中学物理实验教学中学生创新能力的培养

◎   四川省平昌县教学仪器供应站  黄  蓉


创新是一个民族的灵魂，是一个民族兴旺发达的不竭动力。在知识经济的社会中人的最重要的素质是创新能力。所以在物理教学中培养学生的创新能力是实施素质教育的重要内容。而物理学从本质上说是一门实验科学，物理规律的发现和物理理论的建立都必须以严格的物理实验为基础，并受到实验的检验。因此在物理教学中，尤其是在实验教学中，注意不断激励学生通过观察、比较、实验、归纳、类比等探索手段提出种种假设和猜想发展他们的创新意识就显得尤为重要。
一、改革实验教学营造创新氛围培养创新能力
实验教学是物理教学实施创新教育的重要基础和手段，实验不仅对激发学生学习兴趣，提高实践能力具有不可替代的作用，而且也是为学生创设创新氛围，培养创新意识、创新思维、创新能力，提高科学素质的有效途径当前实验教学普遍存在着只重视简单的操作练习。教材中的演示实验和学生实验，从器材、方法到表格设计都是按照规定好的步骤和方法进行实验，教师很少去引导学生思考和探索，有些学生在实验中只是依葫芦画瓢，根本不能领会实验的原理和思想。不利于学生创新思维的培养。因此必须改革实验教学的方法。例如，在学生电学分组实验中，在掌握实验原理的基础上，允许学生用不同的器材、不同的实验步骤进行操作实验，即可以极大地提高学生学习物理的兴趣，发展学生的个性，又可以活跃学生的创新思维。在实验中学生需要在各种因素中取舍，对所得的信息进行筛选，这就要求学生在追求既定目标的过程中应变、思考和探索，使学生的分析、抽象、综合、表达的能力都得到训练和发挥。在演示实验中，教师可以不拘泥于教材或教参的安排，进行一些创新设计，将一些演示实验改为学生探索性实验。例如在验证牛顿第二定律实验中，可以启发学生思考，你能否设计出一个切实可行的实验方案来找出力，质量, 加速度三者的定量关系；让学生选择器材、设计实验方法，在实验中发现问题和寻找解决问题的方法等等。通过创设条件，让学生充分地动脑、动手、动口，发挥学生学习的主动性，从而激发学生的创造性思维，对学生创新能力的培养起着潜移默化的作用。在实验教学中，教师不失时机地对学生中的标新立异的方法给予肯定、支持和帮助，鼓励学生大胆地猜想和独立地思考，并通过实验否定错误的假设或修正不完善的猜想，从而使学生解决问题的勇气、信心、毅力、科学的批判精神和创造力得到有效的培养。
二、物理实验教学是培养创新能力的有效途径
物理学是一门以实验为基础的科学。物理实验作为物理教学的基本手段，有其特殊的教学功能：不仅能够为学生提供学习的感性材料，验证物理定律，而且能够提供科学的思维方法，加深对基本知识的认识程度，激发学生的求知欲，培养学生的探索能力。在物理实验教学中重视观察能力的培养，勤于观察，善于观察是创新人才必备的一种素质能力。教师应引导学生有目的、有步骤地从不同方面、不同角度，各种联系中进行观察能力的训练。在物理实验教学中突出探索方法的培养，不仅要让学生学会实验的具体做法，掌握一些基本的实验技能，还要引导学生学会研究物理问题的实验方法，为培养他们的物理创新能力打下良好的基础。如常用的实验方法：间接测量法、控制条件法、以大量小法、测量微小量的“叠加法”、替代法和比较法等。教师可充分利用教材中的小实验、学生实验等典型实验内容，通过多种实验方案的设计、讨论和辨析来培养学生的物理创新能力。设计一些探索性实验，达到不同层次的创新能力培养目标。探索性实验教学较课堂教学有更广阔的活动空间和思维空间，可以激发和满足不同层次学生的探索和创新欲望。学生在自己“探索”物理规律的实验过程中可以把动手和动脑结合起来，锻炼和培养自己的创新能力。教师应选取合适的、需要探索的问题作为实验内容，在教学中可以利用新旧知识间的联系提出需要解决的问题，并设计一系列有针对性、启发性的问题作为铺垫，设计问题时应充分渗透创新能力的培养，要利用学生的原有知识，引导学生在运用知识的探索过程中有所“创新”地解决问题。教师应让学生明确探索性实验的基本环节，并在实验仪器的选取与操作、实验现象的观察、实验数据的处理、实验故障的排除及结论的得出等一系列环节中，及时对学生进行指导，使学生在相对独立的实验活动中体会到创新的艰辛与愉悦，如实验设计思想，物理学方法，实验技巧等。为了使创新能力的培养长期化，教师可有计划地组织学生进行系列化的探索性实验，并把实验内容和生活中的实际问题联系起来，使创新能力的培养和物理知识的学习紧密结合。
三、在实验探究中培养学生的创新精神
 物理课堂实验教学,应注重启发学生去思考,引导学生 去实验,使学生在实验中学好知识,掌握技能,提高素质。在实验课堂教学中,教师若能够运用启发性的语言去引导 学生,让学生自己去发现问题、解决问题,就有利于激发学生主动探究的欲望。在实验课中,有时学生一上课就把实验结果说出来,这时候教师会感到不知所措,觉得学生已经知道了,不知道还 要给学生讲些什么,但是我觉得学生上课伊始就说出了结论,这其实是一种知识本位的体现。在这种情况下,教师应 该去启发学生对这一结论进行实验探究。例如,在学习《声音的产生与传播》时,一开始学生就说出:声音的产生是因为物体振动。这时教师可以这样问学生：“假如像你们说的物体产生的声音是因为物体在振动,那么能不能设计一个实验来证明呢?”这样再引导学生讨论、分析实验的具体问题,可以使教学活动顺利地进入学生自主探究实验阶段,这样学生的主体地位就得到充分表现。
总之，对中学物理实验教学进行合理的设计和规划,不仅能极大地增强学生的学习兴趣,培养学生自主的自学能力,同时也可以培养学生尊重事实、坚持真理、一丝不苟严谨的科学态度。