在物理实验教学中培养学生的创新精神和创新能力

文/陶勇平

【摘要】物理学是一门以实验为基础的科学，学科最大的特点就是学生动手机会多，应当充分发挥学生主体性则很容易调动其学习物理的积极性，让他们积极主动地参与到各类实验活动中去，充分调动学生的创新精神、培养学生的创新意识和提高学生的创新能力。

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关键词 新课程；实验教学；创新精神；创新能力

长期以来受传统教育的影响，实验课成了学生机械地按照老师的步骤、要求进行模仿的过程。实验准备得非常仔细，考虑到了每一个细节和具体问题，从实验目的、原理、方法到过程设计等都做到步骤详实，面面俱到，深怕学生“越雷池半步”。鉴于此教师应积极主动地创设宽松的学习氛围，鼓励学生开动脑筋，大胆想象，积极提问，勇敢质疑。

一、营造宽松学习氛围，创设问题情境，培养创新意识

教师应因势利导通过新奇有趣的实验激发学生的求知欲望，多提几个为什么。如盛满水的烧杯中多放了一些回形针，水为什么不溢出？烧瓶中的水已烧开，但瓶底的小金鱼为何却安然无恙？又如在水的沸腾实验中，为了缩短实验时间可采取哪些措施，教师可让学生自己猜想并进行实验。一些同学生活经验丰富，给小烧杯加了一个密封盖，结果水沸腾时温度明显超出100益，这时可适时让学生展开自由讨论，整个课堂也会如实验一样一下子沸腾起来，大家各抒己见，这样每个学生的思维均被调动起来，他们围绕一个共同的话题在研究，最后教师可进行适当点拨从而得出正确结论：加盖后杯内气压增大，水的沸点升高。

“学起于思，思源于疑”。质疑是思维的开端，是培养学生创新思维能力的动力源泉。因此，教师在教学中要鼓励学生积极讨论、争辩、各抒己见，敢于对书本知识提出疑问。而对于学生提出的问题，无论质量如何，教师都应及时表扬他们的创新意识。同时教师还要为学生创设民主宽松的环境，生动活泼的学习气氛可让学生愉快思考，大胆设想，从而最大限度地激发他们的创新思维火花，发展创新思维能力。

二、强化实验创新设计，培养学生创造性思维

初中物理实验器材不多，操作限制因素多，加之大部分学生过分依赖教材中说明的材料用具、方法步骤等原因，在一定程度上影响了学生创造性思维的发挥，因此在教学过程中要注意实验的创新设计，鼓励他们善于发现问题，并敢于提出问题对现有实验进行大胆创新。

1.我们可在原有实验的基础上，适当改变实验目的、要求，提出新的实验课题，从而改进原有的实验，进行新的实验。

2.我们也可以通过改变原有实验器材，提出在新情况下测量原有物理量的方法。如在测定滑轮组机械效率实验中，提出如果测量工具中只有弹簧测力计没有刻度尺能否正确测出机械效率，如何进行实验设计或计算；又如在伏安法测电阻实验中，如果只提供一只电流表而无电压表怎样测出未知电阻的阻值等。

3.另外还可以进行开放性实验设计，如电学部分可以提供电源、电阻、电流表、电压表等仪器要求学生设计出多个实验。

4.在实验结论或数据处理时也可以进行创新设计，如完成冰的熔化实验及测定密度的实验中，我们可以要求学生多测量几组数据然后用描点画图的方法来进行数据处理。

实践表明，指导学生进行设计性实验是调动学生动手、动脑的有效措施，实验设计要注重联系教学实际，从学生及实验具体情况出发，注意控制实验难度，逐步提高设计水平，使学生在体验中感受到成功的喜悦，培养开拓创新精神，进而提高创新能力。

三、积极开展探究性实验教学，发展学生的创新能力

探究性实验是相对于验证性实验的一种新的学习方式，它是由学生自己运用实验手段在获得现象和数据的基础上得出实验结论。探究性实验突出了学生的主体地位，要求其自主地获取知识，主要程序包括提出问题、猜想假设、设计实验、实验验证、分析评估、交流合作等。在具体操作中可包括上述程序的全部内容也可只涉及其中一部分内容。如在学习机械效率后，教师提问斜面的机械效率大小和斜面粗糙程度有关吗？要求学生自行完成实验并得出结论。（1）学生分组讨论、猜想后提出：可能跟粗糙程度等有关；（2）进行实验设计。a.选择器材（自主选择）；b.设计方案；（3）得出结论；（4）进行分析、交流、讨论看看还有没有其他实验方法进行论证，哪种方法更好等等。

探究性实验教具有很大的开放性和灵活性，学生通过探究性实验活动以能动的方式在教学过程中掌握科学知识和科学方法并养成良好的科学态度，对激发学生思维、培养学生创新能力以及对已学知识的应用和巩固具有极其重要的作用。

四、积极参与课外活动，培养学生的创新思维能力

物理课外科技活动是课堂教学的延续和必要补充，是培养学生创新思维的重要阵地。适时引导学生走出课堂进行课外小实验可以进一步引导学生关注社会，关注生活，利用物理知识解释、解决实际问题，从而更好地拓宽实验功能，培养实验兴趣，提高培养创新能力。如学习光学知识时可让学生磨制冰透镜，自制针孔照相机、潜望镜等，利用光学知识测定校园内旗杆高度，测定凸透镜焦距等；学习力学知识时可让学生制作潜水艇模型、小天平、杆秤等；学习电学知识时可以引导学生制作指南针、小电铃等等。

五、几点反思

新课程理念下的实验教学对培养创造性人才，提高学生的创新能力具有极其重要和深远的意义，同时对教师也提出了更高的要求。作为教师应进一步加强对实验教学的认识，积极提高自身业务素质，搞好实验教学研究。正确处理好实验教学中教师讲解与学生动手的关系，尽量给学生留有足够的独立操作的时间和动手机会，有发挥个人创造力的空间，而不是被动按照老师要求机械地完成实验，让学生成为学习的主角，确保学生在实验教学中的主体地位，促进每一位学生进行有效学习。

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参考文献

[1]《九年制义务教育物理课程标准》【2011年版】

（作者单位：江苏省如皋市城南初级中学）