高中物理教學中如何培養學生的創新意識和創新能力

在新時代的快速發展中，也是知識經濟時代的快速發展，創新人才也成為了社會最主流的主導因素，對于人的綜合能力的考量在很大程度上取決于是否具有創新思維的能力.在教育體制改革和新課改全面普及的形勢下，高中物理的課程的課程改革面臨著更大的難題.當下，新課程改革對教師提出的第一個要求就是提高學生的創造性思維.所以，高中物理教師必須順應時代潮流，認真貫徹新課改的各項要求，培養學生的創造性思維，將物理課程的改革落到實處.

1營造良好的教學氛圍

在傳統的物理實驗教學模式下，老師是高中物理課堂的主角，學生只是被動地接受老師和課本傳授的知識，并且有些物理實驗的方案是固定的，結論也是課本給出的，學生根本不知道某些個物理結論是怎么得出來的，而且也不知道每一個實驗的具體細節是怎么回事，這就導致學生學習高中物理的興趣不高，主動性和積極性薄弱，同時也會使得學生的動手實踐能力和獨立思考能力很欠缺，從而制約了學生的創新性思維，降低了高中物理課堂的效率.所以要想改變這種傳統的物理實驗模式，老師就應該改變教育理念，營造一個好的教學氛圍，來逐步培養學生的創新性思維.例如，在講述水的沸騰這一實驗的時候，為了縮短實驗時間可以采取哪些措施，老師可以提出為什么，讓學生自由討論.這時就能夠調動學生的積極性了，學生們會各抒己見，最后老師可以通過討論，得出一個結論：加蓋后杯內氣壓增大，水的沸點升高.

2改革演示實驗教學模式

傳統的課堂演示實驗一般以教師為主體，學生僅僅是旁觀者，沒有直接參與，不能更好地活躍課堂氣氛、激發學生的創新意識.必須改革這種模式，建立“引導，探索╠實驗╠掌握”的教學模式.教師不必拘泥于教材或教參的安排，創新性的進行一些實驗過程問題設計，將學生推向思考問題、解決問題的主體地位.例如，在研究感應電流的方向時，教師不是把感應線圈的繞向、電流表指針偏轉方向與電流方向之間的關系的結論簡單地告訴學生，.而是讓學生通過實驗、思考，自己弄清線圈繞向與電流方向之間的關系.再引導學生思考：既然感應電流是由磁通量變化引起的，那么，感應電流的方向和磁場方向及磁通量的變化的情況有關嗎？引導學生獨立思考、相互討論，進而再讓學生通過試驗進行探索和研究，得出結論.在整個過程中，教師只是把握重點、關鍵點和注意點，發揮好主導調控作用.采取提問、答疑、討論、觀察比較現象、動手操作等.變單向信息傳遞為雙向、多向式信息互動.充分發揮學生的主觀能動作用，最大限度地激發學生的創新思維.

3多運用演示法詮釋相關概念及規律，并盡可能進行小組實驗，培養創新思維

俗話說：“百聞不如一見，百見不如一干.”理論知識講得再多再全面，不演示一遍，不自己做一遍，就永遠不能真真切切明白其間的道理，不能發現其中存在的問題，也更不能在動手實踐中有所反思、感悟和新的體會，更談不上創新能力的培養.因此，高中物理教師在講清相關概念及規律知識后，一定要千方百計地把相關知識通過實驗展示在學生眼前，這樣不僅能增強課堂的靈活性、生動性，還能激發學生的動手能力并進一步可能激發他們的創造力.教師還可以讓學生進行分組實驗，將學生分成幾個小組一起合作進行實驗，在實驗過程中教師盡可能少地去干預學生操作，使學生無論實驗是成功了還是失敗了，都能在這過程中得到交流和思考，感受到隊友思維的迸發，有些學生擅于在失敗中總結創新，從而提高學生的創新能力.

