如何在物理实验教学中培养学生的创新能力

1、如何在物理实验教学中培养学生的创新能力“发达国家与落后国家的差距， 实际是创造力开发的差距。 ”这是联合国近来的新论断。 对于个人的成才来说， 什么是人才，人才不仅仅是学历与职称，学历与职称只是成才的基础条件之一， 离开了创造， 则无任何人才而言。 应该说，具有创造精神与创造能力，做出了或正在做出创造性成果的人才能称为人才 所以， 无论是国家还是个人， 欲兴旺发达、有所作为， 都离不开创造。 江泽民同志郑重指出： “创新是一个民族进步的灵魂” 。 可见， 培养创造性人才已上升到适应科技进步，推动综合国力竞争的战略高度。那么，物理实验作为培养学生创新能力的重头戏和主渠道，应怎样适应创新时代的要求

2、呢 ?一、更新实验教学观念。教师观念的陈旧已严重阻碍了学生创新思维和创新能力的发展。 由于我们长期徘徊在 “做实验不如讲实验， 讲实验不如背实验”的 “应试教育 ”的怪圈里， 直到现在， 还有部分教师把演示实验甚至学生实验课作为讲读课来上，根本就谈不上什么探索性、开放性的实验课。从根本上有悖于新课标的精神和新教材的要求。因此，作为教师，要想培养创新人才，必须树立创新的观念，立足于开发学生的实验潜能，点燃学生创新的火花，保护并尊重学生的主体发展与创新精神，让学生由教的对象，变为学的主体、创新的主力。在物理中应该把更多的精力、时间投放在学生创造性解决问题上，而不仅仅是老师讲明白知识，学生听懂了知识

3、。为此，在学生提出问题以后，可以改变了传统教学的路子，不是先由教师介绍实验方法，然后教师演示或学生实验，最后分析总结得出结论；而是先让学生进行构思然后学生设计实验，再用实验验证，最后得出结论。如学习固体压强，教师可出示一个杯子，让学生通过联想进行猜想：液体有无压强?学生猜想的结果：有压强。教师接着再让学生运用直觉猜想压强作用在哪个位置 ?学生猜出对容器底有压强。教师再问：压强是表示压力作用效果的物理量， 但你看到底部所受压力的效果了吗 ?请你设计一个实验来验证。然后让学生进行思考，进行讨论，并按学生设计的众多的实验方案之一进行实验。如把玻璃底换成橡皮膜，倒上水进行验证，根据膜向下凸证明了猜想的

4、正确。再如在学生提出物体受的浮力与排开的液体的多少有关后，再让学生猜想会有什么具体的关系?学生猜到浮力大小可能与排开的液体的重力相等老师接着问：你能否设计一个试验来验证?学生通过讨论和思考，设计出用弹簧测力计测浮力，再测出排开液体的重力即可证明。当学生设计出来以后，我们不由得为学生的创造能力之强而叹服，学生的创造潜力确实需要我们尽最大的努力去开发。二、激发实验兴趣。培养创新能力兴趣是最好的老师，是培养学生创新意识的前提。兴趣是构成创新动机最现实、最活泼的心理成份，是形成学生好奇心的基础，是创新动力最重要的源泉。兴趣作为一种非智力的心理因素，对人的智力活动和其他实践活动，有着积极的功能。它是发展

5、思维，激发学生主动学习的摧化剂，是调动学生学习积极性、自觉性和创新性的一种内驱力，是学习和探究的先导，求知的动力，成功的关键。学生的兴趣总是在他们的创新欲望得到充分发挥时才能进入最佳状态。一个人的创新思维成果，无一不是在对所研究的问题产生浓厚兴趣的情况下所取得的。因此，激发兴趣是铸造创新的阶梯，是设计和建造培养创新能力的立交桥。要激发学生创新的兴趣， 使学生进入 “乐 ”学境界， 这就要有意识地培养学生 “我要学 ” 的意愿。布鲁纳说过： “学习最好的刺激乃是兴趣” 。 因此在教学中教师首先要创设问题的情景，制造 “悬念 ” ，放手让学生观察、实验、思考，让具体的事物，有趣的自然现象紧紧的吸引

6、学生，激活学生思维，从而使他们产生强烈的探求欲望。 在物理教学中， 还应介绍一些 “物理学家和物理学史 ” ，提高学生学习兴趣。如意大利物理学家伽利略，首先创立了在实验室进行实验的方法，被称为 “实验物理学的先驱” ，他仔细观察了从来没有人注意过的大教堂里的吊灯的摆动情况，发现了单摆的等时性原理，从而发明了简单方便的计时工具 钟表。让学生了解前人是怎样解决具体问题的，从而模拟前人解决问题的思考方式，在现有的基础上积累经验，拓展视野，孕育创新。即要求学生学习解决问题的方式方法。三、从实验现象中培养学生的观察能力和问题意识长期以来受传统教育的影响，不仅我们的教师完全适应了越俎代疱的教学方式，我们的

7、学生更加习惯了 “饭来张口的学习方式。表现在实验教学中，则更令人痛心。这样，不但打消了学生学习的积极性，更不利于学生创新能力的发展。比如，在日常的学习中，即使是在观察一个非常有趣的实验时，学生不提问题，也提不出问题，而只是等待教师明确实验现象，给出实验结论。鉴于这种情况，教师应该帮助学生学会观察，鼓励学生在观察的基础上提出问题，培养学生的问题意识。例如，在做“大气压强”托里拆利实验时，同学们在观察了大气压的值后，教师提出 “若把玻璃管向上稍提一提，结果会不会变呢 ?”学生们说法不一，教师可鼓励学生亲自动手试验一下，这样无需过多讲解，结论不言自明。教师随即再问： “稍按一下， 或换用一个稍粗或稍

