摘 要：创新教育作为实施素质教育的核心，已经成为当前教育教学改革的重要内容。实施创新教育必须落实到具体的课堂教学中，而物理学是一门以实验为基础的自然科学，物理实验教学中蕴含着极其丰富的创新教育内容，为实施素质教育、培养创造性人才提供了极好的载体。本文从营造宽松的学习环境，培养学生质疑意识；强化实验创新设计；开展探究性实验教学；积极参与课外科技活动等方面阐述了如何在物理实验教学中培养学生的创新思维，发展学生的创新能力。
　　关键词：实验设计 探究性教学 创新能力
　　21世纪的素质教育是以创新精神为核心，培养创新人才的教育。当今社会科学技术迅猛发展，知识更新日新月异，国际竞争日益激烈，培养创造性人才已经成为世界教育发展的一大趋势，创新学习将成为未来人才参与社会竞争的重要条件。物理学是一门以实验为基础的科学，学科最大的特点就是学生动手机会多，如能充分发挥学生主体性则很容易调动其学习物理的积极性，让他们积极主动地参与到各类实验活动中去，从而激发学生创新意识，提高学生创新能力。
　　一、营造宽松学习氛围，创设问题情境，培养创新意识
　　长期以来受传统教育的影响，教师的主导作用过强，不能充分发挥学生主动学习的积极性。不少实验题目由教材而定，结论是已知的，方案制定则是固定套路，实验课成了学生机械地按照老师的步骤、要求进行模仿的过程。实验准备得非常仔细，考虑到了每一个细节和具体问题，从实验目的、原理、方法到过程设计等都做到步骤详实，面面俱到，深怕学生“越雷池半步”。如此实验课学生轻松，教师也不必被学生提问而左右，大家落得清闲，表面上课堂纪律较好，学生实验成功率高，但结果却制约了学生的动手、动脑能力，长期以往更不利于学生创新能力的发展。鉴于此，教师应积极主动地创设宽松的学习氛围，鼓励学生开动脑筋，大胆想象，积极提问，勇敢质疑。教师应因势利导，通过新奇有趣的实验激发学生的求知欲望，多提几个为什么。如马德堡半球实验中两只小小的半球，为什么几个同学都拉不开？而打开阀门通气后，一个人就可以轻易将其拉开，从而导出大气压的存在；烧瓶中的水已烧开，但瓶底的小金鱼为何却安然无恙？通过讲述曹冲称象、“死海不死”的故事，引导学生思考并引入浮力概念等；又如在水的沸腾实验中，为了缩短实验时间可采取哪些措施，教师可让学生自己猜想并进行实验。一些同学生活经验丰富，给小烧杯加了一个密封盖，结果水沸腾时温度明显超出100℃，这时可适时让学生展开自由讨论，整个课堂也会如实验一样一下子沸腾起来，大家各抒己见，课堂纪律看似“乱糟糟”，但每个学生的思维均被调动起来，他们围绕一个共同的话题在研究，最后教师可进行适当点拨，从而得出正确结论：加盖后杯内气压增大，水的沸点升高。
　　“学起于思，思源于疑”。“疑”能诱发学生的探索精神，通过探索去发现真理，获得知识。质疑是思维的开端，是培养学生创新思维能力的动力源泉。因此，教师在教学中要鼓励学生积极讨论、争辩、各抒己见，敢于对书本知识提出疑问。而对于学生提出的问题，无论质量如何，教师都应及时表扬他们的创新意识。同时教师还要为学生创设民主宽松的环境，生动活泼的学习气氛可让学生愉快思考，大胆设想，从而最大限度地激发他们的创新思维火花，发展创新思维能力。
　　二、强化实验创新设计，培养学生创造性思维
　　初中物理实验方法简单，实验器材不多，操作限制因素多，加之大部分学生过分依赖教材中说明的材料用具、方法步骤等原因，在一定程度上影响了学生创造性思维的发挥，因此在教学过程中要注意实验的创新设计，鼓励他们善于发现问题，并敢于提出问题，对现有实验进行大胆创新，笔者在教学过程中作了一些尝试。我们可在原有实验的基础上，适当改变实验目的、要求，提出新的实验课题，从而改进原有的实验，进行新的实验。如在凸透镜成像实验中我要求学生将蜡烛换成手电筒，在不拆开手电筒的情况下测出小灯泡到灯罩玻璃的距离，器材未变但实验目的、要求完全不同，让学生自己重新设计实验计划、步骤等。我们也可以通过改变原有实验器材，提出在新情况下测量原有物理量的方法。如在测定滑轮组机械效率实验中，提出如果测量工具中只有弹簧测力计没有刻度尺能否正确测出机械效率，如何进行实验设计或计算；又如在伏安法测电阻实验中，如果只提供一只电流表而无电压表，怎样测出未知电阻的阻值等。另外还可以进行开放性实验设计，如电学部分可以提供电源、电阻、电流表、电压表等仪器，要求学生设计出多个实验。不仅在实验过程中可以进行创新设计，在实验结论或数据处理时也可以进行创新设计，如完成冰的融化实验及测定密度的实验中，我们可以要求学生多测量几组数据，然后用描点画图的方法来进行数据处理，这样既能锻炼学生的画图能力，又能从图像直接看出实验结论。实践表明，指导学生进行设计性实验是调动学生动手、动脑的有效措施。
