高中物理實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力初探

黃傳蓮

中圖分類號：A 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：（2021）-27-221

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中明確提出：“高中物理課程應(yīng)促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)，讓學(xué)生積極參與、樂于探究、勇于實驗、勤于思考”。按新課標(biāo)編寫的教材與舊教材相比，變化最大的可以說是實驗部分，其最大特點是大多數(shù)實驗都突出了探究和研究特色，其目的是通過學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，在做實驗的過程中，獲得和加深對物理概念和規(guī)律的理解，培養(yǎng)中學(xué)生的動手能力，分析解決物理問題的能力，并學(xué)會物理學(xué)家研究問題的方法。

作為物理教師，應(yīng)在整個教學(xué)過程中貫穿創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，但我覺得最好和最有效的辦法是通過實驗教學(xué)來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。那么如何在中學(xué)物理實驗中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力呢？中學(xué)物理實驗教學(xué)中應(yīng)培養(yǎng)哪些能力來促進創(chuàng)新能力的提高呢？下面分幾個方面進行論述。

一、增強創(chuàng)新意識，掌握創(chuàng)新方法是基礎(chǔ)

教師在教學(xué)過程中要不斷增強學(xué)生的創(chuàng)新意識，沒有創(chuàng)新意識，不可能主動去創(chuàng)新，不可能去鍛煉創(chuàng)新能力，更不可能獲得創(chuàng)新成果。在教學(xué)中，教師要通過介紹科學(xué)家的研究過程和科學(xué)成就，以及物理史實，來激勵學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神，從而形成創(chuàng)新氛圍。

創(chuàng)新的方法是多種多樣的，如：智力激勵法，組合創(chuàng)新法，逆向創(chuàng)新法，屬性列舉法，形態(tài)學(xué)分析法，聯(lián)想法，模仿技法等。對這些創(chuàng)新方法，應(yīng)該讓學(xué)生在實驗中逐漸學(xué)會并能熟練加以應(yīng)用。故只有增強創(chuàng)新意識，掌握創(chuàng)新方法，才有可能促使學(xué)生的創(chuàng)新能力得到提高。

二、重視創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是關(guān)鍵

創(chuàng)新能力是多種能力的綜合體現(xiàn)，要獲得創(chuàng)新性的成果，除要有相關(guān)的知識和技能做基礎(chǔ)，更重要的是要具備創(chuàng)新能力，缺乏創(chuàng)新能力是不可能獲得創(chuàng)新成果的。

新課標(biāo)注重提高全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，在過程和方法方面，重點培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、自主學(xué)習(xí)能力、實踐能力、實驗觀察和操作能力、以及解決問題的能力。這些能力都是進行創(chuàng)新必不可少的能力。在上實驗課時，教師應(yīng)讓學(xué)生獨立地進行科學(xué)探究，培養(yǎng)學(xué)生自主探究、自主學(xué)習(xí)，自己解決問題的能力。而教師的作用是引導(dǎo)、答疑、做好實驗的組織工作。只有重視創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，學(xué)生才會有能力去創(chuàng)新。

三、學(xué)生實驗是培養(yǎng)創(chuàng)新能力最有效的途徑

中學(xué)實驗類型可分為：演示實驗，邊教邊學(xué)實驗;分組實驗，課外實驗四大類。在不同類型的實驗中，可以培養(yǎng)學(xué)生不同方面的創(chuàng)新能力。

（一）演示實驗是教師為了增加學(xué)生的感性認識，為了形成概念和理解物理規(guī)律而做的實驗。是教師課堂教學(xué)內(nèi)容的重要組成部分，它生動、直觀，并能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教師可以利用它培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、想象能力、分析判斷能力等。

如演示自由落體運動：教師先用一個重物使其從一定高度由靜止下落，通過觀察學(xué)生可以看到：重物下落得越來越快，并看到下落的路徑是一條直線。又用此重物與輕紙片同時由同一高度釋放，可看到重物比紙片下落得快，而紙片飄飄忽忽甚至翻轉(zhuǎn)著下落，運動軌跡不再是直線。那么是什么原因引起這種現(xiàn)象的發(fā)生呢？這就產(chǎn)生疑問而促使學(xué)生思考。

