运用探究性实验教学 培养学生创新能力

中图分类号：G424.1

随着教学改革的不断深入，培养学生的创新精神和创造能力是中学教学内容改革的重要趋势之一，在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。物理是以实验为基础的科学，因此在实验教学中，加强创新能力的培养显得尤其重要。因为探究性实验是指在物理实验的基础上通过学生自己发现问题，对可能的答案做出假设和猜想，并设计方案，通过实验、操作、搜集证据，对获得的信息进行处理，得出初步结论。学生通过收集和处理信息、表达与交流等活动，获得知识技能、方法、态度，特别是创新方面的发展。

一、改进实验，加强教学的探究性

1.将演示实验改成探究实验

传统的演示实验教学师生之间扮演者“演”与“看”的角色，缺乏对知识深入引导和研讨，忽略了学生主体思维动机的激发，当然也就很难激起学生的创新意识、培养学生的创新能力。再说，通过观看演示实验得出教学的结论在教师看来“很显然”，而对学生来说却“很茫然”。如能将演示实验教法进行改进，让学生去自主探索，经过分析、讨论，透过现象看本质，则会从中悟出很多课本上学不到的。例如：声音是由物体振动产生的，让学生自己动手通过让周围能接触到的物体发声，来观察发声的物体有什么共同点，这样就加深了学生对声音的产生的原理。再如压强与压力和受压面积，透镜对光的作用等都可以改成探究性实验，在教师的指导下让学生自己选择器材，设计实验得出结论。

2 .实验中创设问题情境

创造条件，积极开展随堂实验，能为实验教学提供更广阔的活动空间和四维空间，我们把课本中的一些实验设计为随堂探索性实验，这样既可以极大地激发和满足不同层次学生的探索与创新欲望，使之达到不同层次的创新能力的培养目标，让学生自己在实验探索过程中动手、动脑，锻炼和培养自己的创新能力。例如：玻璃片可以托住一杯水吗？学生很果断地回答：“不会”，然后将装满水的杯上盖上一个玻璃板，倒过来，发现玻璃板没有掉下来，这样产生碰撞，引出课题，课堂气氛马上活跃起来，再乘胜层层创设情境，浮力到底与哪些因素有关呢？如何来探究、设计实验呢？这样让学生带着问题去思考，在解决问题的过程中就能培养学生的创新能力。

二、在物理实验结论的应用与延伸中引导学生创新

掌握知识的最终目的是应用知识解决实际问题，从而进一步巩固和延伸所获取的知识并向知识与技能的深度、广度作更进一步的探索。如：通过实验探究获得了舞台变化的规律后，及时向学生介绍“神舟飞船”发射中应用到的抗高温材料、“热管”技术等，同时又启发学生进行创新联想“假如你是一位建筑师，你如何运用所学知识使你们的居室一年四季保持舒适的温度呢？”同学们说出了许多种方法，有一位同学就提出，可以把南方的竹楼的竹子都换成热管，那么一年四季室内各处都应该是温度相同的，夏天不会出现向阳处热，冬天也不会出现背阴处冷的问题。当然，有些学生也会出现一些错误甚至幼稚可笑的做法，各个学生表现出的情绪状态不同，有成功的喜悦，有失败的痛苦。教师要耐心听取每位学生的实验总结、故障分析，帮助学生找到病根。这样，学生在“探索、研究”的过程中体验知识形成过程，获得情感体验，积累知识和方法，激发了学生的创新意识。

三、通过自主探究，培养创新能力。

新教学的构成要素是研究性、主体性、发展性、归纳性等，这就要求在实施教学方法创新的同时，用“创造性的教”为学生“创造性的学”创造环境和条件。研究性学习就是根据这一需要设置的新课程计划，具有典型的创新教育功能。 研究性学习是指学生在教师的指导下，从课堂中走出来，在周围生活和社会生活中选择和确定研究课题，以类似于科学研究的方法主动地获取知识，应用知识、解决问题的学习活动。通常有：查阅资料（包括上网查阅）、实验操作、走访专家、社会调查、问题讨论、现场观察等。研究性学习不仅培养了学收集处理和加工信息资料的能力，更重要的是培养了学生的创新思维和促进了学生的创新能力的发展。

首先， 给学生创新的条件

学生搞实验离不开物质条件。否则，创造活动就是空中楼阁，培养学生的创新能力就是纸上谈兵。所以，课前精心给学生提供相关的实验材料，让学生自由支配，使之有发现，以达到培养认识事物的目的，让他们巧妇为有米之炊，创新能力诞生在实际操作过程中。

其次，充分给予学生创新的心理自由。

学生在探究的过程中难免会出现一些挫折和失误，而这些挫折和失误会给他们造成一些心理障碍，会影响他们的创新，所以，教师在组织学生进行探究活动中，要耐心，循循善诱，善于疏导，允许他们犯错误，鼓励他们敢于尝试，不怕失败，这样，学生创新的思维和行动才会得以连续和延续。

创新能力是一种综合能力。学生在亲历“做科学”中，通过提出假设、设计实验，能锻炼和培养想象能力和分析能力；在研究原因、分析结果、形成结论的过程中，需要有归纳、分析和抽象的逻辑思维能力；在实际操作中，能培养操作技能、观察记录、分析数据等实验基础能力，还能培养学生的合作能力；在交流汇报中，能培养语言表达能力和团队精神。因此，探究性实验不仅是建立科学概念和规律、理解和掌握科学知识的重要环节，还能提高学生发现问题、分析问题和解决问题的综合能力，培养探索精神和良好的学习习惯。这些能力之间具有相辅相承的关系，以探究性实验过程为载体，能够在学生创新意思指导下其他素质也得到综合的培养和发展。

四、及时总结反思，以利进一步提高

以往的实验教学，主要目的在于巩固知识，验证现有的知识结论学生未能参与到知识的获取过程中去，被教师牵着鼻子走，缺乏创造动机和激情，所以，教师首先要转变陈旧的教学观，形成新型的教学理念，使师生双方形成一个真正的“学习共同体”，方能顺利开展探究性实验教学。所以在每次探究实验后，教师都要对本次实验进行总结反思， 对学生进行有效评价 对学生的探究能力、过程、方法过程等进行全面的评价时，要更多地“关注过程”、“淡化结果”，多肯定学生的一些新思维，并给予引导、鼓励，使学生对自己的创新思想有充分的自我肯定，使他们在今后的实验或解决生活中问题时创新思维随时伴随着他们。做到教学相长，共同进步。

总之，有意识的利用探究性实验教学培养学生的创新意思不仅可激励学生产生强烈的求知欲望，从而主动地去获取知识、而且可充分发挥学生的智力潜能和非智力因素的作用，由此培养学生科学探索的精神和实验操作能力。在探究性实验教学中，教师既教给了学生有关的知识，还使他们学会了如何动手动脑，如何搜集并加工信息，在吸收和消化知识的过程中逐渐形成良好的个性，引导学生通过亲身探究，敢说、敢做、敢想、勇于探究，乐于创新，亲自动手实验，让他们无拘无束地发挥自己的聪明才智。这样，探究性实验教学的课堂，就会成为培养学生创造能力的摇篮。