論物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

薛澤

創(chuàng)新是一個(gè)民族的靈魂，是一個(gè)國家興旺發(fā)達(dá)的不竭動(dòng)力。在知識(shí)經(jīng)濟(jì)社會(huì)中，人的最重要素質(zhì)是創(chuàng)新能力。所以在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力是實(shí)施素質(zhì)教育的重要內(nèi)容。而物理學(xué)從本質(zhì)上說是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和物理理論的建立都必須以嚴(yán)格的物理實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，并受到實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)。因此在物理教學(xué)中，尤其在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，注意不斷激勵(lì)學(xué)生通過觀察、比較、實(shí)驗(yàn)、歸納、類比等探索手段提出種種假設(shè)和猜想發(fā)展他們的創(chuàng)新意識(shí)就顯得尤為重要。

一、當(dāng)前中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)

隨著素質(zhì)教育的深入開展，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)隨著實(shí)踐的深入而不斷加以調(diào)整。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)不應(yīng)僅僅局限在操作領(lǐng)域，還應(yīng)包括認(rèn)知領(lǐng)域和情感領(lǐng)域。培養(yǎng)學(xué)生觀察、動(dòng)手實(shí)踐能力，邏輯思維能力和辯證唯物主義觀點(diǎn)是當(dāng)前中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)。

二、培養(yǎng)創(chuàng)新精神已成為素質(zhì)教育的主旋律

隨著時(shí)代的發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神已成為素質(zhì)教育的主旋律，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是時(shí)代的要求。教育的目的不應(yīng)該是培養(yǎng)學(xué)生從事一種特定的終生不變的職業(yè)，而應(yīng)培養(yǎng)他們有能力在各種專業(yè)中盡可能地流動(dòng)，并永遠(yuǎn)刺激他們自我學(xué)習(xí)和培養(yǎng)自己的欲望。

物理學(xué)研究的是物質(zhì)的最普遍運(yùn)動(dòng)形式和物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)，它是研究其他自然科學(xué)的基礎(chǔ)，物理學(xué)與科學(xué)技術(shù)之間是緊密聯(lián)系的，物理學(xué)基礎(chǔ)理論的重大創(chuàng)新往往能促進(jìn)整個(gè)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，反過來，科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新對(duì)物理學(xué)的研究也能起推動(dòng)作用。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)實(shí)施創(chuàng)新教育的重要基礎(chǔ)和手段，實(shí)驗(yàn)不僅對(duì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高實(shí)踐能力具有不可替代的作用，而且是為學(xué)生營造創(chuàng)新氛圍，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力，提高科學(xué)素質(zhì)的有效途徑。因此，物理學(xué)科的特點(diǎn)要求我們，在物理教學(xué)中必須重視培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

三、如何在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

“以德育為核心，以培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為重點(diǎn)的素質(zhì)教育”是我國當(dāng)今教育改革與發(fā)展的主流，其中創(chuàng)新能力的培養(yǎng)尤其引人注目，成為教育界內(nèi)外關(guān)注的熱點(diǎn)。人們?cè)诎凑談?chuàng)新能力衡量教育現(xiàn)狀的同時(shí)，也在思考著創(chuàng)新能力相關(guān)的一系列問題。素質(zhì)教育的核心是創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，本世紀(jì)是科學(xué)與技術(shù)革命更深入的世紀(jì)，是競爭更激烈，變化更迅速，創(chuàng)新更層出不窮的世紀(jì)。因此，學(xué)校培養(yǎng)的學(xué)生應(yīng)具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。怎樣在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，在此筆者談?wù)勼w會(huì)。

（一）探索新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，發(fā)揮主導(dǎo)、主體功能。

課堂教學(xué)是學(xué)校教學(xué)的基本組織形式，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神只有滲透到學(xué)科課堂教學(xué)中，才能真正成為一種可能。所以，要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，就必須對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)方法加以割舍，創(chuàng)造更適合培養(yǎng)創(chuàng)新精神的開放民主的教學(xué)環(huán)境和氛圍。

探索以“引導(dǎo)—探索—實(shí)驗(yàn)—掌握”為過程的新教學(xué)模式。這種物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式能夠優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程、指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)方法、培養(yǎng)創(chuàng)新能力。這種教學(xué)模式可以充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，突出學(xué)生的主體地位。教師充分相信學(xué)生，使學(xué)生主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)。課本讓學(xué)生看，實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生做，思路讓學(xué)生想，疑難讓學(xué)生議，錯(cuò)誤讓學(xué)生析。讓學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，利用物理實(shí)驗(yàn)發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)作用，最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。變單向信息傳遞為雙向式、多向式信息傳遞與交流，教師在課內(nèi)講重點(diǎn)、關(guān)鍵點(diǎn)和注意點(diǎn)，發(fā)揮好主導(dǎo)調(diào)控作用。主要方式是采取提問、答疑、討論、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、動(dòng)手操作等。