（二）邊教邊實驗是教師按照教材內(nèi)容的要求，在課堂上讓學(xué)生一邊做實驗，教師一邊引導(dǎo)講授教材內(nèi)容。這種做法變抽象為直觀，學(xué)生同步進行操作，促使學(xué)生手腦并用，印象深刻，易于調(diào)動起學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)興趣，是值得大力提倡的好方法。但由于課時、實驗器材的限制，目前教師采用的還較少。邊教邊實驗可以改變教師滿堂灌的弊端，能讓學(xué)生積極主動參與到教學(xué)活動中來，能更深刻地領(lǐng)會所學(xué)的物理概念和規(guī)律，并能讓學(xué)生從中體會物理學(xué)的研究思想和研究方法，為學(xué)生創(chuàng)造性地獲取知識，樹立創(chuàng)新意識，增強創(chuàng)新能力做出示范。教師可以利用邊教邊實驗的方法培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，質(zhì)疑能力，分析能力，實驗操作能力等。

（三）分組實驗是學(xué)生到學(xué)校實驗室做的比較完整的學(xué)生實驗，高中實驗以定量實驗為主。新課標(biāo)教材中的實驗，大多數(shù)都是探究性研究性的，舊教材的許多驗證、測量性實驗，現(xiàn)改成了探究性研究性實驗，如“驗證平行四邊形定則”改為“探究合力和分力的關(guān)系”，“驗證牛頓第二定律”改為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”，其目的是為了通過多做探究性實驗，使學(xué)生在學(xué)習(xí)物理規(guī)律的同時，經(jīng)歷探究規(guī)律的過程，了解科學(xué)研究的方法，增強其探究能力。

通過做學(xué)生分組實驗，可以從各方面培養(yǎng)學(xué)生多方面的能力，促使其整體素質(zhì)得到提高，從而逐漸培養(yǎng)出創(chuàng)新所需的各種能力。

課程標(biāo)準(zhǔn)指出了教學(xué)中科學(xué)探究的幾個要素：提出問題、猜想與假設(shè)、設(shè)計實驗、進行實驗、分析與論證、評估、交流與合作。在做一個探究性實驗時，通過師生互動，可以在完成探究實驗的各個要素上，有目的有側(cè)重地培養(yǎng)學(xué)生的某方面和某種能力。

如在提出問題或選題時，可以培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力和質(zhì)疑習(xí)慣。猜想與假設(shè)階段可以培養(yǎng)學(xué)生的想象力和邏輯推理能力。設(shè)計實驗階段可以培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識的能力，實驗器材的選取以及探究方法的選擇的能力。進行實驗階段可培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和實驗操作能力，正確獲取實驗數(shù)據(jù)的能力。分析與論證階段，通過對實驗觀察到的現(xiàn)象和測量得的實驗數(shù)據(jù)，應(yīng)用數(shù)學(xué)方法進行分析和處理，最后得出結(jié)論。這個過程，可以培養(yǎng)學(xué)生的作圖能力，計算能力，分析綜合能力等。評估就是對由實驗得出的結(jié)果進行分析討論，如所得結(jié)果是否正確，誤差多大，有無價值，存在的問題是什么，如何加以改進等，此階段可培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。交流與合作階段，可以組織學(xué)生對整個探究實驗進行討論，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)造性，讓學(xué)生自己提出存在的疑問，自己尋求解決的方法，并對實驗的過程和結(jié)果，以及做此實驗后的得失進行總結(jié)。通過此類活動，逐漸培養(yǎng)學(xué)生的組織能力、表達能力、團結(jié)協(xié)作的能力及團隊精神。

（四）課外實驗

課外實驗就是學(xué)生在課外完成的實驗。它包括課外科技活動、小制作、小發(fā)明、課本上的“做一做”，以及老師布置的課外實驗等。只有當(dāng)學(xué)生主動把學(xué)到的物理知識和科學(xué)的研究方法應(yīng)用到科學(xué)探究和日常生活中，才能真正體會到學(xué)習(xí)物理的樂趣和物理學(xué)的實用性。教師鼓勵學(xué)生課外多“做一做”，多動動手，一定能使學(xué)生的觀察能力、實驗?zāi)芰Α?chuàng)新能力得到提高。

總之，從物理實驗入手，來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力是一種行之有效的方法，也是值得物理教師深入研究的課題。

綜上所述，要創(chuàng)新，必須具有廣博的知識，開闊的視野和創(chuàng)新能力，而創(chuàng)新能力是多種能力的整合，通過物理實驗的教學(xué)，可以有效地對這些能力進行培養(yǎng)和訓(xùn)練，從而為塑造與時俱進全面發(fā)展的高素質(zhì)創(chuàng)新人才打下良好的基礎(chǔ)。

參考文獻

1、《物理教師培訓(xùn)手冊》人民教育出版社

2、《成功學(xué)讀本》丁向陽編著 中國人事出版社

3、《當(dāng)代優(yōu)秀教師論文集》 主編：柳明 新疆青少年出版社