如何培养学生的物理实验能力与创新素质

如何培养学生的物理实验能力与创新素质

一、教师应转变教育观念

目前实行的中学物理教学中，有某些“做实验不如讲实验”，“讲实验不如背实验”的荒谬做法。这一现象对创新能力人才的培养是一严重的阻碍。教师首先应该认识到，教育不应该仅仅是训练和灌输的工具，它应该是发展认知的手段。中学物理教学中，应首先确定以实验为基础，用实验来激发学生的学习兴趣，充分发挥学生参与教学的主动性和积极性，培养他们操作实验、设计实验的实践能力和创新能力。

其次，随着科技的飞速发展，现代教育技术进入课堂，计算机辅助实验教学这一新方法给传统的物理教学模式注入了活力。但应该认识到虽然这种教学手段很先进，可以做出很多现实中难以做出或测量难度很大的实验，但是模拟实验终究取代不了学生的实际动手操作。如果过分追求先进的教学手段，总是用各种电教仪器和多媒体教学的模拟实验，让学生看看了事，不重视让学生看实物亲自动手操作，那么，这只会使学生养成记实验、背实验的习惯。使学生失去了锻炼自己创新能力的机会，这不仅降低了学生的学习积极性，还严重阻碍了学生创新能力的培养。

二、实验教学培养学生的创新能力

探索性实验是根据教材的特点和学生实际情况，在学生已有知识和初步具有实验技能的条件下，由教师提出课题，在教师指导下，让学生自己动手、动脑、在实验中观察现象，主动探索，然后得出物理规律的实验方法。通过设计探索性实验，可以把学生带入科学探索情景中，让学生在实践中探索新知识，亲身经历寻求并发现知识的过程，使他们的创新潜能得到开发，创新意识得以培养。有了创新意识，才能激发创新精神，产生积极的创新思维，从而引起学生探索和亲自动手欲望，为创新提供了前提条件。

1.变演示实验为动手实验，培养创新意识

课堂演示实验一般都是教师为主体，学生仅是观察者，没有直接参与到实验中去。这虽然培养了学生的观察力和思维能力，但并不利于创新能力的培养.变演示性实验为探索性实验，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。

在新课程教学过程中，教师不要局限于教材的安排，教师可以灵活地变课堂演示实验为“学生分组实验”或“学生随堂实验”，增加学生实验的能力。学生亲自动手做实验从中探索并理解物理规律，比教师枯燥地讲解、学生硬性地记忆好得多，正如“百闻不如一见，一见不如一做”嘛，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”。这种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，利用探究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。

因此，创新演示实验使学生始终保持主动学习的状态；主动思维、主动发问、主动探索、主动研讨、主动创新。使课堂教学充满生机；使学生在紧张、热烈、兴奋的状态下掌握物理知识，在掌握知识的过程中培养自己的创新能力。

2.开展课外活动，培养学生的创新能力

新教材上设计了很多有趣的课外小制作、小实验。鼓励学生做好课外各种物理小实验，是一种特殊的、直观的实践活动。学生在动手完成各种小实验、小制作活动过程中，思维异常活跃，活动欲望高涨，参与意识强烈，使学生的动手习惯和实践能力逐步得到了培养。如“鸡蛋碰地球”、“楼梯开关”“不倒翁”等小实验、小制作，就具有很强的趣味性和知识性，十分贴近学生的生活，符合中学生好奇、好问、好动、好学的心理特征，促使他们迫切地希望进一步探索相关问题。这些生动、有趣、简单、易行的小实验能极大的培养学生的独创性，增强了学生的实践能力和动手操作能力，使之形成科学的实验素养，同时也是对物理课堂实验教学的一种有效的补充形式，使学生学习到的物理知识得到了强化。又比如：完全失重现象的研究中，引导学生根据现象本质去生活中寻找实例，例如底部打孔的矿泉水瓶，装水以后从空中落下的实验就是用最普遍的生活用品做物理实验的最典型事例。

通过小制作和小实验等物理实践活动，给学生提供了更多的动手、动脑和自我发展的机会，能充分挖掘学生潜在的创新素养，不断提高学生知识的应用能力，还能发展学生的个性、特长和创新技能。

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总之，物理实验教学是物理教学中实施素质教育的重要手段，在高中物理实验教学中，应通过多种途径比如进行各种物理实验、小制作，培养学生的创新意识、创新精神、创新思维和动手操作能力，尽力创设问题情景，引发学习动机，激发创造性思维火化。教师的作用应尽力体现在情景的创设、启发性问题的提出，学生创造性思维兴奋点的捕捉等方面，通过导趣、导思、导法，使学生多讲多动、多猜想、多发展、多创造，进而有利于学生的创新能力的培养和发展。

初中物理实验教学与学生创新能力的培养2017-03-21 09:47 | #2楼

物理教学中培育学生的创新能力是实施素质教育的重要内容。物理学是一门以实验为基础的科学，物理学实验是人类认识世界的一种重要活动，是进行科学研究的基础。物理规律的发现和物理理论的建立都必须以严格的物理实验为基础，并得到实验的检验。因此，在初中物理教学中，尤其是实验教学中，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，科学想象、科学推理，使学生养成良好的思维习惯，敢于质疑，勇于创新，是至关重要的。

