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1 几个相关联的概念及“学生自主创新实验”概念的界定
]1.1 创新
创新是指以现有的思维模式提出有别于常规或常人思路的见解为导向，利用现有的知识和物质，在特定的环境中，本着理想化需要或为满足社会需求，而改进或创造新的事物、方法、元素、路径、环境，并能获得一定效果的行为.创新是人类特有的认识能力和实践能力，是人类主观能动性的高级表现形式，是推动民族进步和社会发展的不竭动力.准确地说，创新是创新思维蓝图的外化、物化.
1.2 创新实验
创新实验应包括创造、革新两层理解.创造实验是从无到有的过程；革新实验是从有到优的过程.提到创新实验老师容易偏于创新实验中革新的理解，是因为这部分内容对我们的教学具有显性的影响，而忽视了创造实验对学生能力的隐性影响.
1.3 学生自主创新实验
“学生自主创新实验”是指学生选择和利用生活中常见物品为手段，不按照固定的方法和形式而具有新意的实验方案.学生在动手中有目的探索物理规律的实验活动.其中有两层含义与常规实验形成鲜明的对照：一是资源利用上，“学生自主创新实验”是学生直接利用身边本来不是来开展物理实验的的物质资源，不同于专业人员开发的成本高、结构复杂的实验；二是实验方式上，“学生自主创新实验”是学生采取灵活与简便的形式和方法，但实验设计过程中体现自创性、体验性、生活性.
学生在教学中的主体地位是当今所有人的共识，过去在实验的创新方面，人们都将目光聚焦教师，而长期以来我们的传统教学束缚了教师实验创新的思想，社会对分数的片面追求更弱化了实验教学，更不用说以学生为主体的创新实验.总之，长期以来人们对物理实验处理本末倒置，让它关注于知识而忽略学生的存在，物理教学中的实验失去了它应有的光泽，失去了灵性.
其实，物理学自身蕴藏大量的精彩实验，只是我们缺少“学生”的视角去组织和思考实验，物理实验教学出现目前“千人一面”的教学模式，在实验教学中如何尊重学生的个性发展值得每个物理教师和研究人员深刻思考.“学生自主创新实验”尊重并挖掘了学生的个性不同，差异客观存在的事实，为孩子提供了一条最佳学习效果的物理学习之路.因此，大力开发“学生自主创新实验”迫在眉睫.
2 实施“学生自主创新实验”的思考
李克强总理指出：中国的教育技术层面已经走得太快了，“灵魂”跟不上了.这个“灵魂”是什么？笔者以为：对物理课堂教学而言我们缺失的是实验的思想.物理是一门以实验为基础的科学.实验不仅是建立物理概念和规律、理解和掌握物理知识不可缺少的环节，还能培养学生的观察能力、思维能力、探索能力、创新精神以及良好的学习方法.大量的调查表明初中学生对物理学习的兴趣定格在序言课，怎样长期的激发并保持学生持续的学习兴趣，开发“学生自主创新实验”是一个有效手段.
习近平主席说中国孩子玩得太少.著名物理学家杨振宁曾经说过：中国的小孩在动手的兴趣和能力方面明显不如欧洲和美国的小孩主要是没有动手机会.中华民族本是一个聪明、智慧的民族，显然不是孩子不会玩，而是我们缺少让学生玩的理念.缺少玩的引导，缺少玩的时间.我们当今的物理课堂停留在以知识和经验的授受为主要目标，忽视和压抑学生学习积极性、主动性及动手能力的培养.20世纪初，以杜威为代表的教育流派，提出了从儿童的兴趣出发，以儿童的活动为课程，以“从做中学”为主要形式安排学校的教学活动.令人吃惊的是全国各地涌现出各種各样的教学范式物理课堂没有了一丝“物理味”，而是过于强调“先学”，不恰当的“导学”，没有了动手、没有了真正的探究，也没有了“新鲜、奇特、趣味”.
