论物理实验教学对创新能力的培养

薛泽

创新是一个民族的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力。在知识经济社会中，人的最重要素质是创新能力。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、当前中学物理实验教学目标

随着素质教育的深入开展，物理实验教学目标随着实践的深入而不断加以调整。物理实验教学目标不应仅仅局限在操作领域，还应包括认知领域和情感领域。培养学生观察、动手实践能力，逻辑思维能力和辩证唯物主义观点是当前中学物理实验教学的目标。

二、培养创新精神已成为素质教育的主旋律

随着时代的发展，培养学生的创新精神已成为素质教育的主旋律，培养创新型人才是时代的要求。教育的目的不应该是培养学生从事一种特定的终生不变的职业，而应培养他们有能力在各种专业中尽可能地流动，并永远刺激他们自我学习和培养自己的欲望。

物理学研究的是物质的最普遍运动形式和物质的基本结构，它是研究其他自然科学的基础，物理学与科学技术之间是紧密联系的，物理学基础理论的重大创新往往能促进整个科学技术的发展，反过来，科学技术的创新对物理学的研究也能起推动作用。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，而且是为学生营造创新氛围，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。因此，物理学科的特点要求我们，在物理教学中必须重视培养学生的创新能力。

三、如何在实验教学中培养学生的创新能力

“以德育为核心，以培养创新精神和实践能力为重点的素质教育”是我国当今教育改革与发展的主流，其中创新能力的培养尤其引人注目，成为教育界内外关注的热点。人们在按照创新能力衡量教育现状的同时，也在思考着创新能力相关的一系列问题。素质教育的核心是创新思维和实践能力的培养，本世纪是科学与技术革命更深入的世纪，是竞争更激烈，变化更迅速，创新更层出不穷的世纪。因此，学校培养的学生应具有创新精神和创新能力。怎样在实验教学中创新，培养学生的创新能力，在此笔者谈谈体会。

（一）探索新的实验教学模式，发挥主导、主体功能。

课堂教学是学校教学的基本组织形式，培养学生的创新精神只有渗透到学科课堂教学中，才能真正成为一种可能。所以，要培养学生的创新精神，就必须对传统教学方法加以割舍，创造更适合培养创新精神的开放民主的教学环境和氛围。

探索以“引导—探索—实验—掌握”为过程的新教学模式。这种物理实验教学模式能够优化实验教学过程、指导实验方法、培养创新能力。这种教学模式可以充分发挥教师的主导作用，突出学生的主体地位。教师充分相信学生，使学生主动参与实验。课本让学生看，实验让学生做，思路让学生想，疑难让学生议，错误让学生析。让学生独立设计实验，利用物理实验发挥学生的主观能动作用，最大限度地调动学生自主学习的积极性和主动性。变单向信息传递为双向式、多向式信息传递与交流，教师在课内讲重点、关键点和注意点，发挥好主导调控作用。主要方式是采取提问、答疑、讨论、观察实验现象、动手操作等。

（二）采用多种实验方法，活跃学生思维。

在以前，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，不利于其创新能力的培养。采用多种实验方法，活跃学生思维，让学生充分动脑、动手、动口，发挥学生的主体作用，从而有利于学生创造性思维的激发。

1.演示实验中创新能力的培养

演示实验不能可有可无，它是培养学生能力的一个重要方面，是培养学生能力的向导，教师在演示过程中要讲明实验目的、原理、方法、使用器材、设计思想，分析可能出现的问题;用严谨的科学作风与熟练的操作技能给学生做出示范，使之对学生产生潜移默化的影响，更重要的是培养学生的观察能力和思维能力。通过演示实验促使学生在观察中和观察后进行深入细致的思维活动，引导学生的思维向深度和广度发展，经过分析、比较和抽象，找出事物的本质属性，这正是培养学生思维能力，锻炼学生创新能力的好时机。

2.学生实验中创新能力的培养

学生实验主要以“测量”和“验证”性实验为主，通过实验，学生学会运用所学知识分析物理现象，正确使用仪器，合理选择器材，精心设计实验方案，规范操作方法，排除故障，处理实验数据，归纳实验结论，以此培养学生运用知识的能力、综合信息处理能力和归纳总结能力。

此外，笔者根据实际，在实验教学中进行了下列尝试。

（1）将演示实验改为学生实验，变被动接受为主动接受，培养学生创造性思维的独立性。这种做法能让学生在动手中观察思考，讨论分析，推理、判断，自己发现问题、解决问题和得出结论，使做实验的过程成为学生再发现的创新过程。

（2）将验证性实验改为探索性实验，变依赖思想为探索精神，培养学生忠于实验数据的求实精神和领悟教材的思想方法。变验证实验为探索实验，不仅能让学生积极思考，开发智力，而且能增强学生对成功学习、实验及解决问题的信心。

（3）将测量性实验改为设计性实验，可变思维的单向性为多向性，培养学生的创造性和发散性思维。通过培养学生的发散思维，学生的创新能力在潜移默化中得到培养。

（三）渗透物理科学方法，培养学生科学创新。

中学物理教学大纲明确规定“要重视科学态度和科学方法的教育”。所谓物理科学方法，指在物理学发展过程中，物理学家研究处理问题的思想方法和手段。常用的方法有：观察与实验方法、归纳与演绎方法、科学抽象与理想化方法、比较与类比方法、分析和综合方法、数学方法及科学假说的方法，这些方法大多隐含在物理知识中，如牛顿第一定律就是理想化方法，原子物理学中经常使用的就是科学假说的方法。

进行科学方法教育，不能脱离物理知识的教学，我们要寓科学方法教育于物理教学中，挖掘教材中的科学方法论的素材，以物理知识为背景进行科学方法教育。科学方法教育的具体内容往往以隐性的方式出现在教材中，所以科学方法必须与物理知识教学相结合，以知识传授作为方法教育的载体，让学生在学习知识的过程中潜移默化地受到科学方法的熏陶。

当今世界，科学技术突飞猛进，国力竞争日趋激烈，国力的竞争实际上是人才的竞争和知识创新能力的竞争。新世纪我们的国家要列于世界民族之林，就必须注重创新能力的培养。更新教育观念，改革教学模式，鼓励学生勇于实践，是新形势下素质教育赋予教师的新任务。对于中学教师来说，更应当肩负起这个光荣的历史使命，培养下一代的创新能力是我们的职责，也是时代的需要。