如何在物理实验教学中培养学生的创新能力

1 / 7如何在物理实验教学中培养学生的创新能力“创新是一个民族的灵魂” ，在全面实施素质教育的今天，人的最重要的素质是创新能力。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。学生有强烈的好奇心，求知欲望强烈，可塑性很强，我们应该充分意识到这一点，并正确的引导。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物理实验为基础，并受到实验的检验。因此要加强实验教学，应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，培养创新能力。在初中物理实验教学中应如何培养学生的创新能力呢？我做了如下探索：变演示实验为探索性实验，培养学生的创新能力在实验中突出探索性方法的培养。以前的课堂演示实验，一般以教师为主体，学生仅仅是旁观者，没有直接参与，不利于创新能力的培养。如果将演示实验改为探索性实验，让学生充分的动脑、动手、动口，发挥学生的主体作用，就能有利于学生创造思维的激发。物理教学常用的演示实验有实验归纳法和实验验证法。在教学中，应有意识地安排这两种方法加强探索训练。例如，在2 / 7总电阻教学中，就可进行这两种方法的训练。应用实验归纳法探索电阻串联。首先，教师要求学生根据欧姆定律设计一个电路，测定各个电阻的阻值，然后由学生进行实验，并从实验中归纳出 R 串R1R2 的结论。接着，教师根据串联电路中电流电压的特点和欧姆定律，从理论上加以推导，也得出同样的结果。这样，在获得关于串联总电阻与分电阻关系的知识的同时，学生学习到自己设计电路、总结规律、从理论上论证的初步方法，即实验归纳法。同时也培养了探索精神。应用实验验证法探索电阻并联。在并联电路的探索中，先由教师从理论上推导出 1R 并1R11R2 的关系，接着由学生自己设计电路操作实验，然后验证这一关系。最后，由教师进行总结，联系电阻与导体截面积的关系对并联作出解释。这样，在获得关于并联电阻知识的同时，学生学习了实验验证法。(二）精心设计探索性实验，注意提出和启发探索问题，引导学生自行探索，在解决各种疑问和设想的过程中培养创新意识问题意识是思维能力的动力，是创新能力形成的基石。强化学生的问题意识是培养学生创新精神的起源，也是培养学生创新能力的核心。在物理实验教学中，除了正常的演示与分组实验外，要加强学生的实践活动，让学生在操作材料的过程中发现问题。爱因斯坦把科学定义为“具有探究意义的经历” 。可见，实践操作在学生认识知识与创新能3 / 7力形成过程中的作用。 例如：在探索“串并联电路的功率与电阻的关系”的实验中，给“6v，3w 和 6v,6w”两个灯，比较在串并联中，那个灯较亮，启发学生思考，灯的亮暗表示什么？在学生认识电功率与电阻关系的基础上，再给出两个变阻器，让学生再动手探索，如何在串联电路中，让两个灯同时正常发光。使学生在解决实际问题的过程中培养了探索意识和探索精神，增强了应用科学知识解决实际问题的创新能力。如摩擦力一课，为学生准备了小车，磁块、圆棍、抹布、测力计等材料，让学生设计减少摩擦力的实验，学生在实验中发现用测力计拉动没有车厢的车轮，在光滑的桌面上滚动时摩擦力最小。这一实验，学生综合运用了正压力、摩擦方式、摩擦系数等知识，减少摩擦力的方法是学生在边操作边思考中总结出来的。又如，研究声音的高低与车轮转速之间的关系时，学生不仅发现声音的高低与车轮转速快慢有关，还与纸片厚薄，纸片插入车轮的多少等有关系。转速快，纸片厚，插入少，声音高，发现了音调与振动频率之间的关系，还发现了声音的强弱与振幅的关系。如果不让学生亲自动手，就没有这么多的发现。此外，在学生的模型制作、游戏、调查小组实验活动中，也可以发展创造性活动，鼓励学生创新。.利用设计性实验培养学生的创新思维我们知道设计性实验是根据实验要求理解实验原理，编写实验步骤，设计实验4 / 7表格，正确选用仪器和器材，并进行实验操作得出正确实验结果的一种实验形式。