物理实验教学中实施创新教育初探

陈满地 王小岩

创新是国家发展的需要，是民族进步的灵魂。创新的关键是人才培养。高中物理的实验教学内容蕴含极其丰富的创新教育内容，只要方式方法得当，通过实验教学就能有效地培养学生的创新能力。

一、质疑问难，培养学生的创新意识

教育家陶行知曾说：“发明千千万，起点是一问。”可见，创新意识源于问题意识。培养学生的问题意识，首先得让学生敢疑、敢问。然而，中学生普遍存在着害怕自己的提问肤浅、幼稚会招来讥讽，或可能引起老师不悦等心理，导致他们多数选择了沉默。长此以往，学生的思维自然活跃不起来，头脑里的“问题”越来越少，最后几至湮灭。因此，在实验教学中，教师要注意鼓励那些好奇心强、善于质疑，敢于发问的学生，无论他们的问题多么肤浅，多么幼稚，甚至离题万里，都不要简单地给予否定、批评，应该热情鼓励，积极引导他们再认识、再发现。

例如，在“练习使用游标卡尺”的实验中，我让各小组用游标卡尺测量同一型号小圆筒的外径和高，然后各组派代表抄写到黑板的表格中。结果如表所示（游标尺有20个小等分刻度）。学生对各测量结果提出了不少疑问：测量结果不同说明什么？会不会是游标卡尺有问题？游标卡尺的有效位数应该几位？怎样正确使用游标卡尺呢？……我认真地听取每个学生的疑问，然后鼓励他们大胆说出自己的见解。说对的给予表扬，说不全的给予补充，说错的给予鼓励和纠正，就在这种轻松的问答中释疑解惑，突破了游标卡尺使用中的读数难点。学生在老师的热情鼓励下释放疑虑，逐步做到了敢疑、敢问、敢议，问题意识不断得到强化，进而培养了学生的创新意识。

二、介绍物理学史，激发学生的创新精神

物理学家钱三强曾说：“物理学发展史是一块蕴藏着巨大精神财富的宝地。这块宝地很值得我们去开垦，这些精神财富很值得我们去发掘。”的确，榜样的力量是无穷的，纵观整个物理学发展史，就是一部创新探索的历史，我们可以从中选取出和创新教学相关的史料素材，与实验教学内容相结合，让学生了解人类探索大自然之谜的勇气和艰难，熟悉物理学家发现、创造的过程和科研方法，体验物理学家掀开遮蔽真理帷幕的那种科学创造的震撼与激动，能有效地激发学生的创新精神。

例如，在“磁生电的探索”教学中，在学生分组实验探究感应电流的产生条件之前，我详细介绍了电磁感应的探索历程：1820年丹麦物理学家奥斯特发现电流磁效应之后，很多科学家根据事物联系的普遍规律提出了它的逆效应：“磁”能否生“电”？法国科学家安培、菲涅耳，瑞士科学家科拉顿，美国科学家亨利等都作了不少探索，均无收获。英国物理实验大师法拉第凭借他的创新精神，经过十年艰苦探索，领悟到“磁”生“电”是一种瞬时效应，终于在1831年通过实验发现了电磁感应现象，建立了著名的电磁感应定律。通过物理学史料介绍，使学生了解每一项发明创造，每一种科学理论诞生的曲折，以及科学家探索追求真理的艰难，激发和培养学生的创新精神。

三、变换教学方式，培养学生的创新能力

演示实验一般是教师唱主角，学生则作为旁观者，没有直接参与实验操作。教师如果能适当地创造条件把一些演示实验改为学生分组探究实验，则可有效调动学生动脑、动手、动口的积极性，充分发挥学生的主体作用；或可适当增设一些设计型实验，它需要学生真正理解实验原理，正确地选用器材，正确进行操作来得出实验结论；或可把单一实验变为多样化实验，让学生变换方法、变换器材做实验。结合实际灵活变换实验方式让学生更多地参与探究、动手实验，更多地分工合作，有效地培养学生的创新能力。

例如，在“力的平衡”教学中，我把一个演示实验“用3个弹簧测力计沿3个方向拉住一个物体，用平行四边形定则验证共点力作用下物体的平衡条件”更改为学生分组探究实验；在学了“动量定理”之后，我向校医务室借了两台测体重的台秤，增加了一个探究实验：给每组一只篮球，一张白纸，一盆水，让各组设计实验粗略测篮球拍击地面时对地面的冲击力。此类实验需要组内成员相互协作、相互配合才能完成好，既有利于发展学生的创新思维，又能强化学生的合作意识及动手能力。可见，结合实际灵活变换实验教学方式，能有效提高学生的创新能力。

四、穿插爱国素材，激发学生创新的使命感

物理是一门基础学科，是一切工程技术的基础，很多前沿高新技术都与它有关。在实验课上，适时穿插介绍我国在物理科技方面取得的杰出成就，能激发学生的民族自豪感和自信心。同时要进一步引导他们认识到，创新是永无止境的。尽管我国在知识创新、技术创新等方面已取得了长足进步，但与欧美发达国家相比，仍然存在一定差距。更大的发展、更高的成就尚待青年学生努力创造，从而激发学生的爱国热情，能有效地培养学生的创新使命感。

例如，在“探究影响导线电阻的因素”实验中，学生分组探究之后，我穿插介绍了我国在超导技术方面的辉煌成就：高效超导电力系统、超导新概念武器装备、超导磁悬浮列车、超导信息技术等多项超导技术与美国、日本齐头并进，处于世界领先地位；又如，在“观察全反射现象”实验探究中，我介绍了我国在光纤传感，光纤放大等先进的光纤技术，以及多模光纤、全波光纤、聚合物光纤和光子晶体光纤等前沿光纤材料制作方面取得的巨大成就。在实验教学中适时穿插爱国素材，对学生进行爱国教育，有利于学生树立科学的人生观，树立为祖国繁荣富强而努力奋斗的志向，能激发学生的创新使命感。

总之，创新教育是一项复杂的教育工程，绝非一朝一夕就能实现的，想让学生在校期间就能培养出惊天动地的创造发明是不现实的。但是，我们可以坚信，只要广大教师以高度的责任感，持之以恒地进行探索和研究，今后必定能够培养出更多、更能适应社会发展的创新型人才，为21世纪中华民族的伟大复兴作出贡献。