科学研究表明，人的创新能力和右脑有着密切的联系，只有大脑左右半脑的功能得到平衡发展，两半脑的活动得到密切配合，人的创新能力才能得到高度发展.而右脑功能的开发主要依靠能体现形象性、直观性等特点的各种实践活动.因而实践活动在培养创新能力方面有着重要的、不可替代的作用.因此，我们必须立足实验这个物理学的基础，通过“学生自主创新实验”，努力构建培养创新人才的大厦.
教育从来不是唯分数的.《全日制义务教育物理课程标准》（以下简称《标准》）课程性质中明确指出：“义务教育阶段的物理课程作为科学教育的组成部分，是以提高全体学生科学素养为目标的自然科学基础课程”.“提高全体学生的科学素养”才是我们的教育任务，这是一个不需要我们物理教师彷徨，只需要我们重读与践行的目标.笔者五年的实践表明，“学生自主创新实验”与考试分数并不矛盾.因为动手实验可以降低思维台阶、矫正粗心大意不良习惯、潜移默化渗透思想方法.学生如果仅仅靠刷题，可能平时会取得一时的高分，但更有可能落败于大考，并且往往在以后的学习中经不起考验.相反，坚持自主创新实验的学生因为做物理实验而发展潜力更大.
3 “学生自主创新实验”四个技法与案例分析
3.1 四个技法
（1）无中生有；（2）有中求优；（3）优中选简；（4）简中悟本.限于篇幅，本文以第一个技法——“无中生有”为例进行说明.
道家认为，天下万物生于有，有生于无.这里指学生利用身边的材料制作出来人们没有见过的新实验.笔者的学生小黄根据苏科版物理八上第一章第3节这样一句话：“强烈的噪声会使脉搏加速”完成下面的实验——研究噪声对人每分钟脉搏跳动次数的影响.
案例1 研究噪声对人每分钟脉搏跳动次数的影响
问题：噪声是否会影响人每分钟脉搏跳动次数.
猜想：噪声强，人每分钟脉搏跳动次数增多.
实验材料：噪音源（网络下载）、秒表、手机分贝仪、学生.
实验步骤：
（1）安静环境下测量人每分钟脉搏跳动次数；
（2）播放噪声再次测量人每分钟脉搏跳动次数；
（3）调大噪声量再次测量人每分钟脉搏跳动次数； （4）播放音调不同的噪音再次测量人每分钟脉搏跳动次数；
（5）反复测量多次.
音调低状态下响度与脉搏的关系如图1所示.
音调高状态下响度与脉搏的关系如图2所示.
结论：经过以上统计，发现脉搏每分钟跳动的次数与噪声的响度近乎成正比，同等音量的情况下音调越高脉搏越快.
著名物理学家V·韦斯科夫在欧洲核子研究中心举行的现代物理教学研讨会上指出：“好的物理教学至少应该和好的物理学研究一样重要，而前者比后者更困难”.这里的难就在于：物理研究只需要研究者具有习惯，而物理教师除了要有相关习惯，还要总结出这样的习惯，更要使学生养成这样的习惯.教师的习惯就是学生的习惯，所谓“师从”就是这个道理.“努力而未见其效”就是没有养成习惯的缘故.养成习惯就是教师最根本的专业发展道路.基于实验的习惯：初中的物理老师往往习惯于从理论上去向学生解释一些物理问题，这是一个很不好的习惯.我们常常看见很多优秀的基于现代条件的实验视频都是来自发达国家，这是我们的短板.新材料、新设备下，我们有了更多的实验器材，我们可以给学生更多的演示实验.这里笔者想强调的是：将最显眼、最本质的现象展示给学生，既是物理教学的需要，更是物理教师的使命.
