物理实验教学中培养学生创新能力的实践研究

覃树辉

物理学是一门以实验为基础的自然学科。物理实验是学生进行探究性学习的重要载体,通过实验可以培养学生的创新精神和创新能力。在实施素质教育的今天,物理实验作为物理教学的重要内容,在培养学生创新素质方面所具备的作用正越来越多地受到人们的重视。本文在已有的创新理论基础上,以教育学、心理学、物理学实验理论为指导,从理论上阐述了创新教育的本质、内容要素、实施的意义,并结合笔者自己的教学实践,着重探讨高中物理实验教学中培养学生创新能力的重要意义以及实验教学环节中的改进和创新、实验内容的改进和创新,为实现素质教育和培养具有创新能力的人才奠定良好的基础。

一、遵循认知规律,培养创新思维

思维是大脑对客观事物间接概括的反映,创新思维不仅能揭示客观事物的本质和内在联系,更重要的是能产生出新颖的、前所未有的成果。而物理实验教学能培养学生浓厚的学习兴趣和细致敏锐的观察,分析对比,判断推理,归纳总结的逻辑思维能力等,能使学生的智力和能力得到综合性培养和发展,在实施以培养学生创新精神和实践能力为核心的素质教育中有着独特的、不可代替的作用。但是,在目前高中物理教学中仍存在注入式教学,教师在教学中只注重学习的结果,而忽视学习的过程。学生缺少自主学习的思维空间,这很难谈得上对创新思维的培养。新大纲要求要加强对学生实验能力的培养,规定了实验能力的要求,提出“明确实验目的,理解实验原理和方法,学会正确使用仪器进行观察分析测量,会控制实验条件和排除实验故障,会分析处理实验数据并得到正确结论,了解误差和有效数字的概念,会独立地写出简要的实验报告”。为了提高学生的实验能力,教师要根据教学大纲和教材,将每个实验认真分析后,明确每个实验要着重培养学生哪些方面的能力。在学生做此实验的基础上,应使他们理解控制实验条件探索物理规律的思想方法,指导学生手脑并用进行实验操作,强化图像处理的技能训练,并学习排除简单的实验故障。教师要不断激励学生通过观察、比较、实验、归纳、类比等手段提出种种假设或猜想,使学生逐步学会运用假设或猜想的方法解决问题,同时重视在教学中再现前人是如何创造、发明的,让学生在前人走过的道路上,经历失败和成功的磨练,体会成功的喜悦。

二、改革物理实验教学,点燃创新火花

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,提高他们的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,这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。

新的全日制普通高级中学物理教学大纲再一次强调了物理实验教学的重要意义,从教学中应注意的问题,实验内容、实验技能,实验教学方法和考核等方面提出了一些新的要求。所以教师也要不断地改革教学实践,善设疑难,以疑激思。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。如可以将一些演示实验改为学生探索性实验。让学生自主选择器材、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。教师要不失时机地对学生标新立异的方法给予肯定、支持和帮助,鼓励学生大胆猜想和独立思考,并通过实验否定错误的假设或修正不完善的猜想,逐步引导学生顺着问题,一步一步地开拓下去,探索下去,以求有更深入的解答,更富于创造性的结论,达到启迪学生思维、发展创造能力的目的,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。

三、开展课外研究性学习活动,发展创新能力

研究性学习是学生在教师的指导下,从周围生活和社会中选择和确定研究课题,以类似于科学研究的方法主动获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。物理课外研究性学习活动也是培养学生创新能力的重要阵地。物理教学要从课内扩展到课外,从校内扩展到校外,要加强与其他学科的交叉渗透,将一些关系密切的学科内容加以融会贯通,加强学科之间的有效迁移,以提高学生综合应用知识、创新性地解决实际问题的能力。

与课堂教学相比,课外活动具有更大的灵活性和选择性。课外活动要讲究互动,所以教师要展开一些比较幽默、有趣、有意义的实验去和学生一起分享。在实验中要使学生全权主动,全程投入、思考,这样有利于他们创新精神的培养和创新能力的提高。结合物理教学开展研究性学习,学生会在实验中接触到大量的实际问题,在自主活动中,提高应用所学知识解决实际问题的能力。

总之,作为基础教育的物理教学,在培养学生创新能力时,应遵循认知规律,并结合物理学科的特点,尽力创设问题情境,鼓励学生对问题质疑,给学生提供发表见解的机会,支持学生自己分析并解决问题。教师要尽力为学生营造创新氛围,激发学生创造性思维的火花,提高学生创新思维的能力,为培养更多的创造型人才做出应有的贡献。