南宁市第八中学 马红业
一、 问题的提出
近年来，国内物理教育工作者对在实验教学中培养中学生的创新能力问题进行了大量的研究，取得了不少的研究成果，并提出了如何培养学生创新能力的有力措施。但以往的研究基本上是经验总结，缺乏量的支持，说服力不够强，适用性不够广。为此，我们确立了《高中物理实验教学如何培养创新能力的研究》这一课题，目的是通过本课题的研究，找到一个将基本知识和基本技能与创新能力结合起来的途径，使学生在掌握知识的同时，发展创新能力。本课题计划第一阶段的一个主要任务 ，就是采用问卷调查的方法，了解学生物理实验设计和操作能力，特别是创新能力的现状，为本课题实验提供客观操作依据。
编制问卷调查内容时，我们首先明确了调查的主要内涵，以保证调查有较高的效度。涉及5个方面：规定调查主题，选定调查项目，明确项目的评价指标，划分指标水平，提出水平标准。因为，从教学的角度考虑，物理实验可以分为演示实验、学生实验和课外实验三大类，所以我们的调查分三大类共28个项目，每个项目又细分成不同的水平，最后水平标准定为A、B、C 三级。A级水平，指学生已认识到实验在学习物理知识，培养能力上的重要性，有较强的提高自身能力的要求和愿望，有了一定的创新能力，这是我们进行实验教学改革所追求的目标。C级水平，指学生还没有认识到实验的重要意义，对提高能力抱无所谓的态度，这对我们的实验教学改革不利，要避免和克服。B级水平介于两者之间。我们进行本课题研究和探索的目标之一，就是要探求培养学生的能力，尤其是创新能力的途径和方法，尽可能促使学生由低层次水平向高层次水平的转化。
二、 研究对象和方法
研究对象：本研究对象从本校高一、高二共二十三个班中随机选取六个班，每班抽50人。调查前跟学生讲清楚：本问卷的目的，是了解同学们实验设计和实验能力的一些情况，为我们的课题研究提供客观操作依据。由于每个人的情况不一样，答案自然不同，回答的结果只表明每个人对这些问题的态度，没有错对之分，与学习成绩没有关系，请不要有顾虑，按各自的情况如实回答；每个问题都要回答，但只能选择一个答案，多选的作废。结果在调查的300份中，有效答卷294份。
研究方法：本研究采用问卷的方法进行调查。
三、调查内容及结果
问题 1、你喜欢观察演示实验吗 2、老师在做实验时，你的观察态度是 3、老师做演示实验时，你往往 4、老师在做演示实验时，你想参与操作吗 5、你认为物理演示实验对学好物理有帮助吗 6、你对演示实验有改进的想法吗 7、你在做实验前能 8、你能独立完成分组实验吗 9、你是否喜欢自己设计物理实验 10、每做一次实验，你认为有收获吗 11、你会处理实验数据得出结论吗 12、记录实验数据时，你 13、你实验报告的完成是： 14、在实验过程中遇到问题时，多数情A 喜欢（248） 认真（224） 边观察边思考 （163） 想（168） 有（234） 有（48） 预习（60） 能（157） B 一般（39） 有时认真（63） 有时边观察边思考（31） 想，但不敢（62） 有一点（47） C 不喜欢（7） 不认真（7） 只观察不思考 （100） 不想（64） 没有（13） 部分实验有（108） 没有（138） 有时预习（163） 不预习（71） 有时需要老师或同不能（19） 学的帮助（118） 喜欢（114） 有点喜欢（95） 不喜欢（85） 有（222） 有时有（57） 没有（15） 会（149） 有的会（120） 不会（25） 实事求是（135） 有时凑数据（128） 总是凑数据（31） 独立完成（58） 有时独立完成抄同学（51） （185） 独立思考解决（70） 问老师或同学不理会（32） 1