案例2 有趣的车轮转动
问题提出：在生活中经常会遇到这种情况：当一个塑料袋随风飘落在自行车轮上，并随车轮旋转时，你会发现，塑料袋转到车轮上半段时一闪而过，模糊不清；而转到接近地面时，可以较清楚辨别塑料袋的形态.这是为什么呢？
设计方案：可以将车轮上的塑料袋替代为一个在圆环侧面上的点来研究.为了方便实验，笔者将车轮用家中的大磁铁来代替（实在无法找到更好的实验工具），并在磁铁上做好记号代表那个点.当笔者用一个钩子钩住“轮子”并匀速拉动它做直线运动时，从侧面看到了这样的情形：标记在轮子的上半部分转得较快，而在即将接触地面的瞬间又好像减速了.
两种猜想：
猜想一：车轮上的点在处于轮子上半部分与下半部分的运动速度相同，只是视觉上误认为其移动有快慢之分.
猜想二：车轮上的点在处于轮子上半部分与下半部分的运动速度确实不同.
接下来实验只要得出轮上的点在处于轮子中不同位置时运动速度不同（或相同），问题就解决了.所以，我将轮上的两点的初始位置在木棍上做好标记.其后拉动轮子（磁铁），比较它们的运动距离.
这一下可以清清楚楚地分析出原因了，车轮上的点在处于轮子上半部分与下半部分的运动速度是不同的，且当这个点越接近于轮子与地面接触的那一个点时，它运动越慢.反之，则越快.
不过笔者顿时奇怪了，一个正在滚动轮子上的点运动速度却不相同让人有些奇怪和不可思议.但仔细想想，却又是如此简单：因为轮子并不是绕一个固定的点转动.
这个有关车轮的问题就解决了.笔者还好奇地探索了一下车轮上每一点的运动轨迹.
结论 只要把紅点用曲线连起来，就可以观察到其在轮子上的奇特的运动轨迹了.这样也证明轮子转动过程中速度是变化的.
麦克斯韦说：学生用自制的仪器做实验的教育价值，往往与仪器的复杂性成反比，学生自制的仪器经常出毛病，但他却会比用仔细调整好的仪器学到更多的东西.仔细调整好的仪器学生易于依赖，学生自主创新实验的价值在于学生通过观察，独立思考，根据创设的实验情境，有意识地对生活中的物理现象进行抽象、简化， [LL]从而能使学生对物理问题有更深刻的理解.
霍金在他的一篇文章中描述一个场景：一群金鱼被养在圆形玻璃鱼缸里，它们看到的世界和我们所处的世界，哪个更真实？在金鱼的世界里，由于光在进入水时发生了折射，在我们看来做直线运动的一个不受外力影响的物体，在金鱼的眼中就是沿着曲线运动的.而如果金鱼足够聪明，那么，金鱼也可以在它们的世界里总结出一套物理学规律.虽然，这样的规律对于金鱼缸外的我们来说，根本就是胡说.但是，问题来了，我们怎么知道，我们不在一个更大的我们没有观察到的圆形金鱼缸里呢？
这段话给我们的启示是：换一个角度观察就是另一个世界.老师的演示实验甚至分组实验往往忽视和压抑学生积极性及动手能力的培养.没有从金鱼——“学生”的视角去思考实验、组织实验.
荀子的《劝学》篇有两句话：君子生非异也，第二句善假（借）于物也.笔者以为想要成为学习物理君子，一定缺不了自主制作出来的“物”.
陶行知先生说过：“行是知之始，知是行之成”，意思是：实践中产生感性认识，再由此上升到理性认识.由此可以看出实践、体验、经历是学生学习知识的必要条件，因此通过“学生自主创新实验”进行科学探究在物理教学中尤显得意义重大.
赫拉克利特说：智慧就在于说出真理，并且按照自然行事，听自然的话.他还说“智慧是非常黑暗的，并且看上去不像是天生的，其意义是指触及事物的运动”.人的智慧是隐性的，是潜在的.物理老师需要通过“学生自主创新实验”来丰富自己的教育智慧，同时丰富学生的智慧，愿“创新实验丰富学生的智慧”能够成为同仁的事业理想与职业追求.
