論試驗(yàn)教學(xué)對(duì)創(chuàng)新能力影響

本文格式為Word版，下載可任意編輯——論試驗(yàn)教學(xué)對(duì)創(chuàng)新能力影響培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神是素質(zhì)教育的重點(diǎn)之一，培養(yǎng)創(chuàng)新人才更是時(shí)代的要求。中學(xué)物理的學(xué)科特點(diǎn)決定了在中學(xué)物理教學(xué)過程中有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。在試驗(yàn)教學(xué)過程中應(yīng)當(dāng)從以下幾個(gè)方面去培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力：摸索新的試驗(yàn)教學(xué)模式，發(fā)揮主導(dǎo)，主體功能；采用多種試驗(yàn)方法，活躍學(xué)生思維；滲透物理科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)創(chuàng)新；引導(dǎo)學(xué)生保持積極態(tài)度，培養(yǎng)主動(dòng)摸索研究精神。

創(chuàng)新能力試驗(yàn)教學(xué)教學(xué)模式教學(xué)方法考察方式摸索研究

G642.423B1001-4128（2023）09-0074-02

創(chuàng)新是一個(gè)民族的靈魂，是一個(gè)民族興旺發(fā)達(dá)的不竭動(dòng)力。在知識(shí)經(jīng)濟(jì)的社會(huì)中人的最重要的素質(zhì)是創(chuàng)新能力。所以在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力是實(shí)施素質(zhì)教育的重要內(nèi)容。而物理學(xué)從本質(zhì)上說是一門試驗(yàn)科學(xué)，物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和物理理論的建立都必需以嚴(yán)格的物理試驗(yàn)為基礎(chǔ)，并受到試驗(yàn)的檢驗(yàn)。因此在物理教學(xué)中，特別是在試驗(yàn)教學(xué)中，注意不斷鼓舞學(xué)生通過觀測(cè)、比較、試驗(yàn)、歸納、類比等摸索手段提出種種假設(shè)和猜想發(fā)展他們的創(chuàng)新意識(shí)就顯得尤為重要。

1當(dāng)前中學(xué)物理試驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)

隨著素質(zhì)教育的深入開展，物理試驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)也隨著實(shí)踐的深入而不斷加以調(diào)整。物理試驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)不應(yīng)僅僅局限在操作領(lǐng)域，還應(yīng)包括認(rèn)知領(lǐng)域和情感領(lǐng)域。通過試驗(yàn)教學(xué)應(yīng)使學(xué)生把握試驗(yàn)的基本理論、方法和操作技能，并具備一定的科學(xué)素養(yǎng)，初步養(yǎng)成良好的試驗(yàn)習(xí)慣。物理試驗(yàn)教學(xué)的方式主要有四種，即演示試驗(yàn)，學(xué)生試驗(yàn)，隨堂試驗(yàn)和課外試驗(yàn)。所謂演示試驗(yàn)是指教師在講授知識(shí)的過程中為協(xié)同教學(xué)內(nèi)容而演示給學(xué)生看的試驗(yàn)。因此主要是使學(xué)生獲得感性認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)觀測(cè)能力和思維能力，引起學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)也能對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的試驗(yàn)操作能力起一定的示范作用。學(xué)生試驗(yàn)是物理試驗(yàn)教學(xué)的一種重要形式，是培養(yǎng)學(xué)生試驗(yàn)?zāi)芰?，把握試?yàn)技能，使學(xué)生受到物理學(xué)研究的試驗(yàn)方法的初步訓(xùn)練的主要措施。隨堂試驗(yàn)和課外試驗(yàn)是物理試驗(yàn)教學(xué)的補(bǔ)充形式。總之，培養(yǎng)學(xué)生觀測(cè)、動(dòng)手實(shí)踐能力，規(guī)律思維能力和辯證唯物主義觀點(diǎn)是當(dāng)前中學(xué)物理試驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)。

