新课程物理教学如何培养学生的实验创新能力

摘要：新课程，新教法，本文以作者多年的教学实践为基础，结合新课程理念，介绍了在新课程的实验教学中培养学生创新能力的几种具体做法。

关键字：新课程实验教学创新能力创新意识

在深化基础教育改革，全面推进素质教育的背景下，历经多年的教育教学探索，《全日制义务教育物理课程标准（实验稿）》（以下简称《标准》），以全新的课程理念展现在我们面前。特别是新课程《标准》中关于物理实验的描述，完全不像原来的教学大纲那样单一，过去的演示实验、学生实验，甚至随堂实验、学生小实验等，在《标准》中都以“通过实验”、“通过实验探究”、“通过观察和实验”等术语提出要求，没有界定哪些是演示的，哪些是学生做的。《标准》做这样的处理，一方面是要求每节课都要做实验，同时又在原则性的规定下，为教学的因地制宜和为教学探究活动的选择提供了更加宽松的条件。事实上，《标准》要求做的实验比以前大大增加，然而实验的形式，实验用的器材，实验的具体安排却是灵活的。这就要求我们的教师要有高度自觉性、主动性，要切实落实《标准》中提出实验要求，真正地想方设法让学生动手动脑，严防流于形式或“黑板上做实验”的现象出现。要充分利用身边的物品开发、设计各种物理实验，丰富课内和课外的探究活动。要认真研究如何通过实验学好知识、提高技能，如何通过实验培养学生相信科学、热爱科学和勇于创新的意识，真正落实新课程目标。

但是，在实施新课程的过程中，我发现在周围的许多教师中，由于教学思想上的惯性，残留在部分教师头脑中传统落后的教育观念和思想不能立即消除，仍然妨碍着学生创新能力的培养，影响着新课程的实施。具体反映在：实际教学中应该做、并且有条件做的许多重要实验，因嫌麻烦而被人为取消，或者只在“黑板上做实验”，造成学生“听实验、背实验”。这样做的严重后果是，造就大量高分低能、缺乏创造性和开拓精神的学生。知识是能力的载体，而创新是能力的灵魂，我国在现阶段大力推行素质教育改革，目的就是要培养一大批具有创新精神和创新能力的新一代社会主义事业的建设人才。因此在新课程物理教学中，身为一线的物理教师，必须大力改革传统的实验教学模式，充分发挥学生思维的主动性，促进学生创造性思维的培养，提高学生的创新能力。

那么，在新课程的实验教学中应如何培养学生的创新能力呢？

一、培养创新能力的首要途径──勇于质疑

敢于提问、善于提问是培养创新能力的重要前提。伟大的物理学家爱因斯坦曾经说过：“提出一个问题，往往比解决一个问题更重要。”这是因为解决一个问题是已有知识技能的应用，而提出一个新问题需要有创造性的思维能力。中学物理教学理论认为：任何教学内容都可以用一个个问题呈现出来。所以教师在实验教学中应尽可能创设问题情境，鼓励学生勇于质疑，敢于对人们“司空见惯”或认为“完美无缺”的事物提出怀疑；勇于向旧的传统和权威挑战。做到实验让学生做，问题让学生提，思路让学生想，疑难让学生议，错误让学生评。让学生在提出问题的基础上，独立设计实验，最大限度地调动学生自主学习的积极性和主动性，充分发挥学生的创造才能，培养他们的创新意识，变单向信息传递为双向式、多向式信息传递与交流。教师在课内只讲重点、关键点和注意点，发挥好主导调控作用，促进学生存疑、质疑，使学生产生浓厚的学习兴趣。例如，我在进行人教版八年级上册第二章“光的传播”教学时，先让学生猜想：“光的传播路线怎样”、“你平时能看见光在空气中传播吗”、“怎样才能看见光在空气中传播”。尽管学生立即就会作出各种各样的猜测，有些是意料之中的，有些是意料之外的，不管学生的猜测结果是否符合教师的意图，教师都不要过早地给予肯定或否定，而要把结果交给学生通过实验来证明。通过这种设疑、释疑的实验活动，不断激励学生通过实验、观察、讨论、模拟等探索手段提出种种假设和猜想，让学生逐步掌握探索物理问题的思路和方法，即提出问题→设计实验→实验探究→讨论分析→得出结论，这样才能使学生逐步树立问题意识和创新意识，逐步培养学生探究的兴趣和创造性思维。