]1.1 创新
创新是指以现有的思维模式提出有别于常规或常人思路的见解为导向，利用现有的知识和物质，在特定的环境中，本着理想化需要或为满足社会需求，而改进或创造新的事物、方法、元素、路径、环境，并能获得一定效果的行为.创新是人类特有的认识能力和实践能力，是人类主观能动性的高级表现形式，是推动民族进步和社会发展的不竭动力.准确地说，创新是创新思维蓝图的外化、物化.
1.2 创新实验
创新实验应包括创造、革新两层理解.创造实验是从无到有的过程；革新实验是从有到优的过程.提到创新实验老师容易偏于创新实验中革新的理解，是因为这部分内容对我们的教学具有显性的影响，而忽视了创造实验对学生能力的隐性影响.
1.3 学生自主创新实验
“学生自主创新实验”是指学生选择和利用生活中常见物品为手段，不按照固定的方法和形式而具有新意的实验方案.学生在动手中有目的探索物理规律的实验活动.其中有两层含义与常规实验形成鲜明的对照：一是资源利用上，“学生自主创新实验”是学生直接利用身边本来不是来开展物理实验的的物质资源，不同于专业人员开发的成本高、结构复杂的实验；二是实验方式上，“学生自主创新实验”是学生采取灵活与简便的形式和方法，但实验设计过程中体现自创性、体验性、生活性.
学生在教学中的主体地位是当今所有人的共识，过去在实验的创新方面，人们都将目光聚焦教师，而长期以来我们的传统教学束缚了教师实验创新的思想，社会对分数的片面追求更弱化了实验教学，更不用说以学生为主体的创新实验.总之，长期以来人们对物理实验处理本末倒置，让它关注于知识而忽略学生的存在，物理教学中的实验失去了它应有的光泽，失去了灵性.
其实，物理学自身蕴藏大量的精彩实验，只是我们缺少“学生”的视角去组织和思考实验，物理实验教学出现目前“千人一面”的教学模式，在实验教学中如何尊重学生的个性发展值得每个物理教师和研究人员深刻思考.“学生自主创新实验”尊重并挖掘了学生的个性不同，差异客观存在的事实，为孩子提供了一条最佳学习效果的物理学习之路.因此，大力开发“学生自主创新实验”迫在眉睫.
2 实施“学生自主创新实验”的思考
李克强总理指出：中国的教育技术层面已经走得太快了，“灵魂”跟不上了.这个“灵魂”是什么？笔者以为：对物理课堂教学而言我们缺失的是实验的思想.物理是一门以实验为基础的科学.实验不仅是建立物理概念和规律、理解和掌握物理知识不可缺少的环节，还能培养学生的观察能力、思维能力、探索能力、创新精神以及良好的学习方法.大量的调查表明初中学生对物理学习的兴趣定格在序言课，怎样长期的激发并保持学生持续的学习兴趣，开发“学生自主创新实验”是一个有效手段.
习近平主席说中国孩子玩得太少.著名物理学家杨振宁曾经说过：中国的小孩在动手的兴趣和能力方面明显不如欧洲和美国的小孩主要是没有动手机会.中华民族本是一个聪明、智慧的民族，显然不是孩子不会玩，而是我们缺少让学生玩的理念.缺少玩的引导，缺少玩的时间.我们当今的物理课堂停留在以知识和经验的授受为主要目标，忽视和压抑学生学习积极性、主动性及动手能力的培养.20世纪初，以杜威为代表的教育流派，提出了从儿童的兴趣出发，以儿童的活动为课程，以“从做中学”为主要形式安排学校的教学活动.令人吃惊的是全国各地涌现出各種各样的教学范式物理课堂没有了一丝“物理味”，而是过于强调“先学”，不恰当的“导学”，没有了动手、没有了真正的探究，也没有了“新鲜、奇特、趣味”.