比如，在運動這一章節，在探究小車速度隨時間變化規律時，學生分組實驗，進行合作，一個釋放小車，一個記錄并操作電磁打點計時器，得到紙帶后，學生們通過對紙帶上的點反復大量舉例的研究及計算中，理解速度概念，進一步得出一些規律，在不知不覺中發現一些問題，并進一步解決相關問題，甚至會有創新的發現.如，教學實踐中很多學生在此次教學中很快發現了有關平均速度與中間時刻的瞬時速度的相等關系，即v=[sx（]v0+vt2[sx）]關系，甚至很自然地發現了用v-t圖象處理問題的方法，最終得出在線性變化中即勻變速直線運動中這個結論總是成立的，得出一個很有用的結論.既理解了概念，發現了規律，甚至掌握了一些處理問題的方法，這就是創新學習的好效果，令人驚喜！

4培養學生的問題意識和創新意識，激發學生的創新潛能

在物理教學中，培養學生的創新思維能力，除發展學生邏輯思維外，還應充分挖掘物理問題中的猜想因素，適時鼓勵學生進行大膽猜想，培養學生的問題意識和創新意識，激發學生的創新潛能.問題是思維的開始，是創新的前提，“提出一個問題比解決一個問題更重要”，這句名言所蘊藏的意義就在于此.猜想是人們憑想象未經邏輯分析而對問題結果做出合理推斷的一種創新思維形式.牛頓說：“沒有大膽的猜想就不可能有偉大的發現”.古今中外許多科學學說的出現，都是從大膽的猜想和提出問題開始的.這就要求在物理教學過程中，教師要結合具體的物理問題情境，讓學生對問題進行充分思考，適時引導和啟發學生進行猜想，提出問題.并引導學生進行自主探索，尋求問題解決方法，讓學生在探索問題解決方法的過程中，去體驗解決問題的艱辛和快樂，激發學生的探索精神.把發現問題、解決問題、得出結論的機會完全交給學生，使學生的思維處于主動、活躍的狀態，有效培養學生的問題意識和創新意識，激發學生的創新潛能，從而使學生的創新思維能力獲得良好的發展.

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培養學生的創新能力，首先要培養學生獨立思考的能力，中學階段的學生正開始有了獨立的思考能力，這就要求教師在教學中必須適時的引導，啟發.好的提問法可以很好的激發學生思考能力，在課堂教學中，好的提問技巧對學生的思維引導有著很強的作用.例如在講授《光的反射》一課時，可以提問學生，我們為什么能看到電燈？學生回答：因為電燈是光源，發出光，所以我們能看到.這個問題的反思，從而激發學生求知的欲望和探索的興趣.再有就是要利用學生的好奇心，中學時期的學生好奇心較強，抓住學生的這個心理特點，可以很好的激發學生的學習興趣.

5師生角色互換培養思維能力和探索能力

物理是一門實驗科學，實驗的真實、形象、生動極易喚起學生的直接興趣，其中蘊涵極其活躍的、能激活學生的猜想和求知欲的因素，從而培養學生的創新能力.學生與老師之間進行角色互換是一種新穎的教學方法.“師生角色互換”能高度的調動學生參與教學的積極性，強化學生的互助精神，使學生更深刻理解課本的內容.“師生角色互換”建立了新型的師生關系，這種關系并沒有消弱教師在學生中的地位，也沒有消弱教師在教育活動和對知識的傳授中的作用，它只是把老師對學生的教育建立在師生平等的基礎上，把課堂還給學生，讓每個學生都融入課堂，主動參與到教學當中，每一個學生都有表現自己的機會，他們對知識的被動接受也就變為了主動吸收，不僅大大提高了教學效果，也實現了素質教育中以點帶面、全面合作型的學習方式.此外，學生在扮演“老師”這一角色時，會產生一種成就感.通過師生互換角色，她覺得自己得到了很多的鍛煉，更多的細節讓她知道老師備課的不易.例如在講解《楞次定律╠╠感應電流方向的判定》時，教師完全可以先布置問題，然后讓學生在課堂上分組實驗，接著進行討論，最后得到楞次定律，其實這樣既有利于培養學生的表達能力、分析與綜合的能力，也可以培養他們的實驗動手操作能力，更能讓他們體會到合作精神的重要性，增強他們的團隊意識.其實在高中物理課本中有很多實驗的，學生可以在教師的組織和指導下，親自動手操作實驗儀器，取得實驗數據.而且學生親手動手操作，獲得的感性材料豐富、深刻，手腦并用，有利于培養思維能力和探索能力，還能培養學生嚴謹、求實的科學態度.