在初中物理实验教学中如何培养学生的创新能力呢？

一、变演示实验为探索实验，培养学生的创新能力

以往的演示实验都是由教师做给学生看，再讲给学生听，这种做法忽视了学生的主体性，打击了学生的主动性，把学生当作被动接受的“容器”，完全没有发挥出演示实验的作用，是不可取的，也不利于其创新能力的培养。那么将演示实验改为探索性实验需要教师与学生共同参与，教师要引导学生观察并不断启发提问，引起学生的好奇、怀疑、困惑和矛盾，从而激发学生的探索心理，形成探索问题的情境，促使学生积极思考、分析、讨论，充分发挥学生的主体性。教师还要适时点拨，去伪存真，使学生通过一系列的思维活动概括出有关的物理概念、原理和规律，从而有利于学生创新思维的激发。

例如：液体压强的知识比较抽象，是初中物理教学的难点之一。学生学习这部分内容需要较强的抽象思维能力，同时由于学生对这部分知识的感性经验较少，所以学习这部分知识时感到困难较大。特别是液体对容器侧壁也有压强甚感疑惑。为了帮助学生认识液体对容器壁的压强，我设计了如下实验：在易拉罐的侧壁上不同高度处戳上３个孔，然后注入水，同学们看到3个孔中喷出的水柱远近不同，从而得出水对容器侧壁有压强，并且随着深度的增加液体压强增大。

二、变单一实验方法为多种实验方法，鼓励学生发散思维

传统的学生分组实验，是在学生已经掌握了所涉及的实验原理的基础上，让他们采用相同的实验器材、相同的实验步骤统一进行实验。这样虽便于教师的管理和组织，但限制了学生思维的开放性、发散性，对于培养学生获取知识的能力、激发他们的创新精神起不到应有的作用。我认为，应该在同一实验目的下，允许学生采用不同的器材、不同的方法、不同的步骤进行实验。在实验中，教师要根据实验目的，提出富有启发性的问题，引导学生积极思维、发散思维、提高兴趣，并融合各方面的知识去解决问题，这对于培养学生的综合能力、分析能力和创新能力具有独到之处。

例如在初三总复习阶段，学生往往对有关密度实验的问题困惑不解，我便带他们走进实验室进行了如下实验：

该实验中教师的引导作用非常重要，从常规方法到用弹簧测力计换掉天平再到只用弹簧测力计均能达到实验目的，有的同学还想出了利用“曹冲称象”的故事来做这个实验，效果也非常好。这种利用实验复习的方法创造了直观的环境，给学生留下了深刻的印象。三、变学校实验为社会实验，拓展学生创新思维的视野

新物理课程标准中提出了新的课程理念，其中之一为“从生活走向物理，从物理走向社会”。因此教师在教学中要设置一些贴近生活的实验，让学生从身边熟悉的生活现象去探索认识物理规律，让他们在实践过程中体会到物理在生活与生产中的实际应用。这不仅增加了他们学习物理的乐趣，而且还培养了学生良好的思维习惯和科学探究能力，拓展了视野。例如，让学生用两个不同焦距的凸透镜制作望远镜、调查社区中的噪声污染情况并提出如何防治、用橡皮筋制作简单测力计……这些由学生自备器材，甚至使用我们日常生活中现有的物品及学生自己的物品做实验，调查自己身边发生的事情，更有利于使学生明白物理就在身边，物理与生活、社会联系非常紧密；而且通过这些没有使用过的器材能够启发学生的创新能力，调动学生刚刚起步的创新意识，拓展学生的创新视野。

四、变教师“单向教学”实验为学生“探究学习”、“合作学习”过程，培养学生的科学素养

为了培养学生的科学素养和创新能力，国际科学倡导“合作学习”和“探究学习”，即从“记忆的物理”转向“探究的物理”、从“单向教学”转向“合作学习”。物理实验教学恰好能较集中地体现这一理论。例如：讲授《电流表》一节，我把学生带进网络教室，首先利用自制的动画导入，让学生看书自学，教师巡视指导，收集主要的问题，然后将学生分成若干小组，在网上探究查询、合作学习，寻求解决问题的方法，针对普遍存在的疑难问题由教师点评精讲。由此看出，实验探究是一种集体性的协作活动，通过小组活动或全班性的活动进行，能够使学生在合作中学会尊重他人、在合作中学会坚持原则、在合作中学会交流、在合作中学会学习。

五、变复杂实验为计算机模拟实验，帮助学生掌握形象思维与抽象思维统一的研究方法

对于实验不够清晰或受时空条件限制而不能满足教学要求的实验，要考虑发挥现代信息技术的优势。例如：做牛顿第一定律的实验中，教科书要求分别在毛巾、棉布、木板表面使小车运动，观察速度变化及运动距离的大小，从此推出不受力时物体的运动状况，得出牛顿第一定律。学生感到困惑：“明明小车停下来了，又怎讲不受力？”这时，我设计了一个课件，在屏幕上展示出小车在光滑表面上运动，速度不变，直到移出画面。学生顿感清http://www.ahsrst.cn晰，消除了疑惑，对牛顿第一定律有了较深的理解，掌握了形象思维与抽象思维统一的研究方法。

总之，创新教育能使学生学会学习、开发智力、提高素质，培养了学习兴趣，增加了锻炼机会，增强了适应社会发展的意识。在物理实验教学具体实施中，不仅完成了教学目标还培养了学生的科学实验素养、理论联系实际和实事求是的科学作风、严肃认真一丝不苟的科学态度，更重要的是通过演示实验、分组实验、课外小实验以及对生活中物理现象的严密观察和勤于思考，培养了学生的主动探索精神，从而能够创造性地发现、思考、解决新的实际问题。因此，物理实验教学为我们培养大量的具有创新精神的人才提供了一个可行的途径。

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