科学研究表明，人的创新能力和右脑有着密切的联系，只有大脑左右半脑的功能得到平衡发展，两半脑的活动得到密切配合，人的创新能力才能得到高度发展.而右脑功能的开发主要依靠能体现形象性、直观性等特点的各种实践活动.因而实践活动在培养创新能力方面有着重要的、不可替代的作用.因此，我们必须立足实验这个物理学的基础，通过“学生自主创新实验”，努力构建培养创新人才的大厦.
教育从来不是唯分数的.《全日制义务教育物理课程标准》（以下简称《标准》）课程性质中明确指出：“义务教育阶段的物理课程作为科学教育的组成部分，是以提高全体学生科学素养为目标的自然科学基础课程”.“提高全体学生的科学素养”才是我们的教育任务，这是一个不需要我们物理教师彷徨，只需要我们重读与践行的目标.笔者五年的实践表明，“学生自主创新实验”与考试分数并不矛盾.因为动手实验可以降低思维台阶、矫正粗心大意不良习惯、潜移默化渗透思想方法.学生如果仅仅靠刷题，可能平时会取得一时的高分，但更有可能落败于大考，并且往往在以后的学习中经不起考验.相反，坚持自主创新实验的学生因为做物理实验而发展潜力更大.
3 “学生自主创新实验”四个技法与案例分析
3.1 四个技法
（1）无中生有；（2）有中求优；（3）优中选简；（4）简中悟本.限于篇幅，本文以第一个技法——“无中生有”为例进行说明.
道家认为，天下万物生于有，有生于无.这里指学生利用身边的材料制作出来人们没有见过的新实验.笔者的学生小黄根据苏科版物理八上第一章第3节这样一句话：“强烈的噪声会使脉搏加速”完成下面的实验——研究噪声对人每分钟脉搏跳动次数的影响.
案例1 研究噪声对人每分钟脉搏跳动次数的影响
问题：噪声是否会影响人每分钟脉搏跳动次数.
猜想：噪声强，人每分钟脉搏跳动次数增多.
实验材料：噪音源（网络下载）、秒表、手机分贝仪、学生.
实验步骤：
（1）安静环境下测量人每分钟脉搏跳动次数；
（2）播放噪声再次测量人每分钟脉搏跳动次数；
（3）调大噪声量再次测量人每分钟脉搏跳动次数； （4）播放音调不同的噪音再次测量人每分钟脉搏跳动次数；
（5）反复测量多次.
音调低状态下响度与脉搏的关系如图1所示.
音调高状态下响度与脉搏的关系如图2所示.
结论：经过以上统计，发现脉搏每分钟跳动的次数与噪声的响度近乎成正比，同等音量的情况下音调越高脉搏越快.
著名物理学家V·韦斯科夫在欧洲核子研究中心举行的现代物理教学研讨会上指出：“好的物理教学至少应该和好的物理学研究一样重要，而前者比后者更困难”.这里的难就在于：物理研究只需要研究者具有习惯，而物理教师除了要有相关习惯，还要总结出这样的习惯，更要使学生养成这样的习惯.教师的习惯就是学生的习惯，所谓“师从”就是这个道理.“努力而未见其效”就是没有养成习惯的缘故.养成习惯就是教师最根本的专业发展道路.基于实验的习惯：初中的物理老师往往习惯于从理论上去向学生解释一些物理问题，这是一个很不好的习惯.我们常常看见很多优秀的基于现代条件的实验视频都是来自发达国家，这是我们的短板.新材料、新设备下，我们有了更多的实验器材，我们可以给学生更多的演示实验.这里笔者想强调的是：将最显眼、最本质的现象展示给学生，既是物理教学的需要，更是物理教师的使命.