總之，在高中物理教學過程中，培養學生的創新能力是一個循序漸進的過程.物理教師要努力拓展學生學習空間，采用先進的教學方法，去保持創新教育的廣闊天地，培植學生進行學習研究的熱情和提供學生發展個性的土壤，讓學生在主動探索、發展和親身體驗中培養創新能力，培養出適合現代教育要求的創新人才.

高中物理教學中如何培養學生的創新意識和創新能力 [篇2]

1.實驗內容的創新開發和設計

新課程標準的一個重要的價值取向就是變課程的預定性和封閉性為課程的生成性與開放性，同時教師也由課程規范的復制者變為課程的創造者。做為課程的主體，教師要全方位地主動地介入課程的研究、開發、設計和實施等一系列的創新活動中，因此一個新的理念被突現出來：教師即課程(the teacher is the curriculum)。在這種理論指導下，教師完全有必要針對學生的實際情形，富有針對性地對物理實驗進行適當的取舍、增刪，最終沖破狹隘的課堂教學的封閉環境，建構起以教科書為載體，以教室為物理空間的小環境和以所有媒介為補充以日常生活乃至宏觀世界為大環境的高中物理實驗教學體系。

教師在實驗的開發與設計上要把握好以下幾個原則。

1.1以教材為主

雖然說新課程是以開放性、生成性和創新性為價值取向的，教科書不再是教學的中心，也不再是唯一的課程資源，但是教科書在編寫過程中得到了大量的專家、學者的指導，凝聚了大量教育一線教師長期工作的經驗教訓，經過了長期的試用和改進，是最能充分體現創新教育價值取向的課程資源之一，它不僅是知識的載體，而且在知識與技能、過程與方法、情感態度價值觀等方面的教育任務上更是有突出作用，因此在教科書的框架內進行實驗的創新設計是實驗創新教學的首要原則。

首先，可以對教材上已經給出的實驗進行改進或重新設計，以達到更好的教學效果。例如，在驗證動量守恒的演示實驗中，教材上的實驗方法是彈簧彈開兩輛小車，分析小車運動距離得出運動速度，進而得出動量的關系。筆者認為此實驗可以改為定量的測量，只要將車換成球，利用平拋求速度即可。其次，可以用實驗驗證教材或習題中的一些問題。例如，光滑水平面上的小車上站一人，人用錘子敲擊小車一端時小車能否朝一個方向連續運動。再有如何用實驗再現或驗證生活、生產中的某些物理問題。例如，電飯鍋的自動控制如何用實驗模擬等。

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1.2具有趣味性

興趣作為主體的一種內驅力，直接導致學生主動地去關注實驗、完成實驗、理解實驗。例如，做聲音的共鳴實驗時，傳統的做法是教師只用兩個音叉a、b，敲a后觀察到b也振動了，筆者采用多個音叉a、b、c、d、e、f做實驗，a與b固有頻率同，a做為提供驅動力的音叉單獨放置，其它音叉環繞a音叉放置，敲a后一會兒用手握住a，發現還有聲音，再握住c音叉，還有聲音……，最后握住b后聲音消失，再看它們的固有頻率關系，最后得出結論。用此種實驗方法對學生的吸引力更大，學生不僅能表現出濃厚的探究興趣，而且印象很深，很長時間都忘不了。

