在物理实验教学中培养学生的创新能力

时间：2024-05-05

陈少刚

（广西昭平中学，广西昭平 546800）

在物理实验教学中培养学生的创新能力

陈少刚

（广西昭平中学，广西昭平 546800）

物理学的整个历史就是创新的历史，物理学在发展过程中每前进一步都是一种创新活动，所以说没有创新就没有物理科学的发展。实验教学是物理学的基础，物理学的每一个概念、规律的发现和确立大都依赖于实验，因此，物理教师要注重在实验教学中培养学生的创新能力。

实验教学；探索精神；想象力；可持续发展

一、引言

目前教材中的实验大多数是验证性实验，而且每个学生实验的原理及操作步骤都写得十分清楚，学生只需按部就班就能轻而易举地完成实验。这样的实验只能增加学生的感性认识，只能锻炼学生的动手操作能力，而对学生创新能力的培养是不够的。因此，本文结合自己的教学实践，就如何在物理实验教学中培养学生的创新能力谈几点体会。

二、培养学生的创新能力要注重以下三个方面

1.在实验教学中引导学生自己发现问题，激发其探索精神是提高学生创新能力的前提。引导学生自己发现问题，从而激发其探索精神，应放在教育的首位，而不应只满足于让学生学会知识。因此，在物理实验教学中，应尽可能在讲明基本概念及提示有关材料的基础上，把寻求结论的任务留给学生，让学生在自求通达的过程中去体验智力劳动的甘苦，激发其探索精神。探索精神的具体表现，就是敢于提出问题，正是由于问题的存在，可以不断激发人们去观察、实验、思考和学习，激活创新的思路。例如：在研究感应电流的方向跟什么有关的问题时，不是简单通过演示把结论告诉学生，而是在帮助学生弄清感应线圈的绕向及电流表指针偏向与电流方向间关系后，提出问题：既然感应电流是磁通量变化引起的，那么感应电流方向会不会与磁场方向和磁通量变化有关？若有关，又有怎样的规律呢？并让学生分组用提供的电流表、感应线圈、条形磁铁自己动手观察探索，同时将现象记录在相应的表格和图示中，接着引导学生对实验记录进行分析归纳，最后由学生表达出楞次定律内容。在这样的教学过程中，学生热情高涨，思维活跃，且所学知识也印象深刻。

此外在实验教学中，教师要结合有关内容补充教材中缺乏的，但又是生活中常见实用的、学生感兴趣的物理现象和物理问题。例如灯丝为何常在开灯时烧断，从录音机里听自己的声音为啥觉得不像，怎样判别西瓜的生熟、碗的好坏，如何使软弱的纸条变得坚强，以承受较大的外加压力，等等。这不仅能提高学生对物理学科的亲近感，而且能引导学生自己发现问题，激发学生的探索精神。

2.培养丰富的想象力，启发诱导学生大胆猜想，是培养学生创新能力的基础。人凭借想象常能对问题答案作合理推猜、设想，即猜想。猜想是一种创造性的思维形式。牛顿说：“没在大胆的推测就不可能有伟大的发现。”事实也是如此，古今中外，任何科学学说的出现，起初都是大胆的猜想。如爱因斯坦凭借天才的直觉，大胆提出了“光在真空中无论对任何参考系，其速度都是C=3×108m/s”。因此为培养学生创造能力，在物理教学中除发展学生逻辑思维外，还应充分挖掘出教材中的猜想因素，适时鼓励学生大胆猜想，且具有善于对猜想进行实验的科学态度。如在研究带电导体达到静电平衡状态电荷在导体上的分布规律时，就先让学生大胆设想，同座位同学互相交流，并诱导学生设计实验验证。当有学生猜想到由于导体上带上同种电荷，有可能会由于互相排斥，使所带电荷分布到相距最远处，即在导体表面上，后用有关实验证明这一猜想的正确性时，表现得异常兴奋。这样有利于激起学生活跃的思维活动，使之主动接受知识。又如：在学生认识了直线电流周围的磁感线形状后，启发学生猜想：把直线电流弯曲成环形电流时，周围空间的磁感线形状又会是怎样呢？等等。只要教师留意，物理实验教学中让学生猜想的机会还会是经常有的。

实践证明，在实验教学中重视猜想能力的培养，必能调动学生学习物理的积极性，发展学生的创造性思维，提高创新能力。

3.训练创造性思维是提高学生创新能力的重要途径。创新能力的核心是创造性思维，而创造性思维是一种以新颖独特的方法解决问题的过程，它需要有一个思维下的灵感状态，而发散思维和收敛思维的训练是培养创造性思维的有效途径。因为在传统的物理教学中，向学生讲述的是科学研究中理性的、逻辑的方法多，特别是归纳法、演泽法等在物理教学中占据主导地位。而创新能力的培养，不仅要求学生有发散思维能力，还要有收敛思维能力。

为培养学生的发散思维，可以在实验教学中常提一些不是只有固定答案的发散性问题，常做一些一题多解、一问多答的练习，促使学生广泛地搜寻自己的记忆贮存，尽可能提起更多的信息项目来寻求答案。如在原线圈与电源、变阻器、开关相连、副线圈与电流表相连的装置中，问：你能想出哪些办法使副线圈中产生感应电流？实际中采用的办法有多种，其中可以通过开关的控制使原线圈中电流通断；用变阻器改变原线圈中电流大小；保持原线圈中电流大小不变，把原线圈拔出或插入副线圈中，或把副线圈从原线圈侧面远离或靠近原线圈等等，学生在思考中完全有可能找到对他来说是独创性或不同寻常的办法，这对训练学生发散性思维是很有帮助的。

在进行发散思维训练的同时，还必须注意进行收敛思维的训练，因为以上两种思维在创造性思维中是同时并存相辅相成的。如在做《单摆测重力加速度》的分组实验前，先提出：利用所学知识你能设计出哪些方法来测出本地区的重力加速度的值？引导学生进行多方面的联想，学生会提出几种方法。接着再让学生进行收敛思维训练，即指导学生对各种实验方法进行比较筛选，从而找出测本地g值较准确又简单易行的“单摆方法”。