物理實驗教學對培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的作用

林江斌

摘 要：物理學科的教學離不開實驗，而實驗是讓學生近距離感受物理知識，從直觀認識到概念理解，從理論知識轉(zhuǎn)為思想結構的具體過程。在中學物理實驗教學中培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力是必要的教學工作，對于知識學習、能力提升、素養(yǎng)發(fā)展都極為重要，并且實驗教學的開展讓創(chuàng)新能力的培養(yǎng)有了創(chuàng)新思維、實踐和意識的建立過程，可以保證創(chuàng)新能力培養(yǎng)的有效性。而實驗教學培養(yǎng)作用的發(fā)揮途徑上需要針對實驗教學的教學任務和學生行為做創(chuàng)新學習的設計，從而使學生的實驗探究成為實驗教學的主要內(nèi)容，保證實驗教學的有效性，也實現(xiàn)對學生創(chuàng)新能力的有效培養(yǎng)。

關鍵詞：中學物理;實驗教學;創(chuàng)新能力

前言：在傳統(tǒng)教育思想下的中學物理實驗教學都是以知識演示為主，即使合作探究實驗中也是讓學生按照既定內(nèi)容做實踐，其中極大限制了學生的創(chuàng)新思考，也制約了學生的個人物理知識理解，造成實驗教學單調(diào)，學生的參與性不強，不僅影響了物理知識的教學效果，也降低了學習興趣。因此，在素質(zhì)教育和課程改革的背景下，中學物理實驗教學應注重對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，重視創(chuàng)新行為的組織和引導，以此提升教學效果，讓學生在物理實驗中獲取知識，并建立創(chuàng)新的能力。

1、中學物理實驗教學培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的重要性

創(chuàng)新能力是學生學習和生活的重要素質(zhì)。創(chuàng)新可以讓學習中有探究的過程，可以做應用的思考，有思維的延伸，這些對于現(xiàn)在的中學生自主學習來說極為重要，并且未來的生活和工作也需要創(chuàng)新能力。

（1）提高物理知識的理解認識

實驗是對既定知識的演示和推導，這其實就是創(chuàng)新能力的外在體現(xiàn)過程。在中學物理實驗教學中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，能夠改變以往學生在過程中等待結果的情況，讓物理實驗有學生的主動參與，這樣在實驗中獲取的知識理解也就會更為深刻，教學的效果得到了保證，物理知識也能有應用性的理解。創(chuàng)新能力的培養(yǎng)會讓教學不再局限在單一性的知識理解上，所以在知識理解的過程也就能夠提高教學質(zhì)量，保證物理知識概念的有效理解認識[1]。

（2）促進物理學習的能力提升

學生創(chuàng)新能力的養(yǎng)成有助于實驗教學中提問和解問的實踐參與[2]。這樣實驗教學就有了學生的過程參與，有思維探究的行為，這對于物理知識的理解和學習能力的提升都有較大的幫助，有助于個人物理知識結構、思維方式的建立，有效提升了學習能力。創(chuàng)新是一個自主思考和尋找新知識的行為，在此行為下由于實驗的驗證性，也就讓學習的思維有了一個具體的過程，從未知、認知到探索、實驗總結，有助于物理知識的有效理解認識，也就能夠帶動個性化學習能力的養(yǎng)成。

2、中學物理實驗教學對學生創(chuàng)新能力養(yǎng)成的作用

創(chuàng)新能力的養(yǎng)成需要學生主觀行為和思想認識上探究新事物的結構建立，而中學物理實驗教學能夠為這種養(yǎng)成提供行為、實踐和意識的環(huán)境。首先實驗教學是對物理知識的探索，可以增加創(chuàng)新思維行為[3]。學生在物理實驗中的思維處于一個未知探索的過程，通過實驗的內(nèi)容和結果從而形成具體的知識內(nèi)容，這個過程中的思維就處于創(chuàng)新過程中。其次實驗教學可以提供創(chuàng)新實踐機會，無論是探究實驗，還是虛擬實驗都能讓學生的創(chuàng)新理解有實踐驗證的機會，這樣創(chuàng)新意識能夠向創(chuàng)新能力轉(zhuǎn)化，在實踐中養(yǎng)成能力。再次，實驗教學可以帶動創(chuàng)新意識建立，這其中需要新課改生本理念的落實，讓學生有自主探索實驗的過程，并組織實驗總結，讓創(chuàng)新能力有鍛煉的機會。物理本身作為一門科學學科，實驗教學的開展就能夠讓學生感受周邊的物理現(xiàn)象，解釋生活中的物理原理，做物理知識的應用，這些都能推進學生創(chuàng)新能力的養(yǎng)成。

3、中學物理實驗教學中培養(yǎng)作用發(fā)揮的具體途徑

實驗教學雖然可以讓創(chuàng)新能力的培養(yǎng)得到有效落實，但是在途徑上要把握具體的過程和中學生的年齡特點，讓創(chuàng)新能力培養(yǎng)與實驗教學參與達成有機結合，優(yōu)化教學設計，保證學生的參與性和實踐性。