2培養(yǎng)創(chuàng)新精神已成為素質(zhì)教育的主旋律

隨著時(shí)代的發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神已成為素質(zhì)教育的主旋律。聯(lián)合國教科文組織認(rèn)為，教育的使命是使每個(gè)人發(fā)展自己的才能和創(chuàng)造性潛能。培養(yǎng)創(chuàng)新的人才成為時(shí)代的要求。埃德力·富爾在《學(xué)會(huì)生存——教育世界的今天和明天》中指出：“未來的文盲不再是不識(shí)字的人而是沒有學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)的人。教育的目的不應(yīng)當(dāng)培養(yǎng)學(xué)生從事一種特定的終生不變的職業(yè)，而應(yīng)以培養(yǎng)他們有能力在各種專業(yè)中盡可能地滾動(dòng)，并永遠(yuǎn)刺激他們自我學(xué)習(xí)和培訓(xùn)自己的欲望〞。

物理學(xué)研究的是物質(zhì)的最普遍的運(yùn)動(dòng)形式和物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)，它是研究其它自然科學(xué)的基礎(chǔ)，物理學(xué)與科學(xué)技術(shù)之間是緊湊聯(lián)系的，物理學(xué)基礎(chǔ)理論的重大創(chuàng)新往往能促進(jìn)整個(gè)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，反過來，科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新對(duì)物理學(xué)的研究也能起推動(dòng)作用。試驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)實(shí)施創(chuàng)新教育的重要基礎(chǔ)和手段，試驗(yàn)不僅對(duì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高實(shí)踐能力具有不可替代的作用，而且也是為學(xué)生創(chuàng)設(shè)創(chuàng)新氣氛，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力，提高科學(xué)素質(zhì)的有效途徑。因此，時(shí)代要求我們，物理學(xué)科的特點(diǎn)也要求我們，在物理教學(xué)中必需重視培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。。

3如何在試驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

“以德育為核心，以培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為重點(diǎn)的素質(zhì)教育〞是我國當(dāng)今教育改革與發(fā)展的主流，其中關(guān)于創(chuàng)新能力培養(yǎng)特別引人注目，成為教育界內(nèi)外關(guān)注的熱點(diǎn)。人們?cè)谝勒談?chuàng)新能力來衡量教育現(xiàn)狀的同時(shí)，也在思考著創(chuàng)新能力相關(guān)的一系列問題。素質(zhì)教育的核心是創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，本世紀(jì)是科學(xué)與技術(shù)革命更加深入的世紀(jì)，是競(jìng)爭(zhēng)更加猛烈，變化更加迅速，創(chuàng)新更加層出不窮的世紀(jì)。因此，學(xué)校培養(yǎng)的學(xué)生應(yīng)具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。物理是一門以試驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，怎樣在試驗(yàn)教學(xué)中創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，在此談?wù)劰P者的一點(diǎn)粗淺體會(huì)。

3.1摸索新的試驗(yàn)教學(xué)模式，發(fā)揮主導(dǎo)、主體功能

課堂教學(xué)是學(xué)校教學(xué)的基本組織形式，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神也只能滲透到學(xué)科的課堂教學(xué)中，才能真正成為一種可能。所以，要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，就必需對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)方法加以割舍，創(chuàng)設(shè)更適合培養(yǎng)創(chuàng)新精神的開放民主的教學(xué)環(huán)境和氣氛。

摸索以“引導(dǎo)—摸索—試驗(yàn)—把握〞為過程的新教學(xué)模式。這種物理試驗(yàn)教學(xué)模式能夠優(yōu)化試驗(yàn)教學(xué)過程、指導(dǎo)試驗(yàn)方法、培養(yǎng)創(chuàng)新能力。這種教學(xué)模式可以充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，突出學(xué)生的主體地位。教師充分相信學(xué)生，使學(xué)生主動(dòng)參與試驗(yàn)。課本讓學(xué)生看，試驗(yàn)讓學(xué)生做，思路讓學(xué)生想，疑難讓學(xué)生議，錯(cuò)誤讓學(xué)生析。讓學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)試驗(yàn)，利用物理試驗(yàn)，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)作用，最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。變單向信息傳遞為雙向式、多向式信息傳遞與交流，教師在課內(nèi)講重點(diǎn)、關(guān)鍵點(diǎn)和注意點(diǎn)，發(fā)揮好主導(dǎo)調(diào)控作用。主要方式是采取提問、答疑、探討、觀測(cè)試驗(yàn)現(xiàn)象、動(dòng)手操作等。

