物理学是一门以实验为基础的科学,在物理教材中有很多物理概念和物理规律,它们的发现和确立都是以实验作为基础,加以分析、推理、验证、综合而得出来的。物理科学伴随着物理实验的发展而发展。所以,教师要充分利用实验教学,以培养学生的创新能力。教师指导学生做好各种实验,不仅可以使学生对物理事实获得具体、明确的认识,加深对物理概念和物理规律的理解;而且通过观察和实验,可以培养学生的观察能力和实验技能,培养实事求是的科学态度,引发学习和实验探究的兴趣,进而培养学生的创新能力。那么,怎样在实验教学中对学生创新能力进行培养呢?
　　一、突破课本上的实验
　　新课改下的高中物理教材中安排了大量的实验,通过实验,让学生理解物理知识和规律,突破重点、难点。在实验完成后,我们可以引导学生对该实验进行突破和延伸,让学生依据已知实验原理或物理规律去改造实验,探索解决问题的新方法,培养对实验的兴趣和创新能力。例如在人教版《全日制普通高中课程标准实验教科书(必修)①》的第三章第三节《摩擦力》这一节中,我们需要探究影响滑动摩擦力大小的因素。常规的演示实验是用弹簧秤拉物块在水平面上使之匀速运动,才能用弹簧秤的示数代替滑动摩擦力,如图1。但要保证物块匀速运动很不易做到,会导致弹簧秤示数不稳定。因此有人设计反拖物块下面木板,这时弹簧秤的示数比较稳定,容易读数,如图2。但是这样还有缺陷,那就是木板长度有限,不好验证滑动摩擦力大小是否与相对运动的速度及接触面积有关。我引导学生突破该实验,最终提出了一个较好的方案:用转动的皮带代替长木板,如图3(已简化)。这个装置不仅可以解决上述问题,还能验证滑动摩擦力大小与相对速度无关(这是学生在解题中最容易理解错误的地方)。
　　
　　一般来说,通过实验取得的数据总是存在误差。虽然误差不可避免,但我们可以减小误差。例如:在验证牛顿第二定律的实验中,教材设计用两辆小车同时运动来进行比较,但实验中要控制好小车的放与停很不容易,经常出现夹子只夹住了一根绳子或夹子被拉转动的情况,给对比带来很大的误差。于是通过多次提议、引导、修改,最终在小车加速度的测量上得到改进,即不用运动学公式来求加速度,而用打点计时器来求加速度。通过这样的改进,既可以锻炼学生的自主意识,又能达到培养学生之间的团结协作精神的目的。
　　四、注重实验研究方法,引导学生自主发现
　　在高中物理教学中,主要的研究方法有归纳法、控制变量法、推理验证法等。在实验教学中,教师应鼓励学生敢于对实验过程进行大胆设想,然后再设计实验方案进行具体验证。这样通过学生的自主发现,发展学生的设计能力和创新能力。在电学实验关于电表的选取、电路的设计等要求较高的问题当中,我们通过验证、修改、再设计、再修改,就能找到一个最佳答案,并且在这样的研究过程中,学生最容易形成宝贵的经验。
　　总之,要通过物理实验教学切实培养学生的创新能力,既需要我们的物理教师对物理实验进行更深入的研究,抓住一切可能的机会,给学生创造条件以培养创新能力;也要求我们的学生有自主探究的意识。只有这样,才能在物理实验教学中培养出一批具有自主创新能力和实践能力的高素质的人才。