在高中物理实验教学中培养学生的创新能力
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作者: 郑维丰
摘要：物理是一门以实验为基础的学科，实验教学可以激发学生学习物理的兴趣，它不仅能帮助学生形成概念，获得知识和技能，而且能培养学生的观察能力、思维能力和探索精神，还有助于培养实事求是、严肃认真的科学态度和科学的学习方法。本文从三个方面谈了在高中物理教学中如何培养学生的创新能力。
关键词：实验教学 探究性实验 创新能力
目前，大多数高中物理教学中，教师由于教学思想上的惯性，残留头脑中传统落后的教育观念和思想不能立即消除，一般多注重理论的教学，而不够重视甚至忽视实验教学，这关键是没能真正认识到实验教学在促进教学效果以及对学生发展能力方面的重要意义和作用。而实际上，在高中物理实验教学内容中蕴含着极其丰富的创新教育内容，可以通过各种方式的实验教学培养学生的创新能力。而培养创新能力正是现代所倡导的素质教育的核心。那么在新课程标准下，我们应怎样通过物理实验的改革来培养学生的创新能力呢？
一、开展探究性实验教学，培养学生的创新意识
在做实验之前，教师要研究教材中哪些地方学生感到抽象、容易混淆、理解困难，并结合教学实际，研究解决的方法，努力开发一些直观的演示来展现给学生，这就是演示实验，虽然演示实验能使学生获得感性认识，也能培养学生的观察能力和思维能力，引起学生的兴趣，同时也能对培养学生的实验操作能力起到一定的示范作用。但它以教师为主体，学生也仅仅是旁观者，没有直接参与，不利于其创新能力的培养。尽可能的将演示性实验转变为探究性实验，学生可以在自己探索物理规律的实验过程中把动手与动脑结合起来，锻炼并培养自己的创新意识。这就需要教师对实验进行创新设计，包括教具的改进，实验过程的安排，问题的设置及解决的办法等。这种创新设计对学生将是一种很好的示范，对学生创新能力的培养将起到潜移默化的作用。
例如在高一物理教材中，我们可以尝试将“力的合成”改为“探究合力与分力的关系”。在实验中，可以先让学生自己动手，通过观察实验现象、分析及处理实验数据，总结出力的平行四边形定则，这样让学生在实验中先获得感性认识，再上升到理性认识，比起单纯地教师演示、讲解的效果，学生对学习物理的兴趣更强，对物理规律的理解也更加深刻。
在实验教学中，学生可能有更容易让自己接受的方法，教师可因势利导，及时对学生中那些方法独特、标新立异的做法予以肯定和帮助，鼓励学生用自己的头脑思考问题，不人云亦云，敢于另辟蹊径，勇于探索，不断创新，从而调动起学生的积极创新意识。
二、强化实验创新设计，培养学生创造性思维
物理实验的优化与创新既包括以新的视角对原有实验的思考，找出不足或缺陷给予矫正，也包括根据一定的实验目的通过探究来确定实验仪器、装备和操作方案等。主要有实验方式的改进和实验装备、实验方案的改进。
高中物理教材上的实验有些地方可能比较抽象或者与现实有偏差，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。我们可在原有实验的基础上，适当改变实验方法、实验装置，优化原有的实验，进行新的实验。
例如在高一物理教材“探究加速度与力、质量的关系”这一节的实验教学中，课本上参考案例所给出的前提条件是水平板必须光滑，但是在实际的实验操作过程中，摩擦是不能忽略的，在这种情况下，学生通过实验，结果用拉力来表示小车受到的合力，实验不能验证这三个物理量的关系，学生由此提出疑问，在有摩擦力的情况下，又如何用拉力来表示小车受到的合力呢？提出解决的办法，再次实验。
通过这样的一个教学过程中，学生能掌握科学知识和科学方法并养成良好的科学态度，这对激发学生思维、培养学生创新能力具有极其重要的意义。
三、开放实验室，提高学生的实践创新能力
物理实验室是学生获知、激趣、求真、循理、育德的重要场所，如果实验室只是用来做一些课堂实验，其利用率是不高的。由于人的个性差异，有些学生往往不满足于课堂上所看到的或书本上所接触到的实验，他们往往表现出较强的动手欲望，有些学生则动手能力不强，有时想自己试着做实验，又怕做不成功，在实验中往往处于旁观者的位置。因此不定期地开放实验室，既可以给动手能力强的学生施展身手机会，又可以为动手能力较差的学生提供锻炼自己，提高实验能力的便利。这样做不仅能进一步激发学生学习的主动性、创造性，而且能有效地拓展学生创造的空间。
具体办法可以采取自愿参加、定时开放的形式，或根据兴趣爱好组织专题研究和探讨，学生也可以根据自己的情况和需要，复习已经学过的实验的操作，自主选择实验方法或自主选择身边的材料去做各种实验，完成自己设计的小实验等。无论采取哪种形式和基于何种目的，这些实验都将极大地激发学生的学习兴趣，增强学生的动手能力。
开放实验室是以学生为教学活动的主体，但是不能忽视教师的主导作用。教师仍然是整个活动过程的设计者和组织者，主导着教学活动的全过程。在开放实验室的过程中，教师要检查、修改学生的实验方案，指导参与学生的实验操作，质疑、解决学生实验过程中的问题，提出更高目标和要求。
总之，物理实验教学在物理教学中，占有重要的地位，它不仅为学生学习物理提供符合认识规律的环境，也培养了学生学习物理的兴趣，激发了学生的求知欲望，还有利于培养学生良好的道德素养和科学作风，更重要的是它培养了学生的创新能力。所以在新课改下，作为物理教师应不断更新观念，创新实践，努力培养出更多的能够适应社会的创新型人才。
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