二、把一些传统的演示实验改为探索性实验，培养创新能力

大胆改革传统的实验教学模式，科学地设计实验教学程序，优化实验教学过程、实验教学方法，培养创新能力，建立起“引导→探索→实验→掌握”的教学模式。

在传统的实验教学模式中，课堂演示实验一般以教师为主体，学生仅仅是旁观者，由于教师具有较高的实验技能，再加课前的充分准备，实验结果一般能达到预期目标，久而久之就会使学生“迷信权威”的思想，不利于创新能力的培养。如果把演示实验改为学生探究实验，教师只在旁边作一些必要的指导，这样可以充分调动学生的参与积极性，同时由于学生参差不齐的知识水平及实验技能，实验过程中很容易出现各种与结论不相符合的结果，极易引起学生对教材结论的“怀疑”。在进取心的驱使下，为了确信自己的实验结果，他们必定会反复多次地进行实验，只有当自己经过反复多次地进行实验验证后，才会消除怀疑心理。这种新的教学模式充分发挥了教师的主导作用，也突出了学生的主体地位，学生可以更加自由地进行各种自主探索实验。

因此，在实施新课程的过程中，教师不要局限于教材和教参的安排，也不要局限于现成结论，进行一些创新设计，可以有意识地将一些教师演示实验改为学生设计型的探索性实验。这样既可以增加实验的创造成分，又能培养学生创造性思维的“主动探索性”。

但是，设计物理实验需要灵活、综合地运用所学的物理以及相关学科的知识和技能，它要求学生能通过查阅资料，设计出具有个性的实验构思，并根据实验要求，正确选择实验仪器，还要能独立进行实验操作。因此，利用设计性实验能有效地培养学生解决物理问题的能力和创造能力。例如，我在以前教学 “平面镜成像”时，很多学生根据生活经验提出：人站得镜子越远，看到自己在镜子中的像就越小。因此他们认为：物体在镜中像的大小跟它与镜面的距离有关。为了消除学生的这种错误认识，我在进行新课标教材中进行同一课题的教学时，带领学生，自己动手，利用玻璃、直尺、白纸、蜡烛、铅笔等常用器材，亲自设计并很好地完成了实验，取得了很好的实验效果。同时也让学生通过亲身体验自主选择器材、设计实验方法、在实验过程中发现问题和寻找解决问题的方法和乐趣。这样，通过创设条件，让学生充分地动脑、动手，有效地提高了学生自主实验的积极性，激发了学生的创造性思维，对学生创新能力的培养起着潜移默化的影响。

三、加强探究过程的思维多样化训练，活化创新思维

创造性思维的多样化，就是善于从不同角度思考问题，它包括四个方面：① “发散法”，即面对一个问题，尽量提出多种猜想，多种答案，扩大选择余地；②“换元法”，即灵活地转换影响现象和过程的诸多因素中的某一个，从而产生新的思路；③“转向法”，即思维在某一方向受阻时，马上转向另一方向；④“优选法”，即用心比较，寻找最优答案。以前的学生实验，一切都是按照确定好的实验步骤和方法进行，教师很少去引导学生思考和探索，学生也只是依样画葫芦，根本不能领会实验的思想方法。我在实施新课程的过程中，将部分测量或验证型的实验改成设计型实验，允许学生使用不同的器材、不同的实验方法进行实验，既发展了学生的个性，又活跃了学生的创造性思维，让他们有更广阔的活动空间和思维空间，激发和满足不同层次学生的探索与创新欲望，使之达到不同层次创新能力的目标。而学生在自己“探索”物理规律的实验过程中可以把手、脑有机地结合起来，并在实验过程中对所得信息进行仔细筛选，使学生经历思维多样化训练，活化他们的创新思维。

四、做好创新示范，营造实验创新的氛围

由于初中学生的学科知识和实验技能有限，要想在实验过程中有所创新，要求我们教师在平时的实际教学中，用“创造性地教”为学生“创造性地学”创造学习的榜样，为他们的实验创新起好表率作用。为此，我在实际教学中，除了在课堂演示实验和学生探究实验中尽可能体现创新意图之外，还与当前的研究性学习这一新的课程相结合，指导学生开展研究性学习，让学生到社会实践中去接触大量的现实问题，培养他们在自主创新活动中应用所学知识解决实际问题的能力，以及自我收集、处理信息的能力，充分发挥个人的兴趣和特长，促进创新能力的发展。同时，通过总结、表彰部分学生的小制作、小发明等优秀作品，以点带面，鼓励更多的学生参与到实验创新的活动中。并通过介绍历史上一些著名的科学家如伽利略、爱迪生等人不畏权威，勇于创新的精神，对学生进行德育的渗透以及科学精神和创新意识的培养，也起了很好的作用。

总之，实验教学是物理教学中实施创新教育的重要平台，不仅能激发学生学习兴趣，而且能为学生营造创新学习氛围，培养创新意识、创新思维、创新能力，全面提高学生的科学素质，真正实现我国素质教育的宏伟目标。

参考资料：

1 《全日制义务教育物理课程标准（实验稿）》

2 《中学物理教学》阎金铎山东教育出版社

3 《物理教学艺术与研究》牟大全山东教育出版社

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