3.2采用多種試驗(yàn)方法，活躍學(xué)生思維。

采用多種試驗(yàn)方法，能活躍學(xué)生思維，讓學(xué)生充分的動(dòng)腦、動(dòng)手、動(dòng)口，發(fā)揮學(xué)生的主體作用，從而有利于學(xué)生創(chuàng)造性思維的激發(fā)。

(1)演示試驗(yàn)中創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

演示試驗(yàn)不能可有可無，它是培養(yǎng)學(xué)生能力的一個(gè)重要方面，是培養(yǎng)學(xué)生能力的向?qū)В處熢谘菔具^程中要講明試驗(yàn)?zāi)康?、原理、方法、使用器材、設(shè)計(jì)思想，分析可能出現(xiàn)的問題；用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)與熟練的操作技能給學(xué)生作出示范，使之對(duì)學(xué)生產(chǎn)生潛移默化影響，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的觀測(cè)能力和思維能力。如光學(xué)中觀測(cè)光線的方向改變和顏色的變化，電磁感應(yīng)試驗(yàn)中將磁鐵對(duì)線圈分別做快速和慢速插入與抽出時(shí)，觀測(cè)電流表指針的偏轉(zhuǎn)，通過觀測(cè)分析出現(xiàn)象與本質(zhì)的聯(lián)系。有些學(xué)生往往不注意指針的偏轉(zhuǎn)角度不同和偏轉(zhuǎn)方向不同，這反映出學(xué)生不同的觀測(cè)能力?？茖W(xué)家正是由于有敏銳的觀測(cè)能力，才發(fā)現(xiàn)出別人所不能覺察的規(guī)律。所以，通過演示試驗(yàn)促使學(xué)生在觀測(cè)中和觀測(cè)后進(jìn)行深入細(xì)致的思維活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生的思維向深度和廣度發(fā)展，經(jīng)過分析、比較和抽象，找出事物的本質(zhì)屬性，這正是培養(yǎng)學(xué)生思維能力，鍛煉學(xué)生創(chuàng)新能力的好時(shí)機(jī)。

(2)學(xué)生試驗(yàn)中創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

學(xué)生試驗(yàn)主要以“測(cè)量〞和“驗(yàn)證〞性試驗(yàn)為主，通過試驗(yàn)，使學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析物理現(xiàn)象，正確使用儀器，合理選擇器材，精心設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案，規(guī)范操作方法，排除故障，處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，歸納試驗(yàn)結(jié)論，以此來培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)的能力、綜合信息處理的能力和歸納總結(jié)的能力。此外，筆者根據(jù)實(shí)際，在試驗(yàn)教學(xué)中進(jìn)行了以下嘗試：

1)將演示試驗(yàn)改為學(xué)生試驗(yàn)

將演示試驗(yàn)改為學(xué)生試驗(yàn)，可變被動(dòng)接受為主動(dòng)接受，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的獨(dú)立性。例如：學(xué)習(xí)“液化現(xiàn)象〞時(shí)，課本上有壓縮體積的演示試驗(yàn)，而沒有降溫液化的試驗(yàn)，我讓學(xué)生每人手拿一塊玻璃，并對(duì)玻璃呵氣，讓學(xué)生體會(huì)、研究現(xiàn)象，得出結(jié)論。這種做法，能讓學(xué)生在動(dòng)手中觀測(cè)思考，探討分析，推理、判斷，自己去發(fā)現(xiàn)問題、解決問題和得出結(jié)論，使做試驗(yàn)的過程，成為學(xué)生再發(fā)現(xiàn)的創(chuàng)新過程。

2)將驗(yàn)證性試驗(yàn)改為摸索性試驗(yàn)

將驗(yàn)證性試驗(yàn)改為摸索性試驗(yàn)，可變依靠思想為摸索精神，培養(yǎng)學(xué)生忠于試驗(yàn)數(shù)據(jù)的求實(shí)精神和領(lǐng)悟教材的思想方法。變驗(yàn)證明驗(yàn)為摸索試驗(yàn)，不僅能讓學(xué)生積極思考，開發(fā)智力，而且加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)成功學(xué)習(xí)、試驗(yàn)及解決問題的信心。

3)將測(cè)量性試驗(yàn)改為設(shè)計(jì)性試驗(yàn)

將測(cè)量性試驗(yàn)改為設(shè)計(jì)性試驗(yàn)，可變思維的單向性為多向性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性和發(fā)散性思維。