一个成功的实验，其设计思想总包含着对已有知识的灵活应用和创造性的科学构思。通过领会前人的实验设计思想。体验科学家所经历的探索过程，可以获得一条培养创新能力的有效途径。在利用设计性实验教学过程中首先应该遵循“问题实验”的教学原则，教师要在激发学生创新意识的基础上，加强培养学生发现、提出和解决问题的能力，使学生逐渐养成独立获取知识和创造性地运用知识的习惯。通过让学生设计多种实验方案，培养求异的发散思维；通过让学生概括、判断和总结各种方案的优劣培养求同的集中思维。而发散思维、集中思维是培养学生创新思维的重要环节。其次要按照设计性实验的内容培养学生的创新思维。设计性实验的内容可以分为以下三类：测量某一物理量的课题。如“测平均速度”的课题，给学生斜面、小车、刻度尺、手表、金属片等，由学生设计出实验装置、实验原理、注意事项、实验结论等内容。此类实验便于结合实际，促进学生把基础知识转化为能力。探讨研究和应用的课题。例如学习了“动量守恒” ，要求学生利用一根弹性很好的竹片，几根绳，两个带孔的小球，一把刻度尺，在一个较光滑的桌面上粗略研究动量守恒定律，这个实验要求利用细线和刻度尺通过杠杆原理测出质量比，利用两小球离开桌面后平抛运动的水5 / 7平距离测出水平速度之比。两个小球事先用一根线拴好，动量守恒和杠杆原理等知识。同时，在思维上不能局限于桌面，还要利用桌子的高度等，这些都有益于训练学生的思维，开拓他们的思路，从而提高他们创新思维。研究测量方法的课题。例如在伏安法测电阻后，我们提出：“一位无线电修理工手边有最大阻值为 50 的滑动变阻器R0 和未知电阻 RX 各一只，除用伏安法测量 RX 外还有哪些方法能测出它的大小？”这样的研究课题，让学生根据课题要求，设计出多种测量方法。这类实验可使学生学习和掌握一些实验中经常用到的测量方法，可培养学生的思维的变通能力，也就是培养了学生的创新思维。开放实验室，采用多种方式提高学生的实践能力、动手能力学生可利用课外时间到实验展览室动手做实验，教师可以发挥主导作用，及时解决学生实验过程中所遇到的疑难问题。并且应该组织课外实验兴趣小组，并开展实验竞赛活动。教师可以有针对性地向实验兴趣小组的学生推荐一些课外实验读物，配合实验读物的指导，并可定期举行实验竞赛讲座，开阔他们的实验知识，实验方法和实验技能的视野。通过开放实验室，采取多种多样的实验活动从而提高学生的实践能力。在学生的兴趣驱动下，必然会促使学生积极探索，勇于创新的精神，从而提高他们的创造能力。在第二课堂上培养学生的创新能力第二课堂是培养创新能力的重要途6 / 7径。在科教活动中，结合学生的实际情况，不断地向学生介绍最新的科技成果，能迅速将各种即时信息传递给学生。这些最新的科技信息可以通过各种教学手段传递给学生。例如：日本的科技博览会中最现代化的机器人，神舟飞船载人航天成功，使学生大开眼界；爱因斯坦的相对论、时空观，有意义的科幻片等。这样，有利于扩大学生的知识面，开拓了他们的视野，培养了学生的思维能力、想象能力，激发了学生的求知欲望，大大增强了学习的动力。此外，第二课堂还不受现行教学计划和大纲的限制。时间和空间都机动灵活、内容丰富多彩。因此我们开设了小制作、小发明、实验改进、专题讲座等等的活动，进一步深化课堂教学内容，拓宽知识视野。学生通过第二课堂的学习，看到物理学知识的应用价值，从而进一步增强学习物理的信心。特别是通过自己动手实验，失败了再改进，再失败再改进，培养了学生对知识的执着追求和顽强的意志、毅力，能经受挫折、失败的良好心态。当然，学生的课外实验，主要是以扩展知识面、发展创造力为主要目的。学生在课外实验中，不可能一帆风顺。教师要适当引导，不使他们过多地碰壁。但是，教师也不可包办代替，要让学生经受挫折，从中总结经验教训，不断改进实验，发挥学生的创造性，从而获得成功，这样将会增加学生学习的乐趣并得到更多锻炼。 、多给学生一些鼓励，对学生的正确行为7 / 7或好的成绩表示赞许，保护创新的火种。 学生时期自我评价能力较低，常常默认教师的评价，而且常以教师的评价衡量自己在群体中的地位。同时，又常从成人的表情或语言判断对其的评价，