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物理实验教学是培养学生创新能力的有效途径，本文从课堂实验教学的角度，阐述实验教学的问题设计、实验设计的创新、实验设计非常规的操作效果、实验设计教学中对学生移植能力的培养等方面.探讨教师在课堂实验教学中对学生探究能力的培养，同时也对实验设计教学的效果进行了探索与思考.
科学的本质在于创新，创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力.现代教育观认为：科学教育除了科学知识的传授和技能的训练外，还应重视培养学生的探究兴趣、探究能力、良好的思维习惯以及创新意识，从强调知识内容的获取向科学过程的转变.从强调单纯知识积累向探索知识转变现行教育中，学生创新精神不足和实践能力不强的问题已成为目前正在推进的基础教育课程改革所要着力解决的一个现实而又紧迫的问题.由于学生的创新精神和实践能力的形成和发展有赖于学生亲身参与的实践活动的培养和锻炼，科学探究能力表现在学生进行的探究性学习的活动中，物理实验作为物理教学的基本手段，有其特殊的教学功能：不仅能够为学生提供学习的感性材料，验证物理规律，而且能够提供科学的思维方法，培养创造性思维能力、创新精神和探究能力.作为教师，应当在课堂上把探究实验教学作为学生思维探究与创新的载体，来培养学生的创新精神和探究能力.
1课堂探究实验教学的问题创新设计
传统的物理演示实验教学的目的是帮助学生获取物理知识，缺少学生的实践与探究，在课堂教学中教师应当给学生设计一些探究实验的问题，激发学生的求知欲，引导学生独立的、自主地通过自己的探究发现问题.如：在初中学生学过部分电路的欧姆定律后，怎样讲解高中物理中闭合电路的欧姆定律才能激发学生进一步学习的愿望呢？
首先拿一节干电池直接用电压表测两极间的电压，然后再将它连入图1所示的电路中，再用相同的电压表测其两端电压，会发现读数减小了，设计问题：为什么读数减小了？减少的那一部分电压到哪里去了？如何测出这一部分电压？然后让学生分析图1所示的实验，初中学生曾经分析过这个电路，知道当电压一定时，先后闭合S1、S2、S3后三盏灯的亮度不发生变化.
然后做图1所示的实验，问：先闭合S1，再分别闭合S2、S3，灯L的亮度是否会发生变化？
（学生几乎都认为灯的亮度不发生变化）教师闭合S2，然后问：怎么样？（学生惊讶）
再闭合S3，学生更惊讶，灯的亮度一次比一次暗.
实验现象本身就引出了问题，学生已有的经验无法解释，从而产生学习的需要，思维被激活.
此时教师画出图2所示电路，启发学生分析这个电路是否跟实验电路有相似的地方.学生经过分析讨论，得出结论：实验电路与图2相似.教师由此引导学生猜想：是否电源内部有电阻？教师适时肯定学生的猜想，并引出初中物理研究的是一部分电路，本节课要研究的是包含虚框内为可调内阻电池源的全电路.用什么实验方案来测出另外一部分电压？由此引导学生用可调内阻的化学电池图3通过分组实验来测出电源的内外电压，然后通过多媒体展示学生测出的结果.于是学生在强烈的学习愿望下开始探究学习，在探究的过程中得出结论.
这个用学生分组实验的探究过程，以学生已有的知识和能力水平为起点，通过对问题的设计分析和巧妙地演示实验使学生的理论分析和实验现象之间发生矛盾，从而激发学生探究矛盾产生原因的兴趣，很自然地将学生带到了新课学习的入口，并由学生的分组实验得出结论.
2课堂探究实验教学的思路创新设计
实验的过程是探索新知识，发现新问题的过程.要创新，思想是行动的先导，为了使实验设计出更多的创新思维成果，教师要充分调动主体的科学文化知识沉淀和教学过程及社会实践经验的积累，引导和帮助学生努力摆脱和突破常规的定势思维的束缚，进而激发和促进各种创新设计思路的产生.
如：在竖直面上做圆周运动的小球，在轨道最高点和最低点对轨道的压力的变化我们只能用公式进行理论分析，这样学生就没有直接的感性的认识，能不能通过实验的手段来让学生直接看到压力的变化.在课堂上我们可以把竖直的轨道与一测力传感器相连接，传感器接到计算机上，通过多媒体就把小球在做圆周运动时对轨道的压力随时间变化而变化的关系曲线显示出来了.很多演示实验只要我们教师能够进行创新设计，不仅可以增强实验效果，同时伴随着创新设计，不仅激发了学生的学习热情，也使学生接受了一番创造性活动的“洗礼”，更有利于培养学生的探究精神和探究能力.
3课堂探究实验教学的非常规操作方法设计
实验操作方法对实验现象的显示及实验结果的获得有着直接的影响，在有些实验中，用寻常的方法所带来的通常也是寻常的结果，而实验过程中一些“前所未有”的“发现”、及“意料之外”的“收获”往往是建立在非常规方法运用的基础上的.因此，改进实验的操作方法，往往能收到不同凡响的效果.