例如，在驗(yàn)證機(jī)械能守恒的試驗(yàn)中，可以啟發(fā)學(xué)生思考，你能否利用現(xiàn)有裝置測(cè)定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?？你還能設(shè)計(jì)幾種測(cè)定當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊姆椒ǎ吭趯W(xué)生電學(xué)分組試驗(yàn)中，在把握試驗(yàn)原理的基礎(chǔ)上，允許學(xué)生用不同的器材、不同的試驗(yàn)步驟進(jìn)行操作試驗(yàn)，可以極大地提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，發(fā)展學(xué)生的特性，活躍學(xué)生的創(chuàng)新思維。在試驗(yàn)中學(xué)生需要在各種因素中取舍，對(duì)所得的信息進(jìn)行篩選，這就要求學(xué)生在追求既定目標(biāo)的過程中應(yīng)變、思考和摸索，使學(xué)生的分析、抽象、綜合、表達(dá)的能力都得到訓(xùn)練和發(fā)揮

3.3課外試驗(yàn)中創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

課外試驗(yàn)題材廣泛，材料極其豐富，是一種激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，發(fā)揮學(xué)生創(chuàng)造能力的有益活動(dòng)，課外試驗(yàn)不僅能穩(wěn)定和深化課內(nèi)知識(shí)，而且有利于培養(yǎng)學(xué)生的試驗(yàn)技能，加強(qiáng)學(xué)生思維的獨(dú)創(chuàng)性。我們開放試驗(yàn)室，進(jìn)行物理小制作比賽，使學(xué)生嘗試到動(dòng)手動(dòng)腦的樂趣；指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小發(fā)明創(chuàng)造，撰寫科技小論文，培養(yǎng)學(xué)生的科幻意識(shí)和創(chuàng)新精神，通過這些活動(dòng)培養(yǎng)了學(xué)生收集信息、處理信息的能力；發(fā)展興趣特長(zhǎng)，提高了學(xué)生的想象力，讓學(xué)生對(duì)同一問題，擅長(zhǎng)全方位、廣角度、多途徑去分析思考，從而發(fā)展了學(xué)生的求異思維和創(chuàng)新能力，撞擊學(xué)生的創(chuàng)造靈感，促進(jìn)創(chuàng)新意識(shí)的形成和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

（1）滲透物理科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)創(chuàng)新

中學(xué)物理課標(biāo)中明確規(guī)定“要重視科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法的教育〞。所謂物理科學(xué)方法，就是指在物理學(xué)發(fā)展的過程中，物理學(xué)家研究處理問題的思想方法和手段。常用的方法有：觀測(cè)與試驗(yàn)方法、歸納與演繹方法、科學(xué)抽象與理想化方法、比較與類比方法、分析和綜合方法、數(shù)學(xué)方法及科學(xué)假說的方法，這些方法大多隱含在物理知識(shí)當(dāng)中，例如牛頓第一定律就是理想化方法，原子物理學(xué)中經(jīng)常使用的就是科學(xué)假說的方法。

知識(shí)是寶貴的，但知識(shí)只有通過具體的方法加以應(yīng)用才能表達(dá)出知識(shí)的價(jià)值，所以那些得到知識(shí)的方法就顯得比知識(shí)本身更為重要，只有將方法把握了，將來才可能利用這些方法去科學(xué)的創(chuàng)新。我們的學(xué)生將來不一定都成為物理學(xué)家，他們?cè)趯W(xué)校所學(xué)的知識(shí)也不一定在實(shí)際工作中都能直接應(yīng)用，并且隨著時(shí)間的推移，在學(xué)校學(xué)的“完整知識(shí)體系〞也會(huì)變得支離破碎。為此從長(zhǎng)遠(yuǎn)觀點(diǎn)看，把握得來知識(shí)的科學(xué)方法比知識(shí)本身更為重要。

進(jìn)行科學(xué)方法教育，不能脫離物理知識(shí)的教學(xué)，我們要寓科學(xué)方法教育于物理教學(xué)之中，挖掘教材中的科學(xué)方法論的素材，以物理知識(shí)為背景進(jìn)行科學(xué)方法教育?？茖W(xué)方法教育的具體內(nèi)容，往往是以隱性的方式出現(xiàn)在教材中的，所以科學(xué)方法必需與物理知識(shí)教學(xué)相結(jié)合，以知識(shí)傳授作為方法教育的載體，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)的過程中潛移默化地受到科學(xué)方法的熏陶。

