物理实验教学与学 生创新能力的培养

发表时间：2011-6-27   来源：《中小学教育》2011年第9期上供稿   作者：符艺华

[导读] 以前的课堂演示实验，一般以教师为主体，学生仅仅是旁观者，没有直接参与，不利于创新能力的培养。

符艺华　广西钦州市钦南区尖山中学　535000
        “创新是一个民族的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力。”中学物理作为以实验为基础的学科，教学更应重视对学生创新能力的培养。
        一、变演示实验为探索性实验，培养学生的创新能力
        以前的课堂演示实验，一般以教师为主体，学生仅仅是旁观者，没有直接参与，不利于创新能力的培养。如果将演示实验改为探索性实验，让学生充分地动脑、动手、动口，发挥学生的主体作用，就有利于学生创造思维的激发。物理教学常用的演示实验有实验归纳法和实验验证法，在教学中应有意识地安排这两种方法加强探索训练。例如，在总电阻教学中，就可以进行这两种方法的训练：（1）应用实验归纳法探索电阻串联。（2）应用实验验证法探索电阻并联。在获得关于串联总电阻与分电阻关系的知识的同时，学生学习到自己设计电路、总结规律、从理论上论证的初步方法，即实验归纳法，同时也培养了探索精神。在并联电路的探索中，先由教师从理论上推导出1/R并=1/R1+1/R2的关系，接着由学生自己设计电路操作实验，然后验证这一关系。最后，由教师进行总结，联系电阻与导体截面积的关系对并联做出解释。这样，在获得关于并联电阻知识的同时，学生学习了实验验证法。
        二、充分利用实验器材，设计有悬念的实验，激发学生的兴趣和思维
        兴趣是产生动机的重要条件。学习兴趣也是学生力求认识世界、渴望获得科学文化知识、不断探索真理的情绪意向。创新意识是人们从事创造性活动的出发点和内驱力，是创造性思维、想象和创造性行为的前提。中学阶段的学生思维敏捷，求知欲强，易于接受新鲜事物，而物理实验形象生动，富有动手操作和探索因素，切合学生的心理特征，所以把两者巧妙地结合起来，相互作用，就能激发学生心理活动的潜力，增强学习物理的兴趣，克服物理难学的心理。为此，教师可为学生设计一些有悬念的实验，激发学生的兴趣和思维，对培养学生的创新能力起到水到渠成的作用。例如，在“测凸透镜焦距”的实验中，在基本完成规定的实验要求时，可以提出这样一个问题：如果透镜被遮挡一部分，其成像有何变化呢？让学生不要急于动手，而是先进行推测或猜想：“不成像”、“只有一部分”、“不变化”等等。学生各持己见，争论不休，这时要求学生利用身边的器材加以验证，发现成像情况不变，只是像的亮度变暗了。教师可根据已学的知识进行分析，得出正确结论的依据。通过对问题的推测和猜想，再动手实验、观察思考、分析归纳后，会产生意想不到的效果。
        三、采用多种方法，活跃学生思维，激起学生的创新欲
        1、学生的创新动机的培养。

要有一个民主、宽松、友好的教学环境，才能具备无拘无束的思维空间。要变传统的灌输式的学习为探究式学习。传统的实验教学都是老师讲得非常仔细，实验原理、步骤、注意事项等反复强调，学生背得昏天暗地，可考试时实验还是丢分最多的。
        2、科学作风、创新思维的培养。实验本身是严谨的，实验过程中要让学生尊重事实、忠于数据，凑实验结果、弄虚作假的作风是不允许的。另外，应开拓学生的思维空间，积极创设问题情境，给学生的思维以较大的活动范围。如：让学生自己设计和选择实验方案、自己正确地选择仪器等，而不是机械地重复课本上的实验。在实验中，要允许学生在掌握实验原理的基础上，使用不同的器材、不同的实验步骤进行实验。这样就需要学生在各种因素中进行取舍，对所得的信息进行筛选。
        3、物理实验能力的培养。物理实验能力包括观察能力、操作能力、分析和处理数据的能力。在培养各种能力时，教师要引导学生学会有目的重点进行。在物理实验教学中，有两种常用的观察法应使学生掌握：一是系统观察法，它包括顺序观察、分步观察和角度观察；二是对比观察法，包括异步对比、异物对比、前后对比及分类。实验操作能力，主要是培养学生正确使用基本仪器，独立完成实验，排除实验中出现的故障；分析和处理数据的能力，要求学生有能力对数据进行分析和处理，并得出结论。
        四、创设实验问题，促使学生创新能力的发展
        在物理实验教学中，除了正常的演示与分组实验外，要加强学生的实践活动，让学生在操作材料的过程中发现问题。如《摩擦力》一课，为学生准备了小车、磁块、圆棍、抹布、测力计等材料，让学生设计减少摩擦力的实验。学生在实验中发现用测力计拉动没有车厢的车轮，在光滑的桌面上滚动时摩擦力最小。这一实验，学生综合运用了正压力、摩擦方式、摩擦系数等知识，减少摩擦力的方法是学生在边操作边思考中总结出来的。此外，在学生的模型制作、游戏、调查小组实验活动中，也可以开展创造性活动，鼓励学生创新。
        五、在第二课堂上培养学生的创新能力
        第二课堂是培养创新能力的重要途径。在科教活动中，结合学生的实际情况，不断地向学生介绍最新的科技成果，能迅速将各种信息传递给学生。这些最新的科技信息可以通过各种教学手段传递给学生，例如日本科技博览会中最现代的机器人、神舟飞船载人航天成功、有意义的科幻片等。这样，有利于扩大学生的知识面，开拓了他们的视野，培养了学生的思维能力、想象能力，激发了学生的求知欲望，大大增强了学习的动力。
        总之，创新能力的培养关键在于基础教育，基础教育是创新人才的摇篮。物理教学是培养学生创新能力的主阵地，物理实验教学是物理教学最主要的方法，我们应该努力挖掘实验教学的潜力，更好地培养学生的创新能力；我们应该让学生从应试教育中摆脱出来，给学生提供一个能充分展示他们聪明才智的舞台，使他们健康成长，成为21世纪所需要的新人才，为中华民族的伟大复兴做出应有的贡献。