1.3簡單易行

限于高中學生的理論水平和操作技能，實驗設計要盡可能用較少的儀器，儀器要盡可能簡單，實驗原理盡可能在高中范圍以內。首先要就地取材，用簡單的器材做實驗容易使學生感到物理就在身邊，研究物理并不神秘，因此老師可以用可樂瓶、易拉罐、飲料吸管、膠帶等生活中常見的物品來做物理實驗，如抽水馬桶原理的模擬等。長久下去，學生對周圍生活的關注意識就會增強。其次，采用簡單的器材還容易突出實驗的物理原理，而不為器材復雜的結構所干擾，能獲得更好的效果。比如在驗證單擺擺動過程中機械能足否守恒的實驗中，如果用光電計時器來測量小球某個位置的瞬時速度，學生絕大多數時間用來熟悉儀器的安裝、使用，調整光電門的位置，而忽略我們實驗的目的是機械能守恒的驗證，采用剔須刀片在某位置緊貼小球割斷擺線的方法，器材雖簡單，但體現了拋體運動和單擺運動的整合思想，學生完全理解這種思想，很容易地就接受了這個實驗方法。

1.4具有科學性

教師在創新型實驗設計上要保證不出科學性錯誤，同時在實驗中要尊重實驗事實，不要只關注與似設相符的實驗數據或現象，而忽略觀察收集那些與預期結果相矛盾的信息，這樣往往失去了科學的態度和方法，進而由部分數據得出錯誤的實驗結論。比如做探究單擺的周期與擺長關系的實驗時，同學采集到大量數據，在t-l坐標系中描出點后，有的同學認為靠近原點的數據誤差大而舍去，導致t與l成正比的錯誤結論。

1.5課內外相結合

物理學是一門來源于自然而又應用于自然的基礎科學，一方面它帶動了科學與技術的進步，另一方面推動了文化、經濟、社會的發展，因此關注物理的知識與技能在生產、生活中的應用，關注物理學與技術、經濟、社會的互動作用是新一輪課程改革的重要目標。因此高中物理實驗創新教學的另一重要內容就是在安排足夠的演示實驗和分組實驗的基礎上，將學生從課堂、教材、習題中釋放出來，組織豐富多彩的課外活動，如小發明、小制作、小實驗等，實驗室要完全對學生開放，培養學生主動做課外實驗的意識，同時鼓勵他們博覽群書，逐步建立起以物理學為核心的廣博的知識體系。

1.6利用信息技術

信息化時代的實驗教學，要充分利用信息技術的優勢，在重視傳統的實驗手段的基礎上大膽創新，逐步將信息技術應用到物理實驗中，逐步學會開發和使用物理實驗軟件，利用計算機進行數據的實時采集、處理實驗數據、分析實驗結果等。例如，在做探究單擺的周期與擺長關系的實驗時。同學們采集到大量數據后，利用excel軟件的函數功能很容易在t-l坐標系中描出曲線。節省了數據處理時間的同時提高了精度。

2.實驗教學方法創新變“廣播式”為“探究式”實驗模式

無論是演示實驗還是分組實驗，傳統的教學模式是老師介紹實驗，學生根本不用自己思考，機械地按老師的要求操作。由于要觀察的現象或要得出的結論已經先人為主，所以根本不分析采集到的數據，更談不上由實驗的數據去演繹、歸納出結論了。長此下去，實驗的教育功能不但沒有發揮出來，反而成為束縛學生思維的障礙，學生的創新精神和解決問題的能力不能提高，反而下降。

在實驗教學中我們應當讓學生在問題情景中生疑、質疑，這樣才能產生濃厚的興趣，才能使學生體驗科學研究的艱辛與喜悅，才能培養學生的創新精神與實踐能力，因此，實行探究式教學是實驗創新教學的重要組成部分。

