高中物理实验教学中学生创新能力的启发

冯建红

摘 要： 在高中物理实验教学中培养学生的创新能力是物理教学的重点，实验是物理教学中实现创新能力培养的重要途径。因为实验教学不单可以培养学生创新思维能力和想象能力，还可以激发学生对实验这一模板知识的学习兴趣，从而实现实验教学的最优化。

关键词： 高中物理 实验教学 创新能力

物理学科中，实验是基础，加之实验教学在物理教学中可以提高学生对物理学习的兴趣，所以做好物理实验，可以让学生在学习中形成物理概念，同时获得知识和技能，培养学生探索精神和创造性思维，有利于培养学生实事求是的科学态度和学习方法。因此，加强高中物理实验教学是提高物理课堂教学效率的关键所在。在实际教学中，组织和指导学生开展物理实验探究，对提高学生学习物理的兴趣、开阔知识视野、培养创新能力及发挥他们的聪明才智等都是很有益的。传统物理实验侧重于培养学生的观测能力、动手能力，妨碍学生智力开发和创新能力培养，把学生束缚在狭小的空间内，妨碍学生充分发挥他们的想象力。教师充分运用学生学过的物理知识及已有生活经验让学生设计物理实验方案，不仅可以激发学生求知能动性，培养学生的独立思考能力，而且能培养学生的独立动手能力和丰富想象力。正如哲学家康德所说的：“想象力是一股强大的创造力量，能从实际自然提供的材料中创造出第二自然。”由此可见丰富的想象力在学生创新能力培养中具有重要作用。

一、实验中的小组合作培养学生动手动脑

物理教学中，小组合作学习形式往往没有贯穿整节课始末，常常和其他教学组织形式：诸如教师的演示、讲授及学生的独立学习相结合。只有根据一节课的教学内容和学生的实际情况选择恰当的时机开展小组合作学习，才能取得较好的效果。课程改革强调学生学习能力培养，课程标准更是提出学生探究性学习和合作学习教学方式。学校加强和重视学生合作意识与合作能力培养已经成为课程改革推进实施的重要保证措施。随着社会的发展和教育的进步，当代教育思想发生了深刻的转变：以学生为本的主体性教育，已为越来越多的教育家所重视。在教育教学过程中，学生的主体作用得到了教育工作者的认同，探究学习、合作学习是拓展学生自主学习空间，发展学生多种能力特别是创新能力的一种重要途径，已经成为现代课堂的一道风景线。如学过《力》后，指导学生写小论文：如果没有摩擦力，世界会是什么样的？在讲《库仑定律》时，启发学生将库仑定律与万有引力定律相比较，发现两者在形式上有着惊人的相似，且都是距离平方反比规律，但是两者为何如此相似，它们之间到底有何联系至今仍是物理学界的一个谜，鼓励大家敢于猜想、勇于探索，使创新意识和实践能力得到培养。

二、发挥家庭小实验培养学生动手动脑

物理学是一门实验科学，实验是获得知识最直接、最有效的手段。从物理教学过程来看，在抓好课本演示实验和分组实验基础上，结合教材有关知识，布置家庭小实验是培养学生能力和加强物理学习的有效途径，也是提高物理教学质量的重要途径。家庭小实验的目的在于激发学生学习热情，培养学生自主性和探究性，家庭小实验是传统课堂实验教学向课外的延伸。如学“超重和失重”时，指导学生设计失重实验装置并观察失重现象，有些学生找了一个用过的易拉罐，在靠近底部的侧面打一个洞，用手指按住洞口，在里面装上水，移开手指，水就从洞中喷射而出。如果放开手，让易拉罐自由落下，在下落过程中，水将不再从洞中射出。甚至有些同学还搜集了有关宇航员在太空中处于超重和失重状态生活的资料。在实验教学中，教师精心创设实验，鼓励学生用自己的头脑思考问题，勇于探索，不断创新。又如在学习“分子是在不停运动的”时，要求学生回家做一个小实验，将硫酸铜溶液和水溶液混合，过一天和两天后分别观察溶液的界面，从溶液液面的变化上可以看出两种液体相互混合，从而深刻体会到液体的分子是在不停运动的。另外如观察水沸腾时的现象、研究自行车的构造与各部分作用等。做好这些小实验能巩固知识，使学生充满信心，激发学习兴趣，促进教学目标的实现。

三、改进实验是培养学生创新能力的关键

有些实验按教科书上做了以后不一定能得到很好效果，针对这类实验，组织学生课外进行实验探究，提出改进方案，培养学生敢于打破课本知识禁锢积极探索的创新意识，提高思维灵活性与批判性。物理书中给出的实验有很大部分实际操作中很难成功，如牛顿第二定律的演示实验和学生实验，做出来的结果误差很大；如利用传感器显示电容的充放电，由于电流传感器非常灵敏，很多时候无法成功，原因是电路中受到的干扰较多；如电场演示库仑定律的实验中，泡沫带电后很快就跑掉。再如电磁感应中切割磁感线时电流不明显，演示旋转的液体时，液体转动不明显。像这样一些实验需要教师改进、完善。另外物理是一门实验学科，“以物论理”是物理学科的特点，然而，传统物理实验方法比较陈旧和落后。测量数据时主要靠肉眼观察，测实验数据费时又费力。虽然有直观、形象等特点，但误差较大，实验效果大打折扣。随着现代科技的发展，很多高科技产品如传感器、计算机软件等，在数据采集、数据处理上有着无可比拟的优势，可以利用现代技术更新物理实验手段，对数据采集和数据处理进行改进和创新。

四、鼓励学生动手做些小发明

创新、科学的生命力在于创新，发明创造的本质是创新，创新精神贯穿小发明活动全过程。小发明活动有利于培养探索精神、创新意识和创造能力。人类社会漫长的历史发展过程实际上是人们发明创造的过程。在高中物理实验教学中，开展小发明活动的意义和作用不仅在于创造发明实际成果，对社会产生经济效益，还在于使儿童及早接触社会实际，参与实践，扩大视野，开发智力，培养探索精神和创造能力。培养创造能力，是时代的要求，也是教育如何适应社会发展为社会服务的重大改革课题。知识是可以传授的，而能力培养尤其是创造能力，必须通过学生参与实践活动才能逐渐形成。在小发明活动中学生通过自己观察、自己选题、自己设计思考、自己制作，充分发挥主体能动性，对培养观察的敏锐性，以及意志、毅力和思维的独创性、想象性和新颖性，操作的准确性等创造能力具有十分重要的意义。

参考文献：

[1]曲广宏.加强物理实验教学、培养学生创新能力.高中数理化，2015（20）.