况你是 15、你认为做物理实验能 16、做物理实验时，你有选择实验器材的想法吗 17、若开放物理实验室，你会去做实验吗 18、老师常鼓励你设计实验吗 19、你认为只在实验室里做实验就能提高操作技能吗 20、在教学中，老师是否介绍了常用器材在不同条件下的使用方法及其作用 21、在分组实验中，老师是否让你根据实验的不同要求选择实验仪器 22、实验研究的一般方法，如控制变量法、比较法、图像法、代换法、近似处理法等等，你 23、对物理课本内的小实验你是否做了 24、对课本以外的一些物理小实验，你 25、在中学，你参加过几次科技课外活动 26、你写过科技小论文吗 27、你做些小制作吗 28、学校成立物理科技兴趣小组，你愿意参加吗 对学习物理有促进作用（151） 常有（137） 会（141） 经常（72） 不是（167） 是（141） 是（119） 知道几种（189） （192） 很好玩，故喜欢（118） 有时有（76） 有时会（101） 有时会（111） 不知道（71） 有时是（118） 偶尔（89） 只知道一种（57） 为了完成实验任务，不得不去（25） 没有（81） 不会（52） 不会（111） 是（56） 没有（35） 没有（86） 不知道（48） 全做了（13） 经常做（26） 多次(48) 写过（45） 经常做（46） 愿意（134） 做了部分（112） 有时做（109） 一次（61） 没有做（169） 不做（159） 没有参加（185） 想写，但没写（49） 没有写过（200） 不常做（189） 没有做过（59） 有选择地参加（31） 不愿意（129） 四、调查结果的统计分析 1、 学生普遍认识到了实验的重要性，有较强的提高自身实验能力和创新能力的愿望
据统计84%的学生喜欢观察教师演示实验；76%的学生在课堂上能认真观察教师的演示实验；80%的学生认为教师演示实验对学习物理有帮助；76%的学生认为每做一次学生分组实验都有收获；48%的学生表示如果学校开放实验室，会去做实验，另外34%的学生认为会有选择地去做；还有64%的学生知道了几种物理实验常用的方法。
2、学生有一定的实验设计和操作能力，但实验设计和操作能力仍较弱
有20%的学生在做实验前能预习，55%的学生有时能预习，但25%的学生实验前没有预习；53%的学生能独立完成分组实验，40%的学生则需要教师或同学的帮助才能完成实验；只有24%的学生能独立解决实验过程中遇到的问题，65%的学生多数情况下要问老师和同学；有46%的学生能实事求是地记录实验数据，有44%的学生有时写实验报告时凑数据；有51%的学生会处理实验数据得出结论，有40%的学生有时不会处理实验数据；20%的学生能独立完成实验报告，63%的学生有时能独立完成实验报告，17%的学生做实验报告是抄其他同学的。
动手能力弱是个普遍的现象，我们的调查再次证实了这点。原因很多，不少教育工作者已对此进行了深刻的分析，在此不再赘述。只提一点，现行的实验报告册，多是立足于培养学生的一般实验能力，很少考虑到如何培养学生的创新能力。对每个学生分组实验，都帮学生详细地写好了格式。长期的训练使学生形成这样的思维定势：实验就是要按既定的要求进行，不能偏离“标准”，这种“按方抓药”式的实验，尽管对培养学生的某些能力有作用，是学生在一定阶段的学习中是必须的，但却不利于培养学生的创新精神和创新能力。所以，为了在实验中培养学生的创新能力，一定要编写相应的实验报告册，这种报告册既考虑到培养学生基本的实验操作技能，学会按基本规程做实验，又能引导他们提出新建议、新方案，进行新尝试。编写符合这种要求的报告册正是我们课题下阶段的工作任务之一。 3、 学生写小论文、做小制作和小实验普遍很少
68%的学生没有写过科技小论文；64%的学生不常做小制作，20%的学生没有做过小制作；有57%没有做课本内的小实验；54%的学生没有做课本外的小实验；63%的学生在中学没有参加过科技活动。
好奇心强、求知欲高、好动是中学生的年龄特征。那为什么出现上述现象？原因主要是片面追求升学率。为了追求升学率，师生都是考什么，学什么，不考的就不学。为了考出好成绩，学生每天有看不完的书，做不完的作业，哪还有时间和精力参加科技活动？另外，既然升学与否基本不看学生写了多少篇科
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技论文，完成多少小实验，做了多少小制作，以及在这些方面得过什么奖项，造成学校、老师和学生都不把科技活动当一回事，学校很少开展科技活动，学生在这方面花的时间和精力就少，成绩自然也很少。