如：在《电阻定律》一节的教学中，导体的电阻率与温度有关，我们在教学中通常是采用如图4所示的电路，在A、B之间接一根日光灯的灯丝，用火给灯丝加热，随着温度的升高，金属丝的电阻率增大，金属丝的电阻增大，灯泡的亮度减弱.这样效果比较明显，但是如果我们加以改进；事先让电路通电，调节好电路中的电流，让日光灯丝工作发热到微红状态，这时日光灯丝的电阻较大，灯的亮度很暗，或几乎看不出亮度（如图4）.在操作中，我们可以告诉学生，给大家变一个魔术，吹一口气就可以使灯亮起来，然后对着日光灯丝吹气可以发现小灯泡马上变亮了，学生感到很神奇，这样就激发学生的学生兴趣和求知欲望，然后让学生思考讨论，分析其中的原因，进而得出结论.这一反其道而行之的非常规操作.既能使实验现象明显，又收到了理想的教学效果.
4课堂探究实验教学环境的创新设计
心理学家罗杰思认为：“心理自由”或“心理安全”是创造性活动的一般条件.构建一种旨在培养学生的创造性思维能力的创造性教育，必须使学生具有心理上的安全感和自由创造的空间.民主、平等、和谐是现代师生伦理关系的核心，它可以使学生创造型潜能得以充分的发挥，物理实验教学正是激发学生潜能发挥的一个有效的平台.教师在课堂实验教学中要建立一种平等、民主、亲切、和谐的关系，教师要尽量使自己成为学生集体中的一员，进而创造一种民主的、轻松愉快的课堂探究的气氛，使学生无拘无束地提出问题、发表见解，鼓励学生参与实验，参与讨论，课堂物理实验教学的实施能够促进学生“自主、探究、合作”学习方式的形成.并在教师指导下鼓励学生大胆地进行实验的创新与设计，这样的创造性气氛才是培养学生创造性思维与创造性设计能力的土壤.
“传统的教师是奉送真理，优秀的教师是叫人发现真理.”其实对真理的探索比对真理的占有更加宝贵.而物理学又是一门综合性很强的实验型学科，以实验作为教学的载体来培养学生的探究能力、创新能力、实验方法和实验技术，旨在让学生用自己的头脑亲自获得知识，去实现对真理的探索.与此同时，在实验教学中通过学生的参与、设计、创新让学生体验、领悟掌握蕴含于知识形成发展过程中的科学思维、方法，从而形成自己的发现与创新能力，教师在课堂实验教学中要让学生借助于实验这个载体，实现对“自我”的超越.
科学的本质在于创新，创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力.现代教育观认为：科学教育除了科学知识的传授和技能的训练外，还应重视培养学生的探究兴趣、探究能力、良好的思维习惯以及创新意识，从强调知识内容的获取向科学过程的转变.从强调单纯知识积累向探索知识转变现行教育中，学生创新精神不足和实践能力不强的问题已成为目前正在推进的基础教育课程改革所要着力解决的一个现实而又紧迫的问题.由于学生的创新精神和实践能力的形成和发展有赖于学生亲身参与的实践活动的培养和锻炼，科学探究能力表现在学生进行的探究性学习的活动中，物理实验作为物理教学的基本手段，有其特殊的教学功能：不仅能够为学生提供学习的感性材料，验证物理规律，而且能够提供科学的思维方法，培养创造性思维能力、创新精神和探究能力.作为教师，应当在课堂上把探究实验教学作为学生思维探究与创新的载体，来培养学生的创新精神和探究能力.
1课堂探究实验教学的问题创新设计
传统的物理演示实验教学的目的是帮助学生获取物理知识，缺少学生的实践与探究，在课堂教学中教师应当给学生设计一些探究实验的问题，激发学生的求知欲，引导学生独立的、自主地通过自己的探究发现问题.如：在初中学生学过部分电路的欧姆定律后，怎样讲解高中物理中闭合电路的欧姆定律才能激发学生进一步学习的愿望呢？
首先拿一节干电池直接用电压表测两极间的电压，然后再将它连入图1所示的电路中，再用相同的电压表测其两端电压，会发现读数减小了，设计问题：为什么读数减小了？减少的那一部分电压到哪里去了？如何测出这一部分电压？然后让学生分析图1所示的实验，初中学生曾经分析过这个电路，知道当电压一定时，先后闭合S1、S2、S3后三盏灯的亮度不发生变化.
然后做图1所示的实验，问：先闭合S1，再分别闭合S2、S3，灯L的亮度是否会发生变化？
（学生几乎都认为灯的亮度不发生变化）教师闭合S2，然后问：怎么样？（学生惊讶）
再闭合S3，学生更惊讶，灯的亮度一次比一次暗.
实验现象本身就引出了问题，学生已有的经验无法解释，从而产生学习的需要，思维被激活.