案例2 有趣的车轮转动
问题提出：在生活中经常会遇到这种情况：当一个塑料袋随风飘落在自行车轮上，并随车轮旋转时，你会发现，塑料袋转到车轮上半段时一闪而过，模糊不清；而转到接近地面时，可以较清楚辨别塑料袋的形态.这是为什么呢？
设计方案：可以将车轮上的塑料袋替代为一个在圆环侧面上的点来研究.为了方便实验，笔者将车轮用家中的大磁铁来代替（实在无法找到更好的实验工具），并在磁铁上做好记号代表那个点.当笔者用一个钩子钩住“轮子”并匀速拉动它做直线运动时，从侧面看到了这样的情形：标记在轮子的上半部分转得较快，而在即将接触地面的瞬间又好像减速了.
两种猜想：
猜想一：车轮上的点在处于轮子上半部分与下半部分的运动速度相同，只是视觉上误认为其移动有快慢之分.
猜想二：车轮上的点在处于轮子上半部分与下半部分的运动速度确实不同.
接下来实验只要得出轮上的点在处于轮子中不同位置时运动速度不同（或相同），问题就解决了.所以，我将轮上的两点的初始位置在木棍上做好标记.其后拉动轮子（磁铁），比较它们的运动距离.
这一下可以清清楚楚地分析出原因了，车轮上的点在处于轮子上半部分与下半部分的运动速度是不同的，且当这个点越接近于轮子与地面接触的那一个点时，它运动越慢.反之，则越快.
不过笔者顿时奇怪了，一个正在滚动轮子上的点运动速度却不相同让人有些奇怪和不可思议.但仔细想想，却又是如此简单：因为轮子并不是绕一个固定的点转动.
这个有关车轮的问题就解决了.笔者还好奇地探索了一下车轮上每一点的运动轨迹.
结论 只要把紅点用曲线连起来，就可以观察到其在轮子上的奇特的运动轨迹了.这样也证明轮子转动过程中速度是变化的.
麦克斯韦说：学生用自制的仪器做实验的教育价值，往往与仪器的复杂性成反比，学生自制的仪器经常出毛病，但他却会比用仔细调整好的仪器学到更多的东西.仔细调整好的仪器学生易于依赖，学生自主创新实验的价值在于学生通过观察，独立思考，根据创设的实验情境，有意识地对生活中的物理现象进行抽象、简化， [LL]从而能使学生对物理问题有更深刻的理解.
霍金在他的一篇文章中描述一个场景：一群金鱼被养在圆形玻璃鱼缸里，它们看到的世界和我们所处的世界，哪个更真实？在金鱼的世界里，由于光在进入水时发生了折射，在我们看来做直线运动的一个不受外力影响的物体，在金鱼的眼中就是沿着曲线运动的.而如果金鱼足够聪明，那么，金鱼也可以在它们的世界里总结出一套物理学规律.虽然，这样的规律对于金鱼缸外的我们来说，根本就是胡说.但是，问题来了，我们怎么知道，我们不在一个更大的我们没有观察到的圆形金鱼缸里呢？
这段话给我们的启示是：换一个角度观察就是另一个世界.老师的演示实验甚至分组实验往往忽视和压抑学生积极性及动手能力的培养.没有从金鱼——“学生”的视角去思考实验、组织实验.
荀子的《劝学》篇有两句话：君子生非异也，第二句善假（借）于物也.笔者以为想要成为学习物理君子，一定缺不了自主制作出来的“物”.
陶行知先生说过：“行是知之始，知是行之成”，意思是：实践中产生感性认识，再由此上升到理性认识.由此可以看出实践、体验、经历是学生学习知识的必要条件，因此通过“学生自主创新实验”进行科学探究在物理教学中尤显得意义重大.
赫拉克利特说：智慧就在于说出真理，并且按照自然行事，听自然的话.他还说“智慧是非常黑暗的，并且看上去不像是天生的，其意义是指触及事物的运动”.人的智慧是隐性的，是潜在的.物理老师需要通过“学生自主创新实验”来丰富自己的教育智慧，同时丰富学生的智慧，愿“创新实验丰富学生的智慧”能够成为同仁的事业理想与职业追求.