浅谈高中物理实验探究创新能力的培养

【摘 要】随着《普通高中物理课程标准》的颁布，高中物理教学改革已全面展开。高中物理实验改革的主要方向是由验证性实验向探究性实验的方向转变。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。

【关键词】实验探究；创新能力

物理本身就是一门实验学科，来源于生活，可以说实验是物理学科的灵魂。因此在教学中加强实验操作训练是学好物理这门课的关键，同时也是培养探究创新能力的重要环节。新课标教材共有实验探究25个，其中完整的探究实验7个，不完整的探究18个。从这部分实验的对比可以看出，新课标教材无论从实验的内容、呈现形式，还是对实验的要求上，都有了很大的变化。让学生亲自动手去完成自己设计的实验，来验证自己猜想，体验实验的魅力，掌握实验是研究问题的基本手段之一。目前中学物理教学中，有些“做实验不如讲实验”，“讲实验不如背实验”的荒谬做法。这一现象对创新人才的培养是严重的阻碍。

一、提出探究的情景问题，突出主体，激发学生的学习探究兴趣

爱恩斯坦说过：“提出问题有时比解决问题更重要。”如何让学生针对日常生活的现象提出相应的问题对于开展下面的实验探究具有重要的作用。

提出对学生具有挑战性和吸引力的问题，使学生产生问题意识，这也是探究教学成功与否的关键所在。多给学生一些表现的机会，学生将多一份成功的体验。如：选择趣味性强的实验，巧妙设计实验教学程序，运用语言的艺术魅力，激其情又引其疑。例如，在讲授“万有引力定律在天文学上的应用”一节时，可提出问题：人们是怎样知道天体质量的？太阳、行星的质量不可能按常规直接用天平来称量。解决方案：可用万有引力定律和圆周运动的知识计算出来，从而导入新课。让学生获得成就感,这种方法易调动学生的参与欲与求知欲，从而精力集中地投入学习。

二、培养学生科学的探究精神和习惯

传统的实验教学，忽视探究能力和创造能力的培养，教师包办探究，把结论提供给学生，让学生验证探究。这使学生的创造性思维被束缚，被扼杀，大胆设想的翅膀“被折断”，学生缺乏动手能力。把演示实验改为学生探究实验，教学中多做“试一试”、“动动手”之类的随堂小实验，培养学生的动手探究能力。

学生探究实验时还可以让学生自主选制实验器材，但要注意准备的器材要尽量选用生活中容易找到的日常器具。变纯观察性实验为创造型操作实验，鼓励学生人人参与，个个动手，使学生脑、眼、手相结合，充分发挥学生潜力和创造力。有利于提高学生发现问题、解决问题的能力，培养与他人合作的精神，养成实事求是的科学态度，更有利于学生创新能力的提高和主体性的发挥。

三、在实验探究过程的培养学生各方面的能力

1.培养学生的质疑能力

例如：在关于《牛顿第三定律》的教学中，我构建这样的情景：将二个小磁针靠近放在一起，当移动其中一个小磁针时观察另一个小磁针的方向。针对这一情景我提出问题：两个小磁针同时动的原因是什么？它们间的作用力的方向如何？学生由这一奇怪的情景和需要探究的问题，会马上把精力投入到学习活动中来。

可见，没有质疑，就没有新问题的提出，探究也就没有开始的根据。质疑是创新的心理动力，是思维独立性、自主性的体现。

2.培养学生勇于猜想、敢于假设的能力

例如，研究“动能的大小跟哪些因素有关”时，传统教学大都不让学生猜想“动能的大小跟哪些因素有关”，而是把动能大小与物体的质量、运动速度有关的结论直接呈现给学生。但学生从生活经验中总感觉动能与物体的体积大小有关，这种前概念对学生理解“与动能大小有关的因素”会造成干扰，学生对“动能的大小跟体积大小是否有关”仍是含糊不清的。因此教师应为学生创造条件，让学生动手实验，只有让学生亲历了探究过程，他们才能确信“动能的大小与物体的体积无关”，同时他们的实验能力、探究能力也能逐渐提高，还能培养他们不盲从、不迷信权威的科学精神。

3.培养学生的实验设计和完成实验的能力

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。

4.利用设计性实验，培养学生的创新思维能力

通过学生实验的延伸与拓展，突出了对学生的实验能力的考查。例如2008年考了“利用直流恒流电源和电压表探究一种热敏电阻的温度特性”，2009年考了“利用电流表和电阻箱探究一种金属丝的电阻率”，2010年考了“利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻”。这类题目具有很好的区分度，能把不同层次的考生区分开来。

可以说物理实验的重要性通过高考试题得到较好的体现，学生的创新思维与实验能力通过高考实验设计也能得到很好的考查。

5.开展课外小实验活动，培养学生动手操作能力

高中物理试验课本上除演示实验和学生实验外，还根据不同章节的知识特点确定课外小实验，物理课外实验活动是物理常规实验教学的必要补充。家庭中的许多常用物品都可以用来做小实验。例如，可乐瓶具有透明、绝缘性能好、比较牢固、易加工等特点，可用它来做很多的小实验：“完全失重现象”、“水流星表演”等。家庭小实验便于就地取材，对学生来说，比较亲切，参与的积极性强，可以增强学习动机与兴趣。

总之，探究性实验在激发学生的学习兴趣，训练学生的动手操作能力，特别是对培养学生的创造性思维和科学态度方面是非常重要的。只要广大教师努力探索，积极实践，坚持不懈，一定能培养大批具有创新精神和实践能力的高素质人才。

（作者单位： 江西省赣州市第一中学）