4、教师还不够重视培养学生的创新意识和创新能力
只有24%的学生认为老师常鼓励他们自己设计实验；有29%的学生认为在分组实验中，教师只偶尔让学生根据实验的需要选择不同的实验器材，29%的学生则认为教师没有让学生根据实验的需要选择不同的实验器材。
应该说，教师当中，不少人也知道培养学生创新能力的重要性，至少他们在口头上是赞成培养学生的创新能力。那为什么在行动上做得不够呢？一可能是把提高教学质量和培养学生的创新能力对立起来，他们没有认识到培养学生的创新能力可以大大地提高学生的学习成绩。就以高考要求来看，以往强调考查学生的知识积累，就算也考有能力题，但这些“能力”题是一些怪题、偏题，用题海战术，靠猜题常可见效。二是不少老师还不知道在实验教学中培养学生创新能力的一些方法，以至于虽然认识到培养学生创新能力的重要性，却不知如何入手。
五、对物理教学的建议
通过对调查结果的分析，现就如何培养学生的创新能力初步提出如下一些教学建议： 1、进一步提高教师和学生对培养学生创新能力重要性的认识
对教师而言，很显然，教师对富有创新能力的学生的态度往往决定了整个班对这种行为的基调。学生容易模仿教师对创造力的接受程度和价值观。如果对一个标新立异的想法或做法，教师置之不理，甚至冷嘲热讽，那还谈什么培养学习的创新意识和创新能力。可见，要培养学生的创新能力，关键在教师。近年来，随着素质教育理念的深入，高考中已常常出现考查学生创新思维能力的题目。所以，教师要清楚的认识到，提高学生的创新能力是时代的要求，是改革的方向，是提高教学质量的根本。还要通过业务进修，让教师认识到在实验教学中培养学生创新能力的常用做法。例如，（1）可在实验器材上进行创新。实验器材的改变给学生提供了一个崭新的实验手段，这就要求学生把握基本的实验原理，创造性地运用新的实验器材完成类似实验。（2）可在实验条件下，进行创新，实验条件的改变，将要求学生在新的条件下，运用所学的物理规律，创造性地确定实验方案、创造性地测定相关物理量、创造性地处理实验数据，从而达到同样的实验目的。还可以在实验数据处理上进行创新或在实验原理上进行创新，等等。
对学生而言，学生是学习活动的主人，当然也是创造性学习的主人。教师相对学生的学是外因，外因必须通过内因才能起作用；教师的教，只有通过学生的折射才能生效。所以，教师要通过讲座演讲、指导看书等适当的方式，教育学生认识到培养创新能力对他们成长的重要性，让学生主动地加入到各种创新活动之中。
2、让学生认识到人人都有创新才能，创新能力通过培养可以提高
学生中，普遍存在一个错误的观点就是，创新才能是少数“天才”的事，或是大学以后的事。美国心理学家马斯洛把人的创造能力分为两种不同水平的层次类别：一种是狭义的创造能力，即特殊的创造才能。这是科学家、发明家、艺术家等杰出人物才具有的创造能力，它是以能够提供历史上前所未有的、具有重要价格的“成果”活动。这是指少数“天才”所具有的创造能力；另一种是广义的创造能力，是指个体成长中自我发展实现的创造能力，对别人来说未必是新的，但对他本人却是前所未有的活动。由此可知，创新能力是每个人都具有的一种普遍心智，除病患低能者外，创新能力人皆有之，只是多少高低之分，绝无全有全无之别，而且这种高低多少的差异会因环境与教育的不同而变化。因此，我们要通过创新教育，开发学生与生俱来的潜能，让学生对教材的内容有新理解、对实验的步骤有新设计、对实验的方案有新改进，等等，这都是在创新。
3、创设有于培养学生创新能力的环境，让学生不断获得创新的体验，激发学生参与各种旨在提高学生创新能力的活动