例如，在電磁感應(yīng)教學(xué)中，讓學(xué)生作摸索性試驗(yàn)，由載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)來判斷暗箱中連接的電學(xué)元件的種類和接法，并由此引發(fā)一個(gè)系列試驗(yàn)，探討、回復(fù)一組學(xué)生輔導(dǎo)題，再讓學(xué)生自己來表述法拉第電磁感應(yīng)定律，并進(jìn)一步加以實(shí)際應(yīng)用；又如在用試驗(yàn)得到單擺公式的時(shí)候，可以提醒學(xué)生在得到牛頓其次定律時(shí)所用的試驗(yàn)方法（控制變量法），從而讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)試驗(yàn)來總結(jié)得到單擺的周期公式，這樣在講知識(shí)的同時(shí)，潛移默化地將物理學(xué)中一種十分重要的方法告訴學(xué)生，使其在今后的工作中可以利用這種方法去創(chuàng)造性的從事別的工作；再如在原子物理教學(xué)中，通過介紹原子模型的蛻變、發(fā)展，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到“試驗(yàn)→假說→新試驗(yàn)→新假說〞這樣一種科學(xué)假說方法；例如在進(jìn)行力的合成與分解的過程中，只需要適當(dāng)?shù)卣f一句，這個(gè)力與那幾個(gè)力作用效果一致，從作用效果上看，這個(gè)力的作用相當(dāng)于那幾個(gè)力的共同作用，就像電阻串并聯(lián)的總電阻一樣，這種利用效果一致的方法是物理學(xué)中常用的方法，學(xué)生自然會(huì)從這種這段話中體會(huì)出等效方法的內(nèi)涵，也會(huì)從一次次的具體應(yīng)用中認(rèn)識(shí)到所學(xué)的科學(xué)方法。諸如上述的例子在物理學(xué)中十分多，只要我們細(xì)心去挖掘并與物理教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來，對(duì)于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是大有裨益的。

另外，從學(xué)的方面來說，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，宛如知識(shí)的把握和能力的培養(yǎng)一樣，科學(xué)方法的把握也必需通過學(xué)生積極的努力、嘗試和體驗(yàn)才能得到，為此我們必需設(shè)計(jì)一些試驗(yàn)或習(xí)題，讓學(xué)生在解決實(shí)際問題中逐步把握物理科學(xué)方法，進(jìn)而培養(yǎng)其創(chuàng)新性能力。例如：我們知道單擺是一個(gè)理想模型，學(xué)習(xí)單擺這一節(jié)后，可以安排如下系列問題，讓學(xué)生探討：雙線擺、小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）在半徑很大的光滑半圓形凹槽的最低點(diǎn)兩側(cè)來回振動(dòng)等實(shí)例，讓學(xué)生從中把握類比與等效的方法。

3.4引導(dǎo)學(xué)生保持積極態(tài)度，培養(yǎng)主動(dòng)摸索研究精神

在物理試驗(yàn)教學(xué)中，充當(dāng)主導(dǎo)作用的教師縱然不可少，但充當(dāng)主體作用的學(xué)生的積極態(tài)度是學(xué)習(xí)關(guān)鍵。所以，要在試驗(yàn)教學(xué)中讓學(xué)生積極一點(diǎn)。你積極一點(diǎn)，就領(lǐng)先一步，領(lǐng)先一步，你就領(lǐng)先了一個(gè)時(shí)代。學(xué)習(xí)不是一蹴而就的，需要頑強(qiáng)的毅力和積極的心態(tài)，否則，只能是半途而廢，無功而返。要讓學(xué)生相信自己的能力，勇于積極提出問題，敢于積極提出解決問題的方案，大膽進(jìn)行探探討證，積極實(shí)踐，能夠坦然的承受成功的喜悅或失敗的苦澀，是一個(gè)人猛烈獨(dú)立精神的表達(dá)。1930年人們用α粒子轟擊鈹元素時(shí)發(fā)現(xiàn)一種穿透才干很強(qiáng)的、電中性的、不可見的粒子，當(dāng)時(shí)大多數(shù)的物理學(xué)家認(rèn)為它是一種高能的γ射線