（1）安排學生進行實驗設計

在以往的中學物理實驗組織上，都是以教師為絕對的核心，缺乏對學生主體性的考慮，而學生也都是按照教師的指導做演示理解和實踐驗證，實驗教學的參與性不強，更多的是單方面的任務。在生本理念和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教育思想下，教師要改變物理實驗的組織形式，安排學生進行實驗設計，讓個人知識理解能夠有實驗驗證的機會，而在設計中學生科學探究素養(yǎng)會有所建立，實驗過程的思維探究能夠得到保證，理論知識的理解也會有創(chuàng)新性的實驗展示，會有創(chuàng)新實踐的保證，從而實現(xiàn)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

（2）演示實驗加強實驗猜想

演示實驗是課堂中讓學生感受物理知識的內(nèi)容，其作用使輔助學生的物理概念理解認識。在演示實驗的開展中要把握學生對于知識理解認識的差異、關注點的不同，以實驗猜想做實踐組織，使學生可以針對理論知識理解和物理觀念對實驗過程和結果做猜想。這能提高演示實驗的趣味性，并且將學生的思維理解認識與實驗過程進行了融合，可以保證教學的有效性[4]。例如，在《浮力》這一章中“物體的浮與沉”演示實驗中，可以用土豆來做演示，并讓學生猜想不同形狀的土豆為什么會出現(xiàn)浮與沉，這個實驗中有哪些因素決定了浮沉條件。通過組織學生進行猜想，然后再做實驗演示，就讓物理進行有了一定的趣味性，有助于學生對于密度和浮力之間關系的認識，也讓創(chuàng)新思考有了具體的過程，可以培養(yǎng)創(chuàng)新思維的建立。同時演示實驗中的猜想會讓實驗探究和物理觀念素養(yǎng)得到有效培養(yǎng)。

（3）探究實驗引導結果分析

中學物理教學中的探究實驗主要開展形式是將學生進行分組，然后以實際操作為主，讓學生去感受物理，并分析其中的關系[5]。在此實驗教學中的創(chuàng)新能力培養(yǎng)需要引導學生做實驗結構分析，進行實驗數(shù)據(jù)的總結，以此能夠提高探究實驗的效果，使學生的知識理解與實驗行為有所結合，也能讓創(chuàng)新能力的培養(yǎng)有學習方面的形成。例如，在《伏安法測電阻》的實驗中，學生的探究實驗會有多組數(shù)據(jù)結果，教師就以小組探究實驗為單位，引導學生針對實驗的過程和結果做總結性的分析，整合其中所用到的知識內(nèi)容和所帶來的啟示。

（4）引用虛擬實驗培養(yǎng)探索

隨著信息技術的發(fā)展，現(xiàn)在的中學物理實驗教學中，虛擬實驗平臺得到了有效應用，虛擬實驗的開展可以讓學生一些想法得到實驗驗證，解決了實體實驗中因為害怕?lián)p壞實驗器材所產(chǎn)生的限制，同時也擴大物理實驗的空間，讓學生的物理實驗有新奇想法和探究意識的成長，可以帶動創(chuàng)新意識的提升，并且讓物理知識應用到具體的教學過程中。例如，在《電流的磁場》這節(jié)課的實驗教學中，教師就可以開展虛擬實驗，讓學生利用軟件完成對磁場的觀測和探索應用，使物理實驗得到拓展，也讓學生的創(chuàng)新行為有具體的開展過程。引入虛擬實驗進行創(chuàng)新能力培養(yǎng)要注意進行結構的完善，將虛擬實驗合理納入到教學過程中，重視學生的獨特的想法和認識，并開展虛擬實驗總結討論會人，讓不同的實驗探索得到交流，從中挖掘新的認識，也總結錯誤認知。

（5）注重實驗過程即時評價

在物理實驗過程中，教師要利用實驗中學生逐步理解知識的過程，利用即時評價保證學生思維創(chuàng)新的行為，也在評價上樹立創(chuàng)新學習的意識，在教學方式上改變學生的學習狀態(tài)。首先，教師針對學生主動問題的提出要給予尊重，只有與教學內(nèi)容相關就應做正面的反饋，并借助實驗過程做解釋，這能消除學生的被動接受意識，愿意做主動性的物理知識應用思考，讓創(chuàng)新學習思維得到建立。其次，對于學生的實驗理解認識表達，要做評價引導，對于正確給予鼓勵，對于錯誤開展集體討論，以讓教學成為學習的主場，既保證知識理解的效果，也讓學生能夠有創(chuàng)新學習習慣的養(yǎng)成。

結論：總而言之，中學物理實驗教學讓創(chuàng)新能力的培養(yǎng)有了具體的過程和方法，同時也讓創(chuàng)新能力可以反饋到實驗教學中，提高教學質(zhì)量。在教學培養(yǎng)能力的作用發(fā)揮上，要以學生的主體性為核心，把握創(chuàng)新行為與實驗教學設計的結合，以實驗設計、實驗猜想、結果分析、虛擬探索、過程參與、成果應用為具體的途徑，推動學生的高效實驗學習，保證教學質(zhì)量的同時促進學生的全面發(fā)展。

參考文獻

[1]梁國平.淺談初中物理實驗探究教學與學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)策略[J].科學咨詢（教育科研），2020（05）：241-242.

[2]李西平.探析初中物理教學與培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的途徑[J].科技資訊，2020，18（12）：109+111.

[3]孫志勝.分析初中物理教學與培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的途徑[J].科技資訊，2020，18（11）：88+90.

[4]劉彥德.初中物理實驗教學中培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力分析[J].課程教育研究，2020（07）：189.