此时教师画出图2所示电路，启发学生分析这个电路是否跟实验电路有相似的地方.学生经过分析讨论，得出结论：实验电路与图2相似.教师由此引导学生猜想：是否电源内部有电阻？教师适时肯定学生的猜想，并引出初中物理研究的是一部分电路，本节课要研究的是包含虚框内为可调内阻电池源的全电路.用什么实验方案来测出另外一部分电压？由此引导学生用可调内阻的化学电池图3通过分组实验来测出电源的内外电压，然后通过多媒体展示学生测出的结果.于是学生在强烈的学习愿望下开始探究学习，在探究的过程中得出结论.
这个用学生分组实验的探究过程，以学生已有的知识和能力水平为起点，通过对问题的设计分析和巧妙地演示实验使学生的理论分析和实验现象之间发生矛盾，从而激发学生探究矛盾产生原因的兴趣，很自然地将学生带到了新课学习的入口，并由学生的分组实验得出结论.
2课堂探究实验教学的思路创新设计
实验的过程是探索新知识，发现新问题的过程.要创新，思想是行动的先导，为了使实验设计出更多的创新思维成果，教师要充分调动主体的科学文化知识沉淀和教学过程及社会实践经验的积累，引导和帮助学生努力摆脱和突破常规的定势思维的束缚，进而激发和促进各种创新设计思路的产生.
如：在竖直面上做圆周运动的小球，在轨道最高点和最低点对轨道的压力的变化我们只能用公式进行理论分析，这样学生就没有直接的感性的认识，能不能通过实验的手段来让学生直接看到压力的变化.在课堂上我们可以把竖直的轨道与一测力传感器相连接，传感器接到计算机上，通过多媒体就把小球在做圆周运动时对轨道的压力随时间变化而变化的关系曲线显示出来了.很多演示实验只要我们教师能够进行创新设计，不仅可以增强实验效果，同时伴随着创新设计，不仅激发了学生的学习热情，也使学生接受了一番创造性活动的“洗礼”，更有利于培养学生的探究精神和探究能力.
3课堂探究实验教学的非常规操作方法设计
实验操作方法对实验现象的显示及实验结果的获得有着直接的影响，在有些实验中，用寻常的方法所带来的通常也是寻常的结果，而实验过程中一些“前所未有”的“发现”、及“意料之外”的“收获”往往是建立在非常规方法运用的基础上的.因此，改进实验的操作方法，往往能收到不同凡响的效果.
如：在《电阻定律》一节的教学中，导体的电阻率与温度有关，我们在教学中通常是采用如图4所示的电路，在A、B之间接一根日光灯的灯丝，用火给灯丝加热，随着温度的升高，金属丝的电阻率增大，金属丝的电阻增大，灯泡的亮度减弱.这样效果比较明显，但是如果我们加以改进；事先让电路通电，调节好电路中的电流，让日光灯丝工作发热到微红状态，这时日光灯丝的电阻较大，灯的亮度很暗，或几乎看不出亮度（如图4）.在操作中，我们可以告诉学生，给大家变一个魔术，吹一口气就可以使灯亮起来，然后对着日光灯丝吹气可以发现小灯泡马上变亮了，学生感到很神奇，这样就激发学生的学生兴趣和求知欲望，然后让学生思考讨论，分析其中的原因，进而得出结论.这一反其道而行之的非常规操作.既能使实验现象明显，又收到了理想的教学效果.
4课堂探究实验教学环境的创新设计
心理学家罗杰思认为：“心理自由”或“心理安全”是创造性活动的一般条件.构建一种旨在培养学生的创造性思维能力的创造性教育，必须使学生具有心理上的安全感和自由创造的空间.民主、平等、和谐是现代师生伦理关系的核心，它可以使学生创造型潜能得以充分的发挥，物理实验教学正是激发学生潜能发挥的一个有效的平台.教师在课堂实验教学中要建立一种平等、民主、亲切、和谐的关系，教师要尽量使自己成为学生集体中的一员，进而创造一种民主的、轻松愉快的课堂探究的气氛，使学生无拘无束地提出问题、发表见解，鼓励学生参与实验，参与讨论，课堂物理实验教学的实施能够促进学生“自主、探究、合作”学习方式的形成.并在教师指导下鼓励学生大胆地进行实验的创新与设计，这样的创造性气氛才是培养学生创造性思维与创造性设计能力的土壤.
“传统的教师是奉送真理，优秀的教师是叫人发现真理.”其实对真理的探索比对真理的占有更加宝贵.而物理学又是一门综合性很强的实验型学科，以实验作为教学的载体来培养学生的探究能力、创新能力、实验方法和实验技术，旨在让学生用自己的头脑亲自获得知识，去实现对真理的探索.与此同时，在实验教学中通过学生的参与、设计、创新让学生体验、领悟掌握蕴含于知识形成发展过程中的科学思维、方法，从而形成自己的发现与创新能力，教师在课堂实验教学中要让学生借助于实验这个载体，实现对“自我”的超越.