布鲁纳在研究了120多位超级明星之后说：“如果一个家庭里有音乐，并不意味着这个家庭的孩子一定会成为音乐家。但是如果家庭当时没有音乐，那孩子就可能不会成为音乐家。”这说明了教育环境是学生成才不可缺少的因素。为了培养学生的创新能力，教师必须创设良好的环境：（1）应给学生自由联想的时间和充分发表意见的机会，鼓励学生求新、求异、求精和求索的精神。例如，在进行演示实验时，可以把实验设计成一个又一个激发学生探索的情境，让学生象科学家那样，投入到科学研究之中。可让学生对实验的结果提出猜想。可以想象，如果学生对一个自己未能求知的问题提出猜想后，又得到实验的证实，这对他们是多么大的鼓舞！（2）要允许学生经历一些错误。有时，一个错误可以提供一个记住的教训。如果错误对学生是无害的，可以让“错误”发生。所以，实验就应允许犯错误。前述有这么多的学生在纪录实验数据时凑数据，原因虽然是多方面的，但最主要的是学生为了迎合教师的要求而作假。所以在实验教学中，允许学生犯错误，就是要求学生一定要遵循实事求是的基本原则，对基本按实验步骤要求做，但结果误差较大的，应给予及格以上；而对凑数据的现象一经发现，一律以不及格论处，并要求重做。（3）提供各种实验器材，让学生根据设计需求，自己选择所需的器材。（4）鼓励学生大胆去设计、去做从前未做
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过的或以前别人没做过的实验。而且，还要让学生不断获得创新的体验，强化他们认识到人人均可创新，时时均可创新。正如教育家陶行之在育才学校发表的《创造宣言》：“处处是创造之地，天天是创造之时，人人是创造之人，让我们至少走两步退一步，向着创造之路迈进吧！”例如，在进行演示实验时，可让学生对实验的步骤、方法提出改进的意见，当其意见被证实是正确时，要明确这就是创新的表现。让学生认识到创新并不是什么了不得的事，只要敢想、敢做、敢试，每一个人都有所新发现。
4、 要开展丰富多彩的课外活动，让学生有广阔展示才华的机会
中学生对新事物特别敏感，好奇心强。我们经常见到不少学生不满足于课堂里和书本上的知识，他们有强烈的探索愿望，有一种试图把自己已掌握的知识应用到实践中去，在实践中不断探索，争取获得成功的跃跃然的心理。因此，只要升学的压力减轻了，师生又都认识到培养创新能力的重要性。他们就会积极投入到丰富多彩的活动中。
那么，可以开展哪些形式的课外活动呢？形式可多种多样。（1）可成立科技爱好者协会：引导学生自动组织科技爱好者协会，如航模爱好者协会、无线电爱好者协会等，并相应出版定期或不定期的会刊，这一形式既可培养学生独立地组织科技研究，又便于互相交流、互相启发和互相促进。（2）举行小论文报告及答辩会：全校性的由学校组织主持，可在每年定期举行。一般情况下可由各爱好者协会或活动小组主办，学校领导及物理教师派员当顾问。（3）举办每年一度的科技活动月：对学生提倡读一本科技书籍，研究一个科技课题，写一篇小论文，制作一件科技作品，当然，这些都不是这个月才做的，而是作为每个学生一年来在科技活动方面的一个总结，并在科技活动月组织小论文报告答辩会、科技作品展览及评奖活动。（4）观看科学录像片和电影。（5）举办科技游园及物理游戏：这一形式宜于配合节目或物理教学到某一阶段，组织学生研究和制定出节目，制作游艺活动装置等。（6）进行科普讲座：请对某方面有专长的教师或专家主讲科技专题讲座。（7）组织参观访问：组织学生到研究所、工厂、人造卫星观测站等地参观访问。（8）举行物理知识竞赛和物理实验竞赛。这些活动的开展，有着极其广泛而又深刻的教育作用：能发展学生的兴趣、爱好和特长；能开阔学生的眼界，拓宽深化物理知识；能在实践中培养和发展学生的多种能力（包括创新能力）；能促进思想品德的发展。
（本课题组成员有：马红业、李明民、刘小松、张高、赵家驹、陆峰林、蒋建军、黄富玲、吴素勤等）
参考文献
1、 徐汉屏．学生实验教学中创新能力的培养．物理教师，2000（10） 2、 张军鹏．中学生物理学习兴趣的初步研究．物理教学，1999（8）
3、 阎金铎．中学教师物理教育研究方法．教育科学出版社．1999年9月第1版 4、 续佩君．物理能力测量研究．广西教育出版社．1998年5月第2次印刷
5、 乔际平等．基础教育现代化教学基本功（中学物理卷）．首都师范大学出版社．1997年1月第1
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