趣是培养其创新能力的条件

爱因斯坦曾经说过，兴趣是最好的老师，是学生前进的动力。要想通过实验教学对学生的创新能力进行培养，就必须激发学生做实验的兴趣。学生的创新能力是其产生创新意识后不断训练发展而成的，换而言之，创新意识是学生创新能力的动机。在实际的教学过程中，教师必须以兴趣为引导，带领学生对实验进行操作、观察、探究和创新，这也是养成学生创新意识和创新能力的内在动力。总之，激发学生学习兴趣是形成其创新能力的阶梯和重要条件。

3.提高学生的实验观察能力是培养其创新能力的前提

观察就是人对事物以及现象进行观察、分析和了解，这是开始实验的第一步，也是学生进行创新的前提。如果学生不具有对客观事物进行仔细观察的能力，就无法对事物的本质有深刻的认识。在实验的过程中进行观察，就是指教师要通过正确的方式引导学生观察对象的主要特征，找到引起事物变化的规律并得出结论，这样不仅可以培养学生的观察能力，而且也可以为学生创新能力的发展打下基础。

二、在物理实验教学中培养学生创新意识和创新能力的策略

1.创设实验情境，培养创新能力

只有在适当的教学情境下，学生才能全身心地投入实验学习中，创新能力也才能得到有效提高。教师在物理实验教学中，需要采用多样化的方式，给学生创设实验情境，为学生提供一个自由的实验环境，让学生主动参与到实验中来。教师也可利用课后的时间，让学生以小组的形式进行实验模型的制作，这也是使学生创造能力得到发展的一个主要途径。

例如，在开展“二力平衡”的实验时，教师就可以让学生自制实验器和砝码，只要学生愿意花时间，就一定能顺利制作出实验器材。教师需要注意的是对学生进行多样化的鼓励，让学生不断产生做实验的兴趣，在实验的过程中提高创新能力。

2.将实验探究活动延伸到课外

每节物理课的时间是45分钟，但是教学任务繁重，教师要想在有限的时间内完成教学目标有较大的压力，很多知识只能一带而过。为了解决教学时间和目标之间的矛盾，教师需要将一些课堂中的实验知识延伸到课外，让学生更好地学习。

例如，在学习“运动和力”的实验相关知识时，学生需要了解运动速度、路程和时间之间的关系，对平衡力和平衡状态的关系进行探究，这样教师就可将这些实验知识延伸到课外。再如，在探究“阿基米德原理”的浮力实验时，教师就可以给学生布置课外迷你实验，让学生利用旧牙膏皮来制作小船，也可以进行“利用饮料瓶制作潜水艇来测量水的浮力”实验。学生在制作实验工具和动手实验的过程中，会不断获得新的知识和感悟，在探究实验的过程中，也会发现一些问题，产生很多新的想法。开展长期室外实驗活动，学生的动手能力会得到明显的提高，对事物的观察能力和解决问题能力也会得到提高。同时，通过课外实验，学生对于自然科学的喜爱情绪越发高涨，创新能力也逐渐得到培养。

3.利用投影技术，提升演示实验效果

随着科学技术的进步，很多先进的设备被应用到物理实验教学中，促使物理实验教学的效果得到明显提升。教师可利用这些先进的设备，提升物理实验的效果，如可利用多媒体和投影技术，给学生演示实验的过程或自然现象和自然变化的规律，让学生更好地体验到物理实验的精神。在实际的教学过程中，部分物理教师利用多媒体技术对实验进行演示，学生对教师演示的过程进行观察，并在观察的过程中对其中的问题和规律进行总结，得出实验的准确结论。但是一般情况下，一个班级的学生有40个左右，很多坐在后排的学生无法清楚观察到物理实验的细节，理解上就存在一定的难度。利用投影技术，教师就可将实验过程投在银幕上，为学生创新能力的培养打下了基础。

例如，在探究“定滑轮和动滑轮”的实验特点时，为了让学生更好地认识定滑轮和动滑轮，教师需要事先准备好铁架台、长线、滑轮、钩码、测力计等实验工具，然后利用投影仪播放实验的整个过程，让学生进行观察，再将学生分成小组进行实验，这样既节省了实验时间，又可对学生的创新能力进行培养。

4.通过实验提高学生的动手能力

教师在实际的实验教学中发现，很多学生进入实验室之前，对于实验的仪器和操作方法并不了解，只有部分学生会提前对实验过程进行预习，导致学生的实验素质整体偏低。这就要求教师对整个实验过程进行指导，让学生正确地进行实验操作。在物理实验过程中，动手能力的培养是创新的主要体现。教育家苏霍姆林斯基曾说过，学生的聪明才智大多从手指头中获得，这突出了学生动手能力的重要性。教师在实验教学的过程中，常发现这样一种现象，将学生分成小组开展实验，学生可以很好地完成，得出正确的结论，但是针对学生的实验能力进行考查时，却发现很多学生的动手能力较差。这主要是因为在学生分组实验的过程中，教师一般只关注每个小组有没有完成，但是并没有注意小组内个人的实验活动情况。尽管教师在实验前会要求每次实验以一人为主，其他人为辅，每人轮流做主，让大家都动手，但是落实情况较差。所以，教师一定要全面观察和把控学生的实验过程，亲自进行示范让学生模仿，并监督每个学生都进行实验，提高所有学生的动手能力。

例如，在“摩擦力”的实验中，教师让学生每人准备毛巾、长木板、棉布，然后教师提供弹簧测力计、带钩的长方体木块以及钩码，首先为学生演示实验过程，其次让学生分成小组进行实验，最后对每个人的实验情况进行考评，确保每个学生都动手操作，促使学生的动手能力得到提升。

5.引导学生处理实验数据，并用数学的方式展示实验结论

实验必然会伴随有实验现象、实验数据、实验结论的产生，学生需要通过画表、画图、建模等方式，对实验的数据进行整理，对物理量之间的联系进行总结。学生在对这些实验数据进行处理的过程中，必然会发现一些物理规律，归纳总结、处理数据的能力也会得到显著提高，这也是学生创新能力的体现，对于其今后的发展有非常大的意义。

例如，学生通过列表的方式将实验数据表达出来，促使其更加具有条理性，读取更加简明，可以更方便地找到物理量之间的联系。通过图表的方式对事物变化的规律进行展示，能让学生得出更加科学的实验结论。

总而言之，在社会的发展过程中，学生创新意识和创新能力的培养已经成为必然。为了满足社会的需求，我国教育体系进行了改革，为学生创新意识和创新能力的培养创造了条件。物理实验知识是物理学科中的重要内容，也是实施创新教育的本体，对于学生物理素质的养成有非常大的意义。教师需要结合实际的教学情况，创设多样化的物理实验，引导学生参与实验、创新实验，提升自身的创新能力，为未来的发展打下坚实的基础。

[   参   考   文   献   ]

[1]  蓝海珍.浅谈初中物理实验教学中的创新教育[J].中學教学参考， 2015（29）：65-66.

[2]  姚宇平.高中物理实验教学中如何培养学生的创新能力[J].中学教学参考， 2017（14）：50+59.

[3]  梁晨.物理实验教学中的创新策略[J].中学教学参考， 2016（35）：72.

[4]  张玉翔.初中物理实验教学中培养学生实践创新能力的思考[J].中学教学参考， 2017（17）：50.

[5]  王建文.浅谈在物理实验中培养学生创新意识和创新能力[J].教育， 2015（18）：218.

（责任编辑    黄诺依）