（二）采用多種實(shí)驗(yàn)方法，活躍學(xué)生思維。

在以前，課堂演示實(shí)驗(yàn)一般以教師為主體，學(xué)生僅僅是旁觀者，沒有直接參與，不利于其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。采用多種實(shí)驗(yàn)方法，活躍學(xué)生思維，讓學(xué)生充分動(dòng)腦、動(dòng)手、動(dòng)口，發(fā)揮學(xué)生的主體作用，從而有利于學(xué)生創(chuàng)造性思維的激發(fā)。

1.演示實(shí)驗(yàn)中創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

演示實(shí)驗(yàn)不能可有可無，它是培養(yǎng)學(xué)生能力的一個(gè)重要方面，是培養(yǎng)學(xué)生能力的向?qū)В處熢谘菔具^程中要講明實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、方法、使用器材、設(shè)計(jì)思想，分析可能出現(xiàn)的問題;用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)與熟練的操作技能給學(xué)生做出示范，使之對(duì)學(xué)生產(chǎn)生潛移默化的影響，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和思維能力。通過演示實(shí)驗(yàn)促使學(xué)生在觀察中和觀察后進(jìn)行深入細(xì)致的思維活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生的思維向深度和廣度發(fā)展，經(jīng)過分析、比較和抽象，找出事物的本質(zhì)屬性，這正是培養(yǎng)學(xué)生思維能力，鍛煉學(xué)生創(chuàng)新能力的好時(shí)機(jī)。

2.學(xué)生實(shí)驗(yàn)中創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

學(xué)生實(shí)驗(yàn)主要以“測(cè)量”和“驗(yàn)證”性實(shí)驗(yàn)為主，通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析物理現(xiàn)象，正確使用儀器，合理選擇器材，精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，規(guī)范操作方法，排除故障，處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論，以此培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)的能力、綜合信息處理能力和歸納總結(jié)能力。

此外，筆者根據(jù)實(shí)際，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中進(jìn)行了下列嘗試。

（1）將演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生實(shí)驗(yàn)，變被動(dòng)接受為主動(dòng)接受，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的獨(dú)立性。這種做法能讓學(xué)生在動(dòng)手中觀察思考，討論分析，推理、判斷，自己發(fā)現(xiàn)問題、解決問題和得出結(jié)論，使做實(shí)驗(yàn)的過程成為學(xué)生再發(fā)現(xiàn)的創(chuàng)新過程。

（2）將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探索性實(shí)驗(yàn)，變依賴思想為探索精神，培養(yǎng)學(xué)生忠于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的求實(shí)精神和領(lǐng)悟教材的思想方法。變驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)為探索實(shí)驗(yàn)，不僅能讓學(xué)生積極思考，開發(fā)智力，而且能增強(qiáng)學(xué)生對(duì)成功學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)及解決問題的信心。

（3）將測(cè)量性實(shí)驗(yàn)改為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，可變思維的單向性為多向性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性和發(fā)散性思維。通過培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維，學(xué)生的創(chuàng)新能力在潛移默化中得到培養(yǎng)。

（三）滲透物理科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)創(chuàng)新。

中學(xué)物理教學(xué)大綱明確規(guī)定“要重視科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法的教育”。所謂物理科學(xué)方法，指在物理學(xué)發(fā)展過程中，物理學(xué)家研究處理問題的思想方法和手段。常用的方法有：觀察與實(shí)驗(yàn)方法、歸納與演繹方法、科學(xué)抽象與理想化方法、比較與類比方法、分析和綜合方法、數(shù)學(xué)方法及科學(xué)假說的方法，這些方法大多隱含在物理知識(shí)中，如牛頓第一定律就是理想化方法，原子物理學(xué)中經(jīng)常使用的就是科學(xué)假說的方法。

進(jìn)行科學(xué)方法教育，不能脫離物理知識(shí)的教學(xué)，我們要寓科學(xué)方法教育于物理教學(xué)中，挖掘教材中的科學(xué)方法論的素材，以物理知識(shí)為背景進(jìn)行科學(xué)方法教育?？茖W(xué)方法教育的具體內(nèi)容往往以隱性的方式出現(xiàn)在教材中，所以科學(xué)方法必須與物理知識(shí)教學(xué)相結(jié)合，以知識(shí)傳授作為方法教育的載體，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)的過程中潛移默化地受到科學(xué)方法的熏陶。

當(dāng)今世界，科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)，國力競爭日趨激烈，國力的競爭實(shí)際上是人才的競爭和知識(shí)創(chuàng)新能力的競爭。新世紀(jì)我們的國家要列于世界民族之林，就必須注重創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。更新教育觀念，改革教學(xué)模式，鼓勵(lì)學(xué)生勇于實(shí)踐，是新形勢(shì)下素質(zhì)教育賦予教師的新任務(wù)。對(duì)于中學(xué)教師來說，更應(yīng)當(dāng)肩負(fù)起這個(gè)光榮的歷史使命，培養(yǎng)下一代的創(chuàng)新能力是我們的職責(zé)，也是時(shí)代的需要。