2.1　精心創設探索性實驗培養學生的創新能力

在教學時，精心創設探索性實驗，首先需要教師進行創新設計，包括教具設計、實驗層次的安排、問題的設置及解決的辦法等。這種創新設計的目的，是要讓學生充分動腦，動手、動口，發揮學生的學習主體作用，從而有利于學生創造性思維的激發。同時，這種創新設計對學生也是一種很好的示范，對學生創新能力的培養將起到潛移默化的作用。例如，在學“超重和失重”時，指導學生自己設計一個失重實驗裝置并觀察失重現象，有些學生找了一個用過的易拉罐，在靠近底部的側面打一個洞，用手指按住洞口，在里面裝上水，移開手指，水就從洞中噴射而出；如果放開手，讓易拉罐自由落下，在下落過程中，水將不再從洞中射出。這樣，在實驗教學中，教師精心創設實驗，鼓勵學生用自己的頭腦思考問題，勇于探索，不斷創新。

教材中安排學生實驗，方法都只有一種，從器材到實驗步驟及表格設計都由教材按一定的模式制定，學生只需按部就班完成實驗操作，這樣不利于學生創新思維的培養。對于學生的分組實驗，我們在幫助學生掌握原理的基礎上，允許學生用不同的器材，不同的實驗步驟都進行一下實驗。在不同情況下分析、綜合，這樣的實驗有效地培養了學生的創新精神和獨立思考的品質。例如，在做“伏安法測電源電動勢和內阻”的實驗時，課本上要求同時利用伏特表和安培表的測量值來算出電源的電動勢和內阻，能不能只用一個電流表或一個電壓表來測量呢?如果能，還需要哪些輔助器材?怎樣測量?請說出你設計的方案，畫出電路圖，并實際操作，分析比較這幾種實驗結果有何異同?為什么?這樣，通過多種方法進行實驗，使學生能加深理解實驗原理和相關知識，掌握多種實驗方法，同時學會處理一些實驗問題，使學生的“方法和知識”的遷移能力得到提高，使學生的創新精神和創新能力得到有效培養。

2.3　多做選做實驗課外實驗促進學生創新能力的發展

選做實驗和課外實驗活動也是物理教學的一個重要方面，它既是物理課堂教學的補充，也是課堂教學的延伸。學生獲得系統的物理知識，主要來源于課堂教學，但大量的物理知識卻來自于課外活動的親身體會和實踐。學生參加學科討論、自制學具、小論文、小實驗、小發明等各項活動，不僅能幫助他們認識、理解、應用物理知識，培養他們各種思維能力，而且還能開闊眼界，豐富知識，吸引他們去探索新的現象、新的規律。

通過豐富多彩的課外實驗，理論和實驗相結合，進一步加深和鞏固了學生書本上所學的知識，提高了他們的綜合素質和能力。

3.實驗的評價上要創新變終結性評價為過程性評價原則

傳統的實驗評價是重結果輕過程、重數據輕內心活動、重實驗試題輕操作的技能與素養，最終出現會說不會做實驗的現象。美國課程理論學家斯塔弗爾比姆說：“評價的最終目的不是為了證明而是為了改進”因此實驗教學創新的另一個重要方面就是改變實驗的評價機制，變終結性評價為過程性評價、變單一性評價為多方位評價，關注學生的實驗結果，更關注學生在實驗中的種種表象，我們可以采用記錄學生實驗檔案的方法實現這一轉變，例如，記錄學生實驗中的某一個好的實驗設計、一次優秀的實驗報告、一組精確的實驗數據、一個創見、一個小教具等，及時發現閃光點反饋給學生，使每個學生都能認識到自己的優點，增強自信心，在原有基礎上都有所進步。

總之，基礎教育課程改革呼喚創新，教師要由課程規范的復制者變為新課程的創造者，而物理課程的創新重點就在實驗的開發與創新設計上。

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