　　三、积极开展探究性实验教学，发展学生的创新能力
　　探究性实验是相对于验证性实验的一种新的学习方式，它是由学生自己运用实验手段在获得现象和数据的基础上得出实验结论。探究性实验突出了学生的主体地位，要求其自主地获取知识，主要程序包括提出问题、猜想假设、设计实验、实验验证、分析评估、交流合作等。在具体操作中可包括上述程序的全部内容，也可只涉及其中一部分内容。 如在学习大气压时学生提出“大气压是由于大气受到重力而形成的，那么各地空气密度不一定相同，大气压相同吗？”这是一个很好且带有一定难度的问题，教者得加以鼓励并进一步积极引导，可以让学生自己利用针筒进行实验，把针筒的针头拔下用手堵住并向下推活塞，分析筒内空气密度及气压的情况，最后得出正确结论，然后引导他们进行分析、延伸：高山上气压怎样变化，如要煮饭应用什么锅等等。通过自主实验一步步得出科学规律，学生既感兴趣，又激发思维。又如学习机械效率后，教师提问斜面的机械效率大小和斜面粗糙程度有关吗？要求学生自行完成实验并得出结论。（1）学生分组讨论、猜想后提出：可能跟粗糙程度有关，因为斜面越粗糙所做的额外功越多，机械效率必定受到影响；（2）进行实验设计。a.选择器材：案板（2只，粗糙程度不同）、弹簧测力计、木块、铁块、刻度尺等；b.设计方案用木块和案板制成简易斜面，采用控制变量法保证斜面倾角不变，将同一铁块分别从斜面底端匀速拉到顶端，读出拉力F并测出斜面长L，利用W总=F·L求总功，同时测出物重G和斜面高度h，利用W有用=G·h求出有用功，最后求出机械效率进行比较；（3）得出结论：当斜面倾角不变时，斜面越粗糙，机械效率越低；（4）进行分析、交流、讨论看看还有没有其他实验方法进行论证，哪种方法更好等等。 　　探究性实验教学是一种依赖于物理实验解决问题、获取知识规律的教学模式，具有很大的开放性和灵活性。学生通过探究性实验活动以能动的方式在教学过程中掌握科学知识和科学方法并养成良好的科学态度，对激发学生思维、培养学生创新能力具有极其重要的意义。
　　四、积极参与课外活动，培养学生的创新思维能力
　　物理课外科技活动是课堂教学的延续和必要补充，是培养学生创新思维的重要阵地。适时引导学生走出课堂进行课外小实验，可以进一步引导学生关注社会、关注生活，利用物理知识解释、解决实际问题，从而更好地拓宽实验功能，培养实验兴趣，提高创新能力。如学习光学知识时可让学生磨制冰透镜，自制针孔照相机、潜望镜等，利用光学知识测定校园内旗杆高度，测定凸透镜焦距等；学习力学知识时可让学生制作刻度尺、橡皮筋测力计、潜水艇模型、密度计、小天平、杆秤等，并运用这些工具进行一些简单测量，如测定一根头发最大承受的拉力，测定一些学习用品的质量等；学习电学知识时可以引导学生制作指南针、小电铃、电动机模型等等。新教材在“生活·物理·社会”、“WWW”等栏目设计了较多学生易学易做又有趣的课外探究性实验，我们要充分利用好这些资源，认真组织，使每一位学生都能积极参与到这些课外活动中。
　　五、反思
　　新课程理念下的实验教学对培养创造性人才，提高学生的创新能力具有极其重要和深远的意义，同时对教师也提出了更高的要求。作为教师应进一步加强对实验教学的认识，积极提高自身业务素质，搞好实验教学研究。正确处理好实验教学中教师讲解与学生动手的关系，尽量给学生留有足够的独立操作的时间和动手机会，有发挥个人创造力的空间，而不是被动按照老师要求机械地完成实验。其次教师要不断解放思想，更新教学理念，改进教学方法，树立正确的人才观和创新教育观，让学生成为学习的主角，确保学生在实验教学中的主体地位，促进每一位学生进行有效学习，同时教师之间要相互交流、切磋，通过听课、评课、教学研究等使自己进一步掌握实验教学的技巧和策略，真正让物理实验教学成为培养学生创造能力的主渠道和有效载体。
　　21世纪需要的是具有强烈创新意识和高度创造力的人才。公民是否具有创造性素质和创造能力，不仅关系到一个国家的生存与持续发展，而且对其在国际上的地位起着决定性作用。江泽民同志指出：“创新是一个民族的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力。”可见培养创造性人才已上升到推动科技进步、增强国际竞争力的高度。作为物理教师，应从国家、民族的根本利益出发，不断更新观念，创新实践，努力培养出更多的能够适应新世纪全面发展的高素质人才。
　　参考文献
　　[1]崔秀梅《初中物理新课程教学法》.首都师范大学出版社。
　　[2]教育部基础教育课程发展中心 赖德胜《物理课程标准》.《实验教学与仪器》，北京师范大学出版社，2002，7。
　　[3]刘炳升 李容《义务教育课程标准实验教科书物理（9年级上）》.江苏科学技术出版社。