高中物理实验教学中培养学生创新能力初探

黄传莲

中图分类号：A 文献标识码：A 文章编号：（2021）-27-221

《普通高中物理课程标准》中明确提出：“高中物理课程应促进学生自主学习，让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考”。按新课标编写的教材与旧教材相比，变化最大的可以说是实验部分，其最大特点是大多数实验都突出了探究和研究特色，其目的是通过学生的自主学习，在做实验的过程中，获得和加深对物理概念和规律的理解，培养中学生的动手能力，分析解决物理问题的能力，并学会物理学家研究问题的方法。

作为物理教师，应在整个教学过程中贯穿创新能力的培养，但我觉得最好和最有效的办法是通过实验教学来培养学生的创新能力。那么如何在中学物理实验中培养学生的创新能力呢？中学物理实验教学中应培养哪些能力来促进创新能力的提高呢？下面分几个方面进行论述。

一、增强创新意识，掌握创新方法是基础

教师在教学过程中要不断增强学生的创新意识，没有创新意识，不可能主动去创新，不可能去锻炼创新能力，更不可能获得创新成果。在教学中，教师要通过介绍科学家的研究过程和科学成就，以及物理史实，来激励学生的创新意识和创新精神，从而形成创新氛围。

创新的方法是多种多样的，如：智力激励法，组合创新法，逆向创新法，属性列举法，形态学分析法，联想法，模仿技法等。对这些创新方法，应该让学生在实验中逐渐学会并能熟练加以应用。故只有增强创新意识，掌握创新方法，才有可能促使学生的创新能力得到提高。

二、重视创新能力的培养是关键

创新能力是多种能力的综合体现，要获得创新性的成果，除要有相关的知识和技能做基础，更重要的是要具备创新能力，缺乏创新能力是不可能获得创新成果的。

新课标注重提高全体学生的科学素养，在过程和方法方面，重點培养学生的科学探究能力、自主学习能力、实践能力、实验观察和操作能力、以及解决问题的能力。这些能力都是进行创新必不可少的能力。在上实验课时，教师应让学生独立地进行科学探究，培养学生自主探究、自主学习，自己解决问题的能力。而教师的作用是引导、答疑、做好实验的组织工作。只有重视创新能力的培养，学生才会有能力去创新。

三、学生实验是培养创新能力最有效的途径

中学实验类型可分为：演示实验，边教边学实验;分组实验，课外实验四大类。在不同类型的实验中，可以培养学生不同方面的创新能力。

（一）演示实验是教师为了增加学生的感性认识，为了形成概念和理解物理规律而做的实验。是教师课堂教学内容的重要组成部分，它生动、直观，并能提高学生的学习兴趣，教师可以利用它培养学生的观察能力、想象能力、分析判断能力等。

如演示自由落体运动：教师先用一个重物使其从一定高度由静止下落，通过观察学生可以看到：重物下落得越来越快，并看到下落的路径是一条直线。又用此重物与轻纸片同时由同一高度释放，可看到重物比纸片下落得快，而纸片飘飘忽忽甚至翻转着下落，运动轨迹不再是直线。那么是什么原因引起这种现象的发生呢？这就产生疑问而促使学生思考。

（二）边教边实验是教师按照教材内容的要求，在课堂上让学生一边做实验，教师一边引导讲授教材内容。这种做法变抽象为直观，学生同步进行操作，促使学生手脑并用，印象深刻，易于调动起学生的好奇心和学习兴趣，是值得大力提倡的好方法。但由于课时、实验器材的限制，目前教师采用的还较少。边教边实验可以改变教师满堂灌的弊端，能让学生积极主动参与到教学活动中来，能更深刻地领会所学的物理概念和规律，并能让学生从中体会物理学的研究思想和研究方法，为学生创造性地获取知识，树立创新意识，增强创新能力做出示范。教师可以利用边教边实验的方法培养学生的观察能力，质疑能力，分析能力，实验操作能力等。

（三）分组实验是学生到学校实验室做的比较完整的学生实验，高中实验以定量实验为主。新课标教材中的实验，大多数都是探究性研究性的，旧教材的许多验证、测量性实验，现改成了探究性研究性实验，如“验证平行四边形定则”改为“探究合力和分力的关系”，“验证牛顿第二定律”改为“探究加速度与力、质量的关系”，其目的是为了通过多做探究性实验，使学生在学习物理规律的同时，经历探究规律的过程，了解科学研究的方法，增强其探究能力。

通过做学生分组实验，可以从各方面培养学生多方面的能力，促使其整体素质得到提高，从而逐渐培养出创新所需的各种能力。

课程标准指出了教学中科学探究的几个要素：提出问题、猜想与假设、设计实验、进行实验、分析与论证、评估、交流与合作。在做一个探究性实验时，通过师生互动，可以在完成探究实验的各个要素上，有目的有侧重地培养学生的某方面和某种能力。

如在提出问题或选题时，可以培养学生的质疑能力和质疑习惯。猜想与假设阶段可以培养学生的想象力和逻辑推理能力。设计实验阶段可以培养学生综合运用所学知识的能力，实验器材的选取以及探究方法的选择的能力。进行实验阶段可培养学生的观察能力和实验操作能力，正确获取实验数据的能力。分析与论证阶段，通过对实验观察到的现象和测量得的实验数据，应用数学方法进行分析和处理，最后得出结论。这个过程，可以培养学生的作图能力，计算能力，分析综合能力等。评估就是对由实验得出的结果进行分析讨论，如所得结果是否正确，误差多大，有无价值，存在的问题是什么，如何加以改进等，此阶段可培养学生分析问题和解决问题的能力。交流与合作阶段，可以组织学生对整个探究实验进行讨论，充分发挥学生学习的主动性和创造性，让学生自己提出存在的疑问，自己寻求解决的方法，并对实验的过程和结果，以及做此实验后的得失进行总结。通过此类活动，逐渐培养学生的组织能力、表达能力、团结协作的能力及团队精神。

（四）课外实验

课外实验就是学生在课外完成的实验。它包括课外科技活动、小制作、小发明、课本上的“做一做”，以及老师布置的课外实验等。只有当学生主动把学到的物理知识和科学的研究方法应用到科学探究和日常生活中，才能真正体会到学习物理的乐趣和物理学的实用性。教师鼓励学生课外多“做一做”，多动动手，一定能使学生的观察能力、实验能力、创新能力得到提高。

总之，从物理实验入手，来培养学生的创新能力是一种行之有效的方法，也是值得物理教师深入研究的课题。

综上所述，要创新，必须具有广博的知识，开阔的视野和创新能力，而创新能力是多种能力的整合，通过物理实验的教学，可以有效地对这些能力进行培养和训练，从而为塑造与时俱进全面发展的高素质创新人才打下良好的基础。

参考文献

1、《物理教师培训手册》人民教育出版社

2、《成功学读本》丁向阳编著 中国人事出版社

3、《当代优秀教师论文集》 主编：柳明 新疆青少年出版社