8、细一点的玻璃管， 结果又如何呢?”这样，一连串的问题会激活学生的思维，使他们主动思考并提出问题。同时，好奇心也促使他们亲自动手实验，从而很好地解决了问题，也培养了学生的观察能力。又如观察水的沸腾实验中要求学生注意观察在给水加热过程中，能看到什么 ? 在此基础上引导同学讨论观察的方法和应注意的问题。如有学生提问：水在沸腾前，产生气泡上升、变小、消失，而沸腾时产生气泡上升、变大、破裂。为什么 ?教师可以提示看到不同的现象，是由不同原因引起的，但是具体到是哪些原因，应该由学生通过多次的实验得出一定的结论，而不是老师在黑板上把各种条件罗列出，再提供给学生实验。那样做实际限制了学生的思维，是不利于学生形

9、成创新思维的。四、加强实验设计。培养学生的实践能力和创新意识设计实验的目的在于培养学生的创新思维和实践能力，它应该具有 “新颖 ” 、 “有趣 ”的特点，并有助于对学生进行发散性思维的训练。 “新颖 ”并不是无原则的新，而是以学生现有知识水平为基础； “有趣 ”即要有趣味性，以激活学生的求知欲， 引导学生进一步思考探索。 例如， 在 “测定小灯泡的功率” 的实验中，除按课本上的方法测定小灯泡的额定功率外，教师可引导：若题目中不具备电压表或电流表中的任意一个，而是给出了一个已知阻值的电阻，同学们能不能测出小灯泡的功率呢?可让学生动手做一做。当学生完成这两步后， 教师再深入引导， “假如已知电源电

10、压，而电压表的量程小于灯泡的额定电压时，怎样测量小灯泡的额定功率呢 ?”这样步步引导，逐渐深入，利用新颖、有趣的实验设计，激活了学生们的求知欲望。从而培养他们的创新思维能力。再如在学完 “伏安法测电阻"等内容后组织学生根据所学电学知识讨论、设计测电阻的方法，学生们想出了 “双伏法、双安法、 伏阻法、 安阻法 "等多种富有新意的方法， 不但提高了学生灵活应用知识的能力，更重要的是培养了学生从不同角度、用不同方法解决问题的发散思维能力，有效地促进了学生创造力的培养。五、开展探索性实验，培养学生的科学探究能力中学阶段，学生接触最多的是一些验证性实验，即先学事物发展的规律、原理、定

11、律，然后用实验去验证，加深对所学知识的理解、掌握不利于充分发挥学生的主动性，培养学生的创新精神。为此，开展一些探索性实验，让学生在实验和观察的基础上，通过科学的探索来获得结论，更能激发学习的兴趣。例如：学习大气压时，学生们在观察了当地的大气压后， 提出了一个问题， “气压是由于受重力作用而形成的，那么各个地方的空气密度不同，大气压相同吗 ?”这个问题提得很好，教师应给予积极鼓励并做好引导，此时，教师不妨举一个例子来讲解，我们在给自行车打气时，活塞向下运动， 气筒内的气体体积减小了， 密度怎样呢?显然这个问题学生们都知道， “当然增大 ”， 那么压强呢?进而再联想到大气压，答案便水落石出了。此时

12、教师不要停下来，进而提出新问题： “为什么登山运动员上山要带高压锅呢?”这样就把压强与沸点之间的关系联系起来了。这个实验我们不能在课堂上做，但我们能不能自己利用实验室中的器材，设计一个实验证明这一观点呢 ?学生们讨论后， 设计实验思路， 比一比看谁设计的最好。这样，通过实验观察，学生们不但得出了正确的结论，更重要的是，通过这种探索性学习，培养了学生积极探索的精神。例如：在讲用天平称量物体的质量时，教师不妨故意在砝码上吸上一小块磁铁，问学生这是否会对实验结果产生影响。 有了疑问学生才会有兴趣去亲手做实验解除疑惑。 又如：在研究作用力与反作用力时，教师引导学生用手拍桌子，手给了桌子一个作用力，同时

13、桌子也给了手一个反作用力，因此手反而感觉到疼痛；同样人在划船时，桨向后划，船反而向前进；最后有的同学联想到了火箭升空等高科学技术。这样通过课本上简单的实验，联系到课外的实际，充分展示物理知识来源于生活，而生活又离不开物理的道理。六、重视实验方法的总结，加强学法指导。培养学生创造思维能力1多观察，勤归纳物理是一门以观察和实验为基础的学科。通过对实物、模型、实验现象的观察，不仅可获得丰富的感性材料，形成对事物的初步认知，而且也是进行理性思维的前提和基础。归纳则是把分散的知识形成网络，使其规律化，系统化，便于掌握。 如初中物理教材中测量工具（刻度尺、 温度计、 托盘天平、弹簧秤、电流表、电压表等）

14、，在使用前都必须观察零刻度线的位置、量程和最小刻度值，在使用过程中，可归纳出：如何放（接） ，如何看，如何读，且放（接 ）、看、读顺序不能颠倒。凸透镜成像规律是学生学习的难点，但在将其编为“一焦分虚实，二焦分大小，物近像远像更大" 的顺口溜后，学生不但记得牢，用起来也得心应手，很少出错。2多联系，多运用初中物理教材内容大都是通过实验操作得出相应结论，然后运用结论解决一些简单物理问题。因此在教学中，指导学生理论联系实际，把书上的理论和在实验中看到的现象联系起来，并与生产生活中相关的物理现象联系起来，在理解知识的基础上学会运用，在应用中加深理解理论知识。如学习凸透镜成像的规律，联想生活中哪些地方用到了成倒立缩小实像规律（如照相机 ） ，哪些地方用到了成倒立放大实像（如投影仪 ）