浅议高中物理实验教学中对学生的创新能力培养

赵岩勤

物理是一门以科学实验为基础的学科，物理实验是物理概念、物理规律的基础支撑，是物理学重要的发现手段。以培养高中学生创新能力为目标，运用多种教学方案激发和鼓励学生不断创新。

物理实验高中物理创新能力物理教学是以观察、实验为主的学科，物理实验是引导学生质疑、探索物理原理的重要手段。高中物理教学以促进学生主动参与物理实验，主动发现问题、探索学习为基础而进行的课堂教学方法。探究学习能力是将科学原理以一种特殊的教学方法，使学生通过一种物理现象将科学知识更清晰、更直观、更有推理性的方式展现出来，物理实验有助于提高学生发现问题，探索问题的能力，激发学生对物理知识的浓厚兴趣。

一、高中物理实验的重要性

《高中物理课程标准》中明确指出，中学生应该具备“认识实验在物理学中的地位和作用，掌握实验的基本技能，会使用基本的实验仪器，认识科学探究的意义，能独立完成一些物理实验。”对此，笔者进行了一项针对学生对于物理实验兴趣的调查研究，有96%以上的学生表示对于物理实验持支持态度，认为物理实验是学好物理的重要方法；有92%的学生会在实验课前认真准备实验用具和实验相关的知识；学生对物理实验的重要方面的排序依次为：物理科学的实验方法、物理科学的严谨态度、物理科学的学科知识、物理科学的创新意识。

综上所述，课程标准对物理实验的重要性做出了纲领性指导，物理实验的实践氛围和实践意义也得到了老师和学生的重视。

物理实验的意义主要表现在：（1）物理实验能够直观地为学生展示物理现象，能充分调动学生的在课堂上的积极性，教科书上一系列的物理实验，是对本章物理知识由浅入深的系统设计，学生可以通过合作学习的方式，亲自动手设计实验过程，对物理知识进行验证。（2）学生自我参与，积极动手的过程本身就是对自身创新能力的培养，学生需要安装、调试实验装置，对物理数据进行记录分析、需要细致观察总结规律等，学生在实验中积累对未知领域进行探索的经验，在实践中发现问题，解决问题，是对创新能力培养打下基础。

二、在物理实验教学中培养学生的创新能力

1.以日常知识为切入点，培养学的质疑能力

物理现象多是以日常原理为基础而得来，因此，物理来源于生活，教师要根据日常现象对学生提出问题。例如，在“热和功”的教学中，热能转化为功能，是如何进行转化的？怎样判断热能已经转化？转化过程中是否有能量消失？如何计算？没有质疑就没有创新，就没有发散思维的开始，物理实验是培养学生质疑能力的有效手段。

2.运用典型的物理实验，培养学生参与实验的积极性

在教学中，许多老师反映，物理实验多以教师演示为主，学生动手参与的机会少，这制约了学生创新能力的发展，缺乏创新思维的空间。实验方法有所改进的物理教学，也是以学生分组实验、将教材中实验目的和实验原理及实验步骤讲解给学生，学生依照步骤依次完成实验。这样的教学实验，使学生的思维固化，不会思考和创新，更不能对实验中的科学方法提出自己的见解。因此，在面对这样的现状时，教师要对实验做好教学设计，用典型的、具有代表性的实验，激发学生的积极性。例如，“原子核的人工转变”教学中，α粒子轰击氮核产生的新粒子是质子，教师可以首先提出疑问：质子是α粒子直接从氮核中打出，还是α粒子被氮核俘获后形成一个新核，后又分裂出来质子？两种方式，要求学生进行猜想，猜想的过程中学生要根据所学知识新进分析，找到支持此观点的论据。然后教师在多媒体的帮助下，将质子的形成以动态的形式展现出来，学生更直观的了解，也更进一步验证直接的观点和分析思路是否正确。

3.在探索性实验的基础上，培养学生的探究能力

“让学生主动参与、乐于探索、勤于思考”是新课标的基本理念。探索性实验是指学生根据物理现象和物理理论，提出实验设想和实验方案，运用验证假设、总结归纳的方法自主进行的物理实验。教师要不断激发学生心灵深处强烈的探索欲望，使学生积极思考，不断探索，从而掌握探索物理问题的思路和方法。探索实验探索性实验有助于激发学生对创新的能动性，培养学生的参与意识和创新能力。例如，在磁场对电流的作用的教学课时，有学生提出“如果导线和磁场方向不垂直”，会发生什么情况。对于问题的提出，教师要引导学生通过实验做出对比：导线方向与磁场方向垂直时安培力最大，导线方向与磁场方向平行时安培力最小，导向方向与磁场方向斜交时安培力介于最大和最小值之间。学生的亲自参与，使得实验方法得以巩固，问题的提出也活跃了学生的思维，学生在探索的过程中体验出求知的快乐。猜想—探索—实验—假设—验证—修正，是探索教学的一般步骤，只有让学是不断发掘潜能，才能是学生不断获得能力，不断激发出创新能力。只有让学生具备自我 学习的能力，用于探索的能力，才能使学生获得新知识。

4.以实验为载体，培养学生的动手操作能力

物理是以物理实验为基础的学科，学生对物理现象的好奇心很强，众多的物理实验需要同学们自己动手设计、参与。在学是具备了一定的物理知识后，教师要注重培养学生的动手能力，要通过有趣的实验将学生的兴趣转移过来，鼓励学生自己设计、自己动手参与。

例如，在加速度的讲解中，笔者要求学生进行不同情况的总结，获取相关规律：（1）物体悬挂法：G=mg；（2）自由落体法：让小球自由落体，测出下落时间，h=1/2gt2；（3）物体沿斜面滑下：s=1/2gt2sinα（α是斜面夹角）；（4）单摆运动：T=2∏√L/g；之后笔者要求学生们根据自己的方案，找出实验进行的可行性，以及实验会遇到的不可操作性。比如，在方案2中，物体自由下落所需的设计很短，如何计算设计成了此实验的难点。方案4简单易行，便于操作，误差也相对较小，但实验局限性较大。在分析了实验的优缺点之后，教师要根据学生的实际情况和提出的不同问题，加以引导，让学生字动手得到实验的操作的难点，逐步培养学的动手能力。通过不同的实验方法，得到的实验结果和实验数据不同，培养了学生的动手能力和思维能力。

5.用物理实验方法，激发学生的创新意识

创新是一个民族发展的根本。高中物理要利用实验方法，积极培养高中生才创新意识。物理实验是物理教学中动手能力和动脑能力相结合的过程，必须积极思维，积极参与，才能真正实现创新能力的提高。

在一些物理实验中，由于实验器材和实验方法的不合适，实验结果会出现误差，如何将误差降到最小，如何消除实验误差，是笔者对学生实验提出的更高要求。笔者多以鼓励学生采用不同的实验方法进行实验，不断对实验器材和实验方法作出改进，这样不但改善了实验结果，同时让学生有寻找新思路新方法的动力。比如，我的一个学生，很爱动手制作小发明，多次对实验方法和实验步骤提出很好的意见。又一次他想制作一个音乐门铃，多次实验后对自己失去了信心。得知这一情况，我鼓励他不要放弃，居里夫人经过了无数此的实验，才发现了镭。之后，这位同学又经过了不断的学习和实验，终于制作出了音乐门铃，被学校评为“创新之星”。

参考文献：

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[2]周胜凤，关民.如何在高中物理实验教学中培养学生的创新能力.延边教育学院学报